Генератор переменного тока применение: устройство, принцип работы, технические характеристики и 7 видов приборов

Устройство и применение генератора переменного тока | EN-PROF.RU

 

Генератор переменного тока – это машина, которая преобразует механическую энергию в энергию электрическую на основании закона электромагнитной индукции. Проводник перемещается в магнитном поле, силовые линии поля пересекают проводник, в результате чего в проводнике инициируется движение электронов, что в свою очередь приводит к возникновению электродвижущей силы. Если к концам проводника подключить нагрузку, то в проводнике возникнет ток.

Переменным ток называется по той причине, что в течение времени он меняется по своей величине и направлению. При чем, изменения эти носят периодический (синусоидальный) характер. На графике это выглядит следующим образом:

Нулевая точка – это начало отсчета. Дальше показано, как ток изменяется во времени.

Устройство генератора переменного тока

Генератор состоит из проводника, намотанного на стальной магнитопровод (якорь) и системы магнитов – обыкновенных или электрических. Электрическая энергия снимается с якоря при помощи угольных щеток, прилегающих к кольцу, к которому в свою очередь присоединены концы проводника.

Якорь – подвижная (вращающаяся) часть генератора, статор – неподвижная, создающая магнитное поле.

Если магнитное поле в генераторе наводится электромагнитами, то в паре с ним работает еще один генератор – возбудитель. В возбудителе магнитное поле наводится обыкновенными магнитами.

В движение якорь приводится различными механическими средствами, в зависимости от применения. На электростанции – это турбины (паровые, водяные). В бытовых генераторах якорь вращается механической энергией, получаемой за счет двигателя внутреннего сгорания.

Область применения

Переменный ток широко распространен. На сегодняшний день на переменном токе работает почти вся бытовая техника и промышленность. Связано это с тем, что переменный ток передается на большие расстояния, с гораздо меньшими потерями, нежели постоянный. Также, переменный ток, легко преобразуется в постоянный с помощью диодных выпрямителей. Постоянный ток, преобразовать в переменный невозможно.

Генераторы переменного тока используются на всех электростанциях.

Промышленные электрогенераторы переменного тока используются для обеспечения аварийного автономного питания больниц, школ, детских садов, торговых и промышленных объектов. Также промышленные генераторные установки используются при строительстве новых объектов, это позволяет использовать электрооборудование на участках, где отсутствуют другие источники электроэнергии.

В бытовых дизельных и бензиновых установках для различных целей. Это и обеспечение автономного питания, в случае отключения линии электроэнергии, и ее получение в местах, где линия электропередач отсутствует.

Устройство и принцип работы генератора переменного тока — урок. Физика, 9 класс.

Проведём опыт по получению индукционного тока. Будем вдвигать и выдвигать постоянный магнит в катушку, соединённую с гальванометром.

 

 

Рисунок \(1\). Опыт по получению индукционного тока

 

Можно наблюдать отклонение гальванометра в одну и другую стороны. Это значит, что по катушке течёт индукционный ток, у которого изменяется как модуль, так и направление с течением времени. Такой ток называется переменным током.

Переменный ток создаётся и в замкнутом контуре изменяющимся магнитным потоком, пронизывающим его площадь. Изменение магнитного потока связано с изменением индукции магнитного поля. Величину магнитного потока можно изменить, поворачивая контур (или магнит), то есть меняя его ориентацию по отношению к линиям магнитной индукции.

 

 

Рисунок \(2\). Изменение магнитного потока при вращении постоянного магнита

Этот принцип получения переменного электрического тока используется в механических индукционных генераторах — устройствах, преобразующих механическую энергию в электрическую. Основные части: статор (неподвижная часть) и ротор (подвижная часть).

 

 

Рисунок \(3\). Схема генератора: \(1\) — корпус; \(2\) — статор; \(3\) — ротор; \(4\) — скользящие контакты (щётки, кольца)

В промышленном генераторе статором является цилиндр с прорезанными внутри него пазами, в которые уложен витками провод из меди с большой площадью поперечного сечения (аналогично рамке). Переменный магнитный поток в таких витках порождает переменный индукционный электрический ток.

Ротор — это постоянный магнит или электромагнит. Электромагнит представляет собой обмотку с железным сердечником внутри, по которому течёт постоянный электрический ток. Он подводится от внешнего источника тока через щётки и кольца.

 

Какая-либо механическая сила (паровая или водяная турбина) вращает ротор. Вращающееся одновременно с ним магнитное поле образует изменяющийся магнитный поток в статоре, в котором возникает переменный электрический ток.

 

 

Рисунок \(4\). Устройство гидрогенератора: \(1\) — статор; \(2\) — ротор; \(3\) — водяная турбина

Устройство синхронного генератора переменного тока, принцип работы

Электричество – вид энергии, который можно передавать на дальние расстояния, преобразовывать в механическую, тепловую энергию и трансформировать в световое излучение. Электроэнергию получают различными способами – химическим, тепловым, механическим, фотоэлектрическим.

