Људи користе енергију електричне струје у готово свим областима својих активности. Сада није лако замислити живот без струје, која се уз помоћ посебне опреме претвара из механичке енергије. Размотримо детаљније како се овај процес одвија и како су модерни генератори уређени.
Садржај
Претварање механичке енергије у електричну енергију
Сваки генератор ради на принципу магнетне индукције. Најједноставнији алтернатор се може замислити као калем који се ротира у магнетном пољу. Постоји и варијанта у којој калем остаје непомичан, али га магнетно поље само прелази. Током овог кретања се ствара наизменична струја.По овом принципу ради огроман број генератора широм света, комбинованих у систем напајања.
Уређај и дизајн алтернатора
Стандардни генератор струје има следеће компоненте:
- Оквир на који је причвршћен статор са електромагнетним половима. Израђен је од метала и мора обављати заштитну функцију свих елемената механизма.
- Статор на који је намотај причвршћен. Израђен је од феромагнетног челика.
- Ротор је покретни елемент, на чијем језгру се налази намотај који ствара електричну струју.
- Преклопна јединица која скреће струју са ротора. То је систем покретних проводних прстенова.
У зависности од намене, генератор има одређене карактеристике дизајна, али постоје две компоненте које сваки уређај који претвара механичку енергију у електричну има:
- Ротор је покретни једноделни гвоздени део;
- Статор је фиксни елемент који је направљен од гвоздених лимова. Унутар њега постоје жљебови унутар којих се налази намотај жице.
Да би се постигла већа магнетна индукција, требало би да постоји мала удаљеност између ових елемената. По свом дизајну, генератори су:
- Са покретном арматуром и статичким магнетним пољем.
- Са фиксном арматуром и ротирајућим магнетним пољем.
Тренутно је чешћа опрема са ротирајућим магнетним пољима, јер. много је згодније уклонити електричну струју са статора него из ротора. Генераторски уређај има много сличности са дизајном електромотора.
Коло алтернатора
Принцип рада електричног генератора: у тренутку када је половина намотаја на једном од полова, а друга на супротном, струја се креће кроз коло од минималне до максималне вредности и обрнуто.
Класификација и типови генератора
Сви електрогенератори се могу расподелити према критеријуму рада и врсти горива из којег се производи електрична енергија. Сви генератори су подељени на једнофазне (напон излаз 220 Волти, фреквенција 50 Хз) и трофазне (380 Волти са фреквенцијом од 50 Хз), као и принцип рада и врсту горива које се претвара у електричну енергију. . Чак се и генератори могу користити у различитим областима, што одређује њихове техничке карактеристике.
По принципу рада
Одвојите асинхроне и синхроне алтернаторе.
Асинхрони
Асинхрони генератори немају тачан однос ЕМФ на брзину ротора, али овде ради термин "слип С". Дефинише ову разлику. Вредност клизања је израчуната, тако да још увек постоји одређени утицај елемената генератора у електромеханичком процесу асинхроног мотора.
Синхрони
Такав генератор има физичку зависност од ротационог кретања ротора до генерисане фреквенције електричне енергије. У таквом уређају, ротор је електромагнет који се састоји од језгара, намотаја и полова. Статор су калемови који су повезани по принципу звезде, а имају заједничку тачку - нулу. У њима се производи електрична енергија.
Ротор се покреће страном силом покретних елемената (турбина) који се крећу синхроно. Побуда таквог алтернатора може бити и контактна и бесконтактна.
По врсти моторног горива
Удаљеност од мреже са појавом генератора више не постаје препрека за коришћење електричних уређаја.
генератор гаса
Као гориво се користи гас, при чијем сагоревању настаје механичка енергија, која се затим замењује електричном струјом. Предности коришћења генератора гаса:
- Безбедност за животну средину, јер гас током сагоревања не емитује штетне елементе, чађ и токсичне производе распадања;
- Економски, веома је исплативо сагоревати јефтин гас. У поређењу са бензином, коштаће много мање;
- Снабдевање горивом се врши аутоматски. По потреби је потребно додати бензин и дизел гориво, а генератор гаса је обично прикључен на систем за снабдевање гасом;
- Захваљујући аутоматизацији, уређај улази у акцију самостално, али за то мора бити смештен у топлој просторији.
Дизел генератор
Ова категорија се састоји углавном од једнофазних јединица снаге 5 кВ. 220 волти и фреквенција од 50 Хз су стандардни за кућне апарате, тако да се дизел машина добро носи са стандардним оптерећењем. Као што можете претпоставити, за његов рад је потребно дизел гориво. Зашто одабрати дизел генератор?
- Релативна јефтиност горива;
- Аутоматизација која вам омогућава да аутоматски покренете генератор када је напајање прекинуто;
- Висок ниво заштите од пожара;
- У дужем временском периоду, дизел јединица може да ради без кварова;
- Импресивна издржљивост - неки модели су у стању да раде укупно 4 године непрекидног рада.
Бензински генератор
Такви уређаји су прилично тражени као опрема за домаћинство. Упркос чињеници да је бензин скупљи од гаса и дизела, такви генератори имају много предности:
- Мале димензије са великом снагом;
- Једноставан за руковање: већина модела се може ручно покренути, а већи генератори су опремљени стартером. Напон се регулише под одређеним оптерећењем помоћу посебног завртња;
- У случају преоптерећења генератора, заштита се аутоматски активира;
- Једноставан за одржавање и поправку;
- Немојте правити велику буку током рада;
- Може се користити и у затвореном и на отвореном, али мора бити заштићен од влаге.
Главне апликације
У зависности од тога где се користи генератор, одређују се његове техничке карактеристике. Углавном, однос генератора према одређеној категорији у области примене одређује његову снагу. Следеће врсте опреме подељене су по областима рада:
- Домаћинство. Имају снагу од 0,7 до 25 кВ. Типично, ова категорија укључује бензинске и дизел генераторе. Користе се за напајање електричних апарата за домаћинство и опреме мале снаге, врло често на градилиштима. Погодан као преносиви извор електричне енергије при изласку на село;
- Професионални. Могу се користити као стални извор електричне енергије у општинским институцијама и малим производним предузећима. Његова снага не прелази 100 кВ;
- Индустриал.Могу се користити у великим фабрикама и постројењима где је потребна опрема велике снаге. Такви уређаји имају снагу већу од 100 кВ, имају значајне димензије и тешко их је одржавати за неспремну особу.
