Генератор что это: Что такое генератор электричества?

Содержание

Что такое генератор электричества?

Далеко не в каждой точке нашей страны система электроснабжения работает идеально. Многие украинцы регулярно сталкиваются с проблемой отключения электричества или же перебоями в его подаче. В некоторых случаях это вызывает мелкие неудобства, а иногда и вовсе не позволяет вести полноценную жизнедеятельность. Решение есть. Это генераторы электричества, которые представлены на рынке большим ассортиментом. Например, для простых задач можно приобрести компактный переносной генератор, а для более специфической эксплуатации – массивную и мощную электростанцию. Выбрать есть из чего. На ассортименте мы подробно остановимся позже. Сейчас рассмотрим, из каких элементов состоит данный агрегат.

Как устроен электрогенератор

На первый взгляд может показаться, что это оборудование имеет сложную конструкцию. На самом деле все просто. Генератор состоит из десяти основных частей.

  • Двигатель. Это главный элемент установки. Мотор создает механическую энергию, которая позволяет электрогенератору производить ток. Чаще всего в агрегатах встречаются двигатели на бензине и дизеле.
  • Синхронный генератор. Это элемент, который превращает механическую энергию двигателя в электрическую. Он состоит из двух частей: ротора и статора. Ротор представляет собой подвижный механизм. Своим движением вокруг статора он создает магнитное поле, необходимое для производства электричества.
  • Топливная система. Поддерживает работу станции на протяжении 6-10 часов без дозаправки. Срок автономной работы зависит от типа техники. Например, дизельная электростанция «сжигает» топливо медленнее, чем бензиновая.
  • Система охлаждения. Для снижения температуры деталей может использоваться либо вода, либо водород в чистом виде. Охлаждение происходит и механическим путем: с помощью вентилятора и радиатора.
  • Система выхлопа. Централизованно собирает продуцируемые выхлопные газы и отводит их от техники.
  • Система смазки. Отвечает за доставку смазочных материалов к движущимся элементам конструкции.
  • AVR. Это регулятор напряжения, который превращает переменный ток в постоянный.
  • Зарядное устройство. Пополняет резервы аккумулятора. Он, в свою очередь, отвечает за запуск электростанции.
  • Панель управления. С ее помощью контролируется каждый аспект работы установки.
  • Рама и корпус. Основа, которая удерживает все вышеперечисленные элементы.

Принцип работы генератора

Все начинается с запуска двигателя. Он передает свою энергию остальным элементам, после чего начинается генерирование электрического тока. Внутри установки располагаются магниты, между которыми двигается проволочная катушка. Как только катушка пересекает силовые линии магнитов, производится «порция» электрического тока. Позже она стабилизируется регулятором напряжения.

Некоторые модели создаются по иному принципу. У них катушка находится всегда на одном месте, а подвижным является магнитное поле. Существует также вариант с тремя катушками, вокруг которых крутятся магниты. Такие установки называются трехфазными. Это промышленные генераторы предназначенные для питания мощного оборудования.

Во время работы электростанции выделяется определенное количество тепла и газов. Их отводят системы охлаждения и выхлопа. Многое зависит и от естественной вентиляции, то есть от условий, в которых находится агрегат. Важно, чтобы владелец установил генератор по всем правилам.

Виды генераторов

Синхронные и асинхронные модели. Асинхронные генераторы имеют упрощенную конструкцию и выдают относительно нестабильный ток. Такого электричества хватает для питания строительных инструментов или сварки. Модели данного типа имеют защиту от короткого замыкания. Синхронные генераторы – оптимальный вариант для бытового использования. Они создают чистый ток, который подходит для чувствительного оборудования. Кроме того, эти станции устойчивы к увеличенным нагрузкам при пуске электротехники. Пример хороших бытовых агрегатов такого типа – бензиновые генераторы 5 кВт.

Однофазные и трехфазные. Об этом параметре мы вскользь упоминали выше. Здесь все просто: однофазные варианты предназначены для бытового применения, а трехфазные – для профессионального или промышленного. Обычные электроприборы, которые используются нами дома, работают от одной фазы. Поэтому покупка 3-фазной модели для бытового применения нецелесообразна.

Дизельные и бензиновые. Модели на дизеле принято использовать в качестве постоянного источника питания. Они могут работать долго без пауз, при этом демонстрируя отличную продуктивность. Бензиновые агрегаты лучше всего эксплуатировать в качестве аварийного источника энергии. Дизельное оборудование стоит дороже, но топливо, на котором оно работает ощутимо дешевле бензина. Кроме того, например, дизельные генераторы 5 кВт демонстрируют большую продуктивность, чем бензиновые устройства той же мощности.

Это основные разновидности. Выбирать подходящий вариант нужно с учетом предполагаемых нагрузок и условий использования.

Интересные публикации

Электрический генератор, как он работает

Электрический генератор — устройство, в котором неэлектрические виды энергии (механическая, химическая, тепловая) преобразуются в электрическую энергию.

Функция любого электрического генератора — вырабатывать электрический ток. Но на самом деле генератор ничего не производит, а лишь преобразует один вид энергии - в другой (как это и свойственно всем энергетическим процессам в природе). Чаще всего, произнося словосочетание «электрический генератор», имеют ввиду машину, преобразующую механическую энергию - в электрическую.

Механическая энергия может быть получена от расширяющегося под давлением газа или пара, от падающей воды или даже вручную. В любом случае для получения от генератора электрической энергии, ему необходимо сначала передать эту энергию в приемлемой форме, чаще всего в механической.

Генераторы, работающие посредством механического привода, - доминирующий вид генераторов в современном мире. Такие генераторы работают на атомных и гидроэлектростанциях, в автомобилях, в дизельных и бензиновых генераторах, на ветряках, в ручных динамо-машинах и т. д. Пар, бензин, ветер — служат источниками механической энергии, вращающей ротор генератора.

Пример работы простого электрогенератора:

На роторе генератора закреплена обмотка намагничивания или постоянные магниты. В последние годы широкое распространение получают генераторы с неодимовыми магнитами на роторе, так как современные неодимовые магниты не уступают по своим характеристикам мощной обмотке намагничивания.

Принцип выработки электрической энергии в генераторе основан на явлении электромагнитной индукции, которое заключается в том, что изменяющийся в пространстве магнитный поток индуцирует вокруг этого пространства электрическое поле.

И если в область где присутствует это индуцированное электрическое поле поместить проводник, то в нем наведется (будет индуцирована) ЭДС — электродвижущая сила, и между концами проводника можно будет наблюдать (измерить, использовать для питания нагрузки) соответствующее напряжение.

Изменяющийся магнитный поток получается в генераторе при помощи движущихся вместе с ротором магнитов или полюсных наконечников, намагничиваемых специальными обмотками — обмотками намагничивания. Обмотки намагничивания обычно получают питание через щетки и контактные кольца.

Применение генератора для электрификации модели железной дороги:

Провода, в которых наводится ЭДС (электрическое напряжение) в генераторе, представляют собой обмотку статора, расположенную, как правило, в магнитопроводе, закрепленном на неподвижной части электрической машины. Эта обмотка у генераторов разного типа может быть выполнена различным образом.

В трехфазных генераторах переменного тока приняты обмотки статора, изготовленные по трехфазной схеме, - три части такой трехфазной обмотки могут быть соединены «звездой» или «треугольником».

Соединение звездой позволяет получить от генератора напряжение большей величины, чем при соединении треугольником. Разница в напряжениях составит корень из 3 раз (около 1,73). Чем больше напряжение — тем меньше максимальный ток, который можно получить от данного генератора на нагрузке.

Работа электрического генератора на электростанции:

Номинальная мощность генератора зависит от нескольких факторов, которые определяют его номинальные ток и напряжение. Напряжение на выходных клеммах генератора зависит от длины обмотки (провода) статора, от скорости вращения ротора и от индукции магнитного поля на его полюсах. Чем эти параметры больше — тем большее напряжение получается с генератора на холостом ходу и под нагрузкой.

Портативный генератор (мини-электростанция) для автономного электроснабжения:

Максимальный ток, который можно получить от генератора, теоретически ограничен его током короткого замыкания. Практически при номинальных оборотах он зависит от толщины провода обмотки статора и от общего магнитного потока ротора.

Если магнитного потока не достаточно, в некоторых случаях прибегают к увеличению оборотов. Но тогда генератор обязательно должен быть оснащен автоматическим регулятором напряжения, как это реализовано в автомобильных генераторах, которые способны выдавать приемлемый для зарядки аккумулятора ток в широком диапазоне оборотов.

Ранее ЭлектроВести писали, что создан генератор энергии, работающий на смене пресной и морской воды.

По материалам: electrik.info.

Инверторный генератор. Что это?

Основное назначение инверторного генератора – получение переменного тока с правильной синусоидальной характеристикой, как без нагрузки, так и под нагрузкой, без электрических помех и скачков напряжения. Поскольку устройство такого генератора сложнее обычного, а также, поскольку его используют в качестве готового источника стабильного и качественного электропитания для различной высокоточной электронной техники, не требующего применения дополнительных фильтров и стабилизаторов напряжения, его часто называют инверторной электростанцией. Инверторные электростанции незаменимы как источник резервного питания для электронного оборудования, однако способны питать и любые другие устройства, имея при этом ограничение по максимальной мощности нагрузки до 7 кВА.

В зависимости от применяемого топлива существуют бензиновые, дизельные, газовые и мультитопливные инверторные генераторы.  Обычно они оснащаются регулятором оборотов двигателя в зависимости от нагрузки с возможностью переключения в экономичный режим при малой нагрузке, снижающим расход топлива и масла, а также уровень шума.

Инверторные бензогенераторы часто используются в качестве портативных и переносных электростанций со специфическим исполнением корпуса в виде чемоданчика. Такие решения незаменимы для получения качественного переменного тока вдали от электросетей, однако многие переносные бензогенераторы имеют и 12-вольтовый выход постоянного тока.

Два основных конструктивных элемента инверторного генератора – силовой агрегат и инвертор. Силовой агрегат, представляет собой электрогенератор, состоящий из двигателя и генератора. В отличие от обычного генератора, формирующего выходное напряжение 220 В 50 Гц, здесь формируется 300 В, что создает необходимый запас для получения окончательных, стабильных 220 В, позволяющий компенсировать падения напряжения при уменьшении скорости вращения коленвала двигателя. 

Блок инвертора включает в себя диодный выпрямитель с системой сглаживающих пульсации конденсаторных фильтров, на выходе которого обеспечивается постоянное напряжение со стабильной характеристикой. Обратное преобразование (инверсия) постоянного напряжения в переменное осуществляется мостовым полупроводниковым инвертором напряжения с регулятором широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Управление широтно-импульсной модуляцией осуществляется микропроцессорным блоком, что обеспечивает получение выходного напряжения с заданной правильной синусоидальной характеристикой. Отдельные электронные схемы, такие как блок электронного зажигания, осуществляют обратную связь с силовым агрегатом.

