Схема, устройство и принцип работы генератора переменного тока. Принцип работы электрогенератораКак работает электрогенератор
Составными частями электрического генератора являются магнитная система (в основном используются электромагниты) и система проводников (катушек). Первая создает магнитное поле, а вторая, вращаясь в нем, преобразует его в электрическое. Дополнительно в генераторе есть еще и система отвода напряжения (коллектор и щетки, соединение катушек определенным образом). Она собственно связывает генератор с потребителями электрического тока.
Получить электроэнергию можно и самому, проведя самый простейший опыт. Для этого нужно взять два разнополюсных магнита или повернуть два магнита разными полюсами друг к другу, и поместить между ними металлический проводник в виде рамки. К ее концам подключить небольшую (слабомощную) электрическую лампочку. Если рамку начать вращать в ту или другую сторону, лампочка начнет светится, то есть на концах рамки появилось электрическое напряжение, а через ее спираль потек электрический ток. Точно также происходит в электрогенераторе, стой лишь разницей, что в электрогенераторе более сложная система электромагнитов и намного сложнее катушка из проводников, обычно медных. Электрогенераторы различаются как по типу привода, так и по виду выходного напряжения. По типу привода, который приводит его в движение:
По виду выходного электрического тока:
Различные типы генераторов имеют свои конструктивные особенности и практически несовместимые узлы. Объединяет их лишь общий принцип создания электромагнитного поля путем взаимного вращения одной системы катушек относительно другой либо относительно постоянных магнитов. Ввиду этих особенностей ремонт генераторов или их отдельных компонентов под силу только квалифицированным специалистам.
scsiexplorer.com.ua Принцип работы электрогенератора: как работает электрогенераторОсновное 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 генератораОн 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 напряженияЕщё 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 генератораСуществует 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 Принцип работы и устройство электрогенератора, советы по выявлению неполадок Во-первых, чтобы правильно определить, какая часть «схемы» неисправна – сам генератор или что-то еще. Может, дело и не в нем, а в ненадежном креплении клемм и тому подобное? Во-вторых, зная устройство и работу того или иного изделия, часто можно осуществить ремонт и самостоятельно, не тратя время на поиски «спецов» или магазина. Нам кажется, что такое вступления вызовет некоторый интерес к данной статье, тем более что мы не будем «загружать» читателя теорией вперемежку с многочисленными формулами, а рассмотрим вопрос в упрощенном виде, исходя из того, что нам может пригодиться на практике. Под таким названием – электрогенератор – подразумеваются любые устройства, которые в электрическую энергию преобразуют какой-нибудь другой ее вид (тепловую, механическую и так далее). Но чаще всего большинство из нас, особенно владельцы автомобилей и загородной недвижимости, сталкивается с изделиями, в которых «первичной» является энергия именно механическая. Изображенные на фото модели электрогенераторов практически все видели, а у многих они имеются (по отдельности или в составе других аппаратов) в личной собственности. Основные элементы
В таких устройствах используется эффект самоиндукции. Проще говоря, это – возникновение электрического тока в проводнике, расположенном в ЭМ вращающемся поле. Хотя есть и другие варианты – например, неподвижна магнитная система, а вращается сама «рамка». В автомобильных генераторах свои обмотки имеют и статор, и ротор. Достаточно посмотреть на размещенные ниже рисунки, и сразу вспоминаются не только школьные годы, но и еще кое-что из услышанного в свое время на уроках физики. Практически же это исполнено так. Неподвижная часть изделия – статор, который жестко зафиксирован. Внутри него – ротор, который приводится в движение каким-либо двигателем. Он может быть с ним связан или «жестко» (сидеть на его валу), или с помощью ременной передачи. Примененное инженерное решение во многом зависит от того, какой ток нужно получить от генератора – переменный (как в системах автономного электропитания жилых или промышленных объектов) или постоянный. Что нам дают полученные общие знания о принципе работы электрогенератора, для чего это может понадобиться?
electroadvice.ru устройство, принцип работы и схемы подключения, виды генераторов, особенности их конструкции и работыГенераторный узел представляет собой электродвигатель, предназначенный для преобразования механической энергии в электрическую. В зависимости от типа и назначения габариты, устройство и принцип работы генераторов переменного тока могут будут отличаться. Содержание [ Раскрыть] [ Скрыть]  Как работает генератор переменного тока?Работа генератора заключается в создании электродвижущей силы в проводнике под действием изменяющегося магнитного поля. Схема и устройство простейшего генератораПо конструкции электрогенератор включает в себя следующие элементы:
 Схема простейшего генераторного устройства переменного тока Принцип действияОбразование электродвижущей силы в обмотках статорного механизма осуществляется после появления электрополя. Для последнего характерны вихревые образования. Данные процессы происходят в результате изменения магнитного потока. Причем последний меняется из-за быстрого вращения роторного механизма. Ток от него поступает в электроцепь посредством контактных элементов, выполненных в виде деталей скольжения. Для более упрощенного прохождения напряжения к концам обмотки производится подсоединение колец. К этим контактным составляющим подключаются неподвижные щеточные элементы. С их помощью между электропроводкой и обмоткой роторного устройства появляется связь. В витках магнитного элемента происходит образование поля, в нем формируется ток небольшой величины. По сравнению с напряжением, которое выдает простейший генераторный агрегат на внешнюю электроцепь. Если узел характеризуется небольшой мощностью, то в нем поле образует постоянный магнит, который может прокручиваться. Благодаря такому устройству и принципу работы генератора переменного тока в целом упрощается вся система. Поэтому из конструкции можно убрать щетки и контактные элементы. Канал «Top Generators» наглядно и схематично в видеоролике показал принцип функционирования агрегата. Основные виды генераторов переменного токаМежду собой устройства, позволяющие генерировать напряжение, делятся на синхронные и асинхронные. Они могут использоваться в различных сферах жизнедеятельности, но работать будут по разному принципу. Синхронный генераторОдним из свойств такого типа устройств является то, что частота тока, который оно воспроизводит, пропорциональна скорости вращения роторного механизма. Между собой синхронные агрегаты делятся на несколько типов:
Схема и устройствоСинхронный агрегат конструктивно включает в себя два основных элемента:
 Схематическое устройство синхронного генераторного агрегата Особенности работыПринцип действия может незначительно отличаться в зависимости от типа устройства — явнополюсного либо неявнополюсного. Количество пар полюсных элементов роторного механизма определяется скоростью вращения узла. Если частота образующейся ЭДС составляет 50 Гц, то при 3 тысячах об/мин неявнополюсное устройство обладает одной парой полюсов. В явнополюсных агрегатах, вращающихся при 50-750 оборотах в минуту, количество пар полюсных элементов составит от 60 до 4. В маломощных синхронных агрегатах питание обмотки возбуждения осуществляется посредством воздействия выпрямленного тока. Электроцепь появляется в результате активации трансформаторных устройств, которые входят в общую цепь нагрузки узла. Также она включает в себя полупроводниковый выпрямительный блок, который может собираться по любой схеме, но обычно как трехфазный мост. Основная электроцепь включает в себя обмотку возбуждения агрегата с регулировочным реостатным устройством. Процедура самовозбуждения оборудования состоит в следующем:
Асинхронный генераторТакой узел представляет собой устройство, производящее электроэнергию с использованием принципа действия асинхронного двигателя. Данный тип агрегатов именуется индукционным. Асинхронное устройство обеспечивает оперативный поворот роторного механизма, а его скорость вращения намного выше по сравнению с синхронным. Простой двигатель может применяться в качестве генераторной установки без дополнительных настроек. Асинхронные агрегаты используются в разных сферах:
Схема и устройство Схематическое подключение асинхронного агрегата Основными составляющими элементами данного типа устройств считаются статорный механизм и ротор. Первый является неподвижным, а второй прокручивается внутри него. Ротор отделен от статорного механизма воздушным зазором. Чтобы снизить величину вихревых токов, сердечники составляющих элементов делаются из отдельных листов электротехнической стали. Их толщина в зависимости от производителя может составить от 0,35 до 0,5 мм. Сами листы оксидируются при изготовлении, то есть подвергаются термической обработке, что позволяет увеличить их поверхностное сопротивление. Сердечник статорного механизма устанавливается внутрь станины, которая является наружной частью агрегата. На внутренней стороне детали располагаются пазы, в них находится обмотка. Статорная электрообмотка зачастую выполняется из катушек с небольшим шагом. В ее основе используется медный изолированный проводник. Особенности работыАсинхронный тип двигателей производит электроэнергию при увеличенной скорости прокручивания роторного механизма. Этот параметр всегда выше, чем у синхронных агрегатов. При прокручивании роторного устройства и выработки электричества потребуется сильный крутящий момент. Если в двигателе используется так называемый вечный холостой ход, это обеспечит равную скорость прокручивания в течение всего ресурса эксплуатации установки. Схемы подключенияПо числу использующихся фаз все генераторные агрегаты делятся на две группы:
Однофазный генератор Схема подключения оборудования с одной фазой Этот тип устройств используется для работы с любыми потребителями электроэнергии, главное — чтобы они были однофазными. Самые простые конструкции состоят из:
Благодаря наличию последнего в результате рамочного прокручивания через щетки образуется постоянный контакт с рамкой. Параметры тока, который меняется с учетом закона гармоники, будут разными и передаются на щеточный узел, а также в схему потребителей напряжения. На сегодняшний день однофазные агрегаты являются наиболее популярным типом автономного источника питания. Они могут использоваться для подключения практически всех бытовых электроприборов. Трехфазный генераторТакой тип устройств относится к классу универсальных, но более дорогих агрегатов. Отличительная особенность трехфазных генераторов заключается в необходимости постоянного и дорогостоящего технического обслуживания. Несмотря на это, данный тип установок получил наибольшее распространение. Это обусловлено следующими преимуществами:
Схема соединения «звездой»Данный тип подключения подразумевает электросоединение концов обмоток в определенной точке, которая именуется «нулем». При выполнении такого подсоединения нагрузку к генераторному узлу можно подать посредством трех или четырех кабелей. Проводники от начала обмоток считаются линейными. А основной кабель, который идет от нулевой точки, является нулем. Параметр напряжения между проводниками считается линейным (эта величина выше в 1,73 раза по сравнению с фазной).  Схема типа «звезда» для подключения трехфазного оборудования Одной из основных особенностей данного варианта является равенство токов. Четырехпроводной тип «звезды» с нейтральным кабелем считается самым распространенным. Его использование позволяет предотвратить перекос фаз при подсоединении несимметричной нагрузки. К примеру, если на одном контакте она активная, а на другом — реактивная или емкостная. При использовании такого варианта обеспечивается максимальная защищенность включенного электрооборудования. Схемы соединения «треугольником»Данный метод подключения представляет собой последовательное подсоединение обмоток трехфазного агрегата. Конец первой намотки должен быть соединен с началом второй, а ее контакт — с третьей. Затем проводник от обмотки под номером 3 подсоединяется к началу первого элемента. При такой схеме линейные кабели отводятся от точек подключения обмоток. Параметр линейного напряжения по величине соответствует фазному. А значение первого тока выше второго в 1,73 раза. Описанные свойства актуальны исключительно в случае равномерной нагрузки фаз. Если она будет неравномерной, то параметры необходимо пересчитать графическим или аналитическим способом.  Электросхемы соединений агрегата «треугольником» Особенности генераторов с разными типами двигателяАвтомобильные и бытовые установки могут разделяться между собой в соответствии с видом топлива, на котором они функционируют. Генераторный узел может работать на бензине или дизеле. БензогенераторыВ таких устройствах источником механической энергии является двигатель. Агрегат относится к классу четырехконтактных карбюраторных ДВС. В бензогенераторах используются двигатели, рассчитанные на 1-6 кВт. В продаже можно встретить агрегаты, разработанные для функционирования при 10 кВт, с их помощью можно обеспечить питание всех световых и электроприборов в частном доме. Бензогенераторы могут похвастаться невысокой стоимостью и длительным ресурсом эксплуатации, хотя по сравнению с дизельными — они немного меньше. Выбор агрегата осуществляется с учетом нагрузок, в условиях которых он будет функционировать. Если узел работает с большим пусковым током и применяется для электросварки, то лучше отдать предпочтение синхронным устройствам. При выборе асинхронного типа агрегата двигатель сможет справиться с пусковыми токами. Но важно, чтобы генераторная установка была полностью загружена, в противном случае топливо будет расходоваться нецелесообразно. Канал «Olifer TV» рассказал о выборе агрегатов для частного дома в соответствии с типом горючего, на котором он будет использоваться. Дизельные генераторыТакой агрегат приводит в действие мотор, функционирующий на дизеле. В его основе используется:
Мощность генераторной установки полностью определяется аналогичным параметром самого двигателя. Если она будет невысокой, к примеру, для запитки бытового электрооборудования, то лучше отдать предпочтение бензиновым установкам. Дизельный тип агрегатов целесообразно использовать там, где требуется высокая мощность. Двигатели внутреннего сгорания обычно применяются с верхней установкой клапанов. Они обладают более компактными размерами, а также высокой надежностью. Кроме того, дизельные ДВС при функционировании выделяют меньше токсичных газов, опасных для здоровья человека, и более удобны в плане ремонта. Специалисты рекомендуют отдать предпочтение агрегатам, корпус которых выполнен из стали, так как пластмасса имеет меньший ресурс использования. Более надежными являются генераторные дизельные установки, не оснащенные щетками. Напряжение, которое они вырабатывают, стабильнее. В среднем, если бак заправлен дизельным горючим под завязку, это обеспечит возможность работы генератора в течение семи часов. Если агрегат будет установлен стационарно, то его конструкцию можно дополнить внешним резервуаром для залива топлива. Канал «Фабрика Тока» продемонстрировал работу дизельного агрегата, использующегося для обеспечения энергией частного дома. Инверторные генераторыПроизводство электрической энергии осуществляется аналогично, как на любой классической модели генератора. В первую очередь производится выработка переменного тока. Он выпрямляется и подается на инверторный узел, а затем преобразуется опять в переменный, только с необходимыми техническими параметрами. В основе агрегата используется электронный модуль, включающий в себя:
По типу выходного напряжения инверторные агрегаты могут разделяться на:
Инверторные агрегаты могут функционировать без перерыва либо промежутками. В качестве объектов потребления энергии обычно выступают учреждения, где нельзя допустить перепадов напряжения. Основные преимущества инверторных установок:
Минусы:
Использование инверторных устройств актуально в случае, когда требуемая величина мощности составляет не больше 6 кВт. Если агрегат будет использоваться на постоянной основе, то лучше отдать предпочтение классическому типу. Канал «Garage КАХОВКА» протестировал бензиновую установку инверторного класса от производителя «ПилоД». Как сделать генератор переменного тока своими рукамиДля самостоятельного изготовления асинхронного агрегата понадобится следующее:
Перед началом работ необходимо сделать несколько манипуляций, которые позволят правильно выполнить расчет параметра мощности агрегата:
 Схема сборки простого генератора переменного тока  Таблица выбора емкости конденсатора для агрегатаПолученный узел сможет обеспечить энергией электрическую пилу, циркулярку или болгарку, т. е. любой маломощный инструмент. При использовании самодельного генератора переменного тока нельзя допустить перегрева двигателя, иначе это приведет к его поломке и даже взрыву. В процессе сборки и эксплуатации надо учитывать следующие нюансы:
Видео «Принцип действия генераторного устройства»Канал «Halyk Smart» рассказал о нюансах функционирования агрегата переменного тока. razvodka.com Устройство и работа бензогенератора: схема и все подробности Автономные генераторы зачастую бывают незаменимыми, и полный список их возможных применений будет очень длинным — от обеспечения электроэнергией пляжной вечеринки на выходных до постоянной работы у частного здания. Широкий спектр выполняемых работ породил большое количество типов автономных генераторов, отличающихся как конструктивно, так и по характеристикам. Общим же у них является принцип действия — двигатель внутреннего сгорания того или иного типа вращает вал электрогенератора, преобразуя механическую энергию в электрическую. Наиболее очевидное разделение групп генераторов — на профессиональные и бытовые.
Итак, в этой классификации мы уже обнаружили ряд конструктивных различий. Рассмотрим их по порядку. Двигатель
Четырехтактный же двигатель, хотя он сложнее и дороже, расходует значительно меньше топлива и способен проработать гораздо больше. Поэтому генераторы мощностью до 10 кВА, как правило, оснащаются двигателями именно такого типа. Бензиновые двигатели электрогенераторов — это в основном одноцилиндровые агрегаты с принудительным воздушным охлаждением, приготовление горючей смеси осуществляется при помощи карбюратора. Для запуска их применяется либо тросовый стартер, либо в конструкцию дополнительно включается электрозапуск (тогда, помимо аккумулятора, такие генераторы имеют и 12 В выход: от этой цепи заряжается аккумулятор и к ней же могут подключаться потребители, рассчитанные на низковольтное питание). Наиболее распространены моторы с чугунной гильзой и верхнеклапанным газораспределительным механизмом — как правило, это моторы Honda GX и их китайские копии. Двигатели бытовых бензогенераторов не предназначены для длительной беспрерывной эксплуатации. Превышение времени работы, указанного в инструкции по эксплуатации (как правило, не более 5-7 часов), сократит ресурс мотора.Однако же, даже самые совершенные бензиновые двигатели имеют ограниченный ресурс: при должном уходе они проработают 3-4 тысячи моточасов. Много это или мало? При эпизодическом использовании на выезде, например, для подключения электроинструмента — это достаточно большой ресурс, а вот постоянно запитывать частный дом от бензогенератора значит ежегодно перебирать его двигатель. Значительно больший ресурс имеют дизельные силовые агрегаты, кроме того, они выгоднее при длительной эксплуатации за счет большей экономичности. По этой причине все мощные генераторные установки, как переносные, так и стационарные, используют дизельные моторы. Для таких агрегатов ряд недостатков дизельных моторов по сравнению с бензиновыми (дороговизна, больший вес и шумность) не являются принципиальными, определенное неудобство есть лишь при запуске дизельных моторов в холодное время. При эксплуатации дизельного генератора нужно учитывать, что длительная работа на холостом ходу без нагрузки для них вредна: нарушается полнота сгорания топлива, что приводит к повышенному образованию сажи, забивающей выпуск, и разжижению моторного масла просачивающимся через поршневые кольца дизельным топливом. Поэтому в список регламентных работ для дизельных электростанций обязательно включается периодический вывод их на полную мощность.Кроме того, существуют и генераторы, работающие на природном газу. Конструктивно они ничем не отличаются от бензиновых, кроме системы питания: вместо карбюратора они оснащены редуктором для регулирования давления газа и калиброванной форсункой, подающей газ во впускной коллектор. При этом такие генераторы в качестве источника топлива могут использовать не только баллон со сжиженным газом, но и газовую сеть — в этом случае расходы на топливо становятся минимальными. Недостатком подобных генераторов является низкая мобильность (газовый баллон габаритнее и тяжелее бензобака, который, к тому же, можно дозаправлять прямо на месте), а также повышенная пожароопасность, особенно при неграмотной эксплуатации. Однако в качестве источника резервного питания в доме, подключенном к газовой магистрали, это неплохой вариант: нет необходимости заботиться о поддержании уровня и качества топлива в бензобаке, а ресурс двигателя при работе на газу выше, чем при работе на бензине.
Электрогенератор
Мощность же генератора тесно связана и с количеством фаз, и с его общей конструкцией:
Кроме высоковольтной обмотки, многие генераторы оснащаются дополнительной, которая через выпрямитель питает потребители, рассчитанные на 12 В постоянного тока: безопасные переноски, автомобильные компрессоры и так далее. Тип возбуждения генератора зависит от его мощности и области применения. Асинхронные генераторы значительно проще и дешевле синхронных за счет отсутствия обмотки возбуждения и щеточного узла, а их ресурс выше. С другой стороны, синхронные генераторы изменением тока обмотки позволяют легко и точно регулировать выходное напряжение, а также значительно лучше работают при резких изменениях нагрузки, особенно имеющей высокую индуктивность — например, при подключении мощного электродвигателя величина и длительность просадки напряжения будут выше у асинхронного генератора. По этой причине бензогенераторы, выполненные по асинхронной схеме, часто снабжаются специальной системой пускового усиления, кратковременно повышающей отдаваемую генератором мощность. Принцип работы асинхронного генератора показан на видео Есть и еще один важный параметр переменного тока, о котором нельзя забывать — это его частота. И если для ряда потребителей наподобие ламп накаливания она не имеет большого значения, то для блоков питания электронных устройств отклонение частоты питающего напряжения от номинальной чревато не только нарушением их работы, но и повреждением. Частота тока, выдаваемого генератором, определяется двумя параметрами: частотой вращения ротора и количеством полюсов на нем. Таким образом, двухполюсный ротор для создания тока с частотой 50 Гц должен вращаться с частотой 3000 об/мин, а четырехполюсный — 1500 об/мин. Поддержание заданных оборотов обеспечивается механическим регулятором, управляющим дроссельной заслонкой карбюратора на бензогенераторах или топливным насосом высокого давления — на дизельных. Такой механизм прост и достаточно эффективен при постоянной нагрузке, в то время как при резком изменении потребляемого тока частота меняется на короткий промежуток времени. Кроме того, необходимость поддержания постоянной частоты вынуждает двигатель генератора постоянно работать на одних и тех же оборотах максимальной мощности, хотя при низком энергопотреблении двигатель мог бы обеспечить электропитание и на меньших оборотах — отсюда снижение ресурса мотора и повышенный расход топлива. Этих недостатков удалось избежать с появлением в широком доступе мощной коммутирующей электроники, позволившей создать инверторные генераторы. Принцип действия силового инвертора прост: переменный ток, выработанный генератором, выпрямляется, после чего преобразуется электронным блоком вновь в переменный, но уже строго заданной частоты. Это делает частоту выходного напряжения абсолютно не зависящей от частоты вращения ротора генератора, а следовательно — позволяет двигателю изменять обороты в зависимости от нагрузки, сберегая ресурс и топливо. Дешевые инверторы, как правило, могут выдавать напряжение, по форме далекое от идеальной синусоиды. Подключение мощной индуктивной нагрузки к такому инвертору приведет к перегреву и возможному повреждению силового каскада инвертора!Есть у инверторных генераторов и определенные минусы: за счет наличия электронного блока они дороже, чем обычные бензогенераторы, а также теоретически менее надежны. Кроме того, возможности силовой электроники не безграничны, и максимальная мощность инверторных генераторов сейчас не превышает 7 кВА. На видео показано устройство бензогенератора на примере модели марки Зубр Выбор генератора
Простейший пример: нам нужен переносной генератор, от которого мы запитаем перфоратор мощностью 800 Вт. Его электродвигатель имеет значительную индуктивную составляющую сопротивления, которая при расчете энергопотребления описывается так называемым коэффициентом мощности, обозначаемым как cosφ. Если для нагрузки, не обладающей реактивным сопротивлением, он равен единице, то с ростом емкости либо индуктивности нагрузки растет. Кроме того, нельзя забывать и то, что сам генератор имеет значительную индуктивность. Именно из-за индуктивного сопротивления обмоток генератора его мощность обозначается не в ваттах, а в вольт-амперах при заданном коэффициенте мощности: например, бензогенератор мощностью 5 кВА при собственном cosφ=0,8 реально имеет максимальную мощность 4 кВт.Таким образом, при необходимости запитать 800-ваттный электродвигатель с собственным cosφ=0,5 нам потребуется генератор, способный длительно отдавать мощность 1600 Вт, то есть его пиковая мощность, обозначаемая в характеристиках, должна быть в полтора-два раза больше. С учетом же потерь в самом генераторе для нашего перфоратора придется приобрести бензогенератор на 4 кВА. В то же время, если нам нужно будет запитать от этого же генератора освещение и электрообогреватель (потребители, не имеющие реактивного сопротивления), их суммарная мощность сможет быть в два раза больше при той же нагрузке на сам генератор. Далее определимся со временем работы генератора. Как уже говорилось, для длительной работы предпочтительнее дизельный силовой агрегат — поэтому рассматривая агрегат для постоянного обеспечения энергией здания (частного дома или небольшого цеха), стоит рассмотреть этот вариант, особенно с учетом вышеописанного расчета требуемой мощности генератора — бензиновый агрегат окажется слишком прожорливым. Поскольку постоянный контроль над длительно работающим генератором осуществлять будет невозможно, он обязательно должен оснащаться защитным устройством, глушащим двигатель при падении уровня моторного масла либо его давления. В ряде случаев (необходимость частой транспортировки, особенно ручной) меньшая масса бензогенератора может оказаться более важным фактором, чем экономичность дизельного. Также бензиновый агрегат является более предпочтительным вариантом для кратковременной эксплуатации — в этом случае экономичность и ресурс играют значительно меньшую роль, чем цена самой установки. Для аварийного снабжения дома электроэнергией стоит рассмотреть вариант подключения к газовой сети генератора, рассчитанного на использование природного газа. Запуск
Перед запуском необходимо удостовериться в достаточном уровне моторного масла и при необходимости долить его, после чего двигатель генератора можно запускать. Подключать нагрузку к генератору можно только после того, как двигатель будет запущен. Не запускайте генератор, если к нему подключены электроприборы.Для запуска бензинового мотора служит специальная воздушная заслонка, в закрытом положении обогащающая топливную смесь. При первом запуске двигателя, особенно в холодную погоду, ее необходимо закрыть тем больше, чем ниже температура воздуха, а по мере прогрева двигателя плавно открыть. Прогретый двигатель должен запускаться без прикрытия заслонки, в противном случае стоит обратить внимание на регулировки карбюратора. Запуск в зависимости от конструкции двигателя осуществляется либо тросовым стартером (плавно вытяните его до ощущения сопротивления, после чего резко увеличьте усилие), либо электрическим (для запуска нажмите и удерживайте пусковую кнопку). Запуск дизельного мотора отличается только тем, что нет необходимости использовать воздушную заслонку, но вместо этого нужно приоткрывать декомпрессор — устройство, снижающее давление в камере сгорания для облегчения проворота коленчатого вала при запуске. Кроме того, запуск дизельного мотора может сильно затруднить завоздушенная топливная система (первый запуск нового генератора или если до этого бак был выработан насухо). В таком случае придется прокачать топливную систему (порядок прокачки отличается для разных двигателей и описывается в руководстве по эксплуатации). Дав поработать генератору некоторое время (в теплое время года бензиновый двигатель прогреется достаточно быстро, не более минуты), можно подключать нагрузку, убедившись, что индикаторы работоспособности или указатель напряжения генераторной установки указывают на ее полную работоспособность. Техническое обслуживание
Если генератор используется эпизодически, не стоит хранить его заправленным — окисляющееся и разлагающееся со временем может привести к засорению отложениями карбюратора на беногенераторах и выпадению парафина на дизельных моторах, способному полностью перекрыть поступление топлива. Также старое топливо затруднит запуск. Непосредственно генератор — узел практически вечный, лишь время от времени необходимо очищать щеточный узел синхронного генератора от пыли и менять сами щетки, а иногда — несущие подшипники ротора. generatorexperts.ru Принцип работы и устройство бензогенератора: электрическая схемаМногие люди используют в работе и повседневной жизни бензиновый генератор электроэнергии. Рынок сегодня насыщен подобными устройствами, и чтобы определиться с выбором, необходимо иметь представление, что это и для чего нужно. Бензиновый генератор - это система автономного энергоснабжения, использующее в качестве потребляемого топлива - бензин. Классификация бензиновых генераторов.Бензиновые электростанции могут классифицироваться по ряду критериев. Каждый электрогенератор подготовлен к работе в определенных условиях и при определенных нагрузках.
Профессиональные и бытовые бензогенераторы.
Бытовые генераторы идеально подойдут для частных домов или длительного выезда на природу. Использование профессиональных агрегатов необходимо на предприятиях, для подключения сложных инструментов. Переносные и стационарные модели. Переносные модели имеют небольшую мощность (до 5 кВА), вес и габариты, позволяющие переносить их на другое место. Двухтактные и четырехтактные миниэлектростанции. Двухтактные устанавливаются на маломощных бензиновых агрегатах, мощность которых не превышает 1 кВт. Во всех остальных случаях устанавливается четырехтактный двигатель. Однофазные и трехфазные бензиновые электрогенераторы. Большинству частных потребителей можно ограничиться однофазным электроагрегатом. Трехфазный значительно дороже, и не факт, что его функциональность когда-то будет востребована. При этом по большинству бытовых электрических сетей идет именно однофазный ток. По мощности: до 4 кВт, до 15 кВт, до 30 кВт.
Устройство бензогенератора.Устройство бензогенератора сходно с устройством дизельных агрегатов. Ключевым узлом агрегата является двигатель. Могут использоваться два типа двигателей:
Двигатель комплектуется различными системами. Одна из них отвечает за подачу топлива, другая – за шумоподавление, третья – за подачу смазки.В комплектацию также входит выхлопная труба. Вырабатываемая мощность двигателя определяет тип используемого генератора переменного тока – однофазный либо трехфазный. Если планируемая нагрузка превышает 5 кВт, электростанция комплектуется трехфазным генератором. Кроме этого электрогенераторы могут быть асинхронными и синхронными. Некоторые бюджетные модели оснащаются асинхронными генераторами, обладающими несложной конструкцией. Синхронные генераторы способны переносить трехкратные скачки напряжения. Качественная и безошибочная работа ключевых внутренних узлов электроагрегата контролируется при помощи контрольно-измерительных приборов. Схема бензинового генератора показывает расположение всех узлов электрической установки, и их влияние на работу агрегата. Рамный каркас конструкции связывает все узлы в единый рабочий комплекс.
Принцип работы бензинового генератора.Для того чтобы качественно и своевременно обслуживать прибор и выявлять возможные неполадки, необходимо иметь представление, как работает электрогенератор. Принцип работы бензинового генератора заключается в следующем.
Мощность бензогенератора определяется количеством витков обмотки статора. Как правило, мощность бензиновых миниэлектростанций не превышает 12 кВт. genport.ru Разновидности электрогенераторов и особенности примененияУютный загородный дом – это мечта любого человека. Однако имея массу преимуществ, загородная недвижимость не лишена и недостатков. Обычно это касается коммунальных сетей, в частности, подачи электроэнергии. Если строение находится в районе, где электролиния работает нестабильно, возникает вопрос: «Как обеспечить бесперебойную подачу электричества?». Бороться с коммунальными службами бесполезно, поэтому приходится решать проблему своими силами. Оптимальным вариантом для решения проблемы является электрогенератор. Давайте рассмотрим этот альтернативный источник питания со всех ракурсов. Как это работает?Основное назначение электрогенератора, это преобразование механической энергии в электрическую. В основе агрегата лежит двигатель, который работает практически на любом топливе, в зависимости от модели генератора. Обычно используется бензин, дизтопливо или газ. При сгорании топлива, образуется газообразная смесь, которая приводит в движение поршень. При движении, поршень вращает присоединенный к нему коленвал, который, свою очередь, служит движителем для ведущего вала. Движущая сила создаёт необходимый контур, и в результате на выходе получается электронапряжение. Так выглядит принцип действия генератора. Теперь разберём устройство агрегата. Два ключевых элемента механизма – это статор и ротор. Первая деталь является стационарной, и представляет собой медную обмотку с сердечником из мягкого металла. Второй элемент подвижный, он создаёт магнитное поле, которое вырабатывает электрическую энергию. Кроме того, электрогенераторы для дома обязательно включают в конструкцию регулятор напряжения и охладительную систему. Первый элемент обеспечивает оптимальное напряжение на выходе, второй – защищает механизм от перегревания. Стандартный ассортиментПридя в любой магазин, можно обнаружить три базовых разновидности электрогенераторов. Представленные модели различаются типом потребляемого топлива, выходной мощностью и ценой. Давайте разберёмся в этом вопросе более подробно. Итак, виды электрогенераторов. Дизельные электрогенераторы для домаВерхняя планка мощности таких агрегатов составляет 40 кВт, при запасе рабочего ресурса до 40 000 мч. Изделия используются в качестве альтернативного или основного источника питания. Из преимуществ можно выделить экономичность в плане потребляемого топлива, и стабильную работу без скачков напряжения. К недостаткам относится высокий уровень шума и нестабильную работу в условиях минусовых температур. БензиновыеЭто компактные, переносные аппараты, значительно уступающие по мощности предыдущей модели. Такие изделия дают на выходе до 10 кВт напряжения, работают практически бесшумно и обладают сравнительно невысокой стоимостью. К недостаткам можно отнести большой расход бензина во время работы, низкий рабочий ресурс (до 3 000 мч), возможные скачки напряжения с частотой амплитуды колебаний до 4%. Кроме того, бензиновые модели не рассчитаны на постоянную работу. Из достоинств: неприхотливость в обслуживании и невысокая цена изделия. Газовый генераторТакие модификации работают на сжиженном или сетевом газе (LPG и NG соответственно). В плане экономии потребляемого топлива, это наиболее оптимальный вариант. Однако стоят газовые электрогенераторы дороже предыдущих моделей. Кроме того, агрегаты не загрязняют окружающую среду вредными выбросами, способны работать в условиях низких температур. Обратите внимание, что газовое оборудование взрывоопасно, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности. Стоит отметить, что перечисленные генераторы подразделяются на модели синхронного и асинхронного действия. У асинхронных аппаратов отсутствует обмотка якоря, что снижает цену, но не даёт агрегату возможность справляться с пусковыми нагрузками.  Газовый генератор То есть, вы не сможете использовать электрооборудование, которое даёт при запуске пиковую нагрузку на электросеть. К таким приборам относятся сварочные аппараты. Высокую мощность при запуске электрооборудования хорошо выдерживают асинхронные устройства. Но здесь на роторе присутствуют щётки, которые имеют свойство периодически выгорать. Рекомендуем учесть эти особенности при выборе электрогенератора. Если вы не знаете, какому типу генераторов отдать предпочтение, ориентируйтесь на количество потребляемой энергии. В качестве альтернативного источника питания, на время перебоев с электроэнергией, советуем выбирать бензиновые модели. Для постоянной работы лучше выбрать газовый вариант. Интересные моделиПомимо базового ассортимента, существуют и довольно интересные модели электрогенераторов. Здесь в качестве источника питания используются другие виды топлива, что может быть выгодно потребителю. Рассмотрим, какие ещё варианты предлагают нам производители. ВодородныйВ основе таких изделий лежит реакция водорода и кислорода, которая преобразуется в электрическое напряжение. Выглядит это так: устройство имеет платиновый катализатор (анод), к которому поступает водород. С другой стороны, находится катод для кислорода. Между этими элементами расположена мембрана из полимерного материала, которая пропускает сквозь себя только частицы с положительным зарядом (ионы). Катализатор расщепляет водород на ионы и электроны (частицы с отрицательным зарядом). Учитывая, что электроны не могут пройти сквозь мембрану, они отправляются к катоду, образуя на выходе напряжение. Такая схема образует одну ячейку устройства, чем больше таких секций, тем выше мощность генератора. На дровахОригинальной моделью выглядят аппараты, работающие на дровяном топливе. Здесь задействован преобразователь Пельтье, который переводит тепловую энергию в электричество. Дровяные генераторы выдают до 60 Вт мощности.  Генератор на дровах Этого вполне хватает для нужд среднестатистической семьи. Кроме того, это многофункциональное устройство, подходящее для обогрева площади и приготовления пищи. Выделяемого тепла хватает, чтобы обогреть помещение, площадью до 50 квадратных метров. БестопливныйАльтернативные источники энергии, генерирующее электричество без исходного топлива, ещё недавно относились к области фантастики. Теперь такие устройства существуют в реальности, например, генератор «Вега». Изделие конвертирует электромагнитные импульсы и кинетическую энергию в электрический ток. Конструкция состоит из генератора прямого вращения и внешнего вращающегося ротора. Обратите внимание, что данный электрогенератор рассчитан на непрерывный рабочий цикл.  Бестопливный электрогенератор ВетрянойПо сути, это аналог предыдущей модели, которая работает от силы ветра. Кинетическая энергия преобразуется в электрическую, заряжая встроенный аккумулятор. Современные устройства самостоятельно подстраиваются под подходящий воздушный поток, обеспечивая практически непрерывное вращение.  Ветряной электрогенератор Модели ветряных генераторов, имеющиеся в продаже, различаются вырабатываемой мощностью и ценой. Выходная мощность варьируется в пределах 3-20 кВт. Например, чтобы обеспечить электричеством двухкомнатную квартиру и посмотреть телевизор хватает 300 Вт. Поэтому для нужд семьи вполне хватит самой бюджетной модели. Учитывая представленное разнообразие, подобрать подходящий для ваших нужд электрогенератор не составит труда. РАССКАЖИ ДРУЗЬЯМ Вконтакте Одноклассники Похожие статьи: mastertraktor.ru |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
Электрогенератор – один из составляющих элементов автономной электростанции, а также многих других. По сути, он и является самым важным элементом, без которого невозможна выработка электрической энергии. Электрогенератор преобразует вращательную механическую энергию в электрическую. Принцип его действия основан на так называемом явлении самоиндукции, когда в проводнике (катушке), двигающемся в силовых линиях магнитного поля возникает электродвижущая сила (ЭДС), которую можно (для лучшего понимания вопроса) назвать электрическим напряжением (хотя это и не одно и то же).
Как известно, бензиновый двигатель может работать как по двухтактному циклу, так и по четырехтактному. При этом низкая экономичность и ограниченный ресурс делает двухтактные двигатели не самым лучшим выбором для привода электрогенератора, хотя они и проще в конструкции, а значит — дешевле и легче.
Это основной узел бензогенератора, определяющий его характеристики и область применения. Принцип его действия заключается в возбуждении тока в неподвижной обмотке статора переменным магнитным полем, создаваемым вращающейся обмоткой (ротором) в генераторах синхронного типа или постоянным магнитом в асинхронных генераторах. При этом количество обмоток статора определяет количество фаз на выходе:
При выборе генератора нужно начать с определения необходимой мощности. Этот вопрос не так прост, как кажется, поскольку потребители в цепях переменного тока имеют как активное (омическое) сопротивление, так и реактивное (емкостное и индуктивное), а также зачастую до выхода на рабочий режим имеют энергопотребление значительно больше номинального.
Переносной генератор необходимо разместить на ровной сухой поверхности, а в случае работы на открытом пространстве — защитить его от попадания осадков. Поскольку одноцилиндровые двигатели, применяемые в бензогенервторах, отличаются высоким уровнем вибраций, нельзя располагать на генераторе посторонние предметы, а особенно — емкости с топливом, во избежание их падения.
Своевременное обслуживание генераторной установки заметно сказывается на ее ресурсе. Наиболее частого внимания требует двигатель, как ее наиболее сложный узел. Согласно заданной производителем периодичности, указываемой в часах работы, необходимо заменять моторное масло и обслуживать воздушный фильтр. На мощных генераторах, оснащенных более сложными двигателями, также меняются масляный и топливный фильтры. Бензиновые двигатели (газовые — гораздо реже) требуют замены свечей зажигания.