Наиболее распространенный способ получения электроэнергии – механический, с использованием генераторов. Именно таким образом получают практически всю электрическую энергию, используемую в бытовых и производственных целях.

Генераторы, иначе называемые «электростанциями», бывают синхронными и асинхронными, одно- и трехфазными. Рассмотрим подробнее устройство и работу трехфазного электрогенератора, который может работать параллельно с другими электрогенераторами или централизованной электрической сетью.

 

В конструкцию синхронных электрических генераторов входят три основные детали:

• Ротор. Вращающийся элемент. Это биполярный электромагнит постоянного тока. Обмотка ротора соединяется с блоком управления через два щеточных узла.
• Статор. Неподвижный элемент. Витки статорной обмотки равномерно расположены по окружности. В однофазных машинах присутствует одна обмотка, в трехфазных – три, которые соединяются по схемам «звезда», «треугольник» или со сдвигом друг относительно друга на 120°.
• Блок управления.

 

Статор и ротор изготавливают из пластин электротехнических марок стали, которые хорошо проводят магнитный поток и плохо проводят электрические вихревые токи. Синхронные генераторы, имеющие явно полюсный ротор, используются для тихоходных машин, у которых скорость вращения не превышает 1000 оборотов в минуту, например установок с гидравлическими турбинами. Синхронные электрогенераторы с не явно полюсными роторами используются для механизмов, вращающихся с высокой скоростью – 1500-3000 об/минуту. Бывают двух- и четырехполюсными.

Принцип работы синхронного электрогенератора

Основные этапы:

• При вращении ротора двигателем внутреннего сгорания начинается вращение поля электромагнита.
• В результате вращения магнитного поля в статорной обмотке появляется переменное синусоидальное напряжение – одно- или трехфазное. Значение напряжения генерируемого тока зависит от скорости вращения ротора.
• Изменение электрической нагрузки синхронного генератора меняет механическую нагрузку на валу двигателя внутреннего сгорания. В свою очередь, это изменяет скорость вращения ротора, а значит, изменения величины напряжения и частоты. Избежать таких изменений параметров генерируемого электротока позволяет блок управления, который автоматически регулирует электрические характеристики через обратную связь.

 

Трехфазный синхронный генератор может работать в режиме генератора или в режиме двигателя. В первом случае в СГ входящей является механическая энергия, а выходящей – электрическая. Во втором случае – входящей является электрическая энергия, а выходящей – механическая.

 

Разновидности синхронных генераторов

 

Конкретная область применения определяет, какой вид синхронного генератора купить.

 

Производители предлагают электрогенераторы:

• Шаговые (импульсные). Применяются для приводов, работающих в режиме старт-стоп, или для устройств постоянного режима работы с импульсным сигналом управления.
• Безредукторы. Используются в автономных системах.
• Бесконтактные. Востребованы в качестве электростанций на речных и морских судах.
• Гистерезисные. Предназначены для установки в счетчиках времени, инерционных электрических приводах, системах автоматизированного руководства.
• Индукторные. Используются для оснащения электрических установок.

 

Области применения синхронных трехфазных генераторов переменного тока

 

Важная особенность синхронного генератора – возможность синхронизации с другими подобными электрическими машинами. Это свойство позволяет использовать эти машины в промышленной энергетике и при повышении нагрузок в час пик подключать резервные агрегаты.

 

Трехфазные генераторы применяют на:

• тепловозах с выпрямлением переменного тока полупроводниковыми элементами и других транспортных системах;
• мощных гидро-, тепловых электростанциях, атомных станциях, передвижных электростанциях;
• гибридных автомобилях с целью совмещения тяги ДВС и мощности тяговых электродвигателей.

 

Синхронные трехфазные генераторы могут использоваться в качестве электромоторов с мощностью более 50 кВт. В этом режиме ротор соединяют с источником постоянного тока, а статор подключают к трехфазному кабелю.

 

В каких случаях необходимо купить и использовать синхронный генератор?

 

Синхронный генератор переменного тока выбирают в следующих случаях:

• Если предъявляются высокие требования к постоянству параметров напряжения и частоты тока.
• При высокой вероятности перегрузок в переходном режиме потребителей с реактивной мощностью.
• При вероятности перегрузок в рабочем режиме, когда к генератору подключаются потребители как с активной, так и с реактивной мощностью.

 

Преимущества использования синхронных генераторов

 

Плюсы трехфазных синхронных генераторов:

• Способность выдерживать перегрузы в электросети, превышающие в три раза номинальное значение, и короткие замыкания.
• Более высокое качество генерируