Генератор как работает: Как работает генератор электричества?

Содержание

Как работает генератор электричества? | Fogo Ukraine

Генератор электричества является ключевым компонентом любой автономной электростанции. Без его работы невозможно представить полноценное функционирование всей системы. Простыми словами, основная задача генератора электричества сводится к преобразованию энергии, в данном случае из механической в электрическую.

Основные компоненты генератора

Двумя основными частями, на которые можно условно разделить генератор электричества, являются его магнитная система и проводники. Магнитная система, как правило, представлена электромагнитами, а вот в качестве проводников используются катушки. Магниты образуют магнитное поле, а с помощью проводников, которые в нем вращаются, взаимодействие систем приводит к преобразованию магнитного поля в электрическое. Это две основные системы для непосредственной работы генератора, но для его связи с потребителями электропитания необходима дополнительная система, представленная коллектором и щетками, которые определенным образом взаимодействуют между собой.

Принцип работы генератора

Основной принцип работы таких генераторов построен на явлении под названием «самоиндукция». При движении рамки, окружающей неподвижный магнит, в силовых линия создаваемого магнитами магнитного поля, возникает ЭДС или электродвижущая сила. Ее также называют электрическим напряжением для упрощения понимания.

По принципу работы все генераторы можно классифицировать на 2 группы: по типу привода или по тому, как выглядит выходное напряжение.

По типу привода генераторы бывают:

Турбогенератор – для его работы в качестве основного элемента используется либо паровая турбина, либо газотурбинный двигатель. Такой тип генератор предназначен для промышленного использования в больших масштабах.
Гидрогенератор – движение обеспечивается гидравлической турбиной. Является актуальным и востребованным элементов на больших электростанциях, которые используют для работы силу движения речной или морской воды.
Ветрогенератор – по аналогии с предыдущей моделью приводится в действие с помощью альтернативного источника энергии, а именно ветра. Использование распространено как на больших промышленных предприятиях, так и на частных ветряных электростанциях.
Дизельные или бензиновые генераторы – работают на основе дизельного или бензинового двигателя.

Классификация по виду выходного напряжения представлена в следующем виде:

Генераторы постоянного тока.
Генераторы переменного тока.

Генераторы постоянного тока

Самые простой генератор постоянного тока состоит из таких частей, как: силовая рама, магниты, статор, ротор, а также узел со щеткам. К основным преимуществам данного типа генераторов можно отнести:

Возможность нормальной работы при различных условиях окружающей среды.
Относительно небольшие габариты и уменьшенный, в сравнении с другими генераторами, вес устройства.

Нет образования вихревых токов.

Генераторы переменного тока

Также имеет название альтернатор. Конструктивно практически не отлаются от генераторов постоянного тока. Но во многих современных устройствах и, в том числе автономных электростанциях, используются генераторы, преобразующие механическую энергию в электрическую энергию переменного тока посредством движения (вращения) катушки в магнитном поле. Могут также подразделяться на 2 подтипа:

Синхронные.
Асинхронные.

Основное отличие этих двух видов генераторов состоит в том, что в синхронных моделях предусмотрена жесткая связь между частотой вращения ротора и ЭДС, индуцируемой в статоре, а в асинхронны же данная связь отсутствует.

Рассматривая более подробно генераторы постоянного и переменного тока, можно сказать, что конструктивно они во многом похожи, а основные отличия заключаются в работе и техническом исполнении отдельных элементов конструкции.

Сегодня генераторы активно используются как в бытовых сферах, так и для промышленности и производства. К примеру, дизельные электростанции, которые могут стать незаменимым средством резервного или даже основного электроснабжения, также используют в своей работе подобные генераторы электричества.

Как работает генератор кислорода: принципы работы

Большинство предприятий, постоянно потребляющих кислород, отказались от заправки баллонов в пользу собственного производства. Газ, способный окислять большинство известных химических соединений, используется практически во всех сферах деятельности человека: от металлургии до медицины. Оборудование для его получения различается производительностью, чистотой конечного продукта, а также его давлением на выходе. Чтобы выбрать установку, удовлетворяющую всем технологическим условиям, потребителю приходится разбираться, как работают генераторы кислорода разных типов.

Криогенные установки

В металлургии применяются высокопроизводительные воздухоразделительное оборудование, использующее криогенный метод получения газов. Объемы производства позволяют обеспечить кислородом доменный и конвертерный процессы, заполнить магистрали для стационарных газорезательных установок и ручных резаков, а содержание примесей в конечном продукте не превышает 0,5%.

Технология включает в себя следующие этапы:

сжатие атмосферного воздуха при помощи многоступенчатых турбинных установок, реже — компрессоров;
отбор тепла, выделяющегося в процессе компримирования;
испарение.

При сжатии все компоненты воздуха переходят в жидкое состояние. Во время испарения система управления установки контролирует температуру и давление. Компоненты воздуха имеют различные точки кипения, за счет чего переходят в газообразное состояние пофракционно.

К преимуществам криогенных установок относят возможность получения жидкого азота и аргона, являющихся ценными попутными продуктами. Основной недостаток — высокая энергоемкость, что ограничивает их применение в коммерческих целях.

Мембранные генераторы

Генераторы работают при давлениях до 10 бар. Их работа основана на разнице в скоростях прохождения кислорода и азота через полупроницаемую мембрану из полимерного материала. Установки отличаются малыми габаритами, низким энергопотреблением и нетребовательностью в обслуживании.

В состав конечного продукта входит до 45% кислорода, поэтому такие генераторы чаще называют концентраторами. Мембранные установки используются на рыбозаводах, животноводческих комплексах, а также для медицинских и косметологических процедур.

Адсорбционные генераторы

Метод адсорбции позволяет получить технический кислород чистотой 90 — 95%, который можно применять для газопламенной резки, извлечения из руд ценных металлов, а также для других технологических задач.

Основной элемент установки — адсорбер. Он представляет собой емкость, заполненную цеолитом. В адсорбер закачивают воздух, и минерал поглощает азот, а целевой продукт поступает к потребителям. Процесс адсорбции проходит при пульсирующем давлении 3 — 8 атмосфер, после чего оно сбрасывается до атмосферного и проходит фаза регенерации цеолита. Так как работают генераторы кислорода непрерывно, в их состав входит минимум два адсорбера.

Эксплуатация установок не требует применения реагентов. Цеолит полностью регенерируется, и если для сжатия воздуха применяется безмасляный компрессор, может служить бесконечно долго.

Электролизеры

Электролитические генераторы кислорода дают продукт высокой чистоты на выходе. Единственная примесь — влага — полностью удаляется путем вымораживания. Работа генератора основана на разделении воды на кислород и водород под действием постоянного тока. Самые маленькие установки такого типа применяются в лабораториях для исследований и анализов. Максимальная производительность генератора ограничивается мощностью кабельного ввода.

Наша продукция

Смотреть каталог

Как работает портативный домашний генератор?

Когда возникает чрезвычайная ситуация, стоит быть готовым. Независимо от того, страдает ли ваш район от случайных отключений электроэнергии из-за штормов или дорожно-транспортных происшествий, наличие генератора под рукой может поддерживать ваш дом или бизнес в рабочем состоянии до тех пор, пока электричество не вернется. Портативный генератор работает, превращая бортовой генератор в электричество, которое затем используется для питания вашего дома. Он имеет газовый двигатель и розетки, к которым можно подключить удлинители для питания многих предметов.

В компании Knee’s Electrical Services наши лицензированные электрики установили тысячи резервных и переносных генераторов и разбираются во всех тонкостях этих устройств, а также в том, какой из них лучше всего соответствует вашим потребностям. Сегодня мы поделимся частями портативного генератора и узнаем, подходит ли он вам. Домашние генераторы работают, тщательно контролируя электропитание вашего дома. Всякий раз, когда он обнаруживает проблему, он автоматически включается, чтобы предотвратить потерю мощности

Детали портативного генератора

Во многом подобно электроустановке, только в миниатюре, портативный генератор работает путем преобразования механической энергии в электрическую. Многие модели используют газ как дешевый и удобный способ начать этот процесс, но вы также можете найти дизельные или пропановые агрегаты.

Пять основных компонентов портативного генератора:

Двигатель внутреннего сгорания: Рабочая лошадка генератора. В эту камеру впрыскивается топливо, где создается искра, преобразующая топливо в механическую энергию.
Генератор: Здесь происходит «волшебство». Генератор состоит из двух частей для преобразования механической энергии в электрическую. Вращающийся компонент, часто называемый ротатором, создает магнитное поле вокруг группы намотанных катушек, что создает избыток электронов.
Стартер: Проще говоря, стартер запускает ваш генератор. Иногда стартер питается от батареи постоянного тока, а иногда это механизм с вытяжным шнуром.
Топливный бак: Как правило, переносные генераторы работают на газе, дизельном топливе или пропане. Это делает их доступными для первоначального заправки топливом, но имейте в виду, что эти источники топлива не вечны, и очень похожи на газонокосилку, которая не включается, если слишком долго стоит в гараже, запустив генератор пару раз. раз в год будет иметь большое значение для обеспечения того, чтобы ваше топливо все еще было готово, когда оно вам нужно.
Розетки: Количество и конфигурация розеток зависит от марки и модели портативного генератора. Часто, чем дороже ваш генератор, тем больше комбинаций типов розеток у вас будет.

Подходит ли вам портативный генератор?

Портативные генераторы — это удобное и экономичное решение для получения энергии, но оно может подойти не всем. Наши технические специалисты Knee’s Electrical Services профессионально устанавливают как резервные, так и переносные генераторы, и мы можем помочь вам решить, какой тип генератора подходит вам и вашему дому.

Мы понимаем, что бюджет является решающим фактором при покупке генератора, и вы можете найти портативный блок менее чем за 2000 долларов. На самом деле, есть много вариантов на 3 кВт всего за 500 долларов. Также нет затрат на установку портативного генератора. Однако то, за что вы экономите, вы платите ручным трудом и ограниченной мощностью .

В отличие от резервных генераторов, которые запускаются автоматически при отключении электроэнергии, переносные генераторы необходимо запускать вручную и часто заправлять. Кроме того, вам нужно подумать о типах приборов, подключенных к портативному генератору. Поскольку вам нужно будет вручную подключить удлинитель к вашей портативной системе с ограниченной конфигурацией розеток, вам необходимо учитывать мощность, необходимую для питания необходимых вам устройств. Портативные генераторы также могут быть опасны, если их оставить в помещении.

Эти системы производят окись углерода, и при отсутствии надлежащей вентиляции могут иметь вредные последствия. Обязательно запустите генератор на улице и приобретите палатку, если вы не уверены, что система будет работать нормально в ненастную погоду, например, в дождь. Чтобы узнать больше о вариантах генератора для вас и вашего дома, позвоните сегодня в нашу опытную команду в Knee’s Electrical Services. Мы с радостью порекомендуем вам устройство, которое соответствует вашему бюджету и потребностям в энергии.

Чтобы узнать больше об установке генератора или о том, как наша команда может вам помочь, позвоните нам по телефону (765) 201-7220 или свяжитесь с нами через Интернет.

Как работает генератор | TurbineGenerator

Генератор, изображенный выше, представляет собой небольшой цилиндрический турбогенератор со стальным внешним корпусом.

Как было сказано ранее, механическая энергия, необходимая для работы генератора, может исходить от нескольких различных сил. Каждая отдельная сила в конечном итоге создаст вращающую силу внутри турбогенератора. Давайте пошагово рассмотрим, как работает генератор, используя схему выше:

( 1 ) Точка 1 на рисунке выше представляет собой вращающийся ротор, прикрепленный к валу турбины. Основная задача ротора — поглощать механическую энергию снаружи генератора и использовать ее для создания вращательного движения. Ротор в турбогенераторе может быть прикреплен к набору лопастей ветряной турбины, набору лопастей реактивной или импульсной паровой турбины, лопастям гидротурбины или газовому двигателю.

( 2 ) Вал турбины начнет вращаться вместе с ротором, что приведет к вращению всех внутренних частей машины.

( 3 ) К валу турбины прикреплена катушка из медной проволоки, которая вращается с той же скоростью, что и вал турбины, и часто называется якорем.

( 4 ) По обе стороны от якоря, на корпусе генератора, у нас есть два магнита полярного поля, которые создают магнитное поле внутри пространства внутри генератора. Когда ротор, вал и якорь вращаются, они движутся в электрическом поле, создаваемом магнитами.

На рисунке ниже показан тот же генератор с другой точки зрения, как если бы вы смотрели вдоль вниз через круглую верхнюю часть цилиндра турбины. С этой точки зрения легче увидеть, что якорь вращается внутри генератора, при этом каждый конец движется противоположно другому. Поскольку один конец вращается вверх через магнитное поле, противоположная сторона будет вращаться вниз и, в конечном итоге, по полному кругу, который повторяется много раз.

( 5 ) Когда турбина вращает якорь под действием магнитного поля, в медной катушке якоря возникает электрический ток.

Ток создается благодаря закону электромагнетизма, называемому Закон индукции Фарадея , открытому в 1800-х годах. Этот закон гласит, что проволочный проводник, который создает движение через магнитное поле, создает электрический ток, и что сила тока равна скорости изменения через магнитное поле. Так, чем быстрее вращается медная катушка, тем больше будет создаваться электрического тока.

( 6 ) Наконец, произведенное электричество можно извлечь из генератора. Способ извлечения электроэнергии зависит от того, как она будет использоваться.

Примечание: в этом конкретном случае мы получаем электрическую энергию, вырабатываемую в двух разных направлениях (поскольку одна катушка вращается вверх, а другая вниз), поэтому на выходе получается переменный ток.

Генератор как работает: Как работает генератор электричества? | Fogo Ukraine