sadržaj:
Kada su ljudi pobliže pogledali mogućnosti električne energije, odmah su počeli smišljati kako ovu zanimljivu energiju ozbiljno staviti u službu. I pojavio se čitav niz uređaja, uređaja, instalacija koji su mogli stvoriti električni napon na dva metalna kraja. Dva vijka su odmah zašrafljena na krajeve i sve se počelo vješati sa njih, što je sada izazvalo mnogo zanimljivih efekata. Ovi uređaji se općenito nazivaju izvori električne energije ili generatori. A ono što je bilo povezano s njima je električno kolo. A kako su kola rasla i zauzimala sve značajnije i trajnije mjesto u ljudskom životu, počela su se nazivati električnim mrežama.
Generatori su stvorili čitavu našu elektroindustriju. Po čemu se princip rada alternatora razlikuje od principa rada prvih izvora? Vrsta pouzdanosti i postojanosti koja proizlazi iz pouzdanosti i univerzalne dostupnosti energije iz koje proizvode električnu energiju. Ovo je mehanički pokret. A naš svijet je pun pokreta. I bilo je sasvim prirodno da se rotori okreću, a da se kretanje za ovo uzme iz nečeg drugog. Od vrućine. Gorivo gori, rotor se okreće - strujni generator radi.
Originalni izvor bio je proizvod prvih eksperimenata. Hemija (baterije), elektrifikacija (elektroforne mašine) - sve je to nekako slabo. Zato što je nesrazmjerno skupo u odnosu na količinu energije koju je mreža zahtijevala. Prvo rasvjeta, a onda skoro odmah tramvaj. Ovdje je tramvaj gurao trenutne generatore naprijed u razvoju.
Tramvajska pruga je mjesto gdje sama električna energija proizvodi kretanje. Ispostavilo se da je prednost ovog pristupa vrlo zgodna opskrba takvim "gorivom" na prilično velikim udaljenostima. I vrlo se organski uklapaju u troškove proizvodnje same tramvajske pruge. Kada se postavljaju željezne tračnice, zašto ne postaviti ni žicu duž njih, napajajući strujom tramvaje, koji se sada mogu nalaziti bilo gdje na pruzi i primati ovu energiju jednakom lakoćom.
Transformacija se pokazala simetričnom: uređaj alternatora je praktički isti kao i motor. Samo je svrha generatora da generiše električnu energiju rotacijom rotora, dok za drugu struja okreće skoro isti rotor, a već okreće točkove tramvaja.
Mehanika prošlih vekova samo je sanjala o takvom prenosu energije. Uostalom, jednom uz pomoć vodenog točka, osovine mašina za obradu su se rotirala u čitavim radionicama. A mehanička energija se prenosila i mehanički: uz pomoć osovina, remenica, remena, zupčanika... Ovdje su samo dvije žice. A u slučaju tramvaja postoji samo jedan. Drugo su same šine.
AC struja i DC struja
Prvo su otkrili električnu struju, kada su vidjeli da ona, manifestirajući se, djeluje. Tada su tek otkrili da je struja konstantna, ali može biti i promjenjiva.
Strogo govoreći, generacija struje uvijek dolazi promjene magnetno polje koje prolazi kroz namotaj. A napetost koja nastaje u ovom slučaju jednostavno mora biti promjenjiva. Jer tehnički je jednostavno nezamislivo natjerati magnetsko polje da se striktno ravnomjerno mijenja. Izvori struje dobijeni na drugačiji način zasnivali su se na stacionarnim procesima (ili kvazistacionarnim - s obzirom na pražnjenje baterija), pa su davali isključivo jednosmernu struju. Kada je izumljen telegraf - vjerovatno prvi električni izum koji je potaknuo stvaranje velikih električnih vodova - ova struja u njima bila je konstantna, iako isprekidana. Jednosmjerna struja ne baš visokog napona daje u prijenosu na velike udaljenosti velike gubitke od otpora u provodnicima. Samuel Morse se već susreo s tim kada je 1844. protezao svoju prvu telegrafsku liniju od Baltimora do Washingtona. Ona i prijateljica su to uspjele zaobići korištenjem "aktivnog pojačanja" signala sa relejem.
Tramvajske pruge, kao što znate, u početku su naslijedile ovu tradiciju - da se napajaju jednosmjernom električnom strujom, iako konstrukcija magneta i provodnika koji se okreću u svom polju, koji se koriste kao generator, proizvodi naizmjeničnu struju lakše i jednostavnije.
Namjena generatora je stvaranje napona, direktnog i promjenjivog, pa samim tim i njegov uređaj i princip rada.
A vrste stvorenog napona određivale su strukturu i princip rada generatora.
Stoga se generatori razlikuju po vrstama - DC generator i AC generator.
Kod DC generatora ova se konstantnost postiže dizajnerskim trikovima: stvaranjem određene konfiguracije magnetnog polja, povećanjem broja sidrenih okvira u rotoru u kojima se inducira razlika potencijala i uklanjanjem iz njih pomoću višekontakta. kolektora, organizovanjem posebnih režima pobudne struje na posebnim pobudnim namotajima montiranim na magnetima statora itd.
Ali pokazalo se da je lakše postići isti učinak na drugi način: indukcijski alternator stvara napon, a zatim ga "ispravlja" konvencionalni diodni ispravljački krug. Šta radi, na primjer, auto generator.
Princip rada uređaja
Alternator je mehanička indukcijska mašina koja stvara naizmjenični električni napon na svojim izlaznim kontaktima kao odgovor na rotaciju njegovog pokretnog dijela vanjskom silom.
Pokretni dio generatora (ili alternatora) naziva se rotor, a fiksni dio se naziva stator.
Dva dijela generatora proizvode sljedeće: jedan od njih stvara magnetsko polje, a drugi dio sadrži provodnike koji su smješteni tako da kada se ovo magnetsko polje promijeni u odnosu na njih (nazovimo ga generiranjem), na njihovim suprotnim krajevima nastaje razlika potencijala. Uklanja se i prosleđuje sa ovih provodnika na izlazne kontakte.
Vrste alternatora
Odavde su moguće dvije opcije za dizajn alternatora, u kojima:
- generirajuće magnetsko polje se stvara u statoru i nepomično je;
- generirajuće magnetno polje se stvara u rotoru i rotira s njim.
U svakom slučaju, napon koji nastaje generiranjem mora se ukloniti ne iz dijela generatora gdje se stvara magnetsko polje, već iz suprotnog.
U početku, počevši od eksperimenata rotiranja okvira iz vodiča u fiksnom magnetskom polju, rotor je služio za indukciju električne indukcije u svojim namotajima (ili okvirima), što je generiralo kretanje elektrona na različite krajeve ovih vodiča, što je uzrokovalo napon.
Očigledno, to je zbog činjenice da su magneti odabrani veći i teži kako bi se stvorilo jako polje sa velikim gradijentom, a okviri sa strujom bili su vrlo lagani. Ali sada su i rotor i stator masivni dijelovi precizno spojeni jedan na drugi. Napon iz rotacionog rotora (ili armature) mora se ukloniti posebnim mehanizmom i poslati na fiksne izlazne kontakte. Takav mehanizam naziva se kolektor (od latinskog "colector"), u kojem su fiksne četke s oprugom, "ispružene" od statora, čvrsto pritisnute na kontakte koji se rotiraju zajedno s rotorom.
Možda je, strukturno, ovo najuži dio elektromotora i generatora. Zahtijeva poseban dizajn, prilikom rotacije njegovi dijelovi se brišu, od loših kontakata - sa istrošenim kontaktnim pločama, ili prazninama između njih, ili istrošenim četkama (koje su obično napravljene od grafita - i provodne prašine od njega) - prilikom rotacije počinje varničenje , a ovo je za nikoga ne volim.
Stoga je najprikladnija opcija za generatore naizmjenične struje druga. To je kada magnetsko polje rotira rotor, a napon se javlja u stacionarnom statoru. I ne treba ga ukloniti na bilo koji zamršen način.
Jednofazni i višefazni
Princip rada
Magnetno polje se može pokretati (promjenjivati, rotirati) preko jednog sistema provodnika (koji ima dva pola) ili preko nekoliko.
Sa slike je jasno kako radi najjednostavniji alternator. Od čega je napravljen generator? Glavni dijelovi su rotor i stator. Vidimo da se rotor u kojem je ugrađen N–S magnet rotira. U ovom slučaju, polovi magneta, zatim N, pa S, naizmjenično vrlo blizu zavojnica s namotajima. Namotaji su međusobno povezani serijski, a zatim sa izlaznim kontaktima. Smjer i tok magnetnog polja koje prolazi kroz namotaje mijenja se tokom rotacije. Od kojih dolazi naizmjenični napon na izlaznim kontaktima sa frekvencijom f rotacija rotora. Generira se napon, a kada se spoji na kontakte opterećenja, javlja se naizmjenična struja frekvencije f.
Ova shema je najjednostavnija. Samo je malo komplikovaniji od onih okvira koji su se nekada uvijali u polju dva magneta. Tek sada, naprotiv, magnet postavljen na rotor se okreće, a fiksne zavojnice daju napon.
Napon se ispostavlja sinusoidnim, dostiže maksimum i minimum kada polovi magneta prolaze u blizini zavojnica - blizu njih je strujanje magnetskog polja najgušće, pa se polje najbrže mijenja. A na kontaktima u ovom trenutku će se inducirati maksimalni napon U, ili - U. Kada se rotor okrene tako da magnet prođe horizontalni položaj, izlazni napon će prijeći nulu.
Trofazni alternator
Međutim, vidimo da još uvijek ima puno slobodnog prostora u ovoj jednostavnoj električnoj mašini. Pa, možete staviti ne jedan par, već nekoliko pari zavojnica oko perimetra statora. Ali tada će biti potrebno odvojiti kontakte za napone iz svakog para zavojnica tako da se naponi različitih parova ne gase jedan drugog. Ispostavit će se, kao, nekoliko generatora u jednom, svaki od njih će dati sinusoidalni napon, ali budući da su zavojnice rotirane jedna u odnosu na drugu, sinusoidi će se pomaknuti točno pod istim kutom kao i parovi zavojnica pomaknut u odnosu na našu originalnu.
Zavojnice su ravnomjerno raspoređene po obodu statora, odnosno odvojene su jedna od druge pod uglom od 120⁰. Potpuno isti fazni pomak se dobija za napone. Nulti offset napon U1 (ovo je naš prvi par zavojnica), U2 napon 120⁰ i U3 napon 240⁰.
Ovaj napon se naziva trofazni. Može se prenositi pomoću jednožičnog sistema - tri žice, po jedna za svaku fazu, a nula od sve tri se kombinuje u jednu. To se može učiniti na dva načina: povezivanjem namotaja zavojnica u tipu "trokut" ili "zvijezda".
Možete smisliti druge sheme za generiranje naizmjeničnog napona, na primjer, instaliranjem ne tri para zavojnica, već samo dva. Tada će fazna razlika između njih biti 90⁰.
Bio je to trofazni sistem proizvodnje koji je našao primenu.
Kada se troši trofazni napon, odvojene faze se često izoluju i distribuiraju različitim potrošačima. Kada ima mnogo potrošača, moguće je nasumično "raspodijeliti" faze - u prosjeku se obično dobije isto opterećenje za sve faze. Ali ovo treba pratiti. Jer ako je potrošnja u različitim fazama vrlo različita ili se ponaša vrlo neravnomjerno tokom vremena, javlja se fenomen kao što je „fazni disbalans“. Napon u različitim fazama počinje da se razlikuje. A to dovodi do vrlo mnogo loših posljedica: prekomjerne potrošnje električne energije, kvara transformatora, električnih uređaja, motora. U elektrani - do pada efikasnosti generatora (počeće da "hrome"), pa čak i do kvara generatora. Da bi se ova vrsta oštećenja svela na najmanju moguću mjeru, neutralna žica je obično dobro uzemljena, ali energetski inženjeri bi također trebali pratiti tako neugodnu pojavu.
Pobuda generatora
Pravi generator se razlikuje od ovdje nacrtanog i po tome što je korištenje trajnih magneta kao izvora magnetnog polja beskorisna vježba. Magnetno polje u industrijskoj instalaciji mora biti strogo definirano i strogo održavana jačina. A kako postići striktno isti intenzitet magneta na različitim fazama u trofaznom alternatoru? Inače će naponi na njima biti različiti, a faze će biti "vječno hrome". Stoga se umjesto magneta na rotoru koriste elektromagneti sa jezgrima. Na njih se primjenjuje konstantan napon, a tokom rada generatora pobuđuju elektromagnetno polje strogo određenog intenziteta. DC napon se napaja iz nezavisnog izvora - može biti baterija ili drugi izvor istosmjerne struje. Ovdje je opet problem: ili stavite bateriju na rotor da napaja pobudne zavojnice, ili se opet mučite sa kolektorima za prijenos pobudnog napona. Rješenje se može nazvati Solomonovim: da se na jednom rotoru naprave dva generatora odjednom, samo drugi napaja pobudne namote prvog. I u statoru se, shodno tome, dodaje još elektromagneta za pobuđivanje magnetskog polja u ovom drugom generatoru, struja iz kojeg se koristi samo u samom rotoru, stoga nikome nije potrebna izvana. I ne morate ograditi nikakve kolektore da biste ga uklonili. Ovaj dizajn je postao poznat kao "sinhroni alternator bez četkica".
Naziva se sinhronim jer oba izvora - i generator pobudne struje i generator-uređaj koji daje konačni rezultat - izlazni napon, rade istovremeno na istom rotoru.
Uz pomoć pobudne struje moguće je uticati na napon koji generator-uređaj daje: povećanjem pobudne struje, shodno se povećava i magnetsko polje koje pobuđuje rotor, zbog čega će glavni namotaji generatora proizvode naizmjenični napon veće amplitude.
Ovo služi za podešavanje napona, jer se brzina rotacije rotora ne može mijenjati, inače će se mijenjati i frekvencija, a ona je postavljena striktno tehničkim karakteristikama naše cijele električne mreže.
Naš elektroenergetski sistem generira napon s frekvencijom striktno 50 Hz, a proizvode ga generatori elektrana - svi oni rotiraju svoje rotore brzinom koja je višestruka od 50 Hz. Dizajn rotora daje napon koji se mijenja 50 puta u sekundi.
Međutim, u mnogim slučajevima, gdje visokofrekventna preciznost generirane energije nije kritična, koriste se asinhroni generatori. Jednostavniji su i jeftiniji od sinhronih, ali daju napon sa velikim rasponom parametara. Ionako nije važno gdje će se naknadnim šemama pretvoriti u konstantu.
Off-grid generatori su često nezamjenjivi, a potpuna lista njihovih mogućih upotreba bit će vrlo duga - od obezbjeđivanja struje za vikend zabave na plaži do punog radnog vremena u privatnoj zgradi. Širok raspon izvedenih radova doveo je do velikog broja tipova autonomnih generatora, koji se razlikuju i po dizajnu i po karakteristikama. Ono što im je zajedničko je princip rada - motor sa unutrašnjim sagorevanjem ove ili one vrste rotira osovinu električnog generatora, pretvarajući mehaničku energiju u električnu.
- Generator za domaćinstvo je obično prenosiva jedinica na benzin, koja nije predviđena za kontinuirani rad, snage od nekoliko kVA.
- Profesionalni generatori imaju povećanu snagu i vrijeme neprekidnog rada, a za veću potrošnju goriva i povećanje resursa na njih se najčešće ugrađuju motori. U isto vrijeme, ako kućni električni generatori generiraju struju od 220 V, tada je velika većina profesionalnih generatora dizajnirana za izlazni napon od 380 V. Velike dimenzije i težina prisiljavaju ili da se snažni generatori postave na šasiju s kotačima, ili da budu stacionarni.
Dakle, u ovoj klasifikaciji već smo pronašli niz konstruktivnih razlika. Razmotrimo ih po redu.
Kao što znate, benzinski motor može raditi kao. Istovremeno, niska efikasnost i ograničeni resursi čine da dvotaktni motori nisu najbolji izbor za pogon električnog generatora, iako su jednostavnijeg dizajna, što znači da su jeftiniji i lakši.
Četvorotaktni motor, iako je teže i skuplje troši mnogo manje goriva i u stanju da uradi mnogo više. Stoga su generatori do 10 kVA obično opremljeni motorima ovog tipa.
Domaći benzinski agregati nije predviđeno za dugotrajan kontinuirani rad. Prekoračenje vremena rada navedenog u uputama za upotrebu (obično ne više od 5-7 sati) će smanjiti vijek trajanja motora.Međutim, čak i najnapredniji benzinski motori imaju ograničen resurs: uz odgovarajuću negu, radiće 3-4 hiljade sati. Da li je to puno ili malo? Uz povremenu upotrebu na cesti, na primjer, za povezivanje električnog alata, ovo je prilično velik resurs, ali stalno napajanje privatne kuće iz plinskog generatora znači godišnje razvrstavanje njegovog motora.
Mnogo imati više resursa agregati, osim toga, profitabilniji su tokom dugotrajnog rada zbog veće efikasnosti. Iz tog razloga svi snažni agregati, kako prijenosni tako i stacionarni, koriste dizel motore.
Za takve jedinice brojni nedostaci dizel motora u odnosu na benzinske (visoka cijena, veća težina i buka) nisu fundamentalni, postoji određena neugodnost samo pri pokretanju dizel motora po hladnom vremenu.
Imajte na umu da tokom rada produženi rad u praznom hodu bez opterećenja je štetan za njih: poremećena je potpunost sagorevanja goriva, što dovodi do povećanog stvaranja čađi koja začepljuje auspuh i razblaživanja motornog ulja dizel gorivom koje curi kroz klipne prstenove. Dakle, lista rutinskog održavanja dizel elektrana nužno uključuje njihov periodični izlaz do punog kapaciteta.Osim toga, postoje generatori koji rade. Strukturno se ne razlikuju od benzina, osim sistema za napajanje: umjesto karburatora, opremljeni su regulatorom tlaka plina i kalibriranom mlaznicom koja opskrbljuje plinom usisnu granu. Istovremeno, takvi generatori mogu koristiti ne samo cilindar ukapljenog plina kao izvor goriva, već i plinsku mrežu - u ovom slučaju troškovi goriva postaju minimalni. Nedostatak takvih generatora je mala pokretljivost (boca za plin je veća i teža od rezervoara za plin, koji se, osim toga, može napuniti na licu mjesta), kao i povećana opasnost od požara, posebno kod nepismenog rada. Međutim, kao izvor u kući priključenoj na gasovod, ovo je dobra opcija: nema potrebe da se vodi računa o održavanju nivoa i kvaliteta goriva u rezervoaru za gas, a život motora kada radi na gas je duži. nego kada radi na benzin.
Električna struja je glavna vrsta energije koja obavlja koristan rad u svim sferama ljudskog života. Pokreće različite mehanizme, daje svjetlost, grije kuće i oživljava čitav niz uređaja koji nam osiguravaju ugodno postojanje na planeti. Zaista, ova vrsta energije je univerzalna. Svašta se može dobiti od njega, pa čak i velika uništenja ako se nestručno koristi.
Ali bilo je vremena kada su električni efekti još uvijek bili prisutni u prirodi, ali nisu ni na koji način pomogli čovjeku. Šta se od tada promijenilo? Ljudi su počeli proučavati fizičke fenomene i smislili zanimljive mašine - pretvarače, koji su, općenito, napravili revolucionarni skok u našoj civilizaciji, omogućavajući osobi da prima jednu energiju od druge.
Tako su ljudi naučili da generišu električnu energiju od običnog metala, magneta i mehaničkog pokreta - to je sve. Izgrađeni su generatori koji mogu proizvesti kolosalne tokove energije, izračunate u megavatima. Ali zanimljivo je da princip rada ovih mašina nije toliko kompliciran i može biti jasan čak i tinejdžeru. Šta je Pokušajmo razumjeti ovo pitanje.
Utjecaj elektromagnetne indukcije
Osnova za pojavu električne struje u vodiču je elektromotorna sila - EMF. U stanju je pokrenuti nabijene čestice kojih ima mnogo u bilo kojem metalu. Ova sila se pojavljuje samo ako provodnik doživi promjenu intenziteta magnetskog polja. Sam efekat se naziva elektromagnetna indukcija. EMF je veći, što je veća brzina promjene fluksa magnetskih valova. Odnosno, moguće je pomicati provodnik u blizini stalnog magneta, ili utjecati na fiksnu žicu poljem elektromagneta, mijenjajući njegovu snagu, učinak će biti isti - u vodiču će se pojaviti električna struja.
Naučnici Oersted i Faraday radili su na ovom pitanju u prvoj polovini 19. vijeka. Otkrili su i ovaj fizički fenomen. Nakon toga su stvoreni generatori struje i elektromotori na bazi elektromagnetne indukcije. Zanimljivo je da se ove mašine lako mogu pretvoriti jedna u drugu.
Kako rade DC i AC generatori
Jasno je da je generator električne struje elektromehanička mašina koja stvara struju. Ali u stvari, to je pretvarač energije: vjetar, voda, toplina, bilo što u EMF-u, što već uzrokuje struju u vodiču. Uređaj bilo kojeg generatora u osnovi se ne razlikuje od zatvorenog provodnog kruga koji se rotira između polova magneta, kao u prvim eksperimentima znanstvenika. Mnogo je veća samo veličina magnetskog fluksa koji stvaraju snažni trajni ili češće električni magneti. Zatvoreni krug ima oblik namota s više okreta, koji u modernom generatoru nije jedan, već najmanje tri. Sve ovo se radi kako bi se dobilo što više EMF-a.
Standardni AC (ili DC) električni generator sastoji se od:
- korpus. Obavlja funkciju okvira, unutar kojeg je montiran stator sa elektromagnetnim polovima. Sadrži kotrljajuće ležajeve vratila rotora. Izrađen je od metala, takođe štiti celokupno unutrašnje punjenje mašine.
- Stator sa magnetnim polovima. Na njemu je pričvršćen namotaj pobude magnetskog fluksa. Izrađen je od feromagnetnog čelika.
- Rotor ili sidro. Ovo je pokretni dio generatora, čiju osovinu pokreće strana sila. Na jezgru armature postavljen je samopobudni namotaj, gdje se stvara električna struja.
- Prebaci čvor. Ovaj strukturni element služi za preusmjeravanje električne energije sa pokretne osovine rotora. Sadrži provodne prstenove koji su pokretno povezani sa grafitnim kliznim kontaktima.
Stvaranje jednosmjerne struje
U generatoru koji proizvodi jednosmjernu struju, provodni krug se rotira u prostoru magnetskog zasićenja. Štoviše, za određeni trenutak rotacije, svaka polovica kruga je blizu jednog ili drugog pola. Naelektrisanje u provodniku se kreće u jednom smeru tokom ovog poluokreta.
Da bi se postiglo uklanjanje čestica, napravljen je mehanizam za uklanjanje energije. Njegova posebnost je u tome što je svaka polovina namotaja (okvira) povezana sa provodljivim poluprstenom. Poluprstenovi nisu međusobno zatvoreni, već su pričvršćeni na dielektrični materijal. U periodu kada jedan dio namota počinje da prolazi kroz određeni pol, poluprsten se zatvara u električni krug kontaktnim grupama četkica. Ispada da na svaki terminal dolazi samo jedna vrsta potencijala.
Ispravnije je energiju nazvati ne konstantnom, već pulsirajućom, s nepromijenjenim polaritetom. Mreškanje je uzrokovano činjenicom da magnetni tok na vodiču tijekom rotacije ima i maksimalni i minimalni učinak. Za izjednačavanje ovog talasa koristi se nekoliko namotaja na rotoru i snažni kondenzatori na ulazu kruga. Da bi se smanjio gubitak magnetskog fluksa, razmak između armature i statora je minimalan.
Alternatorski krug
Kada se pokretni dio uređaja za generiranje struje rotira, EMF se također indukuje u provodnicima okvira, kao u DC generatoru. Ali mala karakteristika - uređaj čvora kolektora alternatora ima nešto drugo. U njemu je svaki terminal povezan sa svojim provodljivim prstenom.
Princip rada alternatora je sljedeći: kada polovica namota prođe blizu jednog pola (drugi, odnosno blizu suprotnog pola), struja u krugu se kreće u jednom smjeru od minimalne do svoje najveće vrijednosti i ponovo na nulu. Čim namoti promijene svoj položaj u odnosu na polove, struja se počinje kretati u suprotnom smjeru s istim uzorkom.
Istovremeno, na ulazu u krug, dobiva se oblik signala u obliku sinusoida s frekvencijom poluvalova koja odgovara periodu rotacije osovine rotora. Da bi se dobio stabilan signal na izlazu, gdje je frekvencija alternatora konstantna, period rotacije mehaničkog dijela mora biti konstantan.
vrsta gasa
Dizajn strujnih generatora, gdje se provodljiva plazma, tekućina ili plin koristi kao nosilac naboja umjesto metalnog okvira, nazivaju se MHD generatori. Supstance pod pritiskom pokreću se u magnetnom polju. Pod utjecajem istog EMF-a indukcije, nabijene čestice stiču usmjereno kretanje, stvarajući električnu struju. Veličina struje je direktno proporcionalna brzini prolaska kroz magnetni tok, kao i njegovoj snazi.
MHD generatori imaju jednostavnije dizajnersko rješenje - nemaju mehanizam rotacije rotora. Takva napajanja mogu isporučiti velike količine energije u kratkim vremenskim periodima. Koriste se kao rezervni uređaji iu hitnim situacijama. Koeficijent koji određuje korisno djelovanje (COP) ovih mašina je veći od koeficijenta električnog alternatora.
Sinhroni alternator
Postoje takve vrste alternatora:
- Mašine su sinhrone.
- Mašine su asinhrone.
Sinhroni alternator ima strogu fizičku vezu između rotacionog kretanja rotora i električne energije. U takvim sistemima, rotor je elektromagnet sastavljen od jezgara, polova i uzbudljivih namotaja. Potonji se napajaju iz DC izvora pomoću četkica i prstenastih kontakata. Stator je zavojnica žice međusobno povezana po principu zvijezde sa zajedničkom tačkom - nula. EMF je u njima već indukovana i struja se stvara.
Vratilo rotora pokreće vanjska sila, obično turbina, čija je brzina sinkronizirana i konstantna. Električni krug spojen na takav generator je trofazni krug, čija je frekvencija struje u jednoj liniji pomaknuta za fazu od 120 stupnjeva u odnosu na druge vodove. Da bi se dobila ispravna sinusoida, smjer magnetskog toka u razmaku između dijelova statora i rotora reguliran je dizajnom potonjeg.
Pobuđivanje alternatora se izvodi na dva načina:
- Kontakt.
- Beskontaktno.
U krugu kontaktne pobude, električna energija se dovodi do namotaja elektromagneta kroz par četkica iz drugog generatora. Ovaj generator se može kombinovati sa glavnom osovinom. Obično ima manju snagu, ali dovoljnu da stvori jako magnetno polje.
Beskontaktni princip predviđa da sinhroni alternator ima dodatne trofazne namotaje na osovini, u kojima se EMF indukuje tokom rotacije i stvara električna energija. Napaja se kroz ispravljački krug do pobudnih zavojnica rotora. Strukturno, u takvom sistemu nema pokretnih kontakata, što pojednostavljuje sistem, čineći ga pouzdanijim.
Asinhroni generator
Postoji asinhroni alternator. Njegov uređaj se razlikuje od sinkronog. Nema točnu ovisnost EMF-a o frekvenciji kojom se rotor rotira. Postoji nešto kao što je "slip S", koji karakteriše ovu razliku u uticaju. Količina klizanja se određuje proračunom, pa je pogrešno misliti da nema pravilnosti u elektromehaničkom procesu u asinhronom motoru.
Ako je generator u praznom hodu opterećen, tada će struja koja teče u namotima stvoriti magnetni tok koji sprječava rotaciju rotora na datoj frekvenciji. Tako nastaje klizanje, što prirodno utiče na proizvodnju EMF-a.
Moderni asinhroni alternator ima pokretni dio uređaja u tri različite verzije:
- šuplji rotor.
- kavezni rotor.
- Fazni rotor.
Takve mašine mogu imati samostalnu i nezavisnu pobudu. Prva shema se implementira uključivanjem kondenzatora i poluvodičkih pretvarača u namotaj. Nezavisnu vrstu pobude stvara dodatni AC izvor.
Preklopna kola generatora
Svi dalekovodni izvori električne energije velike snage proizvode trofaznu električnu struju. Sadrže tri namotaja u kojima se formiraju naizmjenične struje s fazom pomaknutom jedna od druge za 1/3 perioda. Ako uzmemo u obzir svaki pojedinačni namotaj takvog izvora napajanja, dobivamo jednofaznu izmjeničnu struju koja ide u liniju. Generator može proizvesti napon od nekoliko desetina hiljada volti. potrošač prima od distributivnog transformatora.
Svaki alternator ima standardni uređaj za namotavanje, ali postoje dvije vrste veze s opterećenjem:
- zvijezda;
- trougao.
Princip rada alternatora kojeg uključuje zvijezda uključuje kombinaciju svih žica (nula) u jednu, koja ide od opterećenja natrag do generatora. To je zbog činjenice da se signal (električna struja) prenosi uglavnom kroz izlaznu žicu namota (linearno), koja se naziva faza. U praksi je to vrlo zgodno, jer ne morate vući tri dodatne žice za spajanje potrošača. Napon između linijskih žica i linijske i neutralne žice bit će različit.
Povezivanjem namotaja generatora trokutom, oni su međusobno zatvoreni u seriju u jednom krugu. Od tačaka njihovog spajanja vodovi se vode do potrošača. Tada neutralna žica uopće nije potrebna, a napon na svakoj liniji će biti isti bez obzira na opterećenje.
Prednost trofazne struje u odnosu na jednofaznu je njeno niže talasanje kada se ispravlja. Ovo ima pozitivan učinak na uređaje sa napajanjem, posebno na DC motore. Također, trofazna struja stvara rotirajući tok magnetnog polja, koje je sposobno pokretati snažne asinhrone motore.
Gdje su primjenjivi DC i AC generatori
DC generatori su mnogo manji po veličini i težini od mašina naizmenične struje. Imajući složeniji dizajn od potonjeg, još uvijek su našli primjenu u mnogim industrijama.
Uglavnom se koriste kao pogoni velike brzine u mašinama gdje je potrebna kontrola brzine, na primjer, u mehanizmima za obradu metala, rudničkim dizalicama, valjaonicama. U transportu se takvi generatori ugrađuju na dizel lokomotive i razne brodove. Mnogi modeli vjetroturbina se sklapaju na bazi izvora jednosmjernog napona.
Generatori jednosmerne struje specijalne namene koriste se u zavarivanju, za pobuđivanje namotaja sinhronih generatora, kao pojačivači jednosmerne struje, za napajanje galvanskih i elektroliznih instalacija.
Svrha alternatora je da proizvodi električnu energiju u industrijskim razmjerima. Ovu vrstu energije je čovečanstvu dao Nikola Tesla. Zašto je struja koja mijenja polaritet, a ne konstantna, našla široku primjenu? To je zbog činjenice da tokom prijenosa istosmjernog napona postoje veliki gubici u žicama. I što je žica duža, gubici su veći. AC napon se može prenositi na velike udaljenosti uz mnogo nižu cijenu. Štaviše, lako je pretvoriti naizmjenični napon (spuštanje i podizanje), koji je generirao generator od 220 V.
Zaključak
Čovjek nije do kraja spoznao šta sve prožima okolo. A električna energija je samo mali dio otvorenih tajni svemira. Mašine koje nazivamo generatorima energije su u suštini jednostavne, ali ono što nam mogu dati je jednostavno nevjerovatno. Ipak, pravo čudo ovdje nije u tehnologiji, već u ljudskoj misli koja je uspjela prodrijeti u nepresušni rezervoar ideja prosutih u svemiru!
Indukcijski alternator. U indukcijskim alternatorima mehanička energija se pretvara u električnu energiju. Indukcijski generator se sastoji od dva dijela: pokretnog dijela koji se zove rotor i fiksnog dijela koji se zove stator. Rad generatora zasniva se na fenomenu elektromagnetne indukcije. Indukcijski generatori imaju relativno jednostavan uređaj i omogućavaju dobivanje velikih struja pri dovoljno visokom naponu. Trenutno postoji mnogo vrsta indukcijskih generatora, ali svi se sastoje od istih osnovnih dijelova. Ovo je, prvo, elektromagnet ili trajni magnet koji stvara magnetsko polje, i, drugo, namotaj koji se sastoji od serijski povezanih zavoja u kojima se inducira naizmjenična elektromotorna sila. Budući da se elektromotorne sile inducirane u serijski spojenim zavojima zbrajaju, amplituda elektromotorne sile indukcije u namotu je proporcionalna broju zavoja u njemu.
 Rice. 6.9 |
Broj linija polja koje prodiru u svaki kalem kontinuirano se mijenja od maksimalne vrijednosti kada se nalazi preko polja, do nule kada linije polja klize duž zavojnice. Kao rezultat toga, kada se zavojnica rotira između polova magneta, smjer struje se mijenja u suprotan svakih pola okreta, a u zavojnici se pojavljuje naizmjenična struja. Struja se preusmjerava na vanjsko kolo pomoću kliznih kontakata. Za to su kontaktni prstenovi pričvršćeni na krajeve namotaja pričvršćeni na os namotaja. Fiksne ploče - četke - su pritisnute na prstenove i povezuju namotaj sa vanjskim krugom (slika 6.9).
Neka zavojnica žice rotira u jednoličnom magnetskom polju sa konstantnom ugaonom brzinom. Magnetski fluks koji prodire u zavojnicu mijenja se prema zakonu, ovdje S je površina petlje. Prema Faradejevom zakonu, u namotu se indukuje elektromotorna sila indukcije koja se određuje na sljedeći način:
gdje N je broj zavoja u namotaju. Dakle, elektromotorna sila indukcije u namotu se mijenja prema sinusoidnom zakonu i proporcionalna je broju zavoja u namotu i frekvenciji rotacije.
U eksperimentu sa rotirajućim namotom, stator je magnet i kontakti između kojih je namotaj postavljen. U velikim industrijskim generatorima rotira se elektromagnet, koji je rotor, dok se namotaji u kojima se inducira elektromotorna sila polažu u proreze statora i ostaju nepomični. U termoelektranama se za rotaciju rotora koriste parne turbine. Turbine se, pak, pokreću mlazovima vodene pare koji se dobijaju u ogromnim parnim kotlovima sagorevanjem uglja ili gasa (termoelektrane) ili raspadom materije (nuklearne elektrane). Hidroelektrane koriste vodene turbine za okretanje rotora, koje se okreću vodom koja pada sa velike visine.
Električni generatori igraju vitalnu ulogu u razvoju naše tehnološke civilizacije, jer nam omogućavaju da dobijemo energiju na jednom mjestu, a koristimo je na drugom. Parna mašina, na primjer, može pretvoriti energiju sagorijevanja uglja u koristan rad, ali se ta energija može koristiti samo tamo gdje su ugrađena peć na ugalj i parni kotao. Elektrana se, s druge strane, može nalaziti veoma daleko od potrošača električne energije - a, ipak, njome snabdjeti fabrike, kuće itd.
Priča se (najvjerovatnije, ovo je samo jedna lijepa bajka) da je Faraday demonstrirao prototip električnog generatora Johnu Peelu, kancelaru financija Velike Britanije, i upitao je naučnika: „Pa, gospodine Faraday, sve je to vrlo zanimljivo, ali kakva je korist od svega ovoga?”.
"Koja je svrha? Faraday je navodno bio iznenađen. „Znate li, gospodine, koliki će porez ova stvar na kraju donijeti u trezor?!“
Transformer.
Transformer. Elektromotorna sila snažnih generatora elektrana je velika, međutim, za praktičnu upotrebu električne energije najčešće su potrebni ne baš visoki naponi, a prijenos energije, naprotiv, vrlo visoki.
Da bi se smanjili gubici grijanja žica, potrebno je smanjiti struju u dalekovodu i, posljedično, povećati napon radi uštede energije. Napon koji generiraju generatori (obično oko 20 kV) se povećava na 75 kV, 500 kV, pa čak i 1,15 MV, u zavisnosti od dužine dalekovoda. Povećanjem napona sa 20 na 500 kV, odnosno 25 puta, gubici u liniji se smanjuju za 625 puta.
Pretvorbu naizmjenične struje određene frekvencije, pri kojoj se napon povećava ili smanjuje nekoliko puta bez praktički bez gubitka snage, vrši elektromagnetski uređaj koji nema pokretne dijelove - električni transformator. Transformator je važan element mnogih električnih uređaja i mehanizama. Punjači i igračke pruge, radio i televizori - svuda postoje transformatori koji smanjuju ili povećavaju napon. Među njima ima i vrlo sićušnih, ne više od zrna graška, i pravih kolosa od stotine tona ili više.
 Rice. 6.10 |
Transformator se sastoji od magnetnog kola, koje je skup ploča, koje su obično napravljene od feromagnetnog materijala (slika 6.10). Na magnetskom kolu postoje dva namotaja - primarni i sekundarni. Onaj od namotaja koji je spojen na izvor naizmjeničnog napona naziva se primarnim, a onaj na koji je priključen "opterećenje", odnosno uređaji koji troše električnu energiju, naziva se sekundarnim. Feromagnet povećava broj linija magnetnog polja za oko 10.000 puta i lokalizuje tok magnetne indukcije unutar sebe, pri čemu se namotaji transformatora mogu prostorno razdvojiti i dalje ostati induktivno spregnuti.
Djelovanje transformatora zasniva se na fenomenima međusobne indukcije i samoindukcije. Indukcija između primarnog i sekundarnog namota je obostrana, odnosno struja koja teče u sekundarnom namotu inducira elektromotornu silu u primarnom, kao što primarni namotaj indukuje elektromotornu silu u sekundaru. Štoviše, budući da zavoji primarnog namota pokrivaju vlastite linije sile, u njima nastaje elektromotorna sila samoindukcije. Elektromotorna sila samoindukcije također se opaža u sekundarnom namotu.
Neka primarni namot bude povezan na izvor izmjenične struje s elektromotornom silom, stoga u njemu nastaje naizmjenična struja, stvarajući naizmjenični magnetski tok u magnetskom krugu transformatora ? , koji je koncentrisan unutar magnetnog jezgra i prožima sve zavoje primarnog i sekundarnog namotaja.
U nedostatku vanjskog opterećenja, snaga koja se oslobađa u transformatoru je blizu nule, odnosno jačina struje je blizu nule. Primijenite Ohmov zakon na primarno kolo: zbir elektromotorne sile indukcije i napona u kolu jednak je proizvodu jačine struje i otpora. Uz pretpostavku , možemo napisati: , dakle, 
, gdje F- protok koji prodire u svaki zavoj primarnog namotaja. U idealnom transformatoru sve linije sile prolaze kroz sve zavoje oba namota, a budući da promjenjivo magnetsko polje stvara istu elektromotornu silu u svakom zavoju, ukupna elektromotorna sila inducirana u namotu proporcionalna je ukupnom broju njegovih zavoja. . shodno tome, 
.
Omjer transformacije napona jednak je omjeru napona u sekundarnom kolu i napona u primarnom kolu. Za vrijednosti amplitude napona na namotima možemo napisati:
Dakle, omjer transformacije je definiran kao omjer broja zavoja sekundarnog namotaja i broja zavoja primarnog namotaja. Ako je koeficijent, transformator će biti pojačani, a ako - opadajući.
Gore napisane relacije, strogo govoreći, važe samo za idealan transformator, u kojem nema curenja magnetnog fluksa i nema gubitaka energije za džulovu toplotu. Ovi gubici mogu biti povezani s prisustvom aktivnog otpora samih namotaja i pojavom indukcijskih struja (Foucaultovih struja) u jezgri.
Toki Fuko.
Toki Fuko. Indukcijske struje se također mogu pojaviti u čvrstim čvrstim provodnicima. U tom slučaju se u debljini samog vodiča formira zatvoreni strujni krug indukcije kada se kreće u magnetskom polju ili pod utjecajem naizmjeničnog magnetskog polja. Ove struje su nazvane po francuskom fizičaru J.B.L. Foucaulta, koji je 1855. otkrio zagrijavanje feromagnetnih jezgri električnih strojeva i drugih metalnih tijela u naizmjeničnom magnetskom polju i objasnio ovaj efekat pobuđivanjem indukcijskih struja. Ove struje se trenutno nazivaju vrtložnim strujama ili Foucaultovim strujama.
Ako je željezno jezgro u naizmjeničnom magnetskom polju, tada se pod djelovanjem induktivnog električnog polja u njemu induciraju unutrašnje vrtložne struje - Foucaultove struje, koje dovode do njegovog zagrijavanja. Budući da je elektromotorna sila indukcije uvijek proporcionalna frekvenciji oscilacija magnetskog polja, a otpor masivnih vodiča mali, tada će se pri visokoj frekvenciji u provodnicima oslobađati velika količina topline, prema Jouleu. – Lenzov zakon.
U mnogim slučajevima, Foucaultove struje su nepoželjne, pa se moraju poduzeti posebne mjere za njihovo smanjenje. Ove struje posebno uzrokuju zagrijavanje feromagnetnih jezgara transformatora i metalnih dijelova električnih strojeva. Da bi se smanjio gubitak električne energije zbog pojave vrtložnih struja, jezgre transformatora nisu izrađene od čvrstog komada feromagneta, već od zasebnih metalnih ploča izoliranih jedna od druge dielektričnim slojem.
 Rice. 6.11 |
Vrtložne struje se široko koriste za topljenje metala u takozvanim indukcijskim pećima (slika 6.11), za zagrijavanje i topljenje metalnih zaliha, za dobijanje visoko čistih legura i metalnih spojeva. Da biste to učinili, metalni obradak se postavlja u indukcijsku peć (solenoid kroz koji se prolazi naizmjenična struja). Tada, prema zakonu elektromagnetne indukcije, unutar metala nastaju indukcijske struje koje zagrijavaju metal i mogu ga rastopiti. Stvaranjem vakuuma u peći i primjenom levitacionog grijanja (u ovom slučaju sile elektromagnetnog polja ne samo da zagrijavaju metal, već ga i drže suspendiranim izvan kontakta s površinom komore), dobijaju se visoko čisti metali i legure.
Alternator ili DC generator je uređaj za proizvodnju električne energije pretvaranjem mehaničke energije.
Kako izgleda alternator
Kako radi alternator? Struja se stvara u provodniku pod uticajem magnetnog polja. Zgodno je generirati struju ako rotirate pravokutni električno vodljivi okvir u fiksnom polju ili trajni magnet unutar njega.
Kada se rotira oko ose magnetnog polja koje stvara unutar okvira sa ugaonom brzinom ω, vertikalne strane konture će biti aktivne, jer su ispresecane magnetnim linijama. Nema uticaja na horizontalne strane koje se poklapaju u pravcu sa magnetnim poljem. Stoga se u njima ne indukuje struja.
Kako izgleda generator magnetnog rotora?
EMF u okviru će biti:
e = 2 Bmax lv grijeh ωt,
Bmax– maksimalna indukcija, T;
l– visina okvira, m;
v– brzina kadra, m/s;
vrijeme je, s.
Tako se promjenjivi EMF indukuje u vodiču djelovanjem promjenjivog magnetskog polja.
Za veliki broj okreta w, izražavajući formulu u terminima maksimalnog protoka Fm, dobijamo sljedeći izraz:
e = wF m grijeh ω t.
Princip rada drugog tipa alternatora zasniva se na rotaciji provodnog okvira između dva trajna magneta sa suprotnim polovima. Najjednostavniji primjer prikazan je na donjoj slici. Napon koji se pojavljuje u njemu uklanja se kliznim prstenovima.
Generator struje permanentnog magneta
Upotreba uređaja nije baš česta zbog opterećenja pokretnih kontakata velikom strujom koja prolazi kroz rotor. Dizajn prve date opcije ih također sadrži, ali se kroz njih dovodi mnogo manje istosmjerne struje kroz zavoje rotirajućeg elektromagneta, a glavna snaga se uklanja iz stacionarnog namota statora.
Sinhroni generator
Karakteristika uređaja je jednakost između frekvencija f, EMF inducirana u brzini statora i rotora ω :
ω = 60∙f/ str rpm,
gdje str- broj parova polova u namotaju statora.
Sinhroni generator stvara EMF u namotu statora, čija se trenutna vrijednost određuje iz izraza:
e = 2π B max lwDn sinω t,
gdje l I D- dužina i unutrašnji prečnik jezgre statora.
Sinhroni generator proizvodi napon sa sinusoidnom karakteristikom. Kada su spojeni na njegove terminale C 1, C 2, C 3 potrošača, jednofazna ili trofazna struja teče kroz kolo, dijagram je ispod.
Dijagram trofaznog sinhronog generatora
Od djelovanja promjenjivog električnog opterećenja mijenja se i mehaničko opterećenje. U tom slučaju se brzina rotacije povećava ili smanjuje, zbog čega se mijenjaju napon i frekvencija. Da bi se spriječila takva promjena, električne karakteristike se automatski održavaju na datom nivou kroz povratne informacije napona i struje na namotaju rotora. Ako je rotor generatora napravljen od trajnog magneta, on ima ograničene mogućnosti za stabilizaciju električnih parametara.
Rotor je prisiljen da se okreće. Na njegov namotaj se primjenjuje induktivna struja. U statoru, magnetsko polje rotora, rotirajući istom brzinom, inducira 3 naizmjenične emfs s faznim pomakom.
Glavni magnetni tok generatora nastaje djelovanjem jednosmjerne struje koja prolazi kroz namotaj rotora. Snaga može doći iz drugog izvora. Uobičajena je i metoda samopobude, kada se mali dio naizmjenične struje uzima iz namotaja statora i prolazi kroz namotaj rotora nakon prethodnog ispravljanja. Proces se zasniva na rezidualnom magnetizmu, što je dovoljno za pokretanje generatora.
Glavni uređaji koji proizvode gotovo svu električnu energiju u svijetu su sinhroni hidro ili turbo generatori.
Asinhroni generator
Uređaj alternatora asinkronog tipa razlikuje se po razlici u frekvenciji rotacije EMF-a ω i rotor ω r . Izražava se u vidu koeficijenta koji se naziva klizanje:
s = (ω - ω r)/ ω.
U radnom režimu, magnetsko polje usporava rotaciju armature i njena frekvencija je niža.
Asinhroni motor može raditi u generatorskom režimu ako je ω r > ω, kada struja promijeni smjer i energija se vrati u mrežu. Ovdje elektromagnetski moment postaje kočni. Upotreba ovog svojstva je uobičajena kod spuštanja tereta ili na električnim vozilima.
Asinhroni generator se bira kada zahtjevi za električnim parametrima nisu jako visoki. U prisustvu startnih preopterećenja, sinhroni generator će biti poželjniji.
Uređaj automobilskog generatora ne razlikuje se od konvencionalnog koji proizvodi električnu struju. On stvara naizmjeničnu struju, koja se zatim ispravlja.
Kako izgleda auto alternator?
Konstrukcija se sastoji od elektromagnetnog rotora koji rotira u dva ležaja vođena kroz remenicu. Ima samo jedan namotaj, sa DC napajanjem kroz 2 bakrena prstena i grafitne četke.
Elektronski relej-regulator održava stabilan napon od 12V, nezavisno od brzine rotacije.
Krug automobilskog alternatora
Struja iz baterije se dovodi do namota rotora kroz regulator napona. Obrtni moment se na njega prenosi kroz remenicu i EMF se inducira u zavojima namotaja statora. Generirana trofazna struja se ispravlja diodama. Održavanje konstantnog izlaznog napona vrši regulator koji kontrolira struju pobude.
Kako se motor ubrzava, struja polja se smanjuje kako bi se održao konstantan izlazni napon.
Classic Generator
Dizajn sadrži motor na tekuće gorivo koji rotira generator. Brzina rotora mora biti stabilna, inače se smanjuje kvalitet proizvodnje električne energije. Kada se generator istroši, brzina rotacije postaje niža, što je značajan nedostatak uređaja.
Ako je opterećenje na generatoru ispod nominalnog, on će djelomično raditi u praznom hodu, jedući višak goriva.
Stoga je važno prilikom kupovine napraviti tačan proračun potrebne snage kako bi bio pravilno napunjen. Opterećenje ispod 25% je zabranjeno, jer to utiče na njegovu trajnost. U pasošima su naznačeni svi mogući načini rada koji se moraju poštovati.
Mnoge vrste klasičnih modela imaju razumne cijene, visoku pouzdanost i širok raspon kapaciteta. Važno je da ga pravilno utovarite i izvršite pregled na vreme. Na slici ispod prikazani su modeli benzinskih i dizel generatora.
Klasični generator: a) - benzinski generator, b) - dizel generator
Dizel generator
Generator pokreće dizel motor. Motor sa unutrašnjim sagorevanjem sastoji se od mehaničkog dela, kontrolne table, sistema za dovod goriva, hlađenja i podmazivanja. Snaga generatora zavisi od snage motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Ako je potrebno malo, na primjer, za kućanske aparate, preporučljivo je koristiti benzinski generator. Dizel generatori se koriste tamo gdje je potrebna veća snaga.
Motori s unutrašnjim sagorijevanjem se najčešće koriste s ventilima postavljenim na vrhu. Kompaktniji su, pouzdaniji, lakši za popravku, emituju manje toksičnog otpada.
Radije biraju generator s metalnim kućištem, jer je plastika manje izdržljiva. Uređaji bez četkica su izdržljiviji, a generirani napon je stabilniji.
Kapacitet rezervoara za gorivo osigurava rad na jednoj benzinskoj pumpi ne više od 7 sati. U stacionarnim instalacijama koristi se vanjski spremnik velike zapremine.
Benzinski generator
Kao izvor mehaničke energije, najčešći je četverotaktni karburatorski motor. Uglavnom se koriste modeli od 1 do 6 kW. Postoje uređaji do 10 kW koji mogu pružiti seosku kuću na određenom nivou. Cijene benzinskih agregata su prihvatljive, a resurs je sasvim dovoljan, iako manji od dizelskih.
Generator se bira u zavisnosti od opterećenja.
Za velike početne struje i uz čestu upotrebu električnog zavarivanja, bolje je koristiti sinhroni generator. Ako uzmete snažniji asinhroni generator, on će se nositi s početnim strujama. Međutim, ovdje je važno da bude napunjen, inače će se benzin neracionalno trošiti.
inverter generator
Mašine se koriste tamo gdje je potrebna električna energija visokog kvaliteta. Mogu raditi kontinuirano ili s prekidima. Objekti potrošnje energije ovdje su ustanove u kojima nisu dozvoljeni udari struje.
Osnova inverter generatora je elektronska jedinica, koja se sastoji od ispravljača, mikroprocesora i pretvarača.
Blok dijagram inverter generatora
Proizvodnja električne energije počinje na isti način kao i kod klasičnog modela. Prvo se stvara naizmjenična struja, koja se zatim ispravlja i dovodi do pretvarača, gdje se ponovo pretvara u naizmjeničnu struju, sa željenim parametrima.
Vrste inverter generatora razlikuju se po prirodi izlaznog napona:
- pravokutni - najjeftiniji, sposoban za napajanje samo električnih alata;
- trapezni impuls - pogodan za mnoge uređaje, osim za osjetljivu opremu (srednja cjenovna kategorija);
- sinusni napon - stabilne karakteristike, pogodan za sve električne uređaje (najviša cijena).
Prednosti inverter generatora:
- male dimenzije i težina;
- niska potrošnja goriva regulacijom proizvodnje količine električne energije koju potrošači trebaju u ovom trenutku;
- mogućnost kratkotrajnog rada sa preopterećenjem.
Nedostaci su visoke cijene, osjetljivost na temperaturne promjene u elektronskom dijelu, mala snaga. Osim toga, popravak elektronske jedinice je skup.
Model invertera se bira u sledećim slučajevima:
- uređaj se kupuje samo u slučajevima kada konvencionalni generator nije prikladan, jer je njegova cijena visoka; Ocijenite ovaj članak:
