50 Hz და 60 Hz გენერატორების განსხვავება

50 Hz და 60 Hz გენერატორების ძირითადი განსხვავება ბრუნთა რიცხვია: 4-პოლუსიანი ალტერნატორი 50 Hz-ისთვის ბრუნავს 1500 ბრ/წთ-ით, 60 Hz-ისთვის — 1800 ბრ/წთ-ით. ბრუნთა რიცხვის ზრდასთან ერთად დანადგარის სიმძლავრე, როგორც წესი, იზრდება, თუმცა ზრდის ხარისხი დამოკიდებულია ძრავასა და ალტერნატორზე, განსაკუთრებით კი 60 Hz-ზე გამომავალ ძაბვაზე. ამიტომ 50 Hz სიმძლავრის ფიქსირებულ კოეფიციენტზე გამრავლებით 60 Hz სიმძლავრის განსაზღვრა სწორი არ არის; ყოველი დანადგარისთვის მონაცემთა ფურცლები უნდა გადამოწმდეს.

სიხშირისა და ბრუნთა რიცხვის კავშირი

სინქრონულ ალტერნატორში სიხშირეს, ბრუნთა რიცხვსა და პოლუსების რაოდენობას შორის კავშირი ასეთია:

n (ბრ/წთ) = 120 × f ÷ პოლუსების რაოდენობა

პოლუსების რაოდენობა	50 Hz	60 Hz
4 პოლუსი	1500 ბრ/წთ	1800 ბრ/წთ
2 პოლუსი	3000 ბრ/წთ	3600 ბრ/წთ

სამრეწველო დიზელ გენერატორების დიდი უმრავლესობა 4-პოლუსიანია. თურქეთისა და ევროპის ქსელი 50 Hz-ია; ისეთ ქვეყნებში კი, როგორიცაა აშშ, კანადა, მექსიკა, საუდის არაბეთი და სამხრეთ კორეა, გამოიყენება 60 Hz. საზღვაო და ზღვისპირა (offshore) გამოყენებაშიც ხშირად გვხვდება 60 Hz.

ძრავის მხარე: რამდენად იცვლება სიმძლავრე?

1800 ბრ/წთ-ზე ძრავა წუთში მეტ ციკლს ასრულებს; ეს მეტი სიმძლავრის გამომუშავების პოტენციალს ნიშნავს. თუმცა მწარმოებლები ძრავის 60 Hz მნიშვნელობას განსაზღვრავენ ტურბოს, საწვავის სისტემის, ემისიების, გაგრილებისა და მექანიკური ზღვრების მიხედვით. რამდენიმე მაგალითი ძრავების ოფიციალური მონაცემთა ფურცლებიდან (50 Hz-დან 60 Hz-მდე, დაახლოებით):

ძრავა	ძრავის სიმძლავრის ცვლილება (დაახლოებით)
Volvo Penta TAD1345GE	≈ 0–1%
FPT N67 TM3A	≈ +8–9%
Scania DC13 072A	≈ +10–11%
Cummins QSL9-G5	≈ +15%
Baudouin 6M11G4D0/S	≈ +18% (ძრავის მხარე)

ცხრილი აჩვენებს, რომ ერთი და იმავე სიმძლავრის კლასის ძრავებიც კი შეიძლება ძალიან განსხვავებულად იქცეოდეს. მნიშვნელობები შეიძლება განსხვავდებოდეს სიმძლავრის კლასისა (standby/prime) და მონაცემთა ფურცლის ვერსიის მიხედვით; საფუძვლად ყოველთვის მოქმედი მონაცემთა ფურცელი აიღება.

ალტერნატორის მხარე: გადამწყვეტია ძაბვა

სიმძლავრე, რომელსაც ალტერნატორი იძლევა, განისაზღვრება გრაგნილის დასაშვები დენითა და გამომავალი ძაბვით. როცა 60 Hz-ზე ალტერნატორის მუშაობა უფრო მაღალ ძაბვაზეა შესაძლებელი, იმავე დენით ის მეტ kVA-ს იძლევა. მაგალითად, Stamford UCI274H ალტერნატორის მონაცემთა ფურცელში:

სიხშირე / ძაბვა	სიმძლავრე
50 Hz, 400 V	200 kVA
60 Hz, 416 V	237,5 kVA (≈ +19%)
60 Hz, 480 V	255 kVA (≈ +27,5%)

თუ იგივე ალტერნატორი 60 Hz-ზე უფრო დაბალ ძაბვაზე (მაგ., 380 V ან 208 V) მუშაობს, ზრდა ნაკლები იქნება ან საერთოდ არ იქნება. ეს მაგალითი, სადაც ალტერნატორის ზრდა ძაბვის მიხედვით დაახლოებით 19%-დან 27,5%-მდე მერყეობს, მხოლოდ ერთ მოდელს ეხება.

როგორ განისაზღვრება დანადგარის 60 Hz სიმძლავრე?

გენერატორის დანადგარის სიმძლავრე შეზღუდულია იმით, ძრავასა და ალტერნატორს შორის რომელი იძლევა ნაკლებ სიმძლავრეს:

1. ძრავის 60 Hz (1800 ბრ/წთ) მონაცემთა ფურცლიდან აიღება kW მნიშვნელობა.
2. ალტერნატორის მქკ-ის გათვალისწინებით გადაიყვანება ელექტრულ kW-ში, 0,8 სიმძლავრის კოეფიციენტით კი — kVA-ში.
3. შედარდება ალტერნატორის kVA მნიშვნელობას სამიზნე ძაბვასა და 60 Hz-ზე.
4. ნაკლები მნიშვნელობა არის დანადგარის 60 Hz სიმძლავრე; საჭიროების შემთხვევაში შეირჩევა სხვა ალტერნატორი.

მაგალითად, მოდელში, სადაც ძრავის მხარე თითქმის არ იზრდება, დანადგარის სიმძლავრე დიდად არ იცვლება, თუნდაც ალტერნატორმა 480 V-ზე 27,5%-ით მეტი სიმძლავრე მისცეს. პირიქით, მოდელში, სადაც ძრავის სიმძლავრე მნიშვნელოვნად იზრდება, დაბალ ძაბვაზე ალტერნატორი შეიძლება შემზღუდველი აღმოჩნდეს.

გავრცელებული ძაბვები 60 Hz-ზე

სამფაზა / ფაზა-ნეიტრალი	ტიპური გამოყენება
480/277 V	მრეწველობა და დიდი კომერციული ობიექტები ჩრდილოეთ ამერიკაში
440/254 V	ზოგიერთი სამრეწველო და საზღვაო გამოყენება
380/220 V	ახლო აღმოსავლეთისა და ლათინური ამერიკის ზოგიერთი ქვეყანა
208/120 V	კომერციული შენობები ჩრდილოეთ ამერიკაში
220/127 V	ლათინური ამერიკის ზოგიერთი რეგიონი

ძაბვა შეირჩევა ქვეყნის ქსელის სტანდარტის, ობიექტის გამანაწილებელი სისტემისა და მისაერთებელი მოწყობილობების მიხედვით.

საწვავის მოხმარება და ხმაური

• საწვავი: 1800 ბრ/წთ-ზე ხახუნისა და ვენტილატორის დანაკარგები იზრდება, ამიტომ იმავე დატვირთვაზე მოხმარება, როგორც წესი, 50 Hz-თან შედარებით მაღალია. ზუსტი მნიშვნელობა ძრავის მონაცემთა ფურცელშია.
• ხმაური: ძრავისა და ვენტილატორის უფრო მაღალი ბრუნთა რიცხვი ხმაურის დონეს, როგორც წესი, რამდენიმე dB-ით ზრდის. ხმაურის ზღვრის მქონე პროექტებში 60 Hz მნიშვნელობა ცალკე უნდა შემოწმდეს.
• გაგრილება: რადგან რადიატორისა და ვენტილატორის მახასიათებლები ბრუნთა რიცხვთან ერთად იცვლება, გაგრილების სიმძლავრეც 60 Hz-ის მიხედვით დასტურდება.

გავრცელებული შეცდომები

• 60 Hz სიმძლავრის შეფასება 50 Hz სიმძლავრის ფიქსირებულ კოეფიციენტზე (მაგ., ×1,2) გამრავლებით
• 60 Hz დანადგარის მოთხოვნა ძაბვის მითითების გარეშე
• 50 Hz-ისთვის დაპროექტებული ძრავებისა და მოწყობილობების 60 Hz-ზე მუშაობის გავლენის გაუთვალისწინებლობა (მაგალითად, ძრავების დაახლოებით 20%-ით სწრაფი ბრუნვა)
• სიხშირის შეცვლა დაცვის, AVR-ისა და რეგულატორის პარამეტრების განახლების გარეშე

შემდეგი ნაბიჯი

Terex Diesel მოთხოვნის შემთხვევაში გთავაზობთ 60 Hz ვერსიებს; სიმძლავრის, ძაბვის, საწვავისა და ხმაურის მნიშვნელობები განისაზღვრება პროექტისთვის ინდივიდუალურად, შერჩეული ძრავისა და ალტერნატორის მიხედვით. თქვენთვის საჭირო სიხშირის, ძაბვისა და სიმძლავრის შესატყობინებლად დაგვიკავშირდით. სიმძლავრის წინასწარი შეფასებისთვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ სიმძლავრის კალკულატორი.