Генератор 400 гц. Генераторы переменного тока 400 Гц: особенности, применение и преимущества

Что такое генератор переменного тока 400 Гц. Где применяются альтернаторы с частотой 400 Гц. Какие преимущества дает использование повышенной частоты в авиации. Как устроены и работают генераторы на 400 Гц.

Что такое генератор переменного тока 400 Гц и в чем его особенности

Генератор переменного тока (альтернатор) 400 Гц — это электрическая машина, вырабатывающая переменный ток повышенной частоты 400 Герц. Основные особенности таких генераторов:

• Повышенная частота тока — 400 Гц вместо стандартных 50/60 Гц
• Меньшие габариты и вес по сравнению с обычными генераторами той же мощности
• Высокая удельная мощность
• Специальная конструкция для работы на повышенных оборотах
• Применение специальных материалов для снижения потерь на вихревые токи

Благодаря этим особенностям генераторы 400 Гц нашли широкое применение в авиации и других отраслях, где критичны массогабаритные характеристики оборудования.

Области применения генераторов переменного тока 400 Гц

Генераторы с частотой 400 Гц используются в следующих основных сферах:

• Авиация — бортовые системы электроснабжения самолетов и вертолетов
• Аэропорты — наземное электропитание воздушных судов
• Военная техника — системы электроснабжения кораблей, подводных лодок, ракетных комплексов
• Испытательные стенды авиационной и космической техники
• Промышленное оборудование, требующее повышенной частоты питания

Основная область применения — это авиация, где использование частоты 400 Гц позволяет существенно снизить вес бортового электрооборудования.

Преимущества использования генераторов 400 Гц в авиации

Применение генераторов с повышенной частотой 400 Гц в авиации дает следующие ключевые преимущества:

• Уменьшение массы и габаритов электрооборудования на 30-40%
• Снижение расхода топлива за счет облегчения самолета
• Увеличение полезной нагрузки воздушного судна
• Повышение КПД и снижение потерь в электрических машинах
• Улучшение динамических характеристик электроприводов
• Уменьшение пульсаций выпрямленного напряжения

Эти преимущества делают применение генераторов 400 Гц в авиации практически безальтернативным решением.

Конструктивные особенности генераторов переменного тока 400 Гц

Генераторы на 400 Гц имеют ряд конструктивных отличий от обычных альтернаторов 50/60 Гц:

• Повышенное число полюсов (как правило 14-26) для получения требуемой частоты
• Применение специальных электротехнических сталей с малыми потерями на вихревые токи
• Усиленная вентиляция для лучшего охлаждения
• Специальная конструкция подшипниковых узлов для работы на высоких оборотах
• Использование высокопрочных материалов для ротора
• Оптимизированная геометрия магнитной системы

Эти особенности позволяют генераторам 400 Гц надежно работать в жестких условиях эксплуатации на борту воздушных судов.

Принцип работы генератора переменного тока 400 Гц

Принцип действия генератора 400 Гц аналогичен обычным синхронным генераторам. Основные этапы работы:

1. Вращение ротора с постоянными магнитами или обмоткой возбуждения
2. Индуцирование ЭДС в обмотках статора
3. Формирование трехфазной системы напряжений
4. Выпрямление и стабилизация выходного напряжения

Отличие состоит в повышенной частоте вращения ротора (до 12000-24000 об/мин) для получения частоты 400 Гц. Это требует применения специальных конструктивных решений.

Основные технические характеристики генераторов 400 Гц

Ключевые параметры генераторов переменного тока 400 Гц:

• Частота выходного напряжения: 400 Гц ±1%
• Выходное напряжение: 115/200 В
• Мощность: от 4-5 кВт до 100-150 кВт
• КПД: 85-92%
• Частота вращения: 12000-24000 об/мин
• Количество фаз: 3
• Коэффициент мощности: 0,8-0,9

Конкретные характеристики зависят от модели и назначения генератора. Для авиационного применения важна минимизация массы и габаритов при заданной мощности.

Преобразование частоты 400 Гц в стандартную частоту 50/60 Гц

Для питания стандартного оборудования от сети 400 Гц используются преобразователи частоты. Основные способы преобразования:

• Статические преобразователи на силовых полупроводниках
• Электромашинные преобразователи (мотор-генераторы)
• Преобразователи с промежуточным звеном постоянного тока

Наиболее распространены статические преобразователи, обеспечивающие высокий КПД и надежность. Они позволяют питать стандартное оборудование 50/60 Гц от бортовой сети самолета 400 Гц.

Генератор переменного тока (альтернатор) 400 Гц.

Фильтр (найдено 20)

Полюсы

• 14-полюс.
• 20-полюс.
• 24-полюс.
• 26-полюс.

Мощность

• 4-5 кВт
• 5-6 кВт
• 7-8 кВт
• 9-10 кВт
• 30-40 кВт
• 50-60 кВт
• 70-90 кВт
• 100-150 кВт

Соединение

• Вал со шпонкой
• Дисковое соединение

Тип соединения

• B3/B14
• 5″ data-faa-count=»9″> SAE5 6.5
• SAE5 7.5
• SAE5 8
• SAE4 6.5
• SAE4 7.5
• SAE4 8
• SAE4 10
• SAE4 11.5
• SAE3 8
• SAE3 10
• SAE3 11.5
• SAE2 8
• SAE2 10
• SAE2 11.5
• SAE1 11.5
• SAE1 14
• SAE0. 5 14

Обороты

• 1846 об/мин (пост.)
• 2000 об/мин (пост.)
• 2400 об/мин (пост.)
• 3428 об/мин (пост.)

Частота

• 400Гц
• 50Гц

Степень защиты

• IP23
• IP45

Трехфазный синхронный 14-полюсный генератор переменного тока Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP3-1S/14

Арт. 269-801

Цена: 162 933 ₽

Купить

Трехфазный генератор переменного тока 14-полюсный синхронный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP3-2S/14

Арт. 269-115

Цена: 174 237 ₽

Купить

Синхронный трехфазный 14-полюсный генератор переменного тока Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP3-3S/14

Арт. 269-566

Цена: 186 321 ₽

Купить

14-полюсный трехфазный синхронный генератор переменного тока Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP3-2L/14

Арт. 269-783

Цена: 202 432 ₽

Купить

Трехфазный синхронный 14-полюсный генератор переменного тока Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP3-3L/14

Арт. 269-555

Цена: 215 555 ₽

Купить

Генератор переменного тока трехфазный синхронный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP32-1S/20

Арт. 269-774

Цена: 355 750 ₽

Купить

Генератор переменного тока трехфазный синхронный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP32-2S/20

Арт. 269-266

Цена: 367 184 ₽

Купить

Генератор переменного тока трехфазный синхронный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP32-2L/20

Арт. 269-217

Цена: 415 908 ₽

Купить

Синхронный трехфазный генератор переменного тока Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP34-1SN/24

Арт. 269-876

Цена: 523 751 ₽

Купить

Генератор переменного тока синхронный трехфазный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP32-3L/20

Арт. 269-609

Цена: 474 377 ₽

Купить

Трехфазный генератор переменного тока синхронный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP34-1S/20

Арт. 269-480

Цена: 506 860 ₽

Купить

Синхронный генератор переменного тока трехфазный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP34-2SN/24

Арт. 269-683

Цена: 596 122 ₽

Купить

Трехфазный генератор переменного тока синхронный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCO38-2S/26

Арт. 269-860

Цена: 699 417 ₽

Купить

Генератор переменного тока трехфазный синхронный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP34-2S/20

Арт. 269-340

Цена: 525 310 ₽

Купить

Трехфазный синхронный генератор переменного тока Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP34-3S/20

Арт. 269-333

Цена: 571 435 ₽

Купить

Трехфазный генератор переменного тока синхронный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP34-2LN/24

Арт. 269-107

Цена: 709 162 ₽

Купить

Синхронный трехфазный генератор переменного тока Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCO38-1L/26

Арт. 269-522

Цена: 778 935 ₽

Купить

Синхронный трехфазный генератор переменного тока Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP34-3L/20

Арт. 269-651

Цена: 617 041 ₽

Купить

Синхронный трехфазный генератор переменного тока Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCO38-2L/26

Арт. 269-472

Цена: 905 357 ₽

Купить

Генератор переменного тока синхронный трехфазный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCO38-3L/26

Арт. 269-197

Цена: 995 659 ₽

Купить

Генератор переменного тока (альтернатор) 2400 об/мин 400 Гц.

Фильтр (найдено 8)

Мощность

• 30-40 кВт
• 50-60 кВт
• 70-90 кВт
• 100-150 кВт

Соединение

• Вал со шпонкой
• Дисковое соединение

Тип соединения

• B3/B14
• 5″ data-faa-count=»4″> SAE5 6.5
• SAE5 7.5
• SAE5 8
• SAE4 6.5
• SAE4 7.5
• SAE4 8
• SAE4 10
• SAE4 11.5
• SAE3 8
• SAE3 10
• SAE3 11.5
• SAE2 8
• SAE2 10
• SAE2 11.5
• SAE1 11.5
• SAE1 14

Обороты

• )» data-faa-count=»8″> 2400 об/мин (пост.)
• 1846 об/мин (пост.)
• 2000 об/мин (пост.)
• 3428 об/мин (пост.)

Частота

• 400Гц

Степень защиты

• IP23
• IP45

Генератор переменного тока трехфазный синхронный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP32-1S/20

Арт. 269-774

Цена: 355 750 ₽

Купить

Генератор переменного тока трехфазный синхронный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP32-2S/20

Арт. 269-266

Цена: 367 184 ₽

Купить

Генератор переменного тока трехфазный синхронный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP32-2L/20

Арт. 269-217

Цена: 415 908 ₽

Купить

Генератор переменного тока синхронный трехфазный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP32-3L/20

Арт. 269-609

Цена: 474 377 ₽

Купить

Трехфазный генератор переменного тока синхронный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP34-1S/20

Арт. 269-480

Цена: 506 860 ₽

Купить

Генератор переменного тока трехфазный синхронный Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP34-2S/20

Арт. 269-340

Цена: 525 310 ₽

Купить

Трехфазный синхронный генератор переменного тока Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP34-3S/20

Арт. 269-333

Цена: 571 435 ₽

Купить

Синхронный трехфазный генератор переменного тока Mecc Alte Италия бесщеточный.

Альтернатор Mecc Alte HCP34-3L/20

Арт. 269-651

Цена: 617 041 ₽

Купить

Почему авиационная промышленность работает на частоте 400 Гц

Идея использовать электричество для коммерческого освещения и двигателей вызвала спор. Одна сторона хотела постоянного тока (DC). Один провод всегда будет положительным (+), а другой провод всегда отрицательным (-).

Другая сторона поддерживает переменный ток (AC). В этой системе напряжение постоянно перемещается между положительным и отрицательным. Форма этого изменяющегося напряжения представляет собой синусоидальную волну.

Изменение напряжения переменного тока обеспечило преимущество использования трансформаторов для изменения напряжения. Высокое напряжение при малом токе можно было передавать на большие расстояния по тонкому проводу, а затем преобразовывать в безопасное более низкое напряжение для распределения внутри дома или на заводе.

Когда было принято решение использовать переменный ток, встал следующий вопрос: как быстро должно изменяться напряжение? Сколько циклов в секунду (Герц, Гц) должно производиться?

Поскольку частота изменения напряжения была уменьшена, размер и вес трансформаторов и генераторов увеличились и стали дороже. Поскольку частота была увеличена, в линиях передачи было потеряно больше энергии, что также увеличило стоимость.

Самая экономичная частота для энергетической компании была около 60 циклов в секунду. В некоторых странах стандартизировано 50 циклов в секунду или герц (Гц).

Когда в авиации начали использовать электричество, это был постоянный ток. Поскольку переменный ток стал более распространенным в самолетах, основной проблемой были размер и вес трансформаторов, двигателей и источников питания. Была предложена идея использовать более высокую частоту, чтобы сделать компоненты легче, поскольку длина передачи энергии была небольшой, повышенные потери мощности были бы незначительными.

Специальный генератор был разработан для создания выходной частоты 400 Гц. Это позволило заменить двигатель размером с арбуз на двигатель размером с однофунтовую банку из-под кофе, который мог выполнять ту же работу.

Уменьшение веса позволило увеличить грузоподъемность и снизить расход топлива. Мощность на частоте 400 Гц для авиации имела успех и стала стандартом для современных самолетов с двигателями переменного тока.

Аэропорты по всему миру используют одну и ту же энергосистему. Это включало физическую вилку и кабель, а также питание 400 Гц, чтобы самолеты из любой точки мира могли приземляться и обслуживаться, где бы они ни приземлились.
Авиационная энергосистема 400 Гц стала одним из первых стандартов, принятых в мире.

 

 

• Последние
• Видео
• загрузок
• Решения
• Популярные

FCX INC.

: Блок питания 400 Гц береговой охраны США — индивидуальный корпус

FCX INC.: ВМС США, NAS Oceana, преобразователи центральной системы VA 400 Гц

FCX INC.: ВМС США / 270 В постоянного тока для самолетов

FCX INC.: ВМС США, NAS, преобразователи центральной системы Patuxent River 400 Гц

FCX INC.: Мотор-генераторные установки для аэропортов Далласа / Форт-Уэрта

FCX INC.: База ВВС Эдвардс / F-22 Raptor Источник питания 270 В постоянного тока

FCX INC.: Верфь Grand Bahamas, 50 Гц, твердотельный преобразователь частоты 2000 кВА

FCX Systems выходит на международный уровень

Блок FCX 3 МВА

Ракетный комплекс Патриот

Замена дизель-генераторов для ракетного комплекса «Патриот». Patriot Missiles, защитная противоракетная система, разработанная Raytheon, установлены по всему миру для защиты городов, подвергающихся ракетному обстрелу. В то время как электроэнергия во всем мире имеет частоту 50 или 60 Гц, система Patriot включает в себя несколько элементов, для которых требуется надежное питание с частотой 400 Гц. Поэтому […]

ПОДРОБНЕЕ

 

Ф-22 Раптор

Электропитание инженерного комплекса для программы испытаний F-22 В начале 2000-х годов инженерный состав базы ВВС Эдвардс (AFB) распространил запрос на электропитание военного самолета 270 В постоянного тока. Первоначально FCX не ответила на запрос, однако 11 ответивших компаний не представили жизнеспособных решений. […]

ПОДРОБНЕЕ

 

Освещение F-35 II

Питание самолетов F-35 на борту авианосцев Предвидя развертывание самолетов F-35 на борту авианосцев, ВМС США выпустили заявку на разработку системы питания самолетов с частотой 400 Гц переменного тока и 270 В пост. оборудование и помещение. FCX использовала свой опыт работы с переменным током 400 Гц […]

ПОДРОБНЕЕ

 

Верфь Гранд Багама

Твердотельный преобразователь частоты для плавучего сухого дока. В 2008 году на верфь Гранд Багама был перевезен большой плавучий сухой док, в котором находились грузы для подъемных кранов, шпилей, балластных насосов и пожарных насосов. Для сухого дока требовалось питание с частотой 50 Гц, а на Багамах — 60 Гц. Для подачи электроэнергии частотой 50 Гц […]

ПОДРОБНЕЕ

 

Электроэнергетика 400 Гц — учебное пособие по теории и оборудованию 400 Гц

8 ноября 2022 г.

Введение

Для передачи переменного тока использовались различные частоты, 60 Гц и 50 Гц являются наиболее распространенными. Низкие частоты используются потому, что потери на излучение ниже на более низких частотах. Потери на излучение для частоты 400 Гц в 40 раз выше, чем 60 Гц и в 60 раз выше, чем 50 Гц. Однако трансформаторы на 60 Гц больше и тяжелее. Так что для коротких дистанций задействована авиация, и преимущество меньших по размеру и более легких трансформаторов, двигателей и фильтрующих конденсаторов, частота 400 Гц была принято, особенно для военных самолетов: MIL-STD-704F гласит: Оборудование, предназначенное для использования на военных самолетах, не должно использовать частоту 60 Гц. мощность, поскольку для этого требуется больший вес и мощность первичного двигателя на единицу мощности. потребляется утилизирующим оборудованием. »

Спецификации для нормальной работы оборудования с частотой 400 Гц.

Диапазон напряжения	от 108 до 118 В переменного тока, среднеквадратичное значение	115 В переменного тока, номинал
Диапазон напряжения 3 фазы Звездообразная конфигурация	от 108 до 118 В переменного тока, среднеквадратичное значение	Линия 115 В к нейтрали 200 В между линиями
Диапазон частот	от 393 до 407 Гц	400 Гц номинал
Диапазон частот для вертолетов	от 380 до 420 Гц	400 Гц номинал
Смещение постоянного тока	от -0,10 до +0,10 В	Нулевое напряжение номинальное

Boeing 787 и Airbus A380

Эти современные самолеты решили обойтись без генератора регулятор скорости, необходимый для поддержания стабильной частоты. Поэтому их частоты простираются примерно от 360 Гц до 800 Гц в зависимости от скорости двигатели.

Исправление

Для предотвращения проблем в системе питания самолета полупериода исправление запрещено. Таким образом, для низковольтных источников питания полная волна предпочтительнее использовать выпрямители или импульсные источники питания.

Трехфазные требования

Когда требуются более высокие мощности, требуется три фазы. В военные самолеты мощностью более 500 ВА или 500 Вт требуют трехфазного питания.

Глубина кожи при 400 Гц

Переменный ток любит распределять ток в проводе в таким образом, чтобы максимальный ток был снаружи провода, а следствие закона Гаусса. Для высоких частот и больших проводов ток может быть в основном на «коже» провода. Глубина кожи – это расстояние от поверхности, где плотность тока составляет 1/e от максимума при поверхность. 60 Гц имеет толщину скин-слоя в меди 8,4 мм, поэтому даже с 0000 AWG проволоки (диаметром 11 мм) скин-эффектом можно пренебречь. На частоте 400 Гц глубина скин-слоя составляет 3,3 мм, поэтому провода толще 8 калибра будут иметь большее сопротивление, чем ожидал. Литцендрат, представляющий собой сплетение отдельных прядей тонкой изолированной проволоки. в кабель можно использовать, чтобы избежать скин-эффекта.

Оборудование для преобразования энергии

Оборудование для преобразования энергии может принимать на входе 400 Гц и создавать 60 Гц переменного тока (преобразование частоты), постоянного тока (трансформатор-выпрямитель). Мы также можем преобразовать одну фазу в три фазы и 400 Гц в 60 Гц и инвертировать постоянный ток в 400 Гц и 400 Гц для постоянного тока.

1.

Начните с 60 Гц и преобразуйте в 400 Гц. Механический широкое распространение получили роторные преобразователи двигатель-генератор. Теперь с современным силовые полупроводники, эти преобразователи частоты состоят из выпрямителя для создайте постоянный ток и инвертор, чтобы получить 400 Гц в одном устройстве. Мощность 100 Вт от 60 Гц до 400 Гц блок питания и заземления
Блок питания 250 Вт, от 60 Гц до 400 Гц и наземный блок питания
500 ВА, мощность от 60 Гц до 400 Гц блок питания и заземления
1000 ВА от 60 Гц до 400 Гц мощность блок питания заземления

1a.

Начать с однофазной частоты 60 Гц и преобразовать в 400 Гц 3 фазы. 600 ВА 60 Гц, однофазное, 400 Гц, трехфазное заземление

2. Начните с 400 Гц и преобразуйте в 60 Гц. Для использования 60 Гц оборудование в самолетах аналогичный преобразователь выпрямляет 400 Гц, а затем преобразует постоянного тока до 60 Гц с помощью инвертора.

500 Вт от 400 Гц до 60 Гц преобразователь
1250 Вт 400 Гц в 60 Гц преобразователь

3.

Начните с 400 Гц и преобразуйте в напряжение постоянного тока. А количество импульсной мощности доступно для создания любого напряжения постоянного тока или даже для зарядки батареи при подключении к сети 400 Гц. Мощность постоянного тока питание от 3 В до 48 В с входом переменного тока 400 Гц

4.

Начните с постоянного тока и создайте 115 В переменного тока, 400 Гц . Это просто инверторы с выходной частотой 400 Гц.
12 В, 24 В или 48 В постоянного тока до 115 В переменного тока, 400 Гц 1800 Вт
от постоянного тока до 400 Гц Инверторы переменного тока от 40 ВА до 1000 ВА

5.

Начните с постоянного тока и создайте 3-фазный 400 Гц Вход 12 В, 24 В или 48 В постоянного тока для 115 В переменного тока, 400 Гц, 3 фазы, 1800 Вт
24 В постоянного тока, 48 В постоянного тока, 125 В постоянного тока или 250 В постоянного тока на 3 фазы 3 кВА или 6 кВА 400 Гц

6.

Начните с одной фазы 60 Гц, чтобы получить 400 Гц. 3-этап 115 В переменного тока или 230 В переменного тока, 60 Гц, однофазный вход, до 3 кВА, трехфазный, 400 Гц

7.

Начните с 3-фазного 60 Гц, чтобы создать 3-фазный 400 Гц. Три фазы 50 Гц или 60 Гц на три фаза 400 Гц от 1,5 кВА до 6 кВА

8. Начните с одной фазы 400 Гц, чтобы создать одну фазу.