সিঙ্ক্রোনাস টার্বো এবং হাইড্রোজেনারেটর কিভাবে সাজানো হয়?

জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে, জেনারেটরগুলি জলের টারবাইন দ্বারা চালিত হয় যা 68 থেকে 250 আরপিএম গতিতে ঘোরে৷ তাপবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে, একটি বাষ্প টারবাইন এবং একটি টারবাইন জেনারেটর সমন্বিত টারবাইন ইউনিটগুলির দ্বারা বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন হয়৷ বাষ্প শক্তির আরও ভাল ব্যবহারের জন্য, টারবাইনগুলি 3000 rpm এর ঘূর্ণন গতির সাথে উচ্চ-গতির টারবাইন হিসাবে তৈরি করা হয়। বড় শিল্প প্রতিষ্ঠানগুলিতেও তাপীয় উদ্ভিদ পাওয়া যায়।

অল্টারনেটরগুলি ডিজাইনে সহজ এবং ডিসি জেনারেটরের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি শক্তি দিয়ে তৈরি করা যেতে পারে।

বেশিরভাগ সিঙ্ক্রোনাস মেশিনের তুলনায় একটি উল্টানো নকশা ব্যবহার করে ডিসি মেশিন, অর্থাৎ উত্তেজনা ব্যবস্থা রটারে অবস্থিত এবং স্টেটরের উপর আর্মেচার উইন্ডিং। এটি অপারেটিং কয়েলে কারেন্ট সরবরাহ করার চেয়ে স্লাইডিং পরিচিতির মাধ্যমে উত্তেজনা কয়েলে অপেক্ষাকৃত কম কারেন্ট সরবরাহ করা সহজ। একটি সিঙ্ক্রোনাস মেশিনের চৌম্বকীয় সিস্টেম চিত্রে দেখানো হয়েছে। 1.

সিঙ্ক্রোনাস মেশিনের উত্তেজনা খুঁটি রটারে অবস্থিত।ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের মেরু কোরগুলি সরাসরি বর্তমান মেশিনগুলির মতো একইভাবে তৈরি করা হয়। স্থির অংশে, স্টেটর, বৈদ্যুতিক ইস্পাতের উত্তাপযুক্ত শীট দিয়ে তৈরি একটি কোর 2 রয়েছে, যার চ্যানেলগুলিতে বিকল্প কারেন্টের জন্য একটি কার্যকরী কয়েল থাকে - সাধারণত তিন-ফেজ।

ভাত। 1. একটি সিঙ্ক্রোনাস মেশিনের চৌম্বক সিস্টেম

যখন রটারটি ঘোরে, তখন আর্মেচার উইন্ডিংয়ে একটি বিকল্প ইএমএফ প্ররোচিত হয়, যার ফ্রিকোয়েন্সি রটারের গতির সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। কাজের কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বিকল্প প্রবাহ তার নিজস্ব চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। রটার এবং ওয়ার্কিং কয়েলের ফিল্ড একই ফ্রিকোয়েন্সিতে ঘোরে — সিঙ্ক্রোনাসভাবে… মোটর মোডে, ঘূর্ণায়মান কর্মক্ষেত্র তার সাথে উত্তেজনা সিস্টেমের চুম্বক বহন করে এবং জেনারেটর মোডে, উল্টোটা।

আরো বিস্তারিত জানার জন্য এখানে দেখুন: সিঙ্ক্রোনাস মেশিনের উদ্দেশ্য এবং ব্যবস্থা

সবচেয়ে শক্তিশালী মেশিন ডিজাইন করার কথা বিবেচনা করুন — টার্বো এবং হাইড্রোজেনারেটর... টারবাইন জেনারেটর বাষ্প টারবাইন দ্বারা চালিত হয়, যা উচ্চ গতিতে সবচেয়ে লাভজনক। অতএব, টারবাইন জেনারেটরগুলি উত্তেজনা সিস্টেমের ন্যূনতম সংখ্যক খুঁটি দিয়ে তৈরি করা হয় - দুইটি, যা 50 Hz এর শিল্প ফ্রিকোয়েন্সিতে 3000 rpm এর সর্বাধিক ঘূর্ণন গতির সাথে মিলে যায়।