Именно такая конструкция обеспечивает все указанные выше преимущества и возможности инверторных генераторов, повышая, однако, их стоимость по сравнению с обычными генераторами. Применение инверторных генераторов обуславливается их особенностями:

  • Предельная мощность 7 кВА
  • Исключительно правильная синусоидальная характеристика выходного напряжения позволяет использовать эти генераторы для питания точной электронной техники
  • Экономичность потребления ГСМ и минимальный уровень шума благодаря регулировке скорости вращения коленвала двигателя
  • Применение электронного зажигания в бензиновых инверторных электростанциях позволяет быстро запускать двигатель в т.ч. в режиме автоматического запуска для обеспечения бесперебойного питания
  • Выпускаются компактные инверторные бензогенераторы. Некоторые модели имеют корпус в виде чемоданчика, обеспечивающий удобство переноски и защиту от агрессивных воздействий внешней среды
  • Выпускаются однофазные и трехфазные инверторные генераторы, что позволяет выбрать подходящую модель для электропитания жилого дома.

 

Инверторные генераторы что это? Основные понятия, преимущества, область применения

01.12.15


  • Инверторный генератор (инверторная электростанция) – генераторная мини установка, вырабатывающая максимально высокое качество электричества, оптимально преобразующее его в напряжение без падений. Такие электростанции ещё называют «цифровыми электрогенераторами» за счет оснащения электронными схемами управления.
  • Инверторный электрогенератор используется для подключения электроники или чувствительной техники в отсутствие центрального электроснабжения. Инверторную электро станцию можно смело рекомендовать как резервный генератор для дачи, так и для путешествий, мелких ремонтных работ.

Кто и как использует инверторный генератор?



  • Рыбаки, охотники, туристы, музыканты, путешественники, дачники - потому, что компактные и тихие.
  • В гараже или в дороге пригодится для питания ламп и мощных фонарей, электроплиток, радиоприемников. У Вас появится возможность заряжать свои смартфоны и ноутбуки, не заводя машину. Инверторный генератор питает бытовые домашние приборы и электроинструмент, используется в загородных поездках – генератор для активного отдыха.

Почему выгодно использовать инверторный генератор?


Основные преимущества инверторных электрогенераторов – это их компактность, благодаря небольшому размеру и весу; мобильность (портативные станции), а также, снабжение током высокого качества , благодаря инверторной технологии электростанции, которое необходимо для подключения электронных приборов, требующих идеальной электроподачи без перебоев.

Именно эти качества наиболее востребованы в походных условиях, на рыбалке, охоте, на даче, в мастерских, для различных спасательных служб и т.д. Особенно незаменим инверторный генератор для подключения электронных гаджетов, медицинского оборудования и другой техники жизнеобеспечения в полевых, походных и различных экстремальных условиях, где нет возможности запитаться от центральной электросети. В быту такие станции также находят незаменимое применение. Инверторный генератор для дачи поможет снабдить резервным электричеством в моменты отключения света. В путешествии такая электростанция может стать хорошим помощником (зарядить компьютер, телефон, подключить освещение, электроплитку и другие приборы без использования стабилизатора). Благодаря своему компактному размеру и весу (станция почти в 2 раза легче традиционного портативного генератора), инверторный генератор удобно поместится в багажнике машины.

Важный аспект инверторной станции – это тихая работа генератора, за счёт усиленных шумоглушителей, а также, шумопоглащающих кожухов, конструкции которых специально разработаны для супер тихой эксплуатации генераторной установки.

Какие главные критерии при выборе инвертора?

Основными критериями при выборе инверторного генератора являются: мощность и производитель.

Современный рынок силовой техники предлагает огромный ассортимент генераторного оборудования различного ценового диапазона. Наш совет, не стоит стремиться за покупкой самого дешёвого генератора. Многие производители для удешевления своей продукции, используют самые низкокачественные комплектующие, которые в свою очередь также изготовлены из самых низкосортных материалов, имеющих очень малый ресурс и непродолжительный срок использования. Такие станции могут подвести Вас в самый неподходящий момент!

Как определить мощность инверторного генератора?


Для определения необходимой мощности инверторного генератора, Вам нужно продумать , какие приборы будут подключаться одновременно. К примеру, Вам в поездке необходимо подключить компьютер (500 Вт) + 2 лампочки (60 Вт х2) + запас мощности 50% = 832 Вт. Не забудьте взять с собой удлинитель и тройник. Важно! При подключении техники через удлинитель, Вам необходимо учитывать ещё запас мощности 10% на удлинитель до 3 м. Итого: 915 Вт. Вам потребуется инверторный генератор 1 кВт.



Разделы / Помощь в выборе генераторов и электростанций

ПСМ - лидер малой энергетики России

Компания ПСМ (Промышленные силовые машины) разрабатывает и производит дизельные электростанции, силовые приводы, насосные установки и блок контейнеры.

Специалисты ПСМ проектируют оборудование, объединяющее лучшие достижения российских и зарубежных инженеров и современные тенденции развития конструкторской мысли. А технические возможности производства и анализ результатов промышленной эксплуатации оборудования позволяют проводить модернизацию и постоянно совершенствовать продукцию ПСМ. Сейчас компания ПСМ заслуженно занимает место лидера на российском рынке малой энергетики.

В линейке ПСМ - дизельные генераторы мощностью от 200 до 4000 кВт. ПСМ – это единственный российский производитель, выпускающий такой широкий ассортимент дизель-генераторов. Среди моделей ДГУ найдутся варианты, подходящие для решения любых задач: им по силам обеспечить электричеством частный дом или снабдить энергией крупное месторождение.

Наши преимущества

Масштаб

ПСМ - крупнейший российский производитель дизельных электростанций (ДЭС) и специальной техники на базе дизельных двигателей. Под брендом ПСМ уже выпущено свыше 10000 единиц оборудования, и каждый год появляется еще 2000. Каждая четвертая электростанция в России собирается именно на заводе ПСМ. Сотни компаний используют их в качестве основного, резервного или аварийного источников энергоснабжения в энергетике, добыче полезных ископаемых, строительстве, сельском хозяйстве, транспорте, ЖКХ. Электрогенераторы ПСМ способны обеспечить энергией все: от простого частного дома до мощной буровой установки.

Технологии

Производство электрогенераторов, насосных установок и дизельного оборудования ПСМ развернуто на двух заводах в Ярославской области. Эти площадки обеспечивают выпуск всего модельного ряда. Мы ломаем представления о российском машиностроении и равняемся на европейские производственные стандарты – профессионализм, аккуратность, качество.

Инжиниринг

Несмотря на то, что мы занимаем первое место в России по показателям серийного производства дизельных электростанций, мы также ведем сборку оборудования под заказ. Более 50 % продукции производится в соответствии со спецификацией конкретного клиента. Из 300 сотрудников компании, более 40 – это инженеры и конструкторы самого высокого класса. Индивидуальные проекты включают в себя особую компоновку узлов и систем, дополнительные наборы оборудования и автоматики. Мы также сможем спроектировать энергокомплекс, если клиенту перестанет хватать мощности одного электрогенератора.

Возможности

ПСМ предлагает самый широкий на российском рынке выбор специальных исполнений. Вы можете купить наши дизельные электростанции, приводы и насосные установки на металлических рамах, в утепленных контейнерах, шумозащитных кожухах или погодозащитных капотах, на автомобильных прицепах или полозьях. Помимо основного завода дизельного оборудования, ПСМ имеет отдельный завод по производству блок-контейнеров, который выпускает более 800 единиц продукции в год. Готовую продукцию можно приобрести через офисы продаж в Ярославле или в Москве, доставка осуществляется по всей России и территории СНГ.

Гарантия

ПСМ - единственная компания в России, которая самостоятельно несет гарантийные обязательства как на электростанции, приводы и насосные установки в целом, так и на их основные комплектующие: двигатель, генератор и систему управления. Наши специалисты аккредитованы российскими и зарубежными производителями для проведения ремонта всех частей продукции. Мы одинаково внимательно обслуживаем технику любого формата – будь то электрогенератор дизельный малой мощности или гигантская энергосистема. Инженеры сервисной службы ПСМ в самые короткие сроки добираются в любую точку России и СНГ, чтобы провести диагностику и сервисное обслуживание. Так же быстро достигают потребителей и любые детали, заказанные с нашего склада.

Электрический генератор. Основное оборудование электрических станций и подстанций.

Основное оборудование электрических станций и подстанций

Электрический генератор - это устройство, в котором неэлектрические виды энергии (механическая, химическая, тепловая) преобразуются в электрическую энергию.

История изобретения генератора электрического тока

Русский ученый Э.Х.Ленц еще в 1833г. указал на обратимость электрических машин: одна и та же машина может работать как электродвигатель, если ее питать током, и может служить генератором электрического тока, если ее ротор привести во вращение каким-либо двигателем, например паровой машиной. В 1838г. Ленц, один из членов комиссии по испытанию действия электрического мотора Якоби, на опыте доказал обратимость электрической машины.

Первый генератор электрического тока, основанный на явлении электромагнитной индукции, был построен в 1832г. парижскими техниками братьями Пиксин. Этим генератором трудно было пользоваться, так как приходилось вращать тяжелый постоянный магнит, чтобы в двух проволочных катушках, укрепленных неподвижно вблизи его полюсов, возникал переменный электрический ток. Генератор был снабжен устройством для выпрямления тока. Стремясь повысить мощность электрических машин, изобретатели увеличивали число магнитов и катушек. Одной из таких машин, построенной в 1843г., был генератор Эмиля Штерера. У этой машины было три сильных подвижных магнита и шесть катушек, вращавшихся от рук вокруг вертикальной оси. Таким образом, на первом этапе развития электромагнитных генераторов тока (до 1851г.) для получения магнитного поля применяли постоянные магниты. На втором этапе (1851-1867гг.) создавались генераторы, у которых для увеличения мощности постоянные магниты были заменены электромагнитами. Их обмотка питалась током от самостоятельного небольшого генератора тока с постоянными магнитами. Подобная машина была создана англичанином Генри Уальдом в 1863г.

При эксплуатации этой машины выяснилось, что генераторы, снабжая электроэнергией потребителя, могут одновременно питать током и собственные магниты. Оказалось, что сердечники электромагнитов сохраняют остаточный магнетизм после выключения тока. Благодаря этому генератор с самовозбуждением дает ток и тогда, когда его запускают из состояния покоя. В 1866-1867гг. ряд изобретателей получили патенты на машины с самовозбуждением.

В 1870г. бельгиец Зеноб Грамм, работавший во Франции, создал генератор, получивший широкое применение в промышленности. В своей динамо-машине он использовал принцип самовозбуждения и усовершенствовал кольцевой якорь, изобретенный еще в 1860 г.А.Пачинотти.

В одной из первых машин Грамма кольцевой якорь, укрепленный на горизонтальном валу, вращался между полюсными наконечниками двух электромагнитов. Якорь приводился во вращение через приводной шкив, обмотки электромагнитов были включены последовательно с обмоткой якоря. Генератор Грамма давал постоянный ток, который отводится с помощью металлических щеток, скользивших по поверхности коллектора. На Венской международной выставке в 1873г. демонстрировались две одинаковые машины Грамма, соединенные проводами длиной 1 км. Одна из машин приводилась в движение от двигателя внутреннего сгорания и служила генератором электрической энергии. Вторая машина получала электрическую энергию по проводам от первой и, работая как двигатель, приводила в движение насос. Это была эффектная демонстрация обратимости электрических машин, открытой Ленцем, и демонстрация принципа передачи энергии на расстояние.

До того, как была открыта связь между электричеством и магнетизмом, использовались электростатические генераторы, которые работали на основе принципов электростатики. Они могли вырабатывать высокое напряжение, но имели маленький ток. Их работа была основана на использовании наэлектризованных ремней, пластин и дисков для переноса электрических зарядов с одного электрода на другой.

Заряды вырабатывались, используя один из двух механизмов:

  • Электростатическую индукцию
  • Трибоэлектрический эффект, при котором электрический заряд возникал из-за механического контакта двух диэлектриков

По причине низкой эффективности и сложностей с изоляцией машин, вырабатывающих высокие напряжения, электростатические генераторы имели низкую мощность и никогда не использовались для выработки электроэнергии в значимых для промышленности масштабах. Примерами доживших до наших дней машин подобного рода являются электрофорная машина и генератор Ван де Граафа.

Принцип работы любого электрического генератора

Принцип работы любого электрического генератора основан на явлении электромагнитной индукции. Электромагнитная индукция преобразовывает механическую энергию двигателя (вращение0 в энергию электрическую. Принцип магнитной индукции: если в однородном магнитном поле В равномерно вращается рамка, то в ней возникает, переменная Э.Д.С., частота которой равна частоте вращения рамки. Будем ли мы вращать рамку в магнитном поле, или магнитное поле вокруг рамки, либо магнитное поле внутри рамки, результат будет один - Э.Д.С., изменяющаяся по гармоническому закону.

Вот теперь и поговорим о асинхронном и синхронном генераторе более подробно.

Синхронный электрогенератор

Синхронный электрогенератор - это синхронная машина, работающая в режиме генератора в которой частота вращения магнитного поля статора равна частоте вращения ротора. Ротор с магнитными полюсами создает вращающееся магнитное поле, которое пересекая обмотку статора, наводит в ней ЭДС. В синхронном генераторе ротор выполнен виде постоянного магнита или электромагнита.

Число полюсов ротора может быть два, четыре и т.д., но кратно двум. В бытовых электростанциях используется, как правило, ротор с двумя полюсами, чем и обусловлена частота вращения двигателя электростанции 3000 об/мин. Ротор, при запуске электростанции, создает слабое магнитное поле, но с увеличением оборотов, увеличивается и ЭДС в обмотке возбуждения. Напряжение с этой обмотки через блок автоматической регулировки (AVR) поступает на ротор, контролируя выходное напряжение за счет изменения магнитного поля. Например, подключенная индуктивная нагрузка размагничивает генератор и снижает напряжение, а при подключении емкостной нагрузки происходит подмагничивание генератора и повышение напряжения. Это называется "реакцией якоря".

Для обеспечения стабильности выходного напряжения необходимо изменять магнитное поле ротора путем регулирования тока в его обмотке, что и обеспечивается блоком AVR. Преимуществом таких генераторов является высокая стабильность выходного напряжения, а недостатком - возможность перегрузки по току, так как при завышенной нагрузке, регулятор может чрезмерно повысить ток в обмотке ротора. Еще к недостаткам синхронного генератора можно отнести наличие щеточного узла, который рано или поздно придется обслуживать. Благодаря такому способу регулировки, вне зависимости от изменения тока нагрузки и оборотов двигателя электростанции стабильность выходного напряжения генератора остается очень высокой, примерно ±1%.

Асинхронный электрогенератор

Асинхронный электрогенератор - асинхронная машина (двигатель) работающая в режиме торможения, ротор которой вращается с опережением, но в том же направлении что и магнитное поле статора. В зависимости от типа обмотки, ротор может быть короткозамкнутым либо фазным.

Вращающееся магнитное поле, созданное вспомогательной обмоткой статора, индуцирует на роторе магнитное поле, которое вращаясь вместе с ротором, наводит ЭДС в рабочей обмотке статора, так же как и в синхронном генераторе. Вращающееся магнитное поле остается всегда неизменным и не регулируемо, вследствие чего напряжение и частота на выходе генератора зависит от частоты оборотов ротора, а следовательно от стабильности работы двигателя электростанции.

Несмотря на простоту обслуживания, малую чувствительность к короткому замыканию и невысокую стоимость, асинхронные генераторы применяются достаточно редко, так как имеются ряд недостатков: асинхронный генератор всегда потребляет намагничивающий ток значительной силы, поэтому для его работы необходим источник реактивной мощности (конденсаторы), зависящий от активно-индуктивного характера нагрузки; ненадежность работы в экстремальных условиях; возбуждение асинхронного генератора зависит от случайных факторов и происходит, как правило, при скорости превышающей или равной синхронной; зависимость выходного напряжения и частоты тока от устойчивости работы двигателя и т.д.

Устройство генератора

Основными частями любого генератора являются: система магнитов (или, чаще всего, электромагнитов), создающих магнитное поле, и система проводников, пересекающих это магнитное поле. При пропускании магнитного поля через катушку магнитный поток принудит свободные электроны сместиться на концы проводника. Подобное смещение отрицательно заряженных частиц становится источником возникновения электродвижущей силы - ЭДС (напряжение). В результате у генератора при вращении его оси идёт постоянное воздействие магнитного потока на обмотки, на которых и возникает ЭДС.

Составные части генератора:

  • коллектор,
  • щетки,
  • магнитные полюса,
  • витки,
  • вал,
  • якорь.

Принцип действия генератора

Принцип действия генератора основан на явлении электромагнитной индукции, когда в проводнике, двигающемся в магнитном поле и пересекающем его магнитные силовые линии, индуктируется ЭДС. Следовательно, такой проводник можно использовать как источник электрической энергии.

Виды генераторов

  • электрогенераторы,
  • бензогенераторы,
  • дизельгенераторы,
  • инверторные генераторы.

Применение

Генераторы используются во многих сферах жизнедеятельности и производства, при различных условиях. Бензогенераторы незаменимы в случае отключения электричества в небольших загородных домах и дачах. Кроме того, их удобно применять в тех местах, где нет электроэнергии (отдаленные районы, горы, леса). Дизельные генераторы применяется в качестве основного или резервного источника электропитания. Инверторные генераторы незаменимы как источник дополнительного питания для электронного оборудования. Такие электростанции исспользуются организациями, использующими различную электронную технику.



Плазменный генератор в кондиционерах Dantex

Кислород - это необходимая составляющая воздуха, которая поддерживает жизнь на земле и дыхательные функции человека. Однако сам кислород - это нестабильная система, которая для своей стабильности  присоединяет к себе еще один или два электрона. Присоединив эти электроны, кислород станет отрицательно заряженным или, другими словами, «отрицательным ионом». Но таких свободных электронов должно быть достаточно много в воздухе, чтобы обеспечить создание большого количества отрицательных ионов. Увеличение их количества возможно в естественных условиях при грозах, рядом с большим потоком воды, падающей с высоты, в лесных массивах и т.д. Кроме того такие отрицательные ионы не проникают в закрытые помещения через бетонные и другие строительные конструкции.

Однако можно принудительно создавать излишек электронов, которые будут помогать создавать отрицательные ионы. Один из таких способов - создание электрического поля в воздухе, в области которого образуются свободные электроны, так необходимые человеку. Такой процесс возможен в так называемом «плазменном генераторе» кондиционера Dantex. Плазменный генератор превращает воздух в плазменное состояние, что соответствует сильно ионизированной, но в общем нейтральной воздушной среде.      

Во внутреннем блоке кондиционера Dantex вблизи теплообменника расположен плазменный генератор, который создает электрическое поле. При прохождении воздуха через зону генератора образуются свободные электроны, которые сразу же захватывают кислород и становятся отрицательными ионами. Именно эти отрицательные ионы положительно влияют на здоровье человека, стимулируют обмен веществ, насыщая клетки кислородом, снимая усталость, стабилизируя давление, снимая нервное возбуждение, боль в мышцах и т.п.

Также эти отрицательные ионы с силу своей заряженности притягивают на себя пыль, грязь и другие мелкодисперсные составляющие из воздуха. В дальнейшем воздух проходит через воздушный фильтр, и все загрязнения остаются на нем, а очищенный воздух поступает в помещение.

Функция «плазменный генератор» имеется в кондиционерах Dantex серии «Kaze Inverter», «Vega».


Электрогенератор | инструмент | Британника

Полная статья

Электрогенератор , также называемый динамо , любая машина, преобразующая механическую энергию в электричество для передачи и распределения по линиям электропередач бытовым, коммерческим и промышленным потребителям. Генераторы также производят электроэнергию, необходимую для автомобилей, самолетов, кораблей и поездов.

Механическая мощность для электрического генератора обычно получается от вращающегося вала и равна крутящему моменту вала, умноженному на вращательную или угловую скорость.Механическая энергия может поступать из ряда источников: гидротурбины на плотинах или водопадах; Ветряные турбины; паровые турбины, использующие пар, получаемый за счет тепла сгорания ископаемого топлива или ядерного деления; газовые турбины, сжигающие газ непосредственно в турбине; или бензиновые и дизельные двигатели. Конструкция и скорость генератора могут значительно различаться в зависимости от характеристик механического первичного двигателя.

Почти все генераторы, используемые для электроснабжения сетей, вырабатывают переменный ток, полярность которого меняется на фиксированную частоту (обычно 50 или 60 циклов или двойное переключение в секунду).Поскольку несколько генераторов подключены к электросети, они должны работать на одной и той же частоте для одновременной генерации. Поэтому они известны как синхронные генераторы или, в некоторых случаях, генераторы переменного тока.

Генераторы синхронные

Основная причина выбора переменного тока для электрических сетей заключается в том, что его постоянное изменение во времени позволяет использовать трансформаторы. Эти устройства преобразуют электрическую энергию при любом напряжении и токе, которые она генерирует, в высокое напряжение и низкий ток для передачи на большие расстояния, а затем преобразуют ее в низкое напряжение, подходящее для каждого отдельного потребителя (обычно 120 или 240 вольт для бытовых нужд).Конкретная используемая форма переменного тока представляет собой синусоидальную волну, которая имеет форму, показанную на рисунке 1. Это было выбрано, потому что это единственная повторяющаяся форма, для которой две волны, смещенные друг от друга во времени, могут быть добавлены или вычтены и имеют такая же форма возникает в результате. В идеале все напряжения и токи должны иметь синусоидальную форму. Синхронный генератор разработан для получения этой формы с максимальной точностью. Это станет очевидным, когда ниже будут описаны основные компоненты и характеристики такого генератора.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Ротор

Элементарный синхронный генератор показан в разрезе на рис. 2. Центральный вал ротора соединен с механическим первичным двигателем. Магнитное поле создается проводниками или катушками, намотанными в пазы, вырезанные на поверхности цилиндрического железного ротора. Этот набор катушек, соединенных последовательно, известен как обмотка возбуждения. Положение катушек возбуждения таково, что направленная наружу или радиальная составляющая магнитного поля, создаваемого в воздушном зазоре к статору, приблизительно синусоидально распределяется по периферии ротора.На рисунке 2 плотность поля в воздушном зазоре максимальна снаружи вверху, максимальна внутрь внизу и равна нулю с двух сторон, что соответствует синусоидальному распределению.

Элементарный синхронный генератор.

Британская энциклопедия, Inc.

Статор элементарного генератора на рисунке 2 состоит из цилиндрического кольца из железа, обеспечивающего легкий путь для магнитного потока. В этом случае статор содержит только одну катушку, две стороны которой размещены в пазах в утюге, а концы соединены вместе изогнутыми проводниками по периферии статора.Катушка обычно состоит из нескольких витков.

Когда ротор вращается, в обмотке статора индуцируется напряжение. В любой момент величина напряжения пропорциональна скорости, с которой магнитное поле, окруженное катушкой, изменяется со временем, то есть скорости, с которой магнитное поле проходит через две стороны катушки. Таким образом, напряжение будет максимальным в одном направлении, когда ротор повернут на 90 ° от положения, показанного на рисунке 2, и будет максимальным в противоположном направлении на 180 ° позже.Форма волны напряжения будет примерно синусоидальной формы, показанной на рисунке 1.

Конструкция ротора генератора на рисунке 2 имеет два полюса: один для магнитного потока, направленного наружу, и соответствующий полюс для потока, направленного внутрь. Одна полная синусоида индуцируется в обмотке статора за каждый оборот ротора. Таким образом, частота электрического выходного сигнала, измеренная в герцах (циклах в секунду), равна скорости вращения ротора в оборотах в секунду. Например, чтобы обеспечить подачу электроэнергии с частотой 60 герц, первичный двигатель и скорость ротора должны составлять 60 оборотов в секунду или 3600 оборотов в минуту.Это удобная скорость для многих паровых и газовых турбин. Для очень больших турбин такая скорость может быть чрезмерной из-за механического напряжения. В этом случае ротор генератора спроектирован с четырьмя полюсами, разнесенными с интервалом 90 °. Напряжение, индуцированное в катушке статора, которое охватывает аналогичный угол 90 °, будет состоять из двух полных синусоидальных волн на оборот. Таким образом, требуемая частота вращения ротора для частоты 60 Гц составляет 1800 оборотов в минуту. Для более низких скоростей, например, используемых в большинстве водяных турбин, можно использовать большее количество пар полюсов.Возможные значения частоты вращения ротора в оборотах в минуту равны 120 f / p , где f - частота, а p - количество полюсов.

Что такое генератор и как он работает?

История генераторов может быть прослежена до открытия Майклом Фарадеем электромагнитной индукции, динамо-машины Вернера фон Сименса и асинхронного двигателя Николы Теслы. Генератор обеспечивает электроэнергией, а электрические генераторы, установленные на электростанциях, обеспечивают почти всю мощность для современных электрических сетей.

Подмножество генераторов - это двигатель-генератор (иногда называемый генераторной установкой), который объединяет двигатель и генератор. Генератор (часто и в дальнейшем именуемый просто генератором) вырабатывает электроэнергию независимо от сети. В результате они играют решающую роль в сегодняшней структуре власти.

Современная генераторная установка HIPOWER в звукоизолированном корпусе.

Функции и использование генератора

Электричество является источником жизненной силы современного общества.Практически каждому бизнесу и дому требуется постоянный источник энергии для надежной работы. В конце концов, электричество - это то, что мы используем для питания света, компьютерного оборудования и электроники, а также наших систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Тем не менее, электроэнергия - это товар, который часто считается само собой разумеющимся, потому что массивные электрические сети делают электричество легко доступным.

Однако муниципальное энергоснабжение уязвимо для выхода из строя из-за нескольких факторов, в том числе:

  • Неблагоприятные погодные условия
  • Неисправности компьютера
  • Человеческая ошибка

Также важно понимать, что некоторые предприятия, такие как горнодобывающие предприятия или новые общественные застройки должны работать за пределами энергосистемы.Такие проблемы подчеркивают основное функциональное преимущество генератора, которое заключается в подаче основного или резервного питания.

Преимущества генераторов

Генераторы играют важную роль во многих домах и предприятиях, включая больницы, медицинские учреждения, компьютерные центры, центры обработки данных и строительные площадки. Некоторые из общих преимуществ включают в себя:

  • Обеспечение резервного питания в случае сбоя в электросети
  • Для предприятий генераторы являются разумным вложением средств и защищают компанию от перебоев в подаче электроэнергии и сбоев, которые в противном случае повлекли бы за собой значительные финансовые потери, риски безопасности и, в случае больниц и медицинских учреждений, потеря человеческих жизней
  • Обеспечение электропитания инструментов и оборудования на удаленных объектах, где инфраструктура электросети недоступна
  • Повышение безопасности в домах и на предприятиях путем поддержания работоспособности систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
  • Может быть автономными или подключенными к зданиям в дополнение к муниципальной электросети.
  • Обеспечить экономию, которая со временем превысит закупочную цену, благодаря их чрезвычайной долговечности.
  • Обеспечить экономию за счет переключения на резервный генератор энергии во время пикового спроса на сеть и цен.

Детали генератора

Генераторы имеют несколько необходимых основные детали, которые помогают превратить бензин, солнечную энергию или дизельное топливо в электричество, пригодное для использования в коммерческих, жилых, промышленных и муниципальных зданиях.Хотя генераторы не требуют значительного технического обслуживания, важно понимать основные компоненты на тот случай, если потребуются определенные запасные части или общее техническое обслуживание.

  • Генератор - Компонент, преобразующий механическую энергию в электричество
  • Зарядное устройство - Аккумулятор и система зарядки, необходимые для запуска генератора
  • Панель управления - Переключатели и кнопки, управляющие работой генератора
  • Двигатель - Первичный генератор составная часть.Обычно работает на дизельном топливе или природном газе.
  • Топливная система - Резервуары и шланги, по которым газ или дизельное топливо направляется к двигателю.
  • Регулятор напряжения - Контролирует величину напряжения, производимого системой, и преобразует ток переменного тока в D. / C ток

Промышленный дизельный двигатель Caterpillar 3406D.

Как работает генератор? Понимание механики

Чтобы понять механику генератора энергии, нам нужно только широко взглянуть на свойства энергии, которые управляют окружающим миром.Все, что движется, светится или гудит, будь то органическое или искусственное, преобразует один тип энергии в другой. Человеческое тело превращает пищу и питательные вещества в физическую энергию. Радио преобразует электрические токи в звуковую энергию. Даже огромное количество электроэнергии, доступной населению, вырабатывается из других источников; например, плотина Гувера преобразует гравитационное притяжение воды (гидроэнергетика) в электрическую энергию для всего Лас-Вегаса и его окрестностей.Газовые и дизельные генераторы работают по одному простому принципу. Они превращают механическую энергию в электрическую.

Генераторы работают во многом как автомобили

Принцип работы генератора очень похож на автомобильный, а механические компоненты работают во многом таким же образом. Как и в вашем обычном автомобиле, в генераторе используется сверхмощная перезаряжаемая батарея для включения и поддержания базового уровня энергии. Генератор также оснащен топливным баком, который снабжает его двигатель необходимыми ресурсами для выработки механической энергии.Многие генераторы даже работают на том же топливе, которое используется в автомобилях, хотя есть и другие варианты. Меньшие бытовые разновидности часто работают на бензине, но более крупные промышленные генераторы обычно имеют дизельные двигатели или двигатели, работающие на природном газе. Независимо от типа топлива, двигатель работает совместно с генератором переменного тока. Этот генератор содержит электрические проводники, которые реагируют на механическую энергию двигателя и преобразуют ее в полезную электрическую энергию.

Общие сведения о выходной мощности газовых и дизельных генераторов

Выходная электрическая мощность генератора измеряется в киловаттах.Это еще один знакомый термин, который не может передать какое-либо конкретное значение большинству людей. Так что же такое киловатт? Чтобы ясно понять эту концепцию, мы должны упростить измерение:

1 кВт = 1000 Вт 1 ватт = 1 джоуль в секунду

Уменьшение еще больше:

1 джоуль = 1 ампер, проходящий через 1 Ом за 1 секунду

Проще говоря, ампер - это величина электрического заряда, а ом - величина сопротивления.Джоуль - это количество работы, необходимое для прохождения заряда через определенный уровень сопротивления. Чтобы концептуализировать это измерение энергии, может быть полезно представить крошечные болты, изо всех сил пытающиеся протолкнуть магнитное поле. В генераторе механическая энергия, поступающая в генератор переменного тока, вызывает электромагнитную реакцию, в результате чего возникает переменный ток (AC), который выделяется в виде электричества. Вот почему вилки бытовой электроники называют адаптерами переменного тока.

Как вы, возможно, догадались, чем больше зарядов (ампер) может пройти через поле сопротивления (Ом) в секунду, тем мощнее будет генератор.Вот почему промышленные генераторы довольно большие - они позволяют вырабатывать большое количество киловатт, чтобы обеспечить необходимое количество энергии для больших зданий или тяжелой техники. Совершенно необходимо, чтобы люди, покупающие генератор, независимо от того, предназначен ли он в качестве резервного или основного источника питания, выбирали продукт, достаточно большой, чтобы удовлетворить их индивидуальные потребности в энергии.

Приложения для генераторов

Некоторые общие и критические приложения для генераторов включают:

  • Подача дополнительной энергии в периоды высокого спроса
  • Подача электроэнергии в областях, где отсутствует электрическая сеть
  • Обеспечение постоянной мощности для критических условий, например, больницы, лаборатории и медицинские учреждения
  • Обеспечение резервного питания и дополнительного питания для центров обработки данных и провайдеров интернет-хостинга
  • Обеспечение необходимого питания для строительных площадок, расположенных в городских и сельских районах
  • Обеспечение необходимого питания для морских операций
  • Обеспечение мобильного питания для крупных предприятий на рабочих площадках или в сельской местности, где требуется временное электроснабжение
  • Дополнительное электроснабжение телекоммуникационных систем
  • Обеспечение критически важной энергии в районах стихийных бедствий после ураганов

Для получения дополнительной информации см. некоторые отрасли, которые мы обслуживаем для производства электроэнергии, а также некоторые повседневные применения генераторов.

Типы генераторов

Генераторы обычно классифицируются по типу топлива и мобильности, хотя их можно классифицировать по многим другим переменным. К трем основным типам генераторов относятся:

  • Дизель-генераторы - работают на дизельном топливе, обладают высокой эффективностью и надежностью, а также мощностью. Обычно это генераторы среднего и большого размера, которые могут использоваться для питания зданий и крупного оборудования.
  • Генераторы природного газа - работают на природном газе.Отлично подходит для небольших операций, где требуется дополнительная мощность.
  • Переносные и мобильные генераторы - генераторы, которые устанавливаются на прицепах и / или имеют колеса и могут быть легко перемещены из одного места в другое. Обычно работают на бензине или природном газе, но могут работать и от дизельного топлива.

Техническое обслуживание генераторов

Хотя генераторы являются относительно простыми устройствами, требующими минимального технического обслуживания, они все же нуждаются в определенных типах технического обслуживания. Мы рекомендуем владельцам генераторов внедрить план профилактического обслуживания и проводить проверки и ремонт по мере необходимости.

Профилактическое обслуживание

Профилактическое обслуживание включает проверку изношенных деталей и правильную работу до того, как генератор столкнется с проблемами. Это может включать в себя такие вопросы, как проверка того, что топливные шланги очищены от мусора, не перекручены и подает правильное количество топлива в двигатель генератора. Также может потребоваться смазка движущихся частей генератора и проверка герметичности всех электрических соединений, а также отсутствия коррозии и повреждений электрических компонентов.

Осмотр и ремонт генератора

Если генератор неисправен или не подает питание, пора его осмотреть и отремонтировать. Общие элементы, которые необходимо заменить и отремонтировать, включают топливные шланги, двигатель, панель управления, регулятор напряжения, а также аккумулятор и систему зарядки аккумулятора. Хорошая новость заключается в том, что все компоненты генератора можно отремонтировать или заменить, чтобы можно было восстановить надежное дополнительное или резервное питание.

Чтобы узнать больше о наших генераторах и сервисе генераторов, позвоните нам по телефону 713-434-2300 или свяжитесь с нами через контактную форму.

Что это и как работает

Крупные отключения электроэнергии в последние годы стали тревожным сигналом для всех. Прерывание питания - это больше, чем испорченная еда, потеря света или просто раздражение. Это потенциально опасная для жизни ситуация, например, потеря кондиционера летом или жара зимой, не говоря уже о потере мощности для электрического медицинского оборудования.
Частный резервный источник питания позволяет вам продолжать использовать выбранные приборы и освещение во время отключения электроэнергии или подавать электричество во весь дом.Электрогенератор с приводом от двигателя (или генераторная установка) является наиболее распространенным и, как правило, наименее дорогим типом резервного источника электроэнергии. Однако среди потребителей существует значительный недостаток знаний о доступных типах, технических деталях, требованиях к размерам и безопасности таких устройств.

Этот сайт посвящен практической информации о различных типах генераторов для домашнего и коммерческого применения. Прежде чем обсуждать их выбор, давайте быстро рассмотрим некоторые основы. Генератор - латинское слово, означающее создатель или создатель.В целом этот термин имеет разные значения. В электроэнергетике это относится к устройству, производящему электричество, то есть электрогенератору.

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР?

Электрогенератор - это электромеханическое устройство, вырабатывающее электричество из механической энергии. Его работа основана на процессе, называемом электромагнитной индукцией : всякий раз, когда проводник движется относительно магнитного поля, в этом проводнике индуцируется электродвижущая сила (ЭДС).В частности, если внутри катушки вращается магнит, между его выводами индуцируется периодическое переменное напряжение.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ.

Мы знаем, что, хотя электричество действительно возникает естественным образом, оно не существует в формах, которые можно было бы практически хранить и использовать. Поэтому для практического использования электрическая энергия производится из других форм энергии, таких как химическая, ядерная или тепловая энергия, содержащаяся в различных видах топлива. Его также можно получить из возобновляемых источников. Производство электроэнергии - это многоэтапный процесс.Например, в генераторах химическая энергия, запасенная в топливе, преобразуется в механическую энергию вращающегося вала. Машина, которая это делает, называется тягач . Наиболее распространенными типами первичных двигателей являются паровые турбины, двигатели внутреннего сгорания и газовые турбины. Электричество затем вырабатывается из энергии вращения вращающегося вала.

На практике магнитное поле чаще всего создается электромагнитом, а не постоянным магнитом. Он состоит из так называемых полевых катушек, установленных на железном сердечнике.Прохождение тока в катушках возбуждения создает магнитное поле. Этот ток может быть получен либо от внешнего источника, либо от собственной якоря системы. Если оно получено от якоря, начальное поле создается остаточным магнетизмом в сердечниках электромагнита. Когда первичный двигатель начинает вращаться, якорь сначала работает в очень слабом магнитном поле и поэтому производит небольшую ЭДС. Эта ЭДС создает ток в катушках возбуждения, который увеличивает магнитный поток, что, в свою очередь, увеличивает ЭДС.Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто номинальное выходное напряжение.

Когда внешняя цепь подключена к клеммам катушки, генерируемое напряжение создает электрический ток, в результате чего энергия передается на нагрузку. Таким образом, кинетическая энергия, вращающая источник магнитного поля, преобразуется в электричество. Обратите внимание, что ток, протекающий через внешнюю нагрузку, в свою очередь, создает магнитное поле, которое противодействует изменению потока катушки, поэтому катушка противодействует движению.Чем выше ток нагрузки, тем большую силу необходимо приложить, чтобы ротор не замедлился.

Для получения дополнительной информации см. Наше руководство о том, как генераторы работают с анимацией, которая иллюстрирует их основные операции.

УСТРОЙСТВА АВАРИЙНОГО РЕЗЕРВНОГО КОПИРОВАНИЯ ДЛЯ ДОМАШНЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.

На электростанциях электрогенерирующие устройства чаще всего приводятся в действие паровыми или гидравлическими турбинами или дизельными двигателями. Та же самая концепция производства электроэнергии широко используется в небольших потребительских установках.В имеющихся в продаже домашних генераторах генератор переменного тока объединен с двигателем внутреннего сгорания в единый узел. Такая сборка под названием генераторная установка является наиболее распространенным типом аварийных резервных источников питания для жилых помещений. Генератор часто называют просто генератором, хотя он также включает в себя двигатель. Существует два основных типа таких устройств, различающихся способами подключения и активации: фиксированные (резервные) и портативные. Стационарные генераторы постоянно подключены как к системе электропроводки здания, так и к топливной магистрали.Поэтому они требуют профессиональной установки топливопровода и специальной системы резервирования. Последний изолирует сеть от вашей генераторной установки. Неудивительно, что постоянные устройства стоят дороже портативных. Однако у них есть большое преимущество - они могут обеспечивать практически непрерывную мощность до тех пор, пока подается топливо. Переносные модели предназначены в первую очередь для временного подключения к нескольким приборам через удлинители, а не ко всему дому. Обычно они питаются от бортового бака и поэтому нуждаются в частой дозаправке, хотя некоторые более дорогие модели также могут быть подключены к внешнему источнику для более длительной работы.Портативное устройство обычно дешевле резервного и может использоваться без какой-либо профессиональной установки. Однако, если вы хотите подключить его к домашней электропроводке, вам все равно необходимо установить безобрывный переключатель. Выбор лучшего устройства для вашего приложения включает в себя выбор правильного типа, выбор топлива и правильный размер в зависимости от количества энергии, которое вам может понадобиться во время чрезвычайной ситуации.

Что такое генератор и как он работает?

Дизель vs. пропан vs.газогенераторы

Генераторы могут работать на различных видах топлива, от мазута до пропана. Решение о том, какое топливо использовать, зависит от различных факторов: стоимости генератора, цены на топливо, доступности топлива, соображений хранения топлива, профиля выбросов каждого вида топлива и ограничений шума. Генераторы могут быть разработаны для работы с широким спектром видов топлива, от нафты до биотоплива, но некоторые из наиболее часто используемых видов топлива - это дизельное топливо, пропан и природный газ.


Что такое дизельные генераторы и как работают дизельные генераторы?

Как и автомобильные двигатели, двигатели-генераторы различаются в зависимости от используемого топлива. Дизельные двигатели - это тип двигателя с воспламенением от сжатия. Такие двигатели воспламеняют топливо, нагревая его выше температуры самовоспламенения. Относительно низкая температура самовоспламенения дизельного топлива (410 ° F) делает дизельное топливо идеальным для дизельных двигателей. Обычно для запуска небольших дизельных двигателей электрический стартер толкает поршни двигателя, сжимая воздух, находящийся внутри цилиндров двигателя, и повышая его температуру.Это называется проворачиванием двигателя. Когда температура внутри цилиндра достигает температуры самовоспламенения топлива, топливо впрыскивается в цилиндр и немедленно воспламеняется. Это толкает поршень назад (с выпускным клапаном, открывающимся для выпуска газа) и перемещает коленчатый вал. Другие цилиндры также срабатывают, что приводит к вращательному движению, необходимому для выработки электроэнергии и поддержания цикла воспламенения от сжатия двигателя.

Напротив, бензиновые двигатели впрыскивают воздух и топливо в цилиндры одновременно и требуют искры для зажигания.Благодаря простому механизму зажигания дизельные двигатели, как правило, очень надежны и служат долго. Отсутствие свечей зажигания также исключает излучение радиочастот, которые могут мешать работе чувствительного электронного оборудования. Дизельные двигатели также обладают высокой эффективностью, в том числе при более низких нагрузках, благодаря высокой степени сжатия.

Знаете ли вы, что в Тихую зону Национального радио США допускаются только автомобили с дизельными двигателями? Тихая зона Национального радио США - это большая зона в Вирджинии и Западной Вирджинии, где радиоизлучение ограничено, чтобы избежать помех радиотелескопам, находящимся в этом районе.(Мобильные телефоны, Wi-Fi и микроволновые печи также запрещены.)

Что такое генераторы пропана и как они работают?

Пропан - еще один отличный выбор в качестве топлива для генератора. Пропановые двигатели очень похожи на бензиновые в том, что оба работают по принципу искрового зажигания. Пропановые двигатели впрыскивают смесь воздуха и топлива в цилиндры двигателя, где свеча зажигания воспламеняет смесь.

Пропан имеет несколько преимуществ, которые делают генераторы пропана особенно подходящими для использования в жилых домах.Бензин и дизельное топливо могут испортиться через несколько лет, и если держать в доме канистру с любым топливом, могут образовываться пары. Бензин и дизельное топливо также могут быть пролиты, что затруднит очистку. Напротив, пропан можно хранить бесконечно без риска утечки. Важно отметить, что у многих домовладельцев уже есть под рукой баллон с пропаном, что избавляет от необходимости держать в доме дополнительную канистру с топливом.


Что такое генераторы природного газа и как они работают?

Генераторы природного газа очень похожи на генераторы пропана.Оба требуют свечей зажигания, и оба имеют чистые профили выбросов. Использование природного газа обычно практично только в тех местах, которые обслуживаются распределительной сетью природного газа, а хранение в хранилище редко является вариантом. В сельской местности это не всегда так.

Генераторы природного газа хорошо подходят для коммерческого и промышленного применения, где есть надежные поставки природного газа. В Соединенных Штатах природный газ, как правило, очень доступен и широко доступен. В крупномасштабных приложениях, где используется большое количество топлива, отсутствие необходимости хранить топливо на месте является большим преимуществом.Кроме того, поскольку природный газ горит очень чисто, экологические нормы для генераторов природного газа имеют тенденцию быть значительно менее строгими, чем те, которые применяются к генераторам на жидком топливе, и в результате они иногда могут использоваться более гибко, чем дизельное топливо или бензиновые генераторы.

Что такое двухтопливные и двухтопливные генераторы?

Двухтопливные генераторы - это генераторы, сжигающие два топлива одновременно. Например, некоторые двухтопливные двигатели впрыскивают пропан и дизельное топливо в цилиндры в разное время такта сжатия.Дизельное топливо самовоспламеняется от сжатия, как в дизельном двигателе, в результате чего также сгорает пропан. В результате получается двигатель, который демонстрирует преимущества как дизельного, так и пропанового двигателей в одной машине.

Двухтопливные двигатели могут работать на двух видах топлива, но работают только с одним топливом за раз. Они обеспечивают своим владельцам гибкость в использовании топлива. Например, для домашних генераторов это гарантирует, что если пропан закончится, генератор сможет продолжать работать на бензине. В промышленных приложениях функция двухтопливного топлива позволяет владельцам оптимизировать свои эксплуатационные расходы, выбирая топливо, которое является наиболее удобным или дешевым для использования в любой момент времени.Например, при добыче нефти и газа возможность работы генератора на природном газе во время его добычи - отличный способ сэкономить на расходах. В сфере электроэнергетики использование генератора на природном газе, а не на дизельном топливе во время озонового сезона ограничивает выбросы оксидов азота, которые способствуют образованию озона.


Резервные генераторы в сравнении с основными и генераторами непрерывного действия

Один из важнейших критериев выбора генератора зависит от того, для чего вы хотите его использовать.Генераторы оцениваются по-разному для конкретного использования и для работы в разных условиях. Подобрать подходящий генератор для работы - все равно что установить правильные батареи в жилом доме: одна батарея запускает двигатель жилого дома, поэтому он должен дать мощный импульс электричества, в то время как аккумулятор для отдыха, запускающий свет и холодильник, должен выделять медленное количество энергии. электричество в течение более длительного времени.

Аналогичным образом можно представить себе генераторы

- будет ли потребность в мощности очень высокой в ​​течение короткого периода времени или достаточно высокой в ​​течение длительного периода времени, или генератор будет использоваться непрерывно? Это три основные категории использования генераторов: резервная мощность, основная мощность и постоянная мощность.

Многие генераторы в настоящее время производятся по модульному принципу, что дает возможность наилучшего сочетания двигателя и генератора переменного тока в соответствии с областью применения.

Отдельный генератор может использоваться для разных приложений и иметь разные номинальные значения выходной мощности, указанные на паспортной табличке, в зависимости от приложения. Другими словами, один и тот же генератор может обеспечивать 100% своей максимальной номинальной мощности в одном приложении, например, в аварийном режиме, но только 70% в непрерывном режиме.

Что такое генераторная установка? | BigRentz

Когда вы начнете изучать варианты резервного питания для вашего бизнеса, дома или на рабочем месте, вы, скорее всего, встретите термин «генераторная установка.«Что такое генераторная установка? И для чего это используется?

В двух словах, «генераторная установка» - это сокращение от «генераторная установка». Его часто используют как синонимы более известного термина «генератор». Это портативный источник питания, в котором для выработки электроэнергии используется двигатель.

Для чего используется генераторная установка?

Современное общество не может работать без электричества. От Wi-Fi и связи до освещения и климат-контроля - предприятиям и домам для нормальной работы требуется постоянный поток электроэнергии.

Генераторные установки

могут добавить дополнительный уровень безопасности в случае отключения электроэнергии или отключения электроэнергии. Резервные генераторы могут поддерживать работу критически важных систем в медицинских учреждениях, на предприятиях и в домах в случае отключения электроэнергии.

Генераторы

также могут обеспечивать автономное электроснабжение в удаленных местах вне электросети. К ним относятся строительные площадки, кемпинги, сельские районы и даже шахты глубоко под землей. Они позволяют людям использовать силу, чтобы строить, исследовать или жить вдали от проторенных дорог.

Есть разные типы электрогенераторов. Все они имеют одинаковые компоненты, требуют определенного вида топлива и установлены в базовой раме. Но есть и некоторые ключевые отличия.

Как работает генераторная установка?

Электрические генераторы работают так же, как и автомобили. У них есть «первичный двигатель» (двигатель) и генератор переменного тока.

  • Двигатель преобразует топливо, такое как бензин, дизельное топливо, биогаз или природный газ (химическая энергия), в механическую энергию.
  • Механическая энергия вращает ротор генератора переменного тока для создания электрической энергии.
  • Генераторы переменного тока состоят из двух частей: ротора и статора. Когда ротор вращается, магнитное поле между ротором и статором создает напряжение (электромагнитная индукция).
  • Когда напряжение на статоре подключается к нагрузке, создается стабильный электрический ток.

Многие дома и предприятия считают использование генераторов бесценным, потому что, когда энергия произведена, ее можно сразу использовать.Генераторы эффективно устраняют любые перебои в работе из-за потери мощности.

Генераторы переменного тока и постоянного тока: в чем разница?

Все генераторы используют электромагнитную индукцию, но разные установки могут производить два разных вида электроэнергии - переменный ток (AC) или постоянный ток (DC).

Подавляющее большинство генераторов - это генераторные установки переменного тока, но стоит знать разницу.

Как следует из названия, переменный ток меняет направление.Он колеблется взад и вперед десятки раз в секунду. Электричество переменного тока может передаваться под высоким напряжением, что делает его полезным для доставки на большие расстояния по электрической сети. Трансформатор «понижает» напряжение для использования в меньших масштабах. Генераторы переменного тока используются для запуска небольших двигателей, бытовой техники, компьютеров и оргтехники.

Постоянный ток протекает в одном направлении при более низком напряжении. Он остается неизменным от генератора до конечного пункта назначения. Генераторы постоянного тока питают большие электродвигатели (например, системы метро), батареи и солнечные элементы, а также светодиодные фонари.

Из каких компонентов состоит генераторная установка? Генераторные установки

обычно состоят из следующих компонентов:

  • Двигатель / мотор. Основной компонент генераторной установки, он работает на топливе. Хорошие двигатели созданы достаточно мощными, чтобы удовлетворять спрос и работать в неблагоприятных условиях (например, в плохую погоду).
  • Генератор. Этот компонент преобразует механическую энергию в электричество; без него нет силы.
  • Панель управления. Он действует как «мозг» генераторной установки, контролируя и регулируя все другие компоненты.
  • Топливная система. Этот компонент состоит из резервуаров и шлангов, по которым топливо подается в двигатель.
  • Регулятор напряжения. Управляет величиной напряжения, которое генерирует генераторная установка, и преобразует ток переменного тока в ток постоянного тока.
  • Опорная рама / корпус. Базовая рама поддерживает генератор и удерживает компоненты вместе. Он также служит антивибрационной системой и системой заземления и может содержать или не размещать топливный бак. Его можно установить на колеса, чтобы сделать его портативным.
  • Шнуровой механизм или аккумулятор. Первоначальная искра необходима для запуска процесса сгорания портативного генератора. Обычно это происходит либо через механизм тянущего троса (например, газонокосилка), либо через стартер, работающий от батареи постоянного тока.
  • Ручной или автоматический переключатель. Передаточный переключатель направляет мощность между основным источником (сетевое питание) и вспомогательным (генератором). Это поддерживает постоянный поток электроэнергии и предотвращает опасные сбои.
  • Дефлектор или корпус . Этот контейнер, часто изготовленный из нержавеющей стали, снижает уровень шума, предотвращает коррозию и облегчает воздушный поток для охлаждения двигателя.

Генераторы не требуют интенсивного обслуживания, но важно понимать их внутренние механизмы. Таким образом, вы можете выполнять профилактическое и общее обслуживание по мере необходимости, а также знать, как заказывать запасные части.

Какие бывают типы генераторных установок? Генераторы

бывают разных размеров и могут использовать разные источники топлива.Ниже приведены различные топливные системы генератора, включая плюсы и минусы каждой из них.

Генераторы бензиновые

Бензиновые генераторы - самый популярный вариант, потому что бензин легко доступен. Газовые генераторные установки также имеют низкую цену и чрезвычайно портативны.

Однако время использования газового генератора может быть недолгим и расходовать топливо неэффективно. Бензин годен при хранении около года. Но он также легко воспламеняется, что может создать опасность в определенных условиях.

Дизель-генераторы

Дизельные двигатели мощнее бензиновых. Дизельное топливо также менее легко воспламеняется, и его доступность широко распространена. При правильном обслуживании дизельные генераторы могут прослужить долго.

Основные недостатки заключаются в том, что дизельное топливо годится только около двух лет, а его широкое использование обходится дорого. Дизельные двигатели также создают большие выбросы.

