Žmonės elektros srovės energiją naudoja beveik visose savo veiklos srityse. Dabar nelengva įsivaizduoti gyvenimą be elektros, kuri specialios įrangos pagalba paverčiama iš mechaninės energijos. Leiskite mums išsamiau apsvarstyti, kaip vyksta šis procesas ir kaip išdėstyti šiuolaikiniai generatoriai.
Turinys
Mechaninės energijos pavertimas elektros energija
Bet kuris generatorius veikia magnetinės indukcijos principu. Paprasčiausias generatorius gali būti laikomas ritė, kuri sukasi magnetiniame lauke. Taip pat yra variantas, kai ritė lieka stacionari, bet magnetinis laukas ją tik kerta. Šio judėjimo metu susidaro kintamoji srovė.Pagal šį principą visame pasaulyje veikia daugybė generatorių, sujungtų į maitinimo sistemą.
Generatoriaus įtaisas ir konstrukcija
Standartinį elektros generatorių sudaro šie komponentai:
- Rėmas, prie kurio pritvirtintas statorius su elektromagnetiniais poliais. Jis pagamintas iš metalo ir turi atlikti visų mechanizmo elementų apsauginę funkciją.
- Statorius, prie kurio pritvirtinta apvija. Jis pagamintas iš feromagnetinio plieno.
- Rotorius yra kilnojamas elementas, kurio šerdyje yra apvija, formuojanti elektros srovę.
- Perjungimo blokas, kuris nukreipia elektros energiją iš rotoriaus. Tai judančių laidžių žiedų sistema.
Priklausomai nuo paskirties, generatorius turi tam tikras dizaino ypatybes, tačiau yra du komponentai, kuriuos turi bet kuris įrenginys, paverčiantis mechaninę energiją į elektros energiją:
- Rotorius yra kilnojama vientisa geležinė dalis;
- Statorius yra fiksuotas elementas, pagamintas iš geležies lakštų. Jo viduje yra grioveliai, kurių viduje yra vielos apvija.
Norint gauti didesnę magnetinę indukciją, tarp šių elementų turi būti nedidelis atstumas. Pagal savo konstrukciją generatoriai yra:
- Su kilnojama armatūra ir statiniu magnetiniu lauku.
- Su fiksuota armatūra ir besisukančiu magnetiniu lauku.
Šiuo metu labiau paplitusi įranga su besisukančiais magnetiniais laukais, nes. daug patogiau pašalinti elektros srovę iš statoriaus nei iš rotoriaus. Generatoriaus įtaisas turi daug panašumų su elektros variklio konstrukcija.
Kintamosios srovės generatoriaus grandinė
Elektros generatoriaus veikimo principas: tuo metu, kai pusė apvijos yra viename iš polių, o kita - priešingai, srovė grandinėje juda nuo minimalios iki didžiausios vertės ir atvirkščiai.
Generatorių klasifikacija ir tipai
Visi elektros generatoriai gali būti skirstomi pagal darbo kriterijų ir kuro, iš kurio gaminama elektra, rūšį. Visi generatoriai skirstomi į vienfazius (išėjimo įtampa 220 voltų, dažnis 50 Hz) ir trifazius (380 voltų, kurių dažnis 50 Hz), taip pat pagal veikimo principą ir kuro, kuris paverčiamas elektra, rūšį. . Netgi generatoriai gali būti naudojami įvairiose srityse, o tai lemia jų technines charakteristikas.
Pagal darbo principą
Atskirkite asinchroninius ir sinchroninius generatorius.
Asinchroninis
Asinchroniniai generatoriai neturi tikslaus ryšio EMF ant rotoriaus greičio, tačiau čia veikia terminas „slydimas S“. Tai apibrėžia šį skirtumą. Slydimo reikšmė yra skaičiuojama, todėl asinchroninio variklio elektromechaniniame procese vis dar yra tam tikra generatoriaus elementų įtaka.
Sinchroninis
Toks generatorius turi fizinę priklausomybę nuo rotoriaus sukimosi judėjimo iki generuojamo elektros dažnio. Tokiame įrenginyje rotorius yra elektromagnetas, susidedantis iš šerdies, apvijų ir polių. Statorius yra ritės, sujungtos pagal žvaigždės principą ir turinčios bendrą tašką - nulį. Būtent juose ir generuojama elektra.
Rotorių paleidžia pašalinė judančių elementų (turbinų), kurie juda sinchroniškai, jėga. Tokio generatoriaus sužadinimas gali būti ir kontaktinis, ir nekontaktinis.
Pagal variklio kuro tipą
Atstumas nuo elektros tinklo atsiradus generatoriams nebetampa kliūtimi naudoti elektros prietaisus.
dujų generatorius
Kaip kuras naudojamos dujos, kurių degimo metu susidaro mechaninė energija, kuri vėliau pakeičiama elektros srove. Dujų generatoriaus naudojimo pranašumai:
- Saugus aplinkai, nes degdamos dujos neišskiria kenksmingų elementų, suodžių ir toksiškų skilimo produktų;
- Ekonomiškai labai apsimoka kūrenti pigias dujas. Palyginti su benzinu, jis kainuos daug pigiau;
- Kuro tiekimas vykdomas automatiškai. Pagal poreikį reikia pilti benzino ir dyzelino, o dujų generatorius dažniausiai jungiamas prie dujų tiekimo sistemos;
- Automatikos dėka prietaisas pradeda veikti savarankiškai, tačiau tam jis turi būti šiltoje patalpoje.
Dyzelinis generatorius
Šią kategoriją daugiausia sudaro vienfaziai įrenginiai, kurių galia yra 5 kW. 220 voltų ir 50 Hz dažnis yra standartiniai buitiniams prietaisams, todėl dyzelinis aparatas puikiai susidoroja su standartine apkrova. Kaip jau galima spėti, jo veikimui reikalingas dyzelinis kuras. Kodėl verta rinktis dyzelinį generatorių?
- Santykinis kuro pigumas;
- Automatika, leidžianti automatiškai paleisti generatorių, kai nutrūksta elektros tiekimas;
- Aukštas priešgaisrinės saugos lygis;
- Ilgą laiką dyzelinis agregatas gali dirbti be gedimų;
- Įspūdingas ilgaamžiškumas – kai kurie modeliai gali dirbti iš viso 4 metus nepertraukiamo veikimo.
Benzino generatorius
Tokie prietaisai yra gana paklausūs kaip buitinė įranga. Nepaisant to, kad benzinas yra brangesnis nei dujos ir dyzelinas, tokie generatoriai turi daug privalumų:
- Maži matmenys ir didelė galia;
- Lengva valdyti: daugumą modelių galima paleisti rankiniu būdu, o didesni generatoriai aprūpinti starteriu. Įtampa reguliuojama esant tam tikrai apkrovai naudojant specialų varžtą;
- Generatoriaus perkrovos atveju automatiškai įsijungia apsauga;
- Lengva prižiūrėti ir taisyti;
- Eksploatacijos metu nekelkite daug triukšmo;
- Jis gali būti naudojamas tiek viduje, tiek lauke, tačiau turi būti apsaugotas nuo drėgmės.
Pagrindinės programos
Priklausomai nuo to, kur naudojamas generatorius, nustatomos jo techninės charakteristikos. Iš esmės generatoriaus ir tam tikros kategorijos santykis taikymo srityje lemia jo galią. Pagal veikimo sritis skirstomi šie įrangos tipai:
- Namų ūkis. Jų galia yra nuo 0,7 iki 25 kW. Paprastai ši kategorija apima benzininius ir dyzelinius generatorius. Jie naudojami buitiniams elektros prietaisams ir mažos galios įrangai maitinti, labai dažnai statybvietėse. Tinka kaip nešiojamas elektros šaltinis išvykstant į kaimą;
- Profesionalus. Jie gali būti naudojami kaip nuolatinis elektros energijos šaltinis savivaldybių institucijose ir mažose gamybos įmonėse. Jo galia neviršija 100 kW;
- Pramoninis.Jie gali būti naudojami didelėse gamyklose ir gamyklose, kur reikalinga didelės galios įranga. Tokie įrenginiai turi didesnę nei 100 kW galią, turi nemažus matmenis ir sunkiai prižiūrimi nepasiruošusiam žmogui.
