же основних розмірах потужність гідрогенератора з водяним охолодженням можна збільшити більш ніж в два рази порівняно з гідрогенератором, які мають поверхневе повітряне охолодження.
В
Рис. 1.14 - Загальний вид гідрогенератора капсульного типу:
1 - капсула, 2 і 3 - статор і ротор генератора, 4 - направляючий апарат турбіни,
5 - ротор турбіни, 6 і 8 - підшипники, 7 - вал
Безпосереднє водяне охолодження обмоток статора і ротора виконують так само, як у турбогенераторах шляхом пропускання води через порожнисті провідники обмоток (рис. 1.15, а ). Сердечник статора охолоджується водою, що циркулює по трубах, які проходять крізь отвори в аркушах сердечника. Часто також застосовують систему змішаного безпосереднього охолодження, при якій обмотка статора має водяне охолодження, а обмотка ротора - повітряне охолодження. На рис. 1.15, б показана система повітряного охолодження обмотки ротора, звана поперечної, так як охолоджуючий повітря проходить по каналах 7 , розташованим поперек обмотки збудження. Ці канали утворюються між двома розташованими поруч провідниками обмотки збудження, один з яких має поперечні виїмки для проходу повітря. Охолоджуючий повітря подається до обмотки збудження по каналах 10, проходять в осерді обіду ротора, і каналами 8 і 9, проходять в осерді полюса. Необхідний для циркуляції повітря напір створюється відцентровою силою при обертанні ротора. Частина охолоджуючого повітря потрапляє з каналів 10 обода в междуполюсного простір і спільно з повітрям, виходять з каналів 7 , використовується для охолодження статора. У СРСР випускають різні типи гідрогенераторів потужністю до 640 MB В· А.
Синхронні компенсатори. Ці машини призначені для генерування або споживання реактивної потужності з метою покращення коефіцієнта потужності мережі та регулювання її напруги. Їх зазвичай виконують явнополюснимі з горизонтальним розташуванням валу; працюють вони при частоті обертання 750 - 1000 об/хв. При потужності до 25MB В· А синхронні компенсатори мають повітряне охолодження, а при великих потужностях - водневе.
В
Рис. 1.15 - Пристрій для охолодження обмотки ротора
гідрогенераторів водою і повітрям:
1 - полюс, 2 - ізоляція обмотки, 3 - порожнисті провідники обмотки,
4 - канал для охолоджуючої води, 5 - обід ротора, 6 - провідники обмотки,
7 - канали для проходу повітря між провідниками обмотки,
8, 9, 10 - канали для подачі повітря до обмотки збудження
У СРСР синхронні компенсатори випускають серійно потужністю від 10 до 100 MB В· А. Для них характерна наявність роторів полегшеної конструкції, так як вал ротора не повинен передавати значний крутний момент (компенсатор зазвичай працює в режимі ненавантаженого електродвигуна). Встановлюють синхронні компенсатори в приміщеннях або під відкритим небом. Під другому випадку їх виконують з герметизованим корпусом; герметизація спрощується тим, що виводити назовні кінець валу не потрібно. Обмотку збудження у синхронних компенсаторів розраховують на більшу (ніж в генераторів і електродвигунів) м.д.с., так як вони повинні забезпечувати роботу з перезбудженням.
Дизель-генератори. Ці генератори призначені для приводу в обертання від двигунів внутрішнього згоряння (Дизелів). Їх виконують, як правило, явнополюснимі з горизонтальним розташуванням вала. Дизель-генератори мають звичайно один підшипник, в якості другої опори ротора використовують підшипник самого дизеля, вал якого жорстко з'єднаний з валом ротора генератора. Збудник встановлюють безпосередньо на валу ротора або ж він приводиться від нього в обертання за допомогою клинопасової передачі.
У СРСР дизель-генератори випускають серійно потужністю від декількох кВ В· А до декількох МВ В· А при частотах обертання від 100 до 1500 об/хв.
Синхронні двигуни. Їх виконують, як правило, з горизонтальним розташуванням валу (див. рис. 1.11, в ), хоча деякі потужні двигуни мають і вертикальне розташування. Ці машини виготовляють на щитових або стоякових підшипниках, з самовентиляцією, а в деяких випадках з незалежним повітряним охолодженням.
У СРСР випускають синхронні двигуни потужністю до кількох десятків МВт при частотах обертання від 100 до 3000 об/хв. При частотах обертання від 100 до 1000 об/хв електродвигуни виконують явнополюснимі, а при 1500 і 3000 об/хв - не явно-полюсними.
1.4 Робота синхронного генератора при холостому ході
Е.р.с. в обмотці якоря. При холостому ході магнітний потік генератора створюється обмоткою збудження. Цей потік спрямований по осі полюсів ротора і індукує в фазах обмотки якоря е.р.с. Перша гармоніка Е 0 [1] цієї е.р.с. визначається за тією ж формулою, що і перша гармоніка е.р.с. для асинхронної машини:
