Folk bruker energien til elektrisk strøm i nesten alle områder av deres aktiviteter. Nå er det ikke lett å forestille seg livet uten elektrisitet, som omdannes fra mekanisk energi ved hjelp av spesialutstyr. La oss vurdere mer detaljert hvordan denne prosessen foregår, og hvordan moderne generatorer er ordnet.
Innhold
Konvertering av mekanisk energi til elektrisk energi
Enhver generator fungerer på prinsippet om magnetisk induksjon. Den enkleste dynamoen kan tenkes som en spole som roterer i et magnetfelt. Det er også en variant der spolen forblir stasjonær, men magnetfeltet bare krysser den. Det er under denne bevegelsen at en vekselstrøm genereres.I henhold til dette prinsippet opererer et stort antall generatorer rundt om i verden, kombinert til et strømforsyningssystem.
Enheten og utformingen av dynamoen
En standard strømgenerator har følgende komponenter:
- En ramme som en stator med elektromagnetiske poler er festet til. Den er laget av metall og må utføre den beskyttende funksjonen til alle elementene i mekanismen.
- Statoren som viklingen er festet til. Den er laget av ferromagnetisk stål.
- En rotor er et bevegelig element, på kjernen som det er en vikling som danner en elektrisk strøm.
- En koblingsenhet som leder strøm fra rotoren. Det er et system av bevegelige ledende ringer.
Avhengig av formålet har generatoren visse designfunksjoner, men det er to komponenter som enhver enhet som konverterer mekanisk energi til elektrisitet har:
- Rotoren er en bevegelig jerndel i ett stykke;
- Statoren er et fast element som er laget av jernplater. Inne i den er det spor inne som trådviklingen er plassert.
For å oppnå større magnetisk induksjon bør det være en liten avstand mellom disse elementene. I henhold til deres design er generatorer:
- Med bevegelig armatur og statisk magnetfelt.
- Med fast anker og roterende magnetfelt.
For tiden er utstyr med roterende magnetfelt mer vanlig, pga. det er mye mer praktisk å fjerne elektrisk strøm fra statoren enn fra rotoren. Generatorenheten har mange likhetstrekk med utformingen av den elektriske motoren.
Generatorkrets
Prinsippet for drift av den elektriske generatoren: i øyeblikket når halvparten av viklingen er på en av polene, og den andre på motsatt, beveger strømmen seg gjennom kretsen fra minimum til maksimal verdi og omvendt.
Klassifisering og typer generatorer
Alle elektriske generatorer kan distribueres i henhold til arbeidskriteriet og typen drivstoff som elektrisitet genereres fra. Alle generatorer er delt inn i enfase (spenningsutgang 220 volt, frekvens 50 Hz) og trefase (380 volt med en frekvens på 50 Hz), samt driftsprinsippet og typen drivstoff som konverteres til elektrisitet . Selv generatorer kan brukes i forskjellige områder, noe som bestemmer deres tekniske egenskaper.
Etter arbeidsprinsippet
Separate asynkrone og synkrone dynamoer.
Asynkron
Asynkrone generatorer har ikke et eksakt forhold EMF på rotorhastigheten, men begrepet "slip S" fungerer her. Det definerer denne forskjellen. Slipverdien beregnes, så det er fortsatt en viss påvirkning av generatorelementene i den elektromekaniske prosessen til induksjonsmotoren.
Synkron
En slik generator har en fysisk avhengighet av rotasjonsbevegelsen til rotoren til den genererte frekvensen av elektrisitet. I en slik enhet er rotoren en elektromagnet som består av kjerner, viklinger og poler. Statoren er spoler som er koblet i henhold til prinsippet om en stjerne, og har et felles punkt - null. Det er i dem elektrisitet genereres.
Rotoren settes i bevegelse av en fremmed kraft fra bevegelige elementer (turbiner) som beveger seg synkront. Eksiteringen av en slik dynamo kan være både kontakt og ikke-kontakt.
Etter type motordrivstoff
Avstand fra strømnettet med bruk av generatorer blir ikke lenger et hinder for bruk av elektriske apparater.
gassgenerator
Gass brukes som drivstoff, under forbrenningen av hvilken mekanisk energi genereres, som deretter erstattes av elektrisk strøm. Fordeler med å bruke en gassgenerator:
- Sikkerhet for miljøet, fordi gassen under forbrenning ikke avgir skadelige elementer, sot og giftige nedbrytningsprodukter;
- Økonomisk er det svært lønnsomt å brenne billig gass. Sammenlignet med bensin vil det koste mye mindre;
- Drivstofftilførsel utføres automatisk. Bensin og diesel må legges til etter behov, og gassgeneratoren er vanligvis koblet til gassforsyningssystemet;
- Takket være automatisering kommer enheten i handling uavhengig, men for dette må den være plassert i et varmt rom.
Diesel generator
Denne kategorien består hovedsakelig av enfaseenheter med en effekt på 5 kW. 220 Volt og en frekvens på 50 Hz er standard for husholdningsapparater, så dieselmaskinen takler en standard belastning. Som du kanskje gjetter, kreves diesel for driften. Hvorfor velge dieselgenerator?
- Relativ billighet av drivstoff;
- Automatisering som lar deg starte generatoren automatisk når strømforsyningen avbrytes;
- Høyt nivå av brannsikkerhet;
- I lang tid er en dieselenhet i stand til å fungere uten feil;
- Imponerende holdbarhet - noen modeller er i stand til å fungere i totalt 4 års kontinuerlig drift.
Bensin generator
Slike enheter er ganske etterspurt som husholdningsutstyr. Til tross for at bensin er dyrere enn gass og diesel, har slike generatorer mange styrker:
- Små dimensjoner med høy effekt;
- Enkel å betjene: de fleste modeller kan startes manuelt, og større generatorer er utstyrt med en starter. Spenningen reguleres under en viss belastning ved hjelp av en spesiell skrue;
- Ved overbelastning av generatoren aktiveres beskyttelsen automatisk;
- Enkel å vedlikeholde og reparere;
- Ikke lag mye støy under drift;
- Den kan brukes både innendørs og utendørs, men må beskyttes mot fuktighet.
Hovedapplikasjoner
Avhengig av hvor generatoren brukes, bestemmes dens tekniske egenskaper. Hovedsakelig bestemmer forholdet mellom generatoren og en viss kategori i bruksområdet dens kraft. Følgende typer utstyr er delt inn etter operasjonsområder:
- Husstand. De har effekt fra 0,7 til 25 kW. Vanligvis inkluderer denne kategorien bensin- og dieselgeneratorer. De brukes til å drive elektriske husholdningsapparater og utstyr med lav effekt, veldig ofte på byggeplasser. Egnet som bærbar strømkilde når du skal ut på landsbygda;
- Profesjonell. De kan brukes som en permanent strømkilde i kommunale institusjoner og små produksjonsbedrifter. Effekten overstiger ikke 100 kW;
- Industriell.De kan brukes i store fabrikker og anlegg der det kreves høyeffektsutstyr. Slike enheter har en effekt på mer enn 100 kW, har betydelige dimensjoner og er vanskelige å vedlikeholde for en uforberedt person.
