การแนะนำ
ในด้านอุปกรณ์การผลิตพลังงานการหมุนเวียน - ฟิลด์ - ประเภทเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานีไฟฟ้าพลังน้ำกังหันลมและภาคอุตสาหกรรมเนื่องจากประสิทธิภาพการผลิตพลังงานสูง อย่างไรก็ตามการดำเนินการของพวกเขาได้รับประโยชน์จากส่วนประกอบภายใน - ขั้วต่อแหวนสลิป ในบทความนี้เราจะเจาะลึกลงไปในฟังก์ชั่นหลักการทำงานและรายละเอียดของแหวนลื่นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ
ฟิลด์ - พิมพ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับคืออะไร?
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ - ฟิลด์ - ฟิลด์แตกต่างจากการหมุนเวียนแบบดั้งเดิม - เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเกราะ คุณลักษณะหลักของมันคือระบบสนามแม่เหล็ก (โรเตอร์) หมุนในขณะที่การคดเคี้ยวของเกราะ (สเตเตอร์) ยังคงอยู่กับที่ การออกแบบนี้หลีกเลี่ยงปัญหาเช่นการสึกหรอของลวดและความเสี่ยงของประกายไฟที่เกิดจากการหมุนความเร็วสูงของการคดเคี้ยวของเกราะในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบบดั้งเดิม ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับใช้ในระบบการผลิตพลังงานสูงและสูง - แรงดันไฟฟ้า
หลักการทำงานของแหวนสลิปในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ
ในเครื่องกำเนิดวงแหวนสลิปแหวนสลิปจะถูกติดตั้งบนเพลาโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับและเชื่อมต่อกับการขดลวดกระตุ้นของโรเตอร์ ฟังก์ชั่นหลักของพวกเขาคือการให้กระแสการกระตุ้นโดยตรง - ปัจจุบัน (DC) ไปยังโรเตอร์หมุนทำให้โรเตอร์สามารถสร้างสนามแม่เหล็กที่เสถียร
(1) การกระตุ้นอินพุตปัจจุบัน:อุปกรณ์เชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน DC ภายนอกและโรเตอร์หมุนอย่างต่อเนื่อง วงแหวนนำไฟฟ้าในวงแหวนลื่นสัมผัสกับแปรงคาร์บอนถ่ายโอนกระแสไฟฟ้าไปยังคดเคี้ยวของโรเตอร์
(2) การสร้างสนามแม่เหล็ก:หลังจากที่คดเคี้ยวของโรเตอร์มีพลังจะเกิดสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งซึ่งจะหมุนด้วยโรเตอร์และตัดผ่านสเตเตอร์ที่คดเคี้ยว
(3) การผลิตพลังงานผ่านการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า:กระแสสลับถูกเหนี่ยวนำให้เกิดในสเตเตอร์ที่คดเคี้ยวของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับและส่งออกโดยตรงไปยังกริดพลังงาน
ข้อดีของแหวนลื่นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับนี้
1. แหล่งจ่ายไฟต่อเนื่อง
แหวนสลิปมั่นใจได้ว่าพลังงาน DC จะไหลอย่างต่อเนื่องไปยังสนามแม่เหล็กที่หมุนได้อย่างต่อเนื่อง มิฉะนั้นการหยุดชะงักใด ๆ ในแหล่งจ่ายไฟไปยังสนามแม่เหล็กที่คดเคี้ยวอาจนำไปสู่การลดลงอย่างฉับพลันหรือแม้กระทั่งการสูญเสียความแรงของสนามแม่เหล็ก สิ่งนี้อาจขัดขวางแหล่งจ่ายไฟจากโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ไปยังครัวเรือนในเมืองและสิ่งอำนวยความสะดวกสาธารณะ
2. การบำรุงรักษาน้อยลง
เมื่อเทียบกับการหมุนเวียนแบบดั้งเดิม - เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับรอบการเปลี่ยนวงแหวนลื่นและแปรงคาร์บอนสามารถเข้าถึงได้หลายปี ยิ่งไปกว่านั้นเนื่องจากแหวนลื่นมีเพียงกระแสการกระตุ้นขนาดเล็ก - พลังงาน (1% - 5% ของพลังงานที่ได้รับการจัดอันดับของโรเตอร์), ประกายไฟไฟฟ้าและการสึกหรอที่จุดสัมผัสภายในของพวกเขาจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ
3. การออกแบบที่เรียบง่าย
แหวนสลิปทำให้โครงสร้างโดยรวมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับง่ายขึ้น ด้วยการรักษาความนิ่งของเกราะการเชื่อมต่อไฟฟ้าของโหลดภายนอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับนั้นง่ายต่อการจัดการโดยไม่จำเป็นต้องจัดการกับวงจรที่ซับซ้อนทางด้านเอาท์พุท
ข้อกำหนดสำหรับแหวนสลิปในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับนี้
ค่าการนำไฟฟ้า
ตามมาตรฐานวิศวกรรมไฟฟ้า (IEEE) วงแหวนลื่นจะต้องมีการนำไฟฟ้าสูง นำแหวนนำไฟฟ้าเป็นตัวอย่าง การนำไฟฟ้าของทองแดงอยู่ที่ประมาณ 5.96 ×10⁷ S/M ที่ 20 องศา เงินทองแดง - ชุบสามารถเพิ่มค่าการนำไฟฟ้าด้วยเงินที่มีค่าไฟฟ้าประมาณ 6.30 ×10⁷ s/m การนำไฟฟ้าสูงช่วยให้พลังงาน DC สามารถส่งได้อย่างแม่นยำมากขึ้นจากแปรงไปยังการกระตุ้นการกระตุ้น
สึกหรอ
เนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างแปรงและวงแหวนลื่นแหวนลื่นอาจมีการสึกหรอเชิงกลอย่างต่อเนื่อง ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับการสึกหรอ - วัสดุต้านทานมักใช้สำหรับแหวนลื่นเพื่อยืดอายุการใช้งานเช่นโลหะผสมทองแดงแข็งหรือสารเคลือบพิเศษ
ฉนวน
ฉนวนกันความร้อนระหว่างวงแหวนลื่นและเพลารวมถึงระหว่างวงแหวนลื่นแต่ละวงจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกที่เฉพาะเจาะจง ฉนวนกันความร้อนจะต้องทนต่อแรงดันไฟฟ้าโดยไม่มีการสลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระแสสลับแรงดันไฟฟ้าสูง อีพอกซีเรซินหรือไมกามักใช้เป็นวัสดุฉนวนสำหรับแหวนลื่นเนื่องจากความแข็งแรงของอิเล็กทริกสูงและความเสถียรทางความร้อน
การขยายสัญญาณการส่งสัญญาณ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่ทันสมัยมักจะรวมการส่งสัญญาณเซ็นเซอร์ (เช่นการตรวจสอบอุณหภูมิและความเร็ว) ผ่านวงแหวนลื่นซึ่งต้องใช้วงแหวนลื่นเพื่อรองรับหลายช่องสัญญาณการสื่อสารเสียงต่ำ ดังนั้นเราจึงชอบแหวนลื่นที่ออกแบบมาพร้อมกับช่องสัญญาณส่งสัญญาณมากขึ้น
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: ความเสียหายของแหวนลื่นจะทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับปิดตัวลงหรือไม่?
ก. ใช่. หากวงแหวนลื่นมีการสัมผัสที่ไม่ดีกระแสการกระตุ้นของโรเตอร์จะถูกขัดจังหวะสนามแม่เหล็กจะหายไปและเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับจะไม่สามารถเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าได้
ถาม: มีเทคโนโลยีใดบ้างที่จะเปลี่ยนแหวนลื่นหรือไม่?
ตอบ: ใช่ระบบการกระตุ้นแบบไร้แปรงสามารถแทนที่วงแหวนลื่นผ่านวงจรเรียงกระแสหมุน อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายของพวกเขาค่อนข้างสูงและส่วนใหญ่จะใช้ในการบินหรือสถานการณ์อุตสาหกรรมสูง
ถาม: แหวนลื่นต้องมีการบำรุงรักษาเป็นประจำหรือไม่?
ก. ใช่. โดยปกติเราตรวจสอบการสึกหรอของแปรงคาร์บอนทุก ๆ หกเดือนและทำความสะอาดชั้นออกไซด์บนพื้นผิวของวงแหวนลื่น โดยทั่วไปหากได้รับการดูแลอย่างเหมาะสมวงแหวนลื่นสามารถใช้เป็นเวลานาน
ถาม: แหวนลื่นสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องแปรงหรือไม่?
ตอบ: ในการหมุนเวียนแบบดั้งเดิม - ฟิลด์ - พิมพ์กระแสสลับแปรงจำเป็นต้องติดต่อวงแหวนลื่นและกำลังถ่ายโอน อย่างไรก็ตามยังมีการออกแบบขั้นสูงบางอย่างที่ใช้ระบบไร้แปรง แต่พวกเขาทำงานตามหลักการที่แตกต่างกัน
บทสรุป
แหวนลื่นรับรองความเสถียรของสนามแม่เหล็กของโรเตอร์ในการหมุนเวียน - ฟิลด์ - พิมพ์อัลเทอร์เนเตอร์ผ่านกลไกการส่งสัญญาณกระแสไฟฟ้าแบบไดนามิก - แบบคงที่ พวกเขาลดความซับซ้อนของการออกแบบของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับจัดหาแหล่งจ่ายไฟอย่างต่อเนื่องและรักษาความน่าเชื่อถือ
แม้จะมีเทคโนโลยีที่ไม่มีแปรงเพิ่มขึ้นแหวนลื่นจะยังคงเป็นองค์ประกอบหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับขนาดกลางและขนาดใหญ่ และสิ่งที่เราต้องทำคือการทำความเข้าใจการออกแบบแหวนลื่น หากคุณสนใจสิ่งนี้โปรดแสดงความคิดเห็นหรือคลิกที่นี่เพื่อพูดคุยกับเรา