টার্বোজেনারেটর ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের প্রধান সমস্যা হল বৈদ্যুতিক, চৌম্বকীয়, যান্ত্রিক এবং তাপীয় লোডের সীমা মান সহ একটি নির্ভরযোগ্য মেশিন তৈরি করা। এই প্রয়োজনীয়তাগুলি মেশিনের সম্পূর্ণ ডিজাইনে একটি ছাপ রেখে যায় (চিত্র 2)।

ভাত। 2. টারবাইন জেনারেটরের সাধারণ দৃশ্য: 1 — স্লিপ রিং এবং ব্রাশ যন্ত্রপাতি, 2 — বিয়ারিং, 3 — রটার, 4 — রটার স্ট্রিপ, 5 — স্টেটর উইন্ডিং, 6 — স্টেটর, 7 — স্টেটর উইন্ডিং, 8 — ফ্যান।

একটি টারবাইন জেনারেটরের রটারটি 1.25 মিটার পর্যন্ত ব্যাস, 7 মিটার পর্যন্ত (কাজ করার অংশ) দৈর্ঘ্য সহ একটি কঠিন ফোরজিংয়ের আকারে তৈরি করা হয়। খাদটিকে বিবেচনায় নিয়ে ফোরজিংয়ের মোট দৈর্ঘ্য 12 - 15 মি। চ্যানেলগুলি কাজের অংশে মিলিত হয়, যেখানে উত্তেজনা কুণ্ডলী স্থাপন করা হয়। এইভাবে, স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত মেরু ছাড়া একটি নলাকার বাইপোলার ইলেক্ট্রোম্যাগনেট পাওয়া যায়।

টারবাইন জেনারেটর উৎপাদনে, সর্বশেষ উপকরণ এবং নকশা সমাধান ব্যবহার করা হয়, বিশেষত, একটি কুলিং এজেন্ট - হাইড্রোজেন বা তরল জেট দ্বারা সক্রিয় অংশ সরাসরি শীতল করা হয়। উচ্চ শক্তি পাওয়ার জন্য, দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি করা প্রয়োজন। মেশিনের, যা এটিকে একটি বিশেষ চেহারা দেয়।

হাইড্রো জেনারেটর (চিত্র 3) টারবাইন জেনারেটর থেকে নির্মাণের ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা। হাইড্রোলিক টারবাইনের অপারেশনের দক্ষতা জল প্রবাহের গতির উপর নির্ভর করে, যেমন প্রচেষ্টা. সমতল নদীতে উচ্চ চাপ সৃষ্টি করা অসম্ভব, তাই টারবাইনের ঘূর্ণন গতি খুবই কম - প্রতি মিনিটে দশ থেকে শত শত বিপ্লব।

50 Hz এর একটি শিল্প ফ্রিকোয়েন্সি পেতে, এই ধরনের কম-গতির মেশিনগুলিকে অবশ্যই প্রচুর সংখ্যক খুঁটি দিয়ে তৈরি করতে হবে। প্রচুর সংখ্যক খুঁটি মিটমাট করার জন্য, হাইড্রোজেনারেটরের রটারের ব্যাস বাড়ানো প্রয়োজন, কখনও কখনও 10-11 মিটার পর্যন্ত।

ভাত। 3. একটি ছাতা হাইড্রোজেন জেনারেটরের অনুদৈর্ঘ্য বিভাগ: 1 — রটার হাব, 2 — রটার রিম, 3 — রটার পোল, 4 — স্টেটর কোর, 5 — স্টেটর উইন্ডিং, 6 — ক্রস বিম, 7 — ব্রেক, 8 — থ্রাস্ট বিয়ারিং, 9 - রটার হাতা।

শক্তিশালী টার্বো এবং হাইড্রো জেনারেটর তৈরি করা একটি ইঞ্জিনিয়ারিং চ্যালেঞ্জ।যান্ত্রিক, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক, তাপ এবং বায়ুচলাচল গণনার বেশ কয়েকটি সমস্যা সমাধান করা এবং উত্পাদনে কাঠামোর উত্পাদনযোগ্যতা নিশ্চিত করা প্রয়োজন। শুধুমাত্র শক্তিশালী নকশা এবং উত্পাদন দল এবং কোম্পানি এই কাজগুলি পরিচালনা করতে পারে।

বিভিন্ন ধরনের কাঠামো খুব আকর্ষণীয়. সিঙ্ক্রোনাস মাইক্রোমেশিন, যেখানে স্থায়ী চুম্বক এবং প্রতিক্রিয়াশীল সিস্টেম ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যেমন যে সিস্টেমে কর্মক্ষম চৌম্বক ক্ষেত্র উত্তেজনা চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে নয়, বরং রটারের ফেরোম্যাগনেটিক প্রধান খুঁটির সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করে, যার কোন উইন্ডিং নেই।

তবুও প্রধান প্রযুক্তিগত ক্ষেত্র যেখানে সিঙ্ক্রোনাস মেশিনের আজ কোন প্রতিযোগী নেই তা হল শক্তি। পাওয়ার প্ল্যান্টের সমস্ত জেনারেটর, সবচেয়ে শক্তিশালী থেকে মোবাইল পর্যন্ত, সিঙ্ক্রোনাস মেশিনের উপর ভিত্তি করে।

এর জন্য সিঙ্ক্রোনাস মোটর, তাহলে তাদের দুর্বল জায়গা হল স্টার্টআপ সমস্যা। নিজেই, একটি সিঙ্ক্রোনাস মোটর সাধারণত ত্বরান্বিত করতে পারে না। এটি করার জন্য, এটি একটি অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মেশিনের নীতিতে কাজ করা একটি বিশেষ স্টার্টিং কয়েল দিয়ে সজ্জিত, যা নকশা এবং শুরুর প্রক্রিয়াটিকে নিজেই জটিল করে তোলে। সিঙ্ক্রোনাস মোটর তাই সাধারণত মাঝারি থেকে উচ্চ শক্তি রেটিং পাওয়া যায়.

নীচের চিত্রটি একটি টারবাইন জেনারেটর নির্মাণ দেখায়।

জেনারেটরের রটার 1 ইস্পাত ফোরজিং দিয়ে তৈরি, যেখানে একটি বিশেষ ডিসি মেশিন 10 দ্বারা চালিত উত্তেজনা কুণ্ডলীর জন্য খাঁজগুলি মিলিত হয়, যাকে এক্সাইটার বলা হয়। রটার উইন্ডিংয়ে কারেন্ট সরবরাহ করা হয় হাউজিং 9 দ্বারা বন্ধ স্লিপ রিংগুলির মাধ্যমে, রটার উইন্ডিং এর তারগুলি তাদের সাথে সংযুক্ত থাকে।

ঘূর্ণন করার সময়, রটার একটি বড় কেন্দ্রাতিগ বল তৈরি করে।রটারের খাঁজে, ধাতুর ওয়েজ দ্বারা ওয়াইন্ডিং করা হয় এবং ইস্পাত ধরে রাখার রিং 7 সামনের অংশগুলির বিরুদ্ধে চাপানো হয়।

স্টেটরটিকে বিশেষ বৈদ্যুতিক স্টিলের স্ট্যাম্পযুক্ত শীট 2 থেকে একত্রিত করা হয়, যা শীট স্টিল থেকে ঢালাই করা একটি ফ্রেমে 3-এ শক্তিশালী করা হয়। প্রতিটি স্টেটর পাতায় কয়েকটি অংশ থাকে, যাকে সেগমেন্ট বলা হয়, যা 4টি বোল্ট দিয়ে স্থির করা হয়।

স্টেটরের চ্যানেলগুলিতে, একটি কয়েল 6 স্থাপন করা হয়, যার তারগুলিতে রটারটি ঘোরার সময় ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স প্ররোচিত হয়। সিরিজ-সংযুক্ত উইন্ডিং তারের ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স বৃদ্ধি পায় এবং টার্মিনাল 12-এ কয়েক হাজার ভোল্টের ভোল্টেজ তৈরি হয়। উইন্ডিং তারের মধ্যে স্রোত প্রবাহিত হলে, বড় শক্তি তৈরি হয়। অতএব, স্টেটর উইন্ডিংয়ের সামনের অংশগুলি রিং 5 দ্বারা সংযুক্ত।

রটারটি বিয়ারিংগুলিতে ঘোরে 8. বিয়ারিং এবং বেস প্লেটের মধ্যে একটি সার্কিট-ব্রেকিং ইনসুলেশন স্থাপন করা হয়, যার মাধ্যমে ভারবহন স্রোত বন্ধ করা যায়। দ্বিতীয় ভারবহন একটি বাষ্প টারবাইন সঙ্গে একসঙ্গে তৈরি করা হয়.

জেনারেটরকে শীতল করার জন্য, স্টেটরটিকে পৃথক প্যাকেজে বিভক্ত করা হয়, যার মধ্যে বায়ুচলাচল নালীগুলি অবস্থিত। রটারে লাগানো ফ্যান 11 দ্বারা বাতাস চালিত হয়।

শক্তিশালী জেনারেটরগুলিকে শীতল করার জন্য, তাদের মাধ্যমে প্রচুর পরিমাণে বাতাস ঠেলে দেওয়া প্রয়োজন, প্রতি সেকেন্ডে দশ ঘনমিটারে পৌঁছে।

যদি স্টেশনের প্রাঙ্গণ থেকে শীতল বাতাস নেওয়া হয়, তবে এতে অতি নগণ্য পরিমাণে ধুলোর উপস্থিতি (প্রতি ঘনমিটারে কয়েক মিলিগ্রাম) থাকলে, জেনারেটরটি অল্প সময়ের মধ্যে ধুলো দিয়ে দূষিত হবে। অতএব, টারবাইন জেনারেটর একটি বন্ধ বায়ুচলাচল সিস্টেমের সাথে নির্মিত হয়।

বায়ু, যা জেনারেটরের বায়ুচলাচল চ্যানেলগুলির মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় উত্তপ্ত হয়, টারবাইন জেনারেটরের আবরণের নীচে অবস্থিত বিশেষ এয়ার কুলারগুলিতে প্রবেশ করে।

সেখানে, উত্তপ্ত বায়ু এয়ার কুলারের ফিনড টিউবগুলির মধ্যে যায়, যার মধ্য দিয়ে জল প্রবাহিত হয় এবং ঠান্ডা হয়। তারপরে বাতাসটি ফ্যানগুলিতে ফেরত দেওয়া হয়, যা বায়ুচলাচল নালীগুলির মাধ্যমে এটিকে চালিত করে। এইভাবে, জেনারেটরটি একই বাতাসে ক্রমাগত ঠান্ডা হয় এবং ধুলো জেনারেটরের ভিতরে প্রবেশ করতে পারে না।

একটি টারবাইন জেনারেটরের রটারের পরিধি বরাবর গতি 150 মি / সেকেন্ড অতিক্রম করে। এই গতিতে, বাতাসে রটারের ঘর্ষণে প্রচুর পরিমাণে শক্তি ব্যয় হয়। উদাহরণস্বরূপ, 50,000 kWVt শক্তির একটি টারবাইন জেনারেটরে, বায়ু ঘর্ষণের কারণে শক্তির ক্ষতি সমস্ত ক্ষতির যোগফলের 53%।

এই ক্ষতিগুলি কমাতে, শক্তিশালী টারবাইন জেনারেটরগুলির অভ্যন্তরীণ স্থানটি বাতাসে নয়, হাইড্রোজেনে পূর্ণ হয়। হাইড্রোজেন বাতাসের চেয়ে 14 গুণ হালকা, অর্থাৎ এটির সমান কম ঘনত্ব রয়েছে, যার কারণে রটার ঘর্ষণ ক্ষতি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে।

বাতাসে হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনের মিশ্রণ থেকে গঠিত অক্সিহাইড্রোজেনের বিস্ফোরণ রোধ করার জন্য, জেনারেটরের ভিতরে বায়ুমণ্ডলীয় চাপের চেয়ে বেশি সেট করা হয়। অতএব, বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেন জেনারেটরের মধ্যে প্রবেশ করতে পারে না।

একটি বাষ্প টারবাইন জেনারেটরের 3D মডেল:

1965 সালে স্কুল সরবরাহ কারখানা দ্বারা তৈরি একটি শিক্ষামূলক টেপ:
সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটর