Cilvēki izmanto elektriskās strāvas enerģiju gandrīz visās savas darbības jomās. Tagad nav viegli iedomāties dzīvi bez elektrības, kas tiek pārveidota no mehāniskās enerģijas ar speciālu iekārtu palīdzību. Ļaujiet mums sīkāk apsvērt, kā šis process notiek un kā tiek sakārtoti mūsdienu ģeneratori.
Saturs
Mehāniskās enerģijas pārvēršana elektroenerģijā
Jebkurš ģenerators darbojas pēc magnētiskās indukcijas principa. Vienkāršāko ģeneratoru var uzskatīt par spoli, kas griežas magnētiskajā laukā. Ir arī variants, kurā spole paliek nekustīga, bet magnētiskais lauks to tikai šķērso. Šīs kustības laikā tiek ģenerēta maiņstrāva.Saskaņā ar šo principu visā pasaulē darbojas milzīgs skaits ģeneratoru, kas apvienoti barošanas sistēmā.
Ģeneratora ierīce un dizains
Standarta elektroenerģijas ģeneratoram ir šādas sastāvdaļas:
- Rāmis, kuram ir piestiprināts stators ar elektromagnētiskajiem poliem. Tas ir izgatavots no metāla, un tam ir jāveic visu mehānisma elementu aizsargfunkcija.
- Stators, kuram ir pievienots tinums. Tas ir izgatavots no feromagnētiskā tērauda.
- Rotors ir kustīgs elements, uz kura serdes ir tinums, kas veido elektrisko strāvu.
- Komutācijas iekārta, kas novirza elektrību no rotora. Tā ir kustīgu vadošu gredzenu sistēma.
Atkarībā no mērķa ģeneratoram ir noteiktas konstrukcijas iezīmes, taču ir divas sastāvdaļas, kas ir jebkurai ierīcei, kas pārvērš mehānisko enerģiju elektroenerģijā:
- Rotors ir kustīga viengabala dzelzs daļa;
- Stators ir fiksēts elements, kas izgatavots no dzelzs loksnēm. Tā iekšpusē ir rievas, kuru iekšpusē atrodas stieples tinums.
Lai iegūtu lielāku magnētisko indukciju, starp šiem elementiem jābūt nelielam attālumam. Pēc konstrukcijas ģeneratori ir:
- Ar kustīgu armatūru un statisko magnētisko lauku.
- Ar fiksētu armatūru un rotējošu magnētisko lauku.
Šobrīd biežāk sastopamas iekārtas ar rotējošiem magnētiskajiem laukiem, jo. daudz ērtāk ir noņemt elektrisko strāvu no statora nekā no rotora. Ģeneratora ierīcei ir daudz līdzību ar elektromotora konstrukciju.
Ģeneratora ķēde
Elektriskā ģeneratora darbības princips: brīdī, kad puse tinuma atrodas uz viena no poliem, bet otra uz pretējā, strāva virzās pa ķēdi no minimālās uz maksimālo vērtību un otrādi.
Ģeneratoru klasifikācija un veidi
Visus elektriskos ģeneratorus var sadalīt atbilstoši darba kritērijam un degvielas veidam, no kura tiek ražota elektroenerģija. Visi ģeneratori ir sadalīti vienfāzes (izvades spriegums 220 volti, frekvence 50 Hz) un trīsfāžu (380 volti ar frekvenci 50 Hz), kā arī darbības princips un degvielas veids, kas tiek pārveidots elektrībā. . Pat ģeneratorus var izmantot dažādās jomās, kas nosaka to tehniskos parametrus.
Pēc darba principa
Atsevišķi asinhronie un sinhronie ģeneratori.
Asinhrons
Asinhronajiem ģeneratoriem nav precīzas attiecības EMF uz rotora ātrumu, bet šeit darbojas termins "slīdēšana S". Tas nosaka šo atšķirību. Slīdes vērtība ir aprēķināta, tāpēc asinhronā motora elektromehāniskajā procesā joprojām ir zināma ģeneratora elementu ietekme.
Sinhrons
Šādam ģeneratoram ir fiziska atkarība no rotora rotācijas kustības līdz ģenerētās elektroenerģijas frekvencei. Šādā ierīcē rotors ir elektromagnēts, kas sastāv no serdeņiem, tinumiem un poliem. Stators ir spoles, kas savienotas pēc zvaigznes principa un kurām ir kopīgs punkts - nulle. Tieši tajos rodas elektrība.
Rotoru iedarbina ārējs kustīgu elementu (turbīnu) spēks, kas pārvietojas sinhroni. Šāda ģeneratora ierosme var būt gan kontakta, gan bezkontakta.
Pēc dzinēja degvielas veida
Attālinātība no elektrotīkla līdz ar ģeneratoru parādīšanos vairs nekļūst par šķērsli elektroierīču lietošanai.
gāzes ģenerators
Kā degvielu izmanto gāzi, kuras sadegšanas laikā rodas mehāniskā enerģija, kas pēc tam tiek aizstāta ar elektrisko strāvu. Gāzes ģeneratora izmantošanas priekšrocības:
- Drošība videi, jo gāze degšanas laikā neizdala kaitīgus elementus, kvēpus un toksiskus sadalīšanās produktus;
- Ekonomiski ir ļoti izdevīgi dedzināt lētu gāzi. Salīdzinot ar benzīnu, tas maksās daudz mazāk;
- Degvielas padeve tiek veikta automātiski. Pēc vajadzības jāpievieno benzīns un dīzeļdegviela, un gāzes ģenerators parasti ir pievienots gāzes apgādes sistēmai;
- Pateicoties automatizācijai, ierīce sāk darboties neatkarīgi, taču šim nolūkam tai jāatrodas siltā telpā.
Dīzeļa ģenerators
Šī kategorija galvenokārt sastāv no vienfāzes blokiem ar jaudu 5 kW. 220 volti un 50 Hz frekvence ir standarta sadzīves tehnikai, tāpēc dīzeļdegviela labi tiek galā ar standarta slodzi. Kā jūs varētu nojaust, tā darbībai ir nepieciešama dīzeļdegviela. Kāpēc izvēlēties dīzeļa ģeneratoru?
- Relatīvais degvielas lētums;
- Automatizācija, kas ļauj automātiski iedarbināt ģeneratoru, kad tiek pārtraukta strāvas padeve;
- Augsts ugunsdrošības līmenis;
- Ilgu laiku dīzeļa agregāts spēj strādāt bez kļūmēm;
- Iespaidīga izturība – daži modeļi spēj strādāt kopā 4 nepārtrauktas darbības gadus.
Benzīna ģenerators
Šādas ierīces ir diezgan pieprasītas kā sadzīves tehnika. Neskatoties uz to, ka benzīns ir dārgāks nekā gāze un dīzeļdegviela, šādiem ģeneratoriem ir daudz priekšrocību:
- Mazie izmēri ar lielu jaudu;
- Vienkārša darbība: lielāko daļu modeļu var iedarbināt manuāli, un lielāki ģeneratori ir aprīkoti ar starteri. Spriegums tiek regulēts ar noteiktu slodzi, izmantojot īpašu skrūvi;
- Ģeneratora pārslodzes gadījumā automātiski tiek aktivizēta aizsardzība;
- Viegli kopjams un remontējams;
- Neradiet lielu troksni darbības laikā;
- To var izmantot gan iekštelpās, gan ārā, taču jāsargā no mitruma.
Galvenās lietojumprogrammas
Atkarībā no tā, kur ģenerators tiek izmantots, tiek noteikti tā tehniskie parametri. Galvenokārt ģeneratora attiecība pret noteiktu kategoriju pielietojuma jomā nosaka tā jaudu. Pēc darbības jomām ir sadalīti šādi aprīkojuma veidi:
- Mājsaimniecība. To jauda ir no 0,7 līdz 25 kW. Parasti šajā kategorijā ietilpst benzīna un dīzeļa ģeneratori. Tos izmanto sadzīves elektroierīču un mazjaudas iekārtu barošanai, ļoti bieži būvlaukumos. Piemērots kā pārnēsājams elektrības avots, dodoties uz laukiem;
- Profesionāls. Tos var izmantot kā pastāvīgu elektroenerģijas avotu pašvaldību iestādēs un mazajos ražošanas uzņēmumos. Tā jauda nepārsniedz 100 kW;
- Rūpnieciskais.Tos var izmantot lielās rūpnīcās un ražotnēs, kur nepieciešamas lieljaudas iekārtas. Šādu ierīču jauda ir lielāka par 100 kW, tām ir ievērojami izmēri, un tās ir grūti uzturēt nesagatavotai personai.