Биодизельные генераторы

Биодизельное топливо представляет собой смесь дизельного топлива и других биологических источников, таких как животный жир или растительное масло.Поскольку он горит с меньшими выбросами нефти, он более экологичен, создает меньше отходов и уменьшает следы ископаемого топлива.

Однако большим недостатком является уровень шума, связанный с биодизельными двигателями.

Опции с низким уровнем выбросов

Генераторы

также могут работать с вариантами с низким уровнем выбросов, включая природный газ, пропан или солнечную энергию.

  • Природный газ широко доступен и доступен по цене, его можно использовать прямо из запасов сланца, что означает отсутствие дозаправки.Однако большой недостаток заключается в том, что генератор природного газа нелегко переносить и дорого устанавливать.
  • Пропан горит чисто и имеет длительный срок хранения, но при этом очень легко воспламеняется. Стоимость установки выше, и эти генераторы сжигают в три раза больше топлива, чем те, которые работают на дизельном топливе.
  • Солнечные генераторы заряжаются от солнца, поэтому следы ископаемого топлива отсутствуют, а работа проста. Недостатком здесь является ограниченное энергоснабжение.Кроме того, время зарядки медленное; если накоплено недостаточно заряда, нестабильная подача топлива может стать причиной сбоев.

Небольшие бытовые резервные генераторы обычно используют бензин, но более крупные промышленные генераторы обычно работают на дизельном топливе или природном газе.

Размеры и использование генераторной установки Генераторы

имеют различную выходную мощность и разную частоту вращения двигателя. Они могут стоять отдельно или соединяться со зданиями. Некоторые портативные генераторы имеют колеса или устанавливаются на прицепах, поэтому их можно буксировать из одного места в другое.

При выборе генераторной установки вам необходимо изучить такие характеристики, как выработка электроэнергии, топливная эффективность, надежность и прочная конструкция.

Также полезно знать выходную электрическую мощность: выходная мощность измеряется в ваттах или киловаттах. Генераторы большего размера могут производить больше электроэнергии, но имеют более высокий расход топлива; однако генераторы меньшего размера могут не производить необходимую мощность.

Четкое понимание ваших требований к электропитанию - ключ к выбору качественной генераторной установки.

Преимущества генераторных установок

Если ваш дом или бизнес обслуживается устаревшими электростанциями или линиями, то вы знакомы с перебоями в работе. То же самое, если вы живете или работаете в регионе, подверженном экстремальным погодным явлениям, таким как ураганы или метели.

Потеря мощности означает, что вы фактически отключились. Для предприятий любые перебои или простои могут привести к серьезным финансовым потерям.

Следовательно, использование генераторной установки дает множество преимуществ.

  • Может использоваться как основной или резервный источник питания.
  • Служит основным источником энергии для строительных проектов или удаленных работ.
  • Работает как аварийный источник питания в случае неожиданного отключения электроэнергии в сети.
  • Обеспечивает защиту от сбоев, которые могут нарушить работу.
  • Обеспечивает экономию в регионах, где пиковые потребности в сети высоки и, как следствие, дороги.

Аварийные генераторы электроэнергии обеспечивают надежную подачу электроэнергии для предотвращения финансовых потерь и нарушений безопасности.Они могут даже предотвратить гибель людей в больницах и домах престарелых. Большинство предприятий полагаются на генераторы, чтобы уменьшить негативные последствия отключения электроэнергии. Это помогает им продолжать работать даже в трудные времена.

Наличие генераторной установки на случай перебоя в электроснабжении может быть спасением, иногда буквально. И даже в ситуациях, которые не совсем опасны для жизни и смерти, генераторная установка может обеспечить бесперебойную работу без перебоев.

Похожие сообщения











Руководство по покупке лучшего генератора - Consumer Reports

Не позволяйте дождю, снегу или ветру держать вас в темноте.Рассмотрите эти варианты, чтобы убедиться, что вы получите лучший генератор для ваших нужд.

Автоматическое отключение CO
Эта важная функция безопасности автоматически отключает двигатель генератора, если встроенный датчик CO определяет уровни содержания смертоносного газа до определенных уровней. Портативный генератор должен иметь эту функцию и пройти тесты безопасности CR, чтобы занять место в нашем списке генераторов, рекомендованных CR. Все больше брендов, чем когда-либо, предлагают модели с этой технологией, в том числе такие тяжеловесы, как Generac, Honda и Ryobi.Фактически, в нашем рейтинге более десятка генераторов с защитным отключением CO. Вы можете встретить такие маркетинговые термины, как «CO Guard», «CO Protect», «CO Detect», «CO Shield» или «CO Sense». Чтобы проверить, соответствует ли генератор одному из этих двух стандартов, можно найти один из следующих сертификатов на упаковке:

• Сертификат ANSI / UL2201 для защиты от угарного газа
• Сертификат безопасности и рабочих характеристик ANSI / PGMA G300

Двигатель с низким содержанием CO
Дополнительная функция безопасности, которую используют такие бренды, как Ryobi и Echo, для защиты от риска отравления угарным газом.

Автоматический запуск
Когда питание отключается, генератор включается - вы даже пальцем не поднимаете. Это замечательно, если вы много путешествуете или работаете далеко от дома, и не всегда можете быстро добраться туда в экстренной ситуации.

Электрический запуск
Некоторые портативные модели предлагают эту кнопочную альтернативу запуску двигателя от руки. Просто учтите добавленную стоимость (около 50 долларов), если аккумулятор не входит в комплект. Стационарные модели имеют автоматический запуск.

Альтернативный запас топлива
Большинство портативных моделей работают только на бензине, хотя некоторые из них оборудованы для работы от баллона с пропаном или природного газа, а другие можно переоборудовать с помощью комплектов.

Указатель уровня топлива
Особенно во время длительных отключений электроэнергии вы можете сразу оценить, сколько топлива осталось в вашем портативном генераторе.

Отсечка при низком уровне масла
Если уровень масла падает ниже минимального уровня, генератор отключается, чтобы предотвратить повреждение двигателя.Обычно это стандартная функция для стационарных генераторов, но все чаще встречается в портативных.

Несколько розеток
Четыре или более позволяют оптимально использовать мощность, распределяя нагрузку, хотя мы рекомендуем использовать их только в крайних случаях дома или во время вашего отсутствия, например, в кемпинге. См. Следующий раздел о безобрывных переключателях.

Съемная консоль
Подключается к генератору, чтобы вы могли подключать электроприборы, не прокладывая (потенциально опасные) удлинители на открытом воздухе.

Как работают генераторы и динамо-машины

Как работают генераторы и динамо-машины - объясните это Рекламное объявление

Нефть может быть любимым топливом в мире, но ненадолго. В современных домах в основном используется электричество. и скоро большинство из нас тоже станет водить электромобили. Электричество очень удобно. Вы можете производить его самыми разными способами, используя все, от угля и нефти до ветра и волн.Вы можете сделать это в в одном месте и используйте его на другом конце света, если хотите. И, как только вы его изготовите, вы можете хранить его в батареях и использовать это дни, недели, месяцы или даже годы спустя. Что делает электрический возможная мощность - и действительно практичная - это превосходный электромагнитный устройство, называемое электрогенератором: разновидность электродвигателя. работа в обратном направлении, которая преобразует обычную энергию в электричество. Давайте подробнее рассмотрим генераторы и узнаем, как они работают!

Фото: Дизельный электрогенератор середины 20-го века, сделанный в музее электростанции REA недалеко от Хэмптона, штат Айова.Любезно предоставлены фотографиями в Кэрол М. Хайсмит Архив, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Откуда берется электричество?

Лучший способ понять электричество - начать с того, что его собственное название: электрическая энергия. Если вы хотите запустить что-нибудь электрические, от тостера или зубную щетку MP3-плеер или телевидение, вам необходимо обеспечить его постоянным запасом электроэнергии. Откуда ты это возьмешь? Есть основной закон физики называется закон сохранения энергии, который объясняет, как можно получить энергия - и как вы не можете.Согласно этому закону существует фиксированный количество энергии во Вселенной и некоторые хорошие новости и некоторые плохие новости о том, что мы можем с этим сделать. Плохая новость в том, что мы не можем создавать больше энергии, чем у нас уже есть; хорошая новость в том, что мы не можем уничтожить любую энергию. Все, что мы можем сделать с энергией, это преобразовать из одной формы в другую.

Фото: Большой электрогенератор, приводимый в движение паром, на геотермальной электростанции «Кожа» компании CalEnergy в округе Империал, Калифорния.Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Если вы хотите найти электричество для питания своего телевизора, вы не будет производить энергию из воздуха: сохранение энергии говорит нам, что это невозможно. Вы будете использовать энергию преобразуется из какой-либо другой формы в необходимую вам электрическую энергию. Обычно это происходит на электростанции. на некотором расстоянии от вашего дома. Подключите телевизор к розетке, и электрическая энергия течет в него через кабель.Кабель намного длиннее, чем вы думаете: на самом деле он проходит от вашего телевизора - под землей или по воздуху - до электростанция, на которой для вас подготавливается электроэнергия из богатое энергией топливо, такое как уголь, нефть, газ или атомное топливо. В этих экологически чистые времена, часть вашей электроэнергии также будет поступать из ветряные турбины, гидроэлектростанции (которые вырабатывают энергию, используя энергию плотин рек) или геотермальную энергию (внутренняя нагревать). Откуда бы ни пришла ваша энергия, она почти наверняка будет превратился в электричество с помощью генератора.Только солнечные элементы и топливные элементы производить электричество без использования генераторов.

Рекламные ссылки

Как мы можем производить электричество?

Фото: Типичный электрогенератор. Он может производить до 225 кВт электроэнергии и используется для испытаний прототипов ветряных турбин. Фото Ли Фингерша любезно предоставлено Министерство энергетики США / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Если вы читали нашу подробную статью о электродвигатели, вы уже довольно много знают, как работают генераторы: генератор - это просто электродвигатель, работающий в обратном направлении.Если ты не прочтите эту статью, вы можете быстро взглянуть, прежде чем читать на - но вот краткое изложение в любом случае.

Электродвигатель - это, по сути, просто плотный моток медной проволоки, намотанный на железный сердечник, который свободно вращается с высокой скоростью внутри мощного постоянного магнита. Когда вы подаете электричество в медную катушку, она становится временный магнит с электрическим приводом - другими словами, электромагнит - и создает вокруг себя магнитное поле. Этот временное магнитное поле противодействует магнитному полю, которое постоянный магнит создает и заставляет катушку вращаться.Немного продуманная конструкция, катушка может непрерывно вращаться в в том же направлении, вращаясь вокруг и вокруг и приводя в действие что-нибудь из электрическая зубная щетка к электричке.

Фотография: Вращающаяся часть (ротор) типичного небольшого электродвигателя. Электрогенератор имеет точно такие же компоненты, но работает противоположным образом, превращая движение в электрическую энергию.

Так чем же генератор отличается? Предположим, у вас есть электрический зубная щетка с аккумулятором внутри.Вместо того, чтобы позволить батарее питать двигатель, который толкает щетку, что, если бы вы сделали противоположный? Что, если вы несколько раз поворачиваете щетку вперед и назад? То, что вы делали бы, было бы вручную крутить электродвигатель. ось вокруг. Это заставит медную катушку внутри двигателя повернуться постоянно внутри его постоянного магнита. Если вы переместите электрический провод внутри магнитного поля, вы заставляете течь электричество через провод - по сути, вы производите электричество. Так что держи поворачивая зубную щетку достаточно долго, и теоретически вы получите электричества достаточно для подзарядки аккумулятора.По сути, вот как генератор работает. (На самом деле, это немного сложнее, чем это и вы не можете зарядить зубную щетку таким образом, хотя добро пожаловать!)

Как работает генератор?

Изображение: такой простой генератор вырабатывает переменный ток (электрический ток, который периодически меняет направление на противоположное). Каждая сторона генератора (зеленая или оранжевая) движется вверх или вниз. Когда он движется вверх, он будет генерировать односторонний ток; когда он движется вниз, ток течет в обратном направлении.Если вы измеритель, подключенный к проводу, вы не знаете, в какую сторону движется провод: все, что вы видите, - это то, что направление тока периодически меняется на противоположное: вы видите переменный ток.

Возьмите кусок провода и подключите его к амперметру (то, что измеряет ток) и поместите его между полюсами магнита. Теперь резко проведите проволокой сквозь невидимое магнитное поле, создаваемое магнитом, и через провод на короткое время протекает ток (регистрируемый на измерителе). Это фундаментальная наука, лежащая в основе электрогенератора, продемонстрированная в 1831 году британским ученым Майклом Фарадеем. (прочитать краткая биография или длинная биография).Если вы переместите провод в противоположном направлении, вы создадите ток, который течет в обратном направлении. (Если вам интересно, вы можете выяснить направление, в котором течет ток, используя то, что называется правило правой руки или правило генератора, которое является зеркальным отображением правила левой руки, используемого для определения того, как работают двигатели.)

Важно отметить, что вы генерируете ток только тогда, когда вы перемещаете провод через магнитное поле (или когда вы перемещаете магнит мимо провода, что равносильно тому же).Недостаточно просто поднести провод к магниту: для выработки электричества провод должен пройти мимо магнита или наоборот. Предположим, вы хотите производить много электроэнергии. Поднимать и опускать провод в течение всего дня не будет особенным удовольствием, поэтому вам нужно придумать способ, как провести провод мимо магнита, установив тот или иной из них на колесо. Затем, когда вы поворачиваете колесо, проволока и магнит перемещаются друг относительно друга, и возникает электрический ток.

А теперь самое интересное.Предположим, вы сгибаете проволоку в петлю, помещаете ее между полюсами магнита и располагаете так, чтобы она постоянно вращалась, как на схеме. Вероятно, вы увидите, что при повороте петли каждая сторона провода (оранжевая или зеленая) иногда будет двигаться вверх, а иногда - вниз. Когда он движется вверх, электричество течет в одну сторону; когда он движется вниз, ток будет течь в обратном направлении. Таким образом, базовый генератор, подобный этому, будет производить электрический ток, который меняет направление каждый раз, когда петля провода переворачивается (другими словами, переменный ток или переменный ток).Однако большинство простых генераторов на самом деле вырабатывают постоянный ток - так как же им управлять?

Генераторы постоянного тока

Так же, как простой электродвигатель постоянного тока использует электричество постоянного тока (DC) для создания непрерывного вращательного движения, так и простой генератор постоянного тока производит стабильную подачу электричества постоянного тока, когда он вращается. Как двигатель постоянного тока, Генератор постоянного тока использует коммутатор. Это звучит технически, но это всего лишь металлическое кольцо с трещинами в нем, которое периодически меняет местами электрические контакты катушки генератора, одновременно меняя направление тока.Как мы видели выше, простая проволочная петля автоматически меняет направление тока, которое он производит каждые пол-оборота, просто потому, что он вращается, а задача коммутатора - нейтрализовать эффект вращения катушки, обеспечивая создание постоянного тока.

Иллюстрация: Сравнение простейшего генератора постоянного тока с простейшим генератором переменного тока. В этой конструкции катушка (серая) вращается между полюсами постоянного магнита. Каждый раз, когда он поворачивается на пол-оборота, ток, который он генерирует, меняется на противоположный.В генераторе постоянного тока (вверху) коммутатор меняет направление тока на противоположное каждый раз, когда катушка перемещается на пол-оборота, отменяя реверсирование тока. В генераторе переменного тока (внизу) нет коммутатора, поэтому выходная мощность просто поднимается, опускается и меняет направление вращения при вращении катушки. Вы можете увидеть выходной ток от каждого типа генератора на диаграмме справа.

Генераторы переменного тока

Что, если вы хотите генерировать переменный ток (AC) вместо постоянного тока? Тогда вам понадобится генератор, который представляет собой просто генератор переменного тока.Самый простой вид генератора переменного тока похож на генератор постоянного тока без коммутатора. Когда катушка или магниты вращаются мимо друг друга, ток естественным образом растет, падает и меняет направление, давая на выходе переменный ток. Так же, как есть Асинхронные двигатели переменного тока, в которых для создания вращающегося магнитного поля используются электромагниты, а не постоянные магниты, поэтому существуют генераторы переменного тока, которые работают за счет индукции аналогичным образом.

Генераторы в основном используются для выработки электроэнергии от двигателей транспортных средств. В автомобилях используются генераторы, приводимые в движение их бензиновые двигатели, которые заряжают свои аккумуляторов во время движения (переменный ток преобразуется в постоянный диоды или выпрямительные схемы).

Генераторы в реальном мире

Фотография: Генератор переменного тока - это генератор, который вырабатывает переменный ток (переменный ток) вместо постоянного (постоянного). Здесь мы видим, как механик снимает генератор с двигателя подвесной моторной лодки. Фото Есении Росас любезно предоставлено ВМС США.

Производство электричества звучит просто - и это так. Сложность в том, что нужно приложить огромное количество физических усилий. для выработки даже небольшого количества энергии. Вы поймете это, если у вас есть велосипед с динамо-машиной. фары, работающие от колес: вам нужно немного крутить педали, чтобы фары светились - и это просто для производства крошечного количества электричества, необходимого для питания пара лампочек.Динамо - это просто очень маленькое электричество генератор. Напротив, на реальных электростанциях гигантские генераторы электричества приводятся в действие паровыми турбинами. Это немного похоже на вращающиеся пропеллеры или ветряные мельницы, приводимые в движение паром. Пар производится путем кипячения воды с использованием энергии, выделяемой при сжигании угля, масло или другое топливо. (Обратите внимание, как применяется сохранение энергии здесь тоже. Энергия, питающая генератор, поступает от турбина. Энергия, питающая турбину, поступает от топлива.А также топливо - уголь или нефть - изначально поступало с заводов, работающих на энергия Солнца. Суть проста: энергия всегда должна исходить от где-то.)

Сколько мощности вырабатывает генератор?

Генераторы указаны в ваттах (измерение мощности, указывающее, сколько энергии производится каждую секунду). Как и следовало ожидать, чем больше генератор, тем большую мощность он производит. Вот приблизительное руководство от самого маленького до самого большого:

Тип Мощность (Вт)
Велосипед динамо 3
Генератор USB с ручным приводом 20
Ветряная микро турбина 500
Малый дизельный генератор 5000 (5 кВт)
Ветряная турбина 2 000 000 (2 МВт)

Переносные генераторы

Фото: Переносной электрогенератор, работающий от дизель.Фото Брайана Рида Кастильо любезно предоставлено ВМС США.

В большинстве случаев мы принимаем электричество как должное. Мы включаем фонари, телевизоры или стиральные машины, не переставая думать, что электрическая энергия, которую мы используем, должна откуда-то поступать. Но что, если вы работаете на улице, в глуши, и нет источник электричества, который вы можете использовать для питания вашей бензопилы или вашего электрическая дрель?

Одна из возможностей - использовать аккумуляторные инструменты с аккумуляторы. Другой вариант - использовать пневматические инструменты, такие как отбойные молотки.Они полностью механические и питаются от сжатый воздух вместо электричества. Третий вариант - использовать портативный электрогенератор. Это просто небольшой бензиновый двигатель (бензиновый двигатель), похожий на компактный двигатель мотоцикла, с прилагается электрогенератор. Когда двигатель пыхтит, дожигая бензин, он толкает поршень взад и вперед, поворачивая генератор и вырабатывающий на выходе постоянный электрический ток. С участием с помощью трансформатора вы можете использовать такой генератор для производите практически любое напряжение, которое вам нужно, в любом месте, где оно вам нужно.В качестве пока у вас достаточно бензина, вы можете производить собственное электричество поставка на неопределенный срок. Но помните о сохранении энергии: кончится газа, и у вас кончится электричество!

Artwork: Генераторные технологии быстро развивались в 19 веке. Английский химик и физик Майкл Фарадей построил первый примитивный генератор в 1831 году. В течение нескольких десятилетий многочисленные изобретатели создавали практические электрические генераторы. Эта («динамо-электрическая машина») была разработана Эдвардом Уэстоном в 1870-х годах как способ «преобразовывать механическую энергию в электрическую с большей эффективностью, чем прежде.«Он имеет статическое внешнее кольцо из магнитов (синий) и вращающийся якорь (катушки) в центре (красный). Коммутатор (зеленый) преобразует генерируемый ток в постоянный. Из патента США 180 082 переиздание 8 141 Эдварда Уэстона, любезно предоставленного Управлением по патентам и товарным знакам США.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Возможно, вам понравятся эти другие статьи на нашем сайте по смежным темам:

Видео

  • Демонстрация электрического генератора ?: Превосходное короткое видео доктора Джонатана Хэра и Vega Science Trust очень ясно показывает, как перемещение катушки через магнитное поле может производить электричество.
  • Простой генератор: электрический генератор для научной выставки: Уильям Бити дает пошаговое руководство по созданию простого генератора с использованием простых для поиска компонентов (эмалевый провод, магниты, картон и т. Д.).
  • Велогенератор: Как привести в действие кухонный комбайн с помощью велосипеда, приводящего в действие генератор переменного тока (разновидность электрогенератора). Довольно изящный эксперимент, хотя комментарий мог бы быть немного яснее.

Книги

Для читателей постарше
Для младших читателей

Статьи

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2009/2020) Генераторы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/generators.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте ...

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *