Электрогенератор как работает


Как работает генератор: физические принципы, устройство, особенности электрогенераторов AC и DC

Электричество не является первичной энергией, свободно присутствующей в природе в значительных количествах, и для использования его в промышленности и быту оно должно быть произведено. Большую его часть создают устройства, преобразующие движущую силу в электрический ток — так работают генераторы, источниками механической энергии для которых могут служить паровые и водяные турбины, ДВС и даже мускульная сила человека.

Открытие Майклом Фарадеем в 1831 г. законов электромагнитной индукции стало основой для построения электрических машин. Но до появления электрического освещения не было необходимости в коммерческой реализации технологии. В ранних потребителях электроэнергии, например, в телеграфе, как источник питания использовались гальванические батареи. Это был очень дорогой способ производства электричества.

В конце XIX века многие изобретатели искали применение принципу индукции Фарадея для выработки электроэнергии механическим способом. Одними из важных достижений были разработка динамо Вернером фон Сименсом и производство Ипполитом Фонтеном рабочих моделей генераторов Теофила Грамма. Первые устройства использовались вместе с приборами наружного дугового освещения, известными как свечи Яблочкова.

На смену им пришла весьма успешная система Томаса Эдисона на лампах накаливания. В основе его коммерческих электростанций были мощные генераторы, но схема, построенная на производстве постоянного тока, была плохо приспособлена для распределения питания на большие расстояния из-за внушительных теплопотерь.

Никола Тесла разработал усовершенствованный генератор переменного тока, а также практичный асинхронный двигатель. Эти электрические машины наряду с трансформаторами для повышения и понижения напряжения дали основу для создания электрокомпаниями более крупных сетей распределения с использованием мощных электростанций. В больших энергетических системах переменного тока затраты на генерацию и транспортировку были в несколько раз ниже, чем в схеме Эдисона, что стимулировало спрос на электроэнергию и, как следствие, дальнейшую эволюцию электрических машин. Основными датами в истории генераторов можно считать:

  • 1820 г. — Андре-Мари Ампер обнаружил, что электрический ток воздействует на магнитное поле;
  • 1832 г. — создание Фарадеем простейшего униполярного генератора;
  • 1849 г. — первое применение для питания дуговых ламп маяков;
  • 1866 г. — одновременное открытие несколькими изобретателями динамоэлектрического принципа;
  • 1891 г. — демонстрация коммерческой машины для производства многофазного напряжения;
  • 1895 г. — запущена гидроэлектростанция на Ниагаре.

Принцип работы

Генераторы, работающие на принципе электромагнитной индукции, не создают электричества. Они с помощью механической энергии лишь приводят в движение электрические заряды, которые всегда присутствуют в проводниках. Принцип работы электрогенератора можно сравнить с водяным насосом, вызывающим поток воды, но не создающим воду в трубах. Подавляющее большинство индукционных генераторов представляет собой электрические машины вращательного типа, состоящие из двух основных компонентов:

  • статор (неподвижная часть);
  • ротор (вращающаяся часть).

Для иллюстрации того, как работает электрогенератор, может служить простейшая электрическая машина, состоящая из витка проволоки и U-образного магнита. Основные принципиальные элементы этой модели:

  • магнитное поле;
  • движение проводника в магнитном поле.

Магнитным полем называется область вокруг магнита, где его сила ощутима. Чтобы лучше понимать работу модели, можно представить силовые линии, выходящие с северного полюса магнита и возвращающиеся в южный. Чем сильнее магнит, тем большее количество силовых линий он создаёт. Если виток начать вращать между полюсами, то обе его стороны начнут пересекать воображаемые магнитные линии. Это вызывает движение электронов в проводнике (генерацию электричества).

В соответствии с правилом правой руки при вращении витка в нём будет индуцироваться ток, изменяющий своё направление через каждые пол-оборота, так как силовые линии сторонами витка будут пересекаться то в одном, то в другом направлении. Дважды за каждый оборот виток проходит через положения (параллельно полюсам), при которых электромагнитная индукция не возникает. Таким образом, простейший генератор работает как электрическая машина, производящая переменный ток. Создаваемое им напряжение может быть изменено за счёт:

  • силы магнитного поля;
  • скорости вращения витка;
  • количества витков провода, пересекающих силовые линии магнитного поля.

Виток проводника, проворачивающийся между полюсами магнита, создаёт ещё один важный эффект. Когда в витке протекает ток, он создаёт электромагнитное поле, обратное полю постоянного магнита. И чем больше электричества индуцируется в витке, тем сильнее магнитное поле и сопротивление проворачиванию проводника. Эта же магнитная сила в витках вызывает вращение ротора электромотора, то есть при определённых условиях генераторы могут работать как двигатели и наоборот.

Особенности генераторов AC

Переменный ток (AC) производит описанный простейший генератор. Для того чтобы созданное электричество можно было использовать, его нужно каким-то образом доставить к нагрузке. Это осуществимо при помощи контактного узла на валу, состоящего из вращающихся колец и скользящих по ним фиксированных деталей из углерода, называемых щётками. Каждый конец вращающегося проводника соединён с соответствующим кольцом, и ток, таким образом создаваемый в витке, проходит через кольца и щётки к нагрузке.

Строение промышленных машин

Практические генераторы отличаются от простейших. Обычно они снабжены возбудителем — вспомогательным генератором, подающим постоянный ток электромагнитам, используемым для создания магнитного поля в генераторе.

Вместо витка в простейшей модели практические устройства оснащают обмотками из медной проволоки, а роль магнита выполняют катушки на железных сердечниках. В большинстве генераторов переменного тока электромагниты, создающие переменное поле, размещаются на роторе, а электроэнергия индуцируется в катушках статора.

В подобных устройствах коллектор используется для переноса постоянного тока от возбудителя на магниты. Это значительно упрощает конструкцию, так как удобнее передавать через щётки слабые токи и принимать высокое напряжение с неподвижных обмоток статора.

Применение в сетях

В некоторых машинах количество секций обмоток совпадает с количеством электромагнитов. Но большинство генераторов AC оснащено тремя наборами катушек для каждого полюса. Такие машины производят три потока электричества и называются трёхфазными. Их удельная мощность значительно выше, чем у однофазных.

На электростанциях в качестве преобразователей механической энергии в электрическую служат генераторы AC. Это связано с тем, что напряжение переменного тока легко увеличить или уменьшить с помощью трансформатора. В крупных генераторах производится напряжение около 20 тыс. вольт. Затем оно повышается более чем на порядок для возможности транспортировки электричества на большие расстояния. В месте применения электроэнергии с помощью серии понижающих трансформаторов создаётся напряжение, пригодное для использования.

Устройство динамо-машин

Виток провода, вращающийся между полюсами магнита, за каждый оборот дважды меняет полюса на концах проводника. Чтобы превратить простейшую модель в генератор постоянного тока, необходимо сделать две вещи:

  • отвести ток с витка на нагрузку;
  • организовать протекание отведённого тока только в одном направлении.

Роль коллектора

Устройство, называемое коллектором, способно выполнить обе задачи. Его отличие от контактного щёточного узла в том, что его основу составляет не кольцо из проводника, а набор из сегментов, изолированных друг от друга. Каждый конец вращающегося контура соединён с соответствующим сектором коллектора, а две неподвижные угольные щётки снимают с коммутатора электрический ток.

Коллектор устроен таким образом, что независимо от полярности на концах витка и фазы вращения ротора контактная группа обеспечивает току нужное направление при передаче его на нагрузку. Обмотки в практических динамо состоят из множества сегментов, поэтому для генераторов постоянного тока из-за необходимости их коммутации схема, при которой якорь с индуцируемыми катушками вращается в магнитном поле, оказалась предпочтительнее.

Питание электромагнитов

Классические динамо используют постоянный магнит для индуцирования поля. Остальные генераторы DC нуждаются в питании для электромагнитов. В так называемых раздельно возбуждаемых генераторах для этого используются внешние источники постоянного тока. Самовозбуждающиеся устройства реализуют часть самостоятельно производимого электричества для управления электромагнитами. Запуск таких генераторов после остановки зависит от их возможности накапливать остаточный магнетизм. В зависимости от способа соединения катушек возбуждения с обмотками якоря разделяют:

  • шунтовые (с параллельным возбуждением);
  • сериесные (с последовательным возбуждением);
  • смешанного возбуждения (с комбинацией шунтового и последовательного).

Типы возбуждения применяются в зависимости от требуемого контроля напряжения. Например, генераторы, используемые для зарядки аккумуляторов, нуждаются в простом управлении напряжением. В этом случае подходящим типом будет шунтовой. В качестве машин, генерирующих энергию для пассажирского лифта, применяют отдельно возбуждаемый генератор, так как подобные системы требуют сложного управления.

Применение коллекторных генераторов

Многие генераторы DC приводятся в действие двигателями переменного тока в комбинациях, называемых мотор-генераторными установками. Это один из способов изменения переменного тока на постоянный. Заводы, выполняющие гальванизацию, производящие алюминий, хлор и некоторые другие материалы электрохимическим способом, нуждаются в большом количестве прямого тока.

С помощью дизель-электрогенераторов производится также энергоснабжение DC на локомотивах и судах. Поскольку коллекторы являются сложными и ненадёжными устройствами, зачастую генераторы DC заменяются на машины, производящие AC в сочетании с электронными. Коммутаторные генераторы нашли применение в маломощных сетях, позволяющих использовать динамо на постоянных магнитах без контуров возбуждения.

Существуют и другие типы устройств, которые способны производить электричество. К ним относятся электрохимические батареи, термоэлектрические и фотоэлектрические элементы, топливные преобразователи. Но в сравнении с индукционными генераторами AC/DC их доля в мировом производстве энергии ничтожна.

220v.guru

Электрогенераторы. Виды и устройство. Применение и как выбрать

Для питания электроприборов в случае отсутствия проложенной линии электропередач или при аварийном отключении напряжения используются электрогенераторы. Они представляют собой технические устройства, которые вырабатывают электричество, потребляя при этом бензин, дизельное топливо или газ.

Что такое электрогенератор и его конструкция

Прибор представляет собой устройство, состоящее из двигателя внутреннего сгорания, который обеспечивает раскручивание якоря небольшого электромотора, сделанного по принципу генератора. В результате постоянного поддержания высоких оборотов создается электрическое напряжение, снимаемое на специальные клеммы и выводимое на внешнюю розетку, используемою для подключения потребителей энергии.

Электрогенераторы могут быть рассчитаны на кратковременное включение и на постоянную работу. По этому критерию они делятся на резервные источники питания и постоянные. Резервные применяются в тех случаях, когда требуется обеспечить питание приборов на короткий период, пока не будет возобновлено электроснабжение сети. Постоянные станции применяются, когда подключение к линии электропередач вообще отсутствует. В этом случае генератор является единственным источником энергии, поэтому работает непрерывно. В зависимости от предназначения оборудование генератора может оснащаться системой воздушного или водяного охлаждения. Воздушные обеспечивают эффективное снижение температуры корпуса устройства на несколько часов, а водяные не допускают перегрев вообще.

Стоит учитывать, что во время работы двигатель создает большой шум, что не всегда приемлемо. По этой причине электрогенераторы могут производиться не только в открытом, но и в шумопоглощающем корпусе, который значительно снижает уровень шума. Устройство с открытым корпусом представляет собой силовую раму, на которую устанавливается ДВС, топливный бак и генератор, при этом они являются открытыми, и все составляющие легко просматриваются. Устройство в шумопоглощающем корпусе имеет специальный защитный кожух, препятствующий распространению звука и вибрации.

Виды электрогенераторов

Электрические генераторы принято разделять на 3 вида в зависимости от используемого топлива для выработки энергии:

  • Бензиновые.
  • Дизельные.
  • Газовые.

Каждая разновидность имеет свои достоинства и недостатки, которые нужно оценить и выбирать подходящую модель уже отталкиваясь от задач, запланированных для генератора.

Бензиновый

Бензиновые станции работают на бензине, за что и получили свое название. Данная категория устройств является самой дешевой при покупке, но очень дорогой в обслуживании. Работающие на бензине генераторы имеют компактный корпус и сравнительно небольшой вес, что делает такие станции максимально мобильными. Зачастую их можно разместить в багажнике легкового автомобиля.

Благодаря дешевизне их преимущественно выбирают для использования в качестве аварийного источника питания. Включение на несколько часов 5-10 раз в год потребует не таких уж и больших затрат на покупку бензина, что на фоне низкой стоимости самой станции является очень выгодным решением. В тех случаях, когда генератор должен работать постоянно, бензиновый вариант совершенно неприемлем. Во-первых, потребуется ежедневно тратить большие суммы на заправку горючего, а во-вторых, моторесурс таких устройств сравнительно короткий.

Дизельный  

Дизельные электрогенераторы являются более экономичными в плане потребления топлива, но стоят значительно дороже, а также весят больше. Их моторесурс в 3-4 раза выше, чем у бензиновых аналогов. Дизельная станция может работать непрерывно по 10 и более часов на одной заправке. Такое оборудование редко выбирают для резервного питания частного дома в связи с дороговизной. Практическая экономия топлива при нескольких включениях в год будет незначительной и не покроет затраты на покупку генератора.

Дизельные станции выбирают в тех случаях, когда требуется постоянная выработка электричества. Это могут быть строительные объекты, которые еще не подключены к центральной сети электроснабжения, а также загородные участки и дачи, с такой же проблемой. Стоит отметить, что устройство на дизельном топливе являются более мощными и стойкими к поломкам, но очень шумными.

Газовый

Газовые генераторы еще называют двухтопливными, поскольку они оснащены гибридным двигателем, который может работать как на бензине, так и на баллонном газе. Такие устройства используют в качестве резервного источника энергии. Станция вырабатывает одинаковое количество электричества как на газе, так и на бензине. При питании гибридного двигателя из баллона существенно снижаются затраты на выработку энергии, поскольку стоимость газа намного ниже чем бензина. Стоит отметить, что двухтопливные станции довольно тяжелые и не такие компактные как бензиновые. Их моторесурс тоже не идет ни в какое сравнение с дизельными системами.

Однофазные или трехфазные

Электрогенераторы бывают однофазные и трехфазные. Первые используется для питания бытовых приборов, которые рассчитаны для работы от сети 220В и 50Гц. Они выбираются для установки в частные дома и офисы, где основная задача заключается в обеспечении работы бытовых приборов, таких как телевизор, холодильник, компьютер, водяной насос, фен, зарядка телефона, кондиционер и прочее. Также однофазные генераторы применяют строители при работе на объектах, поскольку именно от такой сети питаются шуруповерты, дрели, перфораторы, компрессоры и прочее оборудование.

Трехфазные электрогенераторы выдают 380 вольт. Для домашнего использования они применяются редко. Их применяют для питания промышленного оборудования. Такая станция позволит продолжить производство даже в том случае, если электроснабжение было остановлено. Особенность трехфазного генератора заключается в том, что на его корпусе имеется две розетки. Первая выдает одну фазу и обеспечивает питание обычных бытовых приборов на 220В, а вторая выводит 380В для промышленного оборудования.

Расчет мощности

Предлагаемые на рынке электрогенераторы имеют большой диапазон мощности от 0,6 и до 10 и выше кВт. Чем производительней станция, тем она дороже, шумнее и менее экономичная. По этим причинам следует подойти к выбору мощности генератора со всей серьезностью. Если мощности будет недостаточно, то при критической нагрузке устройство будет отключаться или просто выйдет из строя. В том случае, когда взять слишком высокий запас производительности, то устройство будет выдавать неоправданно большой поток, который не будет использоваться. В результате будет значительный расход горючего, что существенно увеличит себестоимость выработанной энергии.

Чтобы выбрать электрический генератор требуемых параметров следует провести расчет потребление энергии каждого прибора, который будет работать от него.

К примеру, требуется обеспечение одновременного питания:
  • Холодильника на 700 Вт.
  • Кондиционера на 1000 Вт.
  • Лампы на 23 Вт.
  • Компьютера на 50 Вт.

В результате подсчета можно определить, что для одновременного питания всех этих потребителей необходимо, чтобы генератор выдавал 1773 Вт. Кроме этого, нужно учитывать, что отдельные приборы в момент включения не доли секунды потребляют больше энергии, чем непосредственно в период нормальной работы. Данное явление называется коэффициент пускового тока. У холодильника и кондиционера он составляет 3,5. По этой причине в момент включения холодильник резко потребует 2450 Вт, а кондиционер 3500 Вт.

Таким образом, чтобы приборы с высоким коэффициентом пускового тока смогли работать, нужен генератор с мощностью не на 1773, а на 6023 Вт. К этому показателю нужно прибавить запас на 20%, который позволит исключить остановку и сгорание генератора при небольших скачках потребления, в случае включения дополнительной лампочки, утюга или фена. Фактически для таких потребителей нужна станция мощностью 7 кВт и более. Нужно отметить, что в указанном примере предложены приборы с очень высоким коэффициентом пускового тока. Если использовать более скромные потребители, которые не тянут много энергии при включении, то для частного дома, где электричество отключено на несколько часов, нужен только свет, телевизор и компьютер, поэтому даже генератор на 3 кВт справится с легкостью. Холодильник вполне постоит несколько часов выключенным.

Типы запуска
По типу запуска электрогенераторы делятся на 4 группы с:
  • Ручным стартером.
  • Электростартером.
  • Дистанционным запуском.
  • Системой ATS.

Генератор с ручным стартером имеет специальный шнурок, при вытягивании которого обеспечивается раскручивание коленвала, что и запускает двигатель. Это самые бюджетные устройства. Чтобы запустить такой генератор может понадобиться несколько раз дернуть за пусковой шнур, что требует некоторых усилий, особенно в холодную погоду. Завести двигатель ручным способом в мороз очень тяжело, особенно у мощного генератора с высокой компрессией мотора.

Генераторы с электростартером запускаются как и любой автомобиль. Достаточно просто вставить ключ и повернуть. Стартер работает от аккумулятора. Также бывают генераторы с дистанционным запуском. Они являются модификацией модели с электростартером, которые дополнительно оснащены пультом дистанционного управления. Пульт напоминает обычную автосигнализацию. Он позволяет провести включение не выходя из дома.

Электрогенераторы с системой ATS работают автоматически. Они оборудованы специальным прибором, который постоянно контролирует наличие в системе электричества. В случае его отключения проводится автоматический запуск станции, и питание электроприборов возобновляется. При включении электроснабжения генератор сам отключается. Это позволяет исключить перерасход топлива в те моменты, когда это уже не нужно.

Похожие темы:

tehpribory.ru

Принцип работы генератора

Основное назначение генератора – преобразование энергии носителя в электричество. Принцип работы электрогенератора практически такой же, как и у вашей машины работающей на топливе. Процесс кажется предельно простым до тех пор, пока вы не начнете вникать в детали.

У генератора, как и у машины, имеется двигатель, который работает на одном из ископаемых видов топлива: бензине, дизельном топливе или газе. После впрыска топлива в цилиндр, оно начинает гореть и превращается в быстро расширяющуюся газообразную смесь, которая толкает поршень вверх. При движении поршня приходит в движение прикрепленный к нему коленчатый вал. Последний, в свою очередь, вращает ведущий вал.

Чтобы вращать коленчатый вал с большей скоростью, можно использовать несколько поршней. Соответственно, будет получена большая мощность на выходе. Этот параметр обычно отмечается в технических характеристиках двигателя как количество цилиндров.

Когда коленчатый вал вращается, настало время рассмотреть процесс преобразования механической энергии в электрическую. В его основе лежит физический закон, сформулированный Майклом Фарадеем и Джозефом Генри. Закон раскрывает суть вопроса о том, как работает электрогенератор.

Этот закон гласит: если проводящий контур вращается в постоянном магнитном поле, то в контуре появляется разность потенциалов (электродвижущая сила или напряжение). А при возникновении напряжения в контуре через него начинает протекать электрический ток.

Основные компоненты генератора

Он состоит из двух основополагающих элементов: статора и ротора.

Статор является неподвижной частью устройства. Он состоит из трех медных обмоток, каждая из которых уложена вокруг сердечника, выполненного в виде набора пластин из мягкой электротехнической стали. Мягкая сталь необходима для усиления и концентрации магнитного поля в обмотках статора.

Вторая часть, вращающаяся благодаря коленчатому валу, называется ротором или якорем. Он содержит механизм для создания магнитного поля при вращении. Для небольших генераторов этот механизм состоит из постоянных магнитов, а для крупных – представляет собой конструкцию, в основе работы которой лежит принцип электромагнитной индукции (такие устройства также называют бесщёточными).

Регулировка напряжения

Ещё одним важным элементом является регулятор напряжения. Он позволяет регулировать напряжение и стабилизировать его при изменении частоты вращения и нагрузки за счет управления током возбуждения.

Этот процесс происходит следующим образом: часть выходного напряжения генератора подаётся на обмотку возбуждения через выпрямители, преобразующие переменный ток в постоянный. Затем, этот постоянный ток усиливает или ослабляет общее магнитное поле, создаваемое ротором. Подобная регулировка позволяет повысить производительность и получить необходимый уровень напряжения на выходе.

Однако, процесс занимает некоторое время, в течение которого выходное напряжение генератора достигнет требуемого значения. При резком увеличении нагрузок, регуляторы напряжения помогут избежать провалов напряжения и обеспечат стабильную работу генератора.

Системы охлаждения генератора

Существует два вида систем охлаждения: воздушная и жидкостная.

Система воздушного охлаждения представляет собой установку из вентилятора и радиатора, рассеивающего тепло. Основным элементом жидкостного охлаждения является хладагент, который циркулирует по трубам, поглощая тепло.

Правильное и бесперебойное функционирование этой системы поможет вам избежать перегрева электрогенератора и его последующего выхода из строя. Поэтому необходимо регулярно проверять работу системы охлаждения.

Все вышеописанные элементы являются основными для любого электрогенератора. Зачастую с ними в комплекте идут следующие не менее важные компоненты: аккумуляторные батареи для стартера и панель управления для удобства работы.

genport.ru

❶ Как выбрать генератор

Генератором называется любой альтернативный источник электроэнергии, который может работать в автономном режиме. На сегодняшний день существует несколько разновидностей генераторов, каждая из которых имеет свои особенности. В основном они отличаются видом топлива, необходимого для их функционирования.

Какими бывают генераторы?

Выпуском автономных генераторов занимаются десятки компаний, как отечественных, так и иностранных. Одними из самых надежных уже довольно долгое время считаются японские, а также немецкие генераторы. Но в независимости от страны-производителя, все генераторы подразделяются на газовые, бензиновые и дизельные. Как можно догадаться из их названий, каждый из перечисленных генераторов работает на определенном виде топлива – природном газе, бензине или дизтопливе. Выбор конкретного типа автономного генератора и является самой большой сложностью при его покупке.

Наиболее практичными специалисты считают газовые генераторы. Это связано в первую очередь с длительностью их работы без дозаправки, которая намного превосходит аналогичный показатель бензиновых или дизельных устройств. Для сравнения: время бесперебойной работы стандартного газового генератора от баллона объемом 50 литров составляет без малого 20 часов. Дизельные или бензиновые аппараты без дозаправки могут функционировать в лучшем случае 11-13 часов. При этом данные цифры могут колебаться в зависимости от объема топливного бака генератора. Поэтому, чтобы выбрать генератор правильно, в независимости от его типа, обязательно уточните приблизительный срок его работы без дозаправки.

Поинтересуйтесь, оборудован ли генератор автоматической системой запуска

Общеизвестно, что природный газ, на котором работают газовые генераторы, является одним из самых экологичных видов топлива. Поэтому при покупке подобного генератора можно не волноваться о том, куда девать отработанные технические масла или какую марку бензина или дизтоплива использовать.

Перед тем как выбрать газовый генератор, обязательно уточните, оборудован ли он автоматической системой запуска. Она позволяет автоматического включать генератор в случае отключения электроэнергии. Этот параметр газовых генераторов особенно важен для владельцев коттеджей и загородных домов, в которых к электричеству зачастую «привязана» и система отопления.

Еще один важный параметр газового генератора – его мощность. Чем она выше, тем больший объем электроэнергии производит генератор. Вместе с тем рядовому потребителю, который приобретает газовый аппарат исключительно для обеспечения электроснабжения в экстренных случаях, слишком мощное оборудование не нужно. Такой клиент вполне может обойтись и стандартным однофазным генератором средней мощности, который полностью решит проблему снабжения энергией.

Видео по теме

Источники:

  • Какой генератор выбрать для дома, выбор по мощности и топливу

Дизельные генераторы предназначены для обеспечения объектов электрической энергией в качестве аварийного или дополнительного источника. В отличие от бензиновых генераторов они рассчитаны на более продолжительное время работы и менее приспособлены для эксплуатации в полевых условиях.

Инструкция

Для выбора генератора по его мощности сложите показатели мощности всех электроприборов, которые могут быть одновременно подключены к генераторной установке. При этом учитывайте пиковую мощность потребителей, а не номинальную. Мощность генератора должна быть на 20-30% больше, чем полученная сумма мощностей. Это превышение необходимо как для обеспечения равномерности нагрузки, так и для наличия резерва подключения дополнительных потребителей в будущем.

Обратите внимание на количество фаз генераторной установки. Выбор между трехфазным, двухфазным и однофазным генератором зависит от типа подключаемых электроприборов. При непосредственном подключении потребителей к станции важно, чтобы разница мощностей электроприборов на разных фазах не превышала 20-25%. Это существенно влияет на ресурс установки. При определенном подключении трехфазная электростанция способна выдавать напряжение 220 В. Сделайте выбор между синхронным и асинхронным генератором. Первый тип генераторов менее точен в поддержании напряжения и пригоден для питания аппаратуры, нечувствительной к перепадам напряжения и индуктивных потребителей (насосы, электроинструмент, электродвигатели). Асинхронные генераторы могут питать технику, чувствительную к перепадам напряжения и активные потребители электроэнергии (лампочки, компьютеры, электроника). Система охлаждения (воздушное или жидкостное). Дизельные генераторы с системой охлаждения жидкостного типа имеют увеличенный ресурс и способны работать круглосуточно в течение длительного времени. Остановка требуется только для дозаправки топливом и для проведения технического обслуживания. С другой стороны дизельные генераторы воздушного охлаждения имеют более низкую стоимость и массогабаритные показатели.

В зависимости от места работы дизельного генератора может потребоваться повышенная шумозащищенность. Наличие специального шумозащитного кожуха совершенно необходимо в помещениях и в местах с наличием требований к уровню шума. Шумопоглощающие средства по конструкции могут быть как противошумовыми кожухами, так и глушителями для выхлопной системы.

Кроме того, в зависимости от климатических особенностей эксплуатации может потребоваться специальное исполнение установки, а также контейнер, защищающий генератор от воздействий окружающей среды. Это может быть простой контейнер для защиты от атмосферных явлений, кожух-укрытие или арктический контейнер, позволяющий использовать генератор при температуре до -60?C.

В зависимости от финансовых возможностей и потребностей выберите дополнительное оснащение дизельного генератора. Им может быть: возможность автоматического запуска, жидкокристаллический информационный дисплей, управление с компьютера в удаленном режиме, топливные баки повышенной емкости, средства защиты от перегрузки, от утечек топлива.

Все больше людей обустраивают свои дома и дачи электростанциями. Они довольно компактны и прекрасно справляются с задачей снабжения электричеством дома, когда центральная электросеть внезапно оказывается обесточенной. Очень важно грамотно подойти к вопросу выбора станции.

Инструкция

Основу электростанции составляет генераторный агрегат, состоящий из электрогенератора и дизельного или бензинового двигателя. Самую главную функцию в работе электростанции выполняет генератор, поскольку именно он оснащен системой подачи воздуха, запуска, охлаждения и др. Прежде чем приобрести электростанцию, подумайте, для каких целей она нужна, сколько и какие потребители энергии к ней будут подключены. Чтобы потребление большой мощности не привело к перегрузке генератора и выходу его из строя, выясните, какова мощность у приборов, которые будут подключены к станции. Особое внимание обратите на приборы, имеющие электромоторы, например, насосы, холодильники и т.п. Если вы планируете подключать к электростанции подобные устройства, остановите свой выбор на более мощном оборудовании, поскольку для запуска электромотора необходима мощность, в три раза превышающая номинальную. Подсчитайте, сколько мощности потребуется, утроив показатель номинальной мощности электроприбора с наибольшим мотором, и, прибавив к нему значения мощности остальных потребителей, которые будут работать одновременно. Также учтите, что моторы некоторых электроприборов (например, холодильников), могут включаться одновременно. В данном случае нужно в первую очередь подключить к генератору самый мощный прибор, затем – следующий по мощности и так далее. Полученный показатель мощности увеличьте на 10%. Генератор такой силы подойдет наилучшим образом. Для дачи и дома больше всего подходят мини-электростанции, поскольку они компактны и расходуют мало топлива. Силовые генераторы в основном приобретают для электроснабжения крупных потребителей. По назначению оборудуют специальные станции для освещения стройплощадок и хозяйственных объектов. Для заряда аккумуляторных батарей применяют зарядные генераторы, оснащенные специальным электрооборудованием и агрегатами постоянного тока.

Бензогенератор - настоящая компактная электростанция. Этот источник питания может использоваться и как резерв на случай отключения электричества, и как основной источник электроэнергии в местах, к которым электрическая сеть не подведена. Бензогенератор должен отвечать целям, для которых вы собираетесь его использовать.

Инструкция

Перед выбором бензогенератора вы должны подсчитать общую мощность электрических приборов, которые будут к нему подключены, мощность генератора должна быть несколько выше этого значения, чтобы без проблем обеспечивать все устройства электроэнергией. Теперь вы можете отфильтровать генераторы по мощности, а значит, существенно сузить поле выбора.

В каждом бензогенераторе установлен двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Генераторы с двухтактными ДВС менее мощные и не могут работать продолжительное время, но их просто обслуживать, они тратят мало топлива и могут работать при любой температуре. Такие генераторы подойдут, например, дачникам, которые приехали на свой участок на несколько часов, и им нужно погреть чайник, посмотреть телевизор - не более. Бензогенераторы с четырехтактным ДВС могут работать 10 часов подряд, их мощность достаточно высока. Подойдут они, например, тем, кто занимается строительством на дачном участке.

Долговечность генератора будет напрямую зависеть от качества его мотора. Самые дешевые генераторы с алюминиевым корпусом мотора очень недолговечны, разумнее купить более дорогой, но действительно качественный генератор с чугунным корпусом.

Важно правильно выбрать фазность генератора. Некоторые приборы не будут работать от однофазного устройства - сварочные аппараты, электрические плиты и некоторые другие, для них нужен трехфазный генератор. Обычные же бытовые приборы и строительные инструменты отлично работают от однофазного бензогенератора. Приборы, которым нужны три фазы, также требуют синхронного генератора, обычным приборам достаточно более дешевого и простого асинхронного.

Если вы собираетесь часто переносить генератор, постарайтесь выбрать более легкую модель, малый вес особенно актуален для генераторов, которые приобретаются для походов. С другой стороны, нет никакого смысла гнаться за малым весом, если генератор будет долгие годы стоять в подвале дачного дома: наоборот, массивное устройство будет надежнее и бесшумнее.

Электрическую энергию можно получить многими путями. Самыми распространенными являются генераторы постоянного и переменного тока, основанные на принципе вращения, а также химические источники тока.

Чтобы понять принцип работы устройства, именуемого генератором электрического тока, необходимо хотя бы немного вспомнить закон электромагнитной индукции. Именно благодаря ему человечество беспрепятственно пользуется всеми благами цивилизации.Закон электромагнитной индукции гласит, что в любом замкнутом проводнике величина индуцированной электродвижущей силы прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока.Когда магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом, вращается со стабильной угловой скоростью вокруг оси, в рамке возбуждается электродвижущая сила. Вертикальные стороны рамки являются активными, а горизонтальные – неактивными. Это определяется тем, какие стороны пересекают линии магнитного поля в конкретной схеме. При этом в каждой из сторон возбуждается своя электродвижущая сила, которая прямо пропорциональна магнитной индукции (B), длине стороны (L) и линейной скорости магнитного поля (v):Е1 = B*L*v*sin(w*t)E2=B*L*v*sin(w*t+π)= - B*L*v*sin(w*t)Результирующая электродвижущая сила удваивается, т.е.: Е = Е1-Е2= 2*B*L*v*sin(w*t), потому что Е1 и Е2 действуют согласно друг с другом.Графическое отображение результирующей электродвижущей силы является синусоидой. Это – переменный ток. Чтобы получить постоянный ток, необходимо контакты от рабочих сторон рамки вывести не к контактным кольцам, а к полукольцам, произойдет выпрямление электрического напряжения.

Системы, которые превращают химическую энергию в электрическую, называются химическими источниками тока (ХИТ). Он бывают первичные и вторичные. Первичные ХИТ не способны перезаряжаться – это батарейки, вторичные ХИТ способны – это аккумуляторы.

Последние 20 лет произошел фурор в области ХИТ. Это относится к созданию литий-ионных аккумуляторов. Их принцип действия похож на кресло-качалку: ионы лития переходят то с катода на анод, то с анода на катод. Химический источник тока может работать только тогда, когда есть следующие элементы:1) Электроды (катод и анод).2) Электролит.3) Внешняя цепь.

Разница потенциалов между электродами называется электродвижущей силой. ХИТ генерирует электрическую энергию во внешнюю цепь потому, что при ее помощи протекает окислительно-восстановительный процесс, разнесенный в пространстве. На отрицательно заряженном аноде происходит окисление восстановителя. Образуются электроны, которые переходят во внешнюю цепь и направляются к положительно заряженному катоду. Здесь происходит восстановление окислителя при помощи этих электронов. В аккумуляторе процесс окисления и восстановление неоднократно может быть повторим.

Источники:

Знание основных принципов действия портативной электрогенерирующей установки, основанной на работе бензинового двигателя, позволит эффективно и со знанием дела произвести быстрый ремонт, установку и отладку.

Вам понадобится

  • - Силовой агрегат;
  • - Блок генерации;
  • - Блок электрических преобразований и защиты;
  • - Блок управления и вспомогательные системы.

Инструкция

Работа электрического бензинового генератора основана на сжигании углеводородного топлива с получением достаточного количества энергии, которая проходит цепь преобразований. Первый элемент этой системы - карбюраторный двигатель внутреннего сгорания, в котором сжигаемая топливо-воздушная смесь приводит в движение коленчатый вал с маховиком. Силовые агрегаты в портативных генераторах бывают разными: от простейших двухтактных двигателей с карбюратором прямого впрыска до четырехтактных машин с электронной системой управления всеми режимами работы.

Вращение от коленчатого вала передается на вал генератора, приводя его в движение. Как и двигатели, генераторы могут отличаться по своему устройству и принципу действия, но наибольшей популярностью пользуются электрические машины щеточного или бесколлекторного типа с самостоятельным возбуждением тока в первичной обмотке. В них, при достаточно высокой частоте вращения одной группы обмоток внутри другой, происходит смещение магнитных потоков и перераспределение зарядов, благодаря чему на разных полюсах образуется потенциал нужной величины. Он пока не является переменным током, способным питать бытовые или промышленные потребители, а потому требуется дополнительная цепь электрических преобразований.

На обмотках генератора может образовываться электрический ток разной природы, поэтому в устройство портативной электростанции включают блок электрической модуляции. Он, в зависимости от модели бензогенератора, может быть инверторным или трансформаторным. Основная задача этого элемента - привести напряжение в отходящей сети к значению в 230 Вольт при частоте в 50 Герц. Второстепенными функциями системы преобразования электроэнергии являются удаление помех и импульсных перенапряжений, контроль за утечкой тока, защита от перегрузки и коротких замыканий.

В наиболее совершенных устройствах применяются блоки электронного управления и контроля за режимами работы. В них входит автоматический регулятор мощности, блок управления системой подачи топлива и принудительным охлаждением. Довольно распространенными элементами бензинового генератора являются блоки самодиагностики, отслеживающие в реальном времени все рабочие параметры генераторной станции: от состава отработанных газов до тонкой настройки характеристик тока в отходящих сетях. Также может быть использовано устройство автоматиеского включения, мгновенно запускающие генератор при пропадании напряжения в основной питающей сети и производящие все необходимые коммутационые операции.

Распечатать

Как выбрать генератор

www.kakprosto.ru


Смотрите также


Интересующую Вас информацию Вы можете уточнить у наших специалистов, заполнив форму, приведенную ниже. Мы с радостью Вас проконсультируем!
Почта:
Ваше Имя:
Сообщение:
30+5