Генератор переменного тока для гидроэлектростанции

ВЕДРОГЭС для Вашего ДОМА

Идея, цель и задача у нас одна получить рабочую мини-ГЭС без реки, ручья или природного водопада. (ВСЕ РЕАЛЬНО и ДАЖЕ ОЧЕНЬ РЕАЛЬНО, самое поразительное по принципу Закона Сохранения Энергии)

Если кто помнит, такой вариант простой «гидроэлектростанции в ящике» (Источник). В Google есть видео, на котором показан интересный электрический генератор с приводом от водяного насоса с электроприводом по адресу: http://www.youtube.com/watch?v=IGpXA6qhH_Q Это очень простое устройство, в котором струя воды из насоса направлена на простое водяное колесо, которое, в свою очередь, вращает электрический генератор переменного тока, питая как насос, так и электрическую лампочку, демонстрируя свободную энергию.Первоначально генератор набирает обороты, приводимый в действие от электросети. Затем, когда он работает нормально, подключение к сети отключается и двигатель / генератор поддерживает себя, а также может включать как минимум одну лампочку. Выход генератора является нормальным током сети от стандартного генератора.

Джеймс Харди (James Hardy) — разработчик и у него есть Патентная заявка США 2007/0018461 А1, опубликованная в 2007 году на его дизайн. В этом приложении он указывает, что основным преимуществом его конструкции является низкий уровень шума, возникающий при работе генератора. На видео и рисунках выше, демонстрация имеет открытый корпус, чтобы показать, как работает генераторная система, но при нормальном использовании отсеки полностью герметичны. В своем документе Джеймс показывает общую систему следующим образом:

Я не могу ответить почему ни кто не заинтересовался подобным устройством. На ресурсе Патрика Келли, эта конструкция отнесена к категории простых. Конечно то, что показано в ролике просто демонстрация. Водяное колесо с лопатками не вызывает уверенности в реализации данной конструкции, с гарантированным рабочим автономным циклом. Многие скажут слишком просто. Я ни когда не занимался таким предметом как ГИДРОСТАТИКА, но погрузившись в тему сделал несколько ошибок ( в терминологии искателей СЭ — наступил на грабли) Меня заинтересовала тема ГЭС а именно микро-ГЭС. Формула определения возможностей падающей воды для ГЭС, изложена во всех академических общеобразовательных трудах. К примеру: Микро ГЭС- методика расчёта

Возвращаемся к мечте микро-ГЭС в ВЕДРЕ! Я изучил тему, отработал систему расчетов и установил, что что сама мысль о создании подобной установки правильная.

А есть ли, возможность иметь гидравлический привод, без перепада высот? Натолкнувшись на один интересный момент в учебнике академической физики, была первоначально отработана и рассчитана возможность создания подобного привода. Первая сборка выявила один существенный просчет гидроконтура. Для работы сопла нужен соответствующий паритет давлений на выходе и в основании сопла. Так же в популярной литературе ни где не популяризируется что ковшовая турбина (Пелтона, Тюрго) имеет эффект удвоенной силы давления струи воды на лопатку турбины, ввиду конструктивных особенностей.

эпизод из академического источника

Так же изучен патент канадской торговой марки с их вариантом мобильного гидрогенератора.

(57) Аннотация: Раскрыта система выработки электроэнергии генерации, включает в себя жидкостной насос, соединенный с источником жидкости, чтобы обеспечить поток жидкости под давлением, который сталкивается с водяной турбиной, соединенной с генератором. Некоторые варианты осуществления могут включать две водяные турбины / генератор. Первоначальный источник питания может обеспечить пусковую мощность жидкостного насоса для запуска системы выработки электроэнергии. После запуска выходной сигнал генератора используется для питания жидкостного насоса для поддержания работы в течение определенного периода времени.Питание генераторов выпрямляется, а затем преобразуется обратно в переменный ток с помощью силового инвертора.Между выпрямителем можно установить конденсатор. и инвертор мощности для сглаживания выхода выпрямителя и обеспечения некоторого накопления энергии для улучшения работы инвертора мощности

прайс предлагаемых мобильных гидрогенераторов.

Имеется информация, на уровне сороки, что в ВМС США подобные системы являются источниками для заряда больших емкостей боевых лазеров, а в России в одном НИИ экспериментальные автономные гидроустановки с выходной мощностью 5 и 7 МВт. Мы можем только удивляться, верить или нет, только проверять за нас сие никто не будет.

Была собрана пробная установка, искателем первопроходцем, при пуске которой был обнаружен просчет.

Фотографии пробного устройства

В итоге, было найдено решение которое позволяет выполнить устройство в автономном режиме, на насосе небольшой мощности (1,5 кВт на фото)

Ориентировочно сила момента на валу позволяет установить генератор 5-9 кВт. отличие будет только в параметрах устройства названного инженером гидравликом как «простейший гидравлический редуктор»

Общий вид гидроконтура, без ГИДРОРЕДУКТОРА

Отработано решение, при котором насос работает с практически нулевой нагрузкой, для преодоления сопротивления потока жидкости, в основе лежит Парадокс гидравлики.

Примерная стоимость установки по компонентам:

Насос — 355 у.е; Генератор -250 у.е. (12/24В 5 кВт); турбина Пелтона — 120 -200 у.е. Емкость, — 50-100 у.е. (возможно применение простой 200 л железной бочки) Изготовление простейшего гидравлического редуктора до 350-400 у.е.; Инвертор насоса — 210 у.е.; Электрические схемы контроля и управления заряда — 100 у.е. Итого: 1535 у.е. без учета затрат на расчеты, сборку с расходниками по мелочам и наладку (максимально до 2000 у.ё.).

Но при этом вы получаете самоходную гидроэлектростанцию без реки и водопада. Цена за материал в ОНЛАЙН МАГАЗИНЕ: 40-42 у.е. (0,027 от цены на комплектующие описанные в материале) — за информацию и калькулятор расчета * после оплаты ссылка на скачивание.

Для Украины: цена фиксирована 1000 грн. оплатить iPay.ua и я вам вышлю материалы на почту.

В материале все обоснования с примером что решение, которое применено в ВЕДРОГЭС, анолочичным образом применяется инженерами конструкторами в одном НИИ военного направления (информация открыта) ссылки в материале.

Сравнение ВЕДРОГЭС с генератором 5 кВт и СП с макс.мощ. 5 кВт

Скрин станицы из книги.

Так же в материале предложен оригинальный вариант аксиального генератора с постоянными магнитами, по мотивам Генераторов Грамме и Полешко с методикой расчета конструкции.

Попытка создания ВЕДРОГЭСа:

После изучения материала, сами можете увидеть ошибки. При этом автор три сопла втулил на эту кроху. Если насос тогда одно сопло один насос, три сопла три насоса. Но моя критика не обоснована это микро ГЭС на фактический напор воды перепада уровней. Про генератор промолчу, читайте 2 кВт и 4-8 кВт (в проекте).

Источник

IT News

Новости науки
Новости игр
Новости IT
Другие новости

Физика
Погода и климат
Человеческое тело
Подводный мир
Все о транспорте

Last update Вс, 29 Янв 2017 11pm

Вы здесь: Главная Познавательное Физика Как работает гидроэлектростанция?

Как работает гидроэлектростанция?

» onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»> Печать
E-mail

Дата Категория: Физика

Вода веками обеспечивала энергетические потребности людей, и в наши дни на гидроэлектростанции приходится около 20 процентов мирового производства электроэнергии. Собранная плотиц ной вода обтекает гигантские лопасти турбинного колеса, вращая его со скоростью от 125 до 750 оборотов в минуту.

Вращающееся лопастное колесо поставляет механическую энергию, необходимую для вращения огромного магнита внутри генератора переменного тока. Количество выработанной энергии зависит от «напора» воды, т. е. от разности ее уровней перед и за турбиной. Инженеры разработали различные типы гидротурбин, способные использовать энергию воды в очень широком диапазоне напоров: от 6 до 1700 м.

Выработка энергии на гидроэлектростанции

Гидроэлектростанция должна иметь плотину, собирающую речную воду в водохранилище, и водовод, доставляющий воду к гидротурбине.

Два типа гидротурбин

Пропеллерная турбина

Низконапорная вода вращает лопастное колесо пропеллерной турбины.

Активная турбина

В активной турбине вода под высоким давлением впрыскивается на ковши вращающегося колеса.

Гидроэлектрический генератор

Вода, запасенная плотиной, попадает через водоприемник и водовод на лопасти рабочего колеса реактивной турбины, которое вращает электромагнит относительно обмотки генератора.

Повышающий трансформатор

Повышающий трансформатор увеличивает напряжение электрического тока, выработанного генератором, до 69000 вольт, после чего электроэнергия поступает в местную линию электропередачи.

Вы здесь: Главная Познавательное Физика Как работает гидроэлектростанция?

Источник

Генератор переменного тока для гидроэлектростанции / трехфазовый / индукционный / с переменной скоростью

Кол-во:
Возможна рассрочка оплаты
Оперативная доставка
Гарантия 12 месяцев

Описание товара

GE является единственной компанией, предлагающей индукционные генераторы с такими характеристиками мощности. Машина с переменной частотой вращения обеспечивает работу турбины с максимальной эффективностью в широком диапазоне напора и расхода. GE предлагает интегрированное системное решение, сочетающее индукционный генератор с преобразователем, а также электрический баланс установки.

Имея зарекомендовавший себя опыт поставок асинхронных машин для различных областей применения (шахтные подъемники, двигатели для морских судов, высокомощные двигатели в нефтегазовой отрасли), индукционные генераторы GE были выбраны в качестве предпочтительной технологии для проекта Swansea Bay Tidal Lagoon Project.

Области применения
— Разработчики приливных лагун ГРЭС
— Разработчики систем хранения насосов с переменной частотой вращения
— Гидросхемы с переменной скоростью Гидросхемы с переменной скоростью

Особенности и преимущества:
Особенности
— Прочная и простая конструкция ротора без изолирующих элементов
— Готовность противостоять скорости разгона турбины
— Маленький конверт
— Минимальное техническое обслуживание и сокращение времени простоя
— Один кусок VPI статора

Преимущества
— Экономическое решение с высокой эксплуатационной готовностью и надежностью
— Экономия до 30% по сравнению с аналогичной синхронной машиной
— Максимальное увеличение выработки энергии за счет использования регулируемой частоты вращения, что позволяет увеличить производство энергии на 50%
— Простота строительства и эксплуатации
— Позволяет работать в расширенном диапазоне напорных устройств и потоков
— Машина может быть использована как для перекачки, так и для производства
— Оптимизированная скорость работы для максимизации эффективности как при генерировании, так и при перекачке жидкостей

Источник

Гидрогенераторы

1 Определение

Гидрогенератором (рис.1) называют устройство, которое состоит из электрического генератора и гидротурбины, выполняющей роль механического привода. Служит для вырабатывания электроэнергии на ГЭС. Термин «гидрогенератор» используется согласно ГОСТ 5616 для обозначения термина «генератор гидротурбинный».

Рисунок 1 – Общий вид установки

2 Принцип работы

Гидрогенераторы, как правило, имеют меньшую, чем у других установок скорость работы(не более 500 об/мин), но диаметр турбин может достигать 25 метров. Это обусловлено вертикальным расположением генераторов и спецификой их работы. Для вращения турбины используется энергия падающего потока воды.

3 Устройство

Конструкция гидрогенератора определяется, в первую очередь, условиями в которых будет работать электростанция (учитывают напор воды, климат погодные условия и т.д.). Поэтому для каждой ГЭС создаются свои генераторы.

В общем случае гидрогенератор состоит из ротора, статора, крестовины, подпятников и подшипников. Также устанавливаются устройства для охлаждения обмоток.

Рисунок 2 – Ремонт гидрогенератора

4 Характеристики

В настоящее время номинальная мощность гидрогенераторов составляет в среднем 200-400 МВА, частота вращения — 150-400 об/мин, коэффециент мощности – 0,85-0,95.
Ротор имеет большое количество пар полюсов и его диаметр в некоторых случаях может доходить до 16 метров.

Статор (рис.3) располагается внутри специального кожуха и является разборным для упрощения транспортировки и монтирования.

Рисунок 3 – Статор

Напряжение статора влияет на стоимость аппарата. Как правило, оно равно 15-20 кВ.
В качестве систем возбуждения широко применяются системы с тиристорными преобразователями и трехфазными мостовыми системами выпрямления. Системы возбуждения призваны обеспечивать ток и напряжение, которые превышают номинальные не более, чем на 10%.

5 Классификация

По способу расположения:

Вертикальные
Горизонтальные

Чаще используются именно вертикальные гидрогенераторы, т.к. они более устойчивы к нагрузкам, создаваемым потоком воды.
Выделяют два основных типа вертикальных генераторов:

Подвесные
Зонтичные

Рисунок 4 – Генераторы подвесного и зонтичного типа

Отличаются в основном расположением подпятника. В подвесных генераторах подпятник опирается на на верхнюю крестовину, расположенную на станине статора.
В зонтичных подпятник расположен под ротором и опирается на нижнюю крестовину облегченной конструкции.

При частотах вращения до 200 об/мин гидрогенераторы выполняются преимущественно в зонтичном исполнении, свыше 200 об/мин – в подвесном. При частотах вращения свыше 250 об/мин вертикальные гидрогенераторы выполняются исключительно в подвесном исполнении.

При зонтичной конструкции иногда удается снизить высоту агрегата и машинного зала за счет облегчения верхней крестовины и этим уменьшить также массу агрегата и расход материалов.

6 Расшифровка условных обозначений

Гидрогенераторы имеют следующие условные обозначения:
СВ — синхронный, вертикальный, с косвенным воздушным охлаждением обмоток статора и ротора;
СВИ — синхронный, вертикальный;
И — условное обозначение станции;
СВО — синхронный, вертикальный, обратимый, т. е. может работать в режиме генератора или электродвигателя;
СВФ — синхронный, вертикальный, форсированный, с непосредственным охлаждением обмотки статора водой и ротора воздухом или водой;
СГ — синхронный, горизонтальный;
СГКВ — синхронный, горизонтальный капсульный с непосредственным охлаждением обмоток статора и ротора водой;
ВГС — вертикальный генератор, синхронный;
ВГСФ — вертикальный генератор, синхронный, форсированный, с непосредственным охлаждением обмотки статора водой и ротора воздухом;
ВГДС — вертикальный генератор-двигатель, синхронный. Цифрой после условного обозначения типа основного исполнения гидрогенератора (ВГС2, СВ1, СВ2 и др.) обозначена его модификация,

После буквенного обозначения серии следует дробное число, числитель которого соответствует наружному диаметру, а знаменатель — длине сердечника статора в сантиметрах. Последние цифры обозначают число полюсов ротора, а следующий за ними индекс указывает на климатическое исполнение и категорию размещения гидрогенератора по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70 (У — умеренное; ХЛ — холодное; Т — тропическое; ТВ — тропическое влажное).

7 Использование ГЭС

Отсутствие вредных выбросов
Быстрая окупаемость
Долгий срок службы
Возможность быстро изменять режимы работы

Сложность постройки
Зависимость от погодных условий

Заключение

Гидроэнергетика продолжает развиваться, что связано с все сильнее возрастающими нагрузками на электрические сети и необходимостью обеспечивать статическую и динамическую стабильность их работы. Для этого требуется разрабатывать быстроотзывчивые системы возбуждения. При этом опыт многих стран показывает, что полная замена гидрогенераторов может быть экономически выгодна только для машин малой мощности, для остальной же части более целесообразна модернизация действующего оборудования.

Список литературы

1.Мустафин М.А., Шидерова Р.М., Алексеев С.Б., Алмуратова Н.К. – «Электромеханика и электротехническое оборудование. Методические указания к расчетно-графической работе». – Алматы: АУЭС, 2011.
2.Копылов И.П. – «Электрические машины: Учебник для вузов». – 3-е издание, испр. – Москва: Высшая школа, Логос, 2000.
3.ГОСТ 19431-84 «Энергетика и электрификация. Термины и определения»
4.Электрические сети и системы: Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 10.04 всех форм обучения. — Норильск, 1991.

Источник