Folk bruger energien fra elektrisk strøm i næsten alle områder af deres aktiviteter. Nu er det ikke let at forestille sig livet uden elektricitet, som omdannes fra mekanisk energi ved hjælp af specialudstyr. Lad os overveje mere detaljeret, hvordan denne proces foregår, og hvordan moderne generatorer er arrangeret.
Indhold
Konvertering af mekanisk energi til elektrisk energi
Enhver generator fungerer efter princippet om magnetisk induktion. Den enkleste generator kan opfattes som en spole, der roterer i et magnetfelt. Der er også en variant, hvor spolen forbliver stationær, men magnetfeltet kun krydser den. Det er under denne bevægelse, at en vekselstrøm genereres.Ifølge dette princip fungerer et stort antal generatorer rundt om i verden, kombineret til et strømforsyningssystem.
Generatorens enhed og design
En standard strømgenerator har følgende komponenter:
- En ramme, hvortil en stator med elektromagnetiske poler er fastgjort. Den er lavet af metal og skal udføre den beskyttende funktion af alle elementer i mekanismen.
- Statoren, som viklingen er fastgjort til. Den er lavet af ferromagnetisk stål.
- En rotor er et bevægeligt element, på hvis kerne der er en vikling, der danner en elektrisk strøm.
- En koblingsenhed, der afleder elektricitet fra rotoren. Det er et system af bevægelige ledende ringe.
Afhængigt af formålet har generatoren visse designfunktioner, men der er to komponenter, som enhver enhed, der omdanner mekanisk energi til elektricitet, har:
- Rotoren er en bevægelig jerndel i ét stykke;
- Statoren er et fast element, der er lavet af jernplader. Inde i den er der riller, hvori trådviklingen er placeret.
For at opnå større magnetisk induktion skal der være en lille afstand mellem disse elementer. I henhold til deres design er generatorer:
- Med bevægeligt armatur og statisk magnetfelt.
- Med fast anker og roterende magnetfelt.
På nuværende tidspunkt er udstyr med roterende magnetfelter mere almindeligt, pga. det er meget mere bekvemt at fjerne elektrisk strøm fra statoren end fra rotoren. Generatorenheden har mange ligheder med designet af den elektriske motor.
Generator kredsløb
Princippet om drift af den elektriske generator: i det øjeblik, hvor halvdelen af viklingen er på en af polerne, og den anden på det modsatte, bevæger strømmen sig gennem kredsløbet fra minimum til maksimum værdi og omvendt.
Klassificering og typer af generatorer
Alle elektriske generatorer kan fordeles efter arbejdskriteriet og den type brændstof, hvorfra elektricitet produceres. Alle generatorer er opdelt i enfaset (spændingsudgang 220 volt, frekvens 50 Hz) og trefaset (380 volt med en frekvens på 50 Hz), samt driftsprincippet og typen af brændstof, der omdannes til elektricitet . Selv generatorer kan bruges i forskellige områder, hvilket bestemmer deres tekniske egenskaber.
Efter arbejdsprincippet
Separate asynkrone og synkrone generatorer.
Asynkron
Asynkrone generatorer har ikke et nøjagtigt forhold EMF på rotorhastigheden, men udtrykket "slip S" fungerer her. Det definerer denne forskel. Slipværdien er beregnet, så der er stadig en vis indflydelse fra generatorelementerne i den elektromekaniske proces af induktionsmotoren.
Synkron
En sådan generator har en fysisk afhængighed af rotorens rotationsbevægelse til den genererede frekvens af elektricitet. I en sådan enhed er rotoren en elektromagnet bestående af kerner, viklinger og poler. Statoren er spoler, der er forbundet efter princippet om en stjerne og har et fælles punkt - nul. Det er i dem, der produceres elektricitet.
Rotoren sættes i bevægelse af en uvedkommende kraft af bevægelige elementer (turbiner), der bevæger sig synkront. Excitationen af en sådan generator kan være både kontakt og ikke-kontakt.
Efter type motorbrændstof
Afstand fra lysnettet med fremkomsten af generatorer bliver ikke længere en hindring for brugen af elektriske apparater.
gas generator
Gas bruges som brændstof, under forbrændingen af hvilken der genereres mekanisk energi, som derefter erstattes af elektrisk strøm. Fordele ved at bruge en gasgenerator:
- Sikkerhed for miljøet, fordi gassen under forbrænding ikke udsender skadelige elementer, sod og giftige nedbrydningsprodukter;
- Økonomisk er det meget rentabelt at afbrænde billig gas. Sammenlignet med benzin vil det koste meget mindre;
- Brændstoftilførslen sker automatisk. Benzin og dieselbrændstof skal tilføjes efter behov, og gasgeneratoren er normalt forbundet til gasforsyningssystemet;
- Takket være automatisering træder enheden i funktion uafhængigt, men for dette skal den placeres i et varmt rum.
Diesel generator
Denne kategori består hovedsageligt af enfasede enheder med en effekt på 5 kW. 220 Volt og en frekvens på 50 Hz er standard for husholdningsapparater, så dieselmaskinen klarer en standardbelastning godt. Som du måske kan gætte, kræves dieselbrændstof til dets drift. Hvorfor vælge dieselgenerator?
- Relativ billighed af brændstof;
- Automatisering, der giver dig mulighed for automatisk at starte generatoren, når strømforsyningen afbrydes;
- Højt niveau af brandsikkerhed;
- I lang tid er en dieselenhed i stand til at fungere uden fejl;
- Imponerende holdbarhed - nogle modeller er i stand til at arbejde i i alt 4 års kontinuerlig drift.
Benzin generator
Sådanne enheder er ret efterspurgte som husholdningsudstyr. På trods af at benzin er dyrere end gas og diesel, har sådanne generatorer mange styrker:
- Små dimensioner med høj effekt;
- Let at betjene: De fleste modeller kan startes manuelt, og større generatorer er udstyret med en starter. Spændingen reguleres under en vis belastning ved hjælp af en speciel skrue;
- I tilfælde af overbelastning af generatoren aktiveres beskyttelsen automatisk;
- Let at vedligeholde og reparere;
- Lav ikke meget støj under driften;
- Den kan bruges både indendørs og udendørs, men skal beskyttes mod fugt.
Hovedapplikationer
Afhængigt af hvor generatoren bruges, bestemmes dens tekniske egenskaber. Hovedsageligt bestemmer forholdet mellem generatoren og en bestemt kategori i anvendelsesområdet dens effekt. Følgende typer udstyr er opdelt efter driftsområder:
- Husstand. De har effekt fra 0,7 til 25 kW. Typisk omfatter denne kategori benzin- og dieselgeneratorer. De bruges til at drive elektriske husholdningsapparater og udstyr med lavt strømforbrug, meget ofte på byggepladser. Velegnet som transportabel strømkilde, når du skal ud på landet;
- Professionel. De kan bruges som en permanent kilde til elektricitet i kommunale institutioner og små produktionsvirksomheder. Dens effekt overstiger ikke 100 kW;
- Industriel.De kan bruges på store fabrikker og anlæg, hvor der kræves højeffektudstyr. Sådanne enheder har en effekt på mere end 100 kW, har betydelige dimensioner og er vanskelige at vedligeholde for en uforberedt person.
