Elektromos Generátor (52 Fénykép): Az Elektromos áramgenerátor Működési Elve, Típusai, Miből áll és Hogyan Kell Választani

2024 Szerző: Beatrice Philips | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-07 13:51

Az elektromos generátorokról mindent tudni nem csak a mérnököknek, a gyártásszervezőknek és a különböző vezetőknek szükségesek, ahogy általában hiszik. Az elektromos áramgenerátor működési elvének ismerete a modern világ alapvető kulturális ismerete. Ha megérti a generátorok típusait, miből áll, hogyan válasszon eszközt, jelentősen javíthatja saját életét, és garantálja a kényelmet még hirtelen áramkimaradás esetén is.

A teremtés története

Lehetetlen pontosan megmondani, hogy melyik szakember találta fel az áramfejlesztőt - sok mérnök és villamosmérnök dolgozik rajta évtizedek óta. Az ilyen technikával kapcsolatos munka még a 21. században is folytatódik, amikor úgy tűnik, semmi jelentőset nem lehet hozzáfűzni . Döntő lépés volt a generátor létrehozása felé az elektromos mező és a mágneses tű kölcsönhatásának felfedezése 1820 -ban. Fokozatosan felfedezhető volt, hogy elektromos áram csak mozgó mágneses térben, vagy amikor egy vezető mozog benne. Az ilyen felfedezés megtiszteltetésében osztozik Yedlik Anjos (Ausztria, 1827) és Michael Faraday (Anglia, 1831).

Bár az első magyar tudós volt, brit kollégája erőfeszítései sokkal híresebbek voltak . Ő volt az, aki alaposan és átfogóan vizsgálta az elektromágneses indukciót, és nem csak egy speciális mechanizmust próbált létrehozni. Ráadásul Yedlik csak az 1850-es években tudott átállni a prototípusokról a teljes értékű dinamógépre. Michael Faraday azonban 1831 -ben létrehozott egy villamosenergia -termelőt (bár még mindig tökéletlen). A dinamó gépek történelmileg az első típusok voltak, de az ingázás mérete és összetettsége miatt elhagyták a helyszínt.

Az első elektromos gép feltalálásának éve Oroszországban 1833. Emmanuel Lenz ugyanakkor felfedezte a rendszerek visszafordíthatóságát - egy készülék használható mind generációra, mind elektromos motorként.

De az archaikus jobbágyság nem tette lehetővé az ígéretes fejlemények kihasználását, és hamarosan a prioritás visszavonhatatlanul az iparilag fejlett államokat illette .1851 -ig minden generátort csak állandó mágnesekkel gyártottak; a következő 16 évben az egyszerű elektromágnesek miatt növelni lehetett a teljesítményt. Az 1866-1867-es években több fejlesztő egyszerre mutatott be elektromos gerjesztő mágneseket.

A belga-francia feltaláló, Zenob Gramm 1870-ben épített generátorát először széles körben használták ipari célokra . A dízelmotor megjelenésekor egy ismeretlen fejlesztő rájött, hogyan lehet generátorhajtásként használni. A dízelgenerátorokat már az 1920 -as években elkezdték aktívan használni az iparban. A fizikusok 1940 -es években végzett kutatása magnetohidrodinamikus generátorok létrehozásához vezetett. De az ilyen rendszerek kizárólag nagy erőművekben használhatók, nincsenek kilátások a hazai használatra.

Eszköz és működési elve

Bármely elektromos generátor mechanikus impulzust elektromos árammá alakít. Mágneses mezőbe helyezett huzaltekercs elcsavarásával nyerik. A tekercs két fő részre oszlik: mereven rögzített mágnesre és drótkeretre. Mindkét tekercsvég mechanikusan össze van kötve a szénkefén csúszó csúszógyűrűvel. Ez a kefe elektromos áramot vezet.

A generátor működési elve azt is jelenti, hogy a forgó rész által generált impulzus a belső érintkezőgyűrűhöz megy . Ez pontosan abban a pillanatban történik, amikor a keret egy része elhalad a mágnes északi pereme közelében. A váltakozó áramforrás általában az úgynevezett erősáramú generáció elvén működik.

Csak egy mágnese van, azonban több tekercs körül mozog. Érdemes megfontolni, hogy az autógenerátor némileg eltérően van elrendezve.

A gyújtás beindításakor kezd működni . Ebben a pillanatban a csúszógyűrűkön átfolyó áram a kefeszerelvényre és a gerjesztőrendszerre kerül. Ott mágneses teret hoz létre. A főtengelyhez csatlakoztatott rotor elektromágneses rezgéseket generál. A visszatekercselő terminálon váltakozó indukált áram keletkezik. Az öngerjesztő generátor csavarási frekvenciája bizonyos szintre nő, majd ezt követően az egyenirányító bekapcsol.

Bár az áramtermelés alapelve a mágneses mező, a rotor és az állórész kölcsönhatása, a mechanikai energia különböző forrásai forgathatják a mozgó részt. Lehetnek:

• folyó víz;
• forró gőz;
• szél;
• belső égésű motorok.

A szinkron típusú generátort az állórészek és a forgórészek torziós frekvenciájának egybeesése különbözteti meg. Rotorként állandó mágnest használnak. A készülék indításakor a rotor gyenge mezőt kezd generálni. Amint a fordulatok növekednek, nagy elektromos erő keletkezik. Az impulzus áthalad a feszültségszabályozón, és az elektromos hálózatba kerül.

A szinkron áramkör lehetővé teszi a kibocsátott áram paramétereinek stabilizálását. Azonban nagy az elektromos túlterhelés valószínűsége. Ezenkívül a kefe szerelvényt szervizelni kell, és ez azonnal növeli a fogyasztói költségeket.

Az aszinkron modellek folyamatosan lassuló üzemmódban futnak. A forgórész idő előtt forog, és iránya egybeesik az állórész által létrehozott mágneses tér irányával. A rotorok lehetnek fázis- vagy mókusketreces változatok.

Az aszinkron eszközök mágneses tere nem állítható be . Ezért az áram frekvenciáját és áramerősségét közvetlenül a készülék fordulatainak száma határozza meg. Az elmúlt évtizedekben jelentős szerepet játszottak a hidrogén alapú áramot előállító elektrokémiai generátorok. Az autókban próbálják használni őket, azonban eddig nem sikerült kiszorítani a belső égésű motort. A generátor egy másik változata - a napelem a fotoelektromos hatás segítségével működik.

Nézetek

Az autonómia által

Rendkívül autonóm típus - ezek kézi erőművek. Náluk a kezelő izomerőjének köszönhetően mechanikus mozgást kapnak. Biztos, nem kell számítani a magas termelékenységre és a hosszú távú működésre . De magabiztosan áramot kaphat minden helyzetben, amikor sem tüzelőanyagot, sem szél- vagy vízenergiát nem használhat fel. Ezért az ilyen generátorok bekerülhetnek a repülőgépek vészhelyzeti készleteibe, amelyeket vészhelyzetben használhatnak az expedíciók, a katonaság stb. Feltételesen autonóm elektromágneses eszközök - benzinhajtáson.

A fázisok száma szerint

Vannak egyfázisú és háromfázisú eszközök. Házakban és lakásokban ritkán van szükség háromfázisú áramellátásra. Kivételt képeznek a régi motorok, a szauna fűtőelemei és hasonló berendezések.

Az egyfázisú fogyasztókat háromfázisú generátorhoz kell csatlakoztatni az egyenletes elosztás szabálya szerint.

Egy egyszerű hüvelykujjszabály azt mondja: ha a hálózat 20 kW -ot vagy kevesebbet fogyaszt, akkor nincs értelme három fázisnak.

Működési mód szerint

A fő eszközöket úgy tervezték, hogy folyamatosan működjenek. Általában dízel üzemanyaggal működnek, bár vannak kivételek. Az ilyen berendezések éjjel-nappal biztosíthatnak áramellátást, és ez az, amit nagy erőművekbe és hőerőművekbe telepítenek . A készenléti generátor modelleket vészhelyzetekre tervezték (amikor az áramellátás hirtelen megszakad). A munka is néha megszakítás nélkül megy, de csak néhány órán keresztül.

Alkalmazási terület szerint

A háztartási használatra szánt generátorok széles választékban kerülnek bemutatásra. Szinte mindegyik egyfázisú áramot biztosít. A normál értékek 220 V, 50 Hz. A legerősebb háztartási eszközöket még hegesztésre is használják, valamint kis műhelyek és autószervizek áramellátására.

Fontos: a hegesztéshez való felhasználás lehetőségét meg kell határozni a dokumentációban - különben a kockázat nagyon magas.

A gyártáshoz erős, helyhez kötött elektromos generátorokra van szükség. Ezeket is használják:

• nagy építési projektek;
• mikrokörzetek;
• szilárd házikótelepek;
• kikötők;
• vasútállomások;
• kórházak;
• oktatási intézmények;
• irodai központok.

A háztartási gépek osztályozása

Benzin

A szél vagy áramló víz által hajtott rendszerek csak többé -kevésbé nagy erőművekben találhatók. Nem olyan egyszerű használni őket terepi (túrázási) körülmények között és akár csak otthon. Ez különösen igaz a vízgenerátorokra. Ami a magáncélú hőerőműveket illeti, ezek szinte mindig benzinnel működnek, és korlátozott teljesítményt adnak ki, a 20 kW -nál erősebb eszközök ritkán találhatók . Általában AI-92 benzint használnak, az AI-76 és AI-95 használata csak alkalmanként lehetséges, és még akkor sem ajánlott.

Dízel

A dízelüzemanyaggal működő berendezések néha akár 3 MW áramot termelnek. Energiát biztosítanak még egy garázsokkal és hasonló infrastruktúrával rendelkező nagy üdülőfalu számára is.

A dízelgenerátorok mobil vagy álló kivitelben kaphatók. Az ilyen termékek köre nagyon nagy, és nyilvánvalóan minden igényt kielégít.

Még a viszonylag gyenge modellek is alkalmasak hegesztőgépek áramellátására.

Gyártók

Az Oroszországban gyártott modern elektromos generátorok magabiztosan kihívják a külföldi termékeket. A legnépszerűbb márkák a következők:

• "Svarog";
• "Kaliber";
• Energomash;
• Energo.

Az orosz beszállítók köre egyaránt tartalmaz 1000-2000 W teljesítményű háztartási verziókat és komoly félig ipari mintákat akár 5000 W teljesítményig . Végül még lényegesen erősebb modellek is segítenek az építőknek és a gyártásszervezőknek. Az Orosz Föderációban gyártott számos generátor fejlett vezérlő- és felügyeleti elektronikával van felszerelve, amelyek figyelemmel kísérik a műszaki paramétereket. Vannak azonban egyszerűbb változatok is - amelyek sokkal stabilabbak nehéz körülmények között. Végül az orosz cégek termékei minden bizonnyal elérhetők lesznek a fogyasztók számára.

A háztartási szegmenst például az EG-87220 modell képviseli. 14 hónapos tulajdonosi garanciával rendelkezik. A legtöbb esetben elegendő egy 15 literes üzemanyagtartály, de nincs automatikus indítás.

A legnagyobb teljesítmény eléri a 2200 wattot. Üzemi feszültség - várható 220 V

A kiváló generátorokat a francia SDMO cég is szállítja . Általánosságban elmondható, hogy a világ egyik vezetője a különböző típusú és teljesítményű elektromos generátorok gyártásában. Könnyen megtalálhat egy SDMO benzines erőművet, amely szinte minden elképzelhető feladatot megold. Vonzó teljesítményt nyújtanak. A francia konszern kínálatában megtalálhatók a vibrációt csillapító speciális kerettel rendelkező modellek. Kiváló elektronikus alkatrészekkel felszerelt.

Felhívjuk a figyelmet a K10M modellre . 230 V feszültséget biztosít, és a távirányító vezérli. Tápfeszültség -megszakító biztosított, amely képes -30 fokos munkavégzésre. A keretre rezgéscsillapító rendszer van felszerelve. Van egy 12V -os töltőgenerátor is.

A versengő Caiman cég viszonylag nemrég lépett be az orosz piacra . Azonban már sikerült a lehető legmeggyőzőbben bizonyítania termékei érdemeit. Modelljeit minimális zajra tervezték, és akár a házon belül is biztonságosan felszerelhetők. Ennek a márkának az összes generátora megfelel a legmagasabb környezetvédelmi előírásoknak. Természetesen a Caiman termékcsalád különböző kapacitású és méretű eszközöket tartalmaz.

Ez a márka az Expert 3010X modellel büszkélkedhet. Fejlett léghűtési lehetőséggel rendelkezik. A vezérműtengely továbbfejlesztett lánchajtást használ.

A szűrő biztosítja, hogy a generátor még rendkívül poros helyeken is elinduljon. Az automatika biztosítja, hogy olaj nélkül nem lehet elindítani. Azt is érdemes megjegyezni:

• pár kimenet a nedvességtől védve;
• garancia az akkumulátor élettartamára akár 210 percig;
• átgondolt hűtőberendezések;
• kiváló kefe nélküli rendszer, amely nem igényel kifinomult karbantartást.

A német Endress gyártó nagyon jó pozíciót tölt be a piacon. Németországban, amely már sokat mond, készülékei rendkívül népszerűek. A vállalat aktívan használ fejlett komplex megoldásokat. A korábbi szállítókhoz hasonlóan a termékcsalád a tápegységek teljes skáláját tartalmazza. A modellek fő részének teljesítménye 1500 és 9000 W között változik. Szinte minden Endress eszköz képes 220 és 380 V feszültség leadására.

Jó példa erre az ESE 404 YS Diesel . Ezt a verziót nagyra értékelik megbízhatósága és alacsony üzemanyag -fogyasztása miatt. A készülék teljesítménye eléri a 3,9 kVA -t. Az egyfázisú generátor feszültsége 230 V. Az elektromos védelem IP23.

Ha már a német beszállítóknál tartunk, ostobaság lenne figyelmen kívül hagyni egy másik népszerű márkát - a Fubagot . Erőművei ugyanolyan minőségűek, mint legalábbis a híresebb hegesztőberendezések. A Fubag szakemberei nemcsak a műszaki jellemzőkkel törődnek, hanem az eredeti kialakítással is, ami megkönnyíti a szervizelést. Ennek a márkának a generátorai hivatalosan a professzionális kategóriába tartoznak. Azonban nem kevésbé sikeresen használják őket a magánszektorban.

A nyitott végű egyfázisú DS 16 A ES erőmű 51 literes tartály segítségével akár 13,6 kVA áramot szolgáltat. Levegő előmelegítés biztosított.

A tervezők gondoskodtak a túlterhelés elleni védelemről, az elektromos ellenállás szintje IP23. A négyhengeres szerelés 54 A áramot biztosít. 75%-os terhelés mellett a készülék akár 10 órán keresztül is működik.

Az orosz fogyasztók régóta értékelik a Resanta márkájú áramfejlesztők előnyeit. Dicsérik őket:

• csúcstechnológiai részletek;
• egyszerű kiszolgálás;
• kiváló súly-teljesítmény arány;
• a kimeneti feszültség stabilitása.

A választékban kiemelkedik a benzinnel üzemelő BG 4000 R modell. Teljesítmény - 3 kW, üzemanyag -besorolás - AI -92. A szinkronkefe rendszer hibátlanul működik, az információkat a kijelző hozza a felhasználóhoz. A gyújtógyertyakulcs, gomb a készletben található. Valójában a termelést Kínában végzik.

A kínai cégek közül az ELITECH márka kedvezően kiemelkedik . Hazánkban 2008 óta ismert. Az ilyen generátorok nemcsak kiváló minőségűek, hanem szerények és sokoldalúak is. Az ELITECH termékei a legújabb technológiákat használják, ezért a vállalatnak sikerült sok korábbi piacvezetőt félretolnia. Ennek a vállalatnak a gázgenerátorait kombinált indítás jellemzi, helyhez kötött vagy mobil formában készülhetnek.

Egy egyszerű háztartási generátor például a BES 950 R . 4, 4 literes tartálykapacitással 2, 8 A áramerősséget biztosít. Az indítás kézi üzemmódban történik. Az automatika figyeli az olajszintet, és szükség szerint kikapcsolja a készüléket. A felső ütemű kétütemű motor egyetlen léghűtéses hengerrel rendelkezik. A hangerő eléri az 56 dBA -t. A norvég áramfejlesztők nem érdemelnek külön említést, ellentétben a márkákkal:

• Makita;
• Hitachi;
• Hyundai;
• Kipor;
• Vadőr.

Hogyan válasszunk?

„Csendes” készülék vásárlása nem teljesen ésszerű. Valamint a legerősebb eszköz. Először is el kell döntenie, hogy milyen célra használja a generátort:

• szezonális áramellátásban;
• biztonsági tartalékhálóként;
• vészhelyzeti megoldásként;
• mint állandó energiaforrás.

A turisták, vadászok, halászok és a kereskedelmi fogyasztók egy része számára helyesebb mobil generátort választani. Nyári lakosoknak is megfelel. De a készülék teljesítménye kritikus. Kiegyensúlyozottnak kell lennie: egy gyenge technika nem "húzza ki" a feladatot, a túl erős technika pedig pazarolja az erőforrásokat.

A szükséges mutató meghatározása segít figyelembe venni a kezdőáram -együtthatót, valamint a készülékeket fontos és nem túl fontosakra osztani (porszívók, mosógépek, vasalók, mikrohullámú sütők nem szükségesek hozzá).

A fázisok száma is nagyon fontos. Egyfázisú generátorról csak egyfázisú készülékek táplálhatók. Háztartási és külvárosi használatra azonban ez nem túl fontos. Háromfázisú modelleket kell venni az építkezések, az ipari vállalkozások és az egyes műhelyek felszerelésére. Fontos: fázisonként a teljesítmény legfeljebb 1/3 -át adják ki.

Egy másik fontos szempont a felhasznált üzemanyag . A benzin modell lehetővé teszi az áramellátást a házhoz időszakos meghibásodások esetén. Ezek az eszközök kompaktak, viszonylag könnyűek és csekély zajjal rendelkeznek. A kis kereskedelmi cégek - termelésben és kereskedelemben egyaránt - aktívan használják őket. A dízel módosítások drágák, sok zajt keltenek, de nagy áramot adnak ki, és megszakítás nélkül sokáig működhetnek. A modellek értékesek ott, ahol az elektromos hálózatok hiányoznak.

A kétüzemű változatok gazdaságosabbak és sokoldalúbbak lesznek, mint mások. Általában benzinnel és gázzal működnek, és a váltás egyszerű.

A ballonos cseppfolyósított gáz lényegesen olcsóbb, mint a benzin . Ez az üzemmód még előnyösebb, ha autópályához csatlakozik. Az aszinkron eszközöket szabadtéri áramellátásra tervezték, különösen nedves helyiségekben is használhatók.

A probléma azonban az, hogy a kefe nélküli generátorok nem tudják, hogyan lehet hibátlanul jó minőségű áramot szállítani optimális szinuszhullámmal. A háztartási gépeket és számítógépeket a legjobban szinkron eszközök táplálják. Még a por károsodására való hajlamot is a stabil paraméterek és a magas áramjellemzők indokolják. A réztekercsű generátor drágább, de sokkal jobban vezeti a hőt és kiváló teljesítményt nyújt. Ezenkívül figyelni kell a következőkre:

• egy AVR rendszer jelenléte (nélküle az áram túlfeszültsége megtörheti a telefonokat, táblagépeket és laptopokat);
• kézi vagy elektromos típusú indító;
• az automatikus indítás (és néha leállítás) lehetőség megléte;
• zárt vagy nyitott tok (az első lehetőség stabilabb és megbízhatóbb, de túlmelegedhet);
• a motorórák visszaszámlálása (lehetővé teszi az időben történő karbantartást);
• üzemanyag fogyasztás;
• vélemények;
• a szolgáltató szolgáltatási képességei.