Människor använder energin från elektrisk ström inom nästan alla områden av sin verksamhet. Nu är det inte lätt att föreställa sig ett liv utan elektricitet, som omvandlas från mekanisk energi med hjälp av specialutrustning. Låt oss överväga mer i detalj hur denna process äger rum och hur moderna generatorer är arrangerade.
Innehåll
Omvandla mekanisk energi till elektrisk energi
Alla generatorer fungerar enligt principen om magnetisk induktion. Den enklaste generatorn kan ses som en spole som roterar i ett magnetfält. Det finns också en variant där spolen förblir stationär, men magnetfältet bara korsar den. Det är under denna rörelse som en växelström genereras.Enligt denna princip fungerar ett stort antal generatorer runt om i världen, kombinerade till ett strömförsörjningssystem.
Generatorns enhet och design
En standardkraftgenerator har följande komponenter:
- En ram till vilken en stator med elektromagnetiska poler är fäst. Den är gjord av metall och måste utföra den skyddande funktionen för alla delar av mekanismen.
- Statorn till vilken lindningen är fäst. Den är gjord av ferromagnetiskt stål.
- En rotor är ett rörligt element, på vars kärna det finns en lindning som bildar en elektrisk ström.
- En kopplingsenhet som avleder elektricitet från rotorn. Det är ett system av rörliga ledande ringar.
Beroende på syftet har generatorn vissa designegenskaper, men det finns två komponenter som varje enhet som omvandlar mekanisk energi till elektricitet har:
- Rotorn är en rörlig järndel i ett stycke;
- Statorn är ett fast element som är gjord av järnplåt. Inuti den finns spår inuti vilka trådlindningen är placerad.
För att erhålla större magnetisk induktion bör det finnas ett litet avstånd mellan dessa element. Enligt deras design är generatorer:
- Med rörligt ankare och statiskt magnetfält.
- Med fast ankare och roterande magnetfält.
För närvarande är utrustning med roterande magnetfält vanligare, eftersom. det är mycket bekvämare att ta bort elektrisk ström från statorn än från rotorn. Generatoranordningen har många likheter med utformningen av elmotorn.
Generatorkrets
Principen för driften av den elektriska generatorn: i det ögonblick då hälften av lindningen är på en av polerna och den andra på motsatsen, rör sig strömmen genom kretsen från minimum till maximalt värde och vice versa.
Klassificering och typer av generatorer
Alla elektriska generatorer kan fördelas efter arbetskriteriet och vilken typ av bränsle som elektriciteten genereras från. Alla generatorer är indelade i enfas (spänningsutgång 220 volt, frekvens 50 Hz) och trefas (380 volt med en frekvens på 50 Hz), samt funktionsprincipen och typen av bränsle som omvandlas till el . Även generatorer kan användas inom olika områden, vilket bestämmer deras tekniska egenskaper.
Enligt arbetsprincipen
Separata asynkrona och synkrona generatorer.
Asynkron
Asynkrona generatorer har inget exakt förhållande EMF på rotorhastigheten, men termen "slip S" fungerar här. Den definierar denna skillnad. Slirvärdet beräknas, så det finns fortfarande viss påverkan av generatorelementen i den elektromekaniska processen för induktionsmotorn.
Synkron
En sådan generator har ett fysiskt beroende av rotorns rotationsrörelse till den genererade frekvensen av elektricitet. I en sådan anordning är rotorn en elektromagnet som består av kärnor, lindningar och poler. Statorn är spolar som är anslutna enligt principen om en stjärna och har en gemensam punkt - noll. Det är i dem som el genereras.
Rotorn sätts i rörelse av en yttre kraft från rörliga element (turbiner) som rör sig synkront. Exciteringen av en sådan generator kan vara både kontakt och icke-kontakt.
Efter typ av motorbränsle
Avstånd från elnätet med tillkomsten av generatorer blir inte längre ett hinder för användningen av elektriska apparater.
gasgenerator
Gas används som bränsle, under vars förbränning genereras mekanisk energi, som sedan ersätts av elektrisk ström. Fördelar med att använda en gasgenerator:
- Säkerhet för miljön, eftersom gasen under förbränning inte avger skadliga element, sot och giftiga nedbrytningsprodukter;
- Ekonomiskt är det mycket lönsamt att elda billig gas. Jämfört med bensin kommer det att kosta mycket mindre;
- Bränsletillförseln sker automatiskt. Bensin och dieselbränsle måste tillsättas vid behov, och gasgeneratorn är vanligtvis ansluten till gasförsörjningssystemet;
- Tack vare automatisering träder enheten i funktion självständigt, men för detta måste den placeras i ett varmt rum.
Dieselgenerator
Denna kategori består huvudsakligen av enfasenheter med en effekt på 5 kW. 220 Volt och en frekvens på 50 Hz är standard för hushållsapparater, så dieselmaskinen klarar en standardbelastning bra. Som du kanske gissar krävs dieselbränsle för dess drift. Varför välja dieselgenerator?
- Relativ billighet av bränsle;
- Automatisering som gör att du automatiskt kan starta generatorn när strömförsörjningen avbryts;
- Hög nivå av brandsäkerhet;
- Under lång tid kan en dieselenhet fungera utan fel;
- Imponerande hållbarhet - vissa modeller kan fungera i totalt 4 års kontinuerlig drift.
Bensingenerator
Sådana enheter är ganska efterfrågade som hushållsutrustning. Trots det faktum att bensin är dyrare än gas och diesel, har sådana generatorer många styrkor:
- Små dimensioner med hög effekt;
- Lätt att använda: de flesta modeller kan startas manuellt, och större generatorer är utrustade med en startmotor. Spänningen regleras under en viss belastning med hjälp av en speciell skruv;
- Vid överbelastning av generatorn aktiveras skyddet automatiskt;
- Lätt att underhålla och reparera;
- Gör inte mycket ljud under drift;
- Den kan användas både inomhus och utomhus, men måste skyddas mot fukt.
Huvudapplikationer
Beroende på var generatorn används bestäms dess tekniska egenskaper. Främst bestämmer förhållandet mellan generatorn och en viss kategori inom tillämpningsområdet dess effekt. Följande typer av utrustning är indelade efter verksamhetsområden:
- Hushåll. De har effekt från 0,7 till 25 kW. Vanligtvis inkluderar denna kategori bensin- och dieselgeneratorer. De används för att driva hushållsapparater och utrustning med låg effekt, mycket ofta på byggarbetsplatser. Lämplig som bärbar elkälla när du ska ut på landsbygden;
- Professionell. De kan användas som en permanent elkälla i kommunala institutioner och små tillverkningsföretag. Dess effekt överstiger inte 100 kW;
- Industriell.De kan användas i stora fabriker och anläggningar där högeffektutrustning krävs. Sådana enheter har en effekt på mer än 100 kW, har avsevärda dimensioner och är svåra att underhålla för en oförberedd person.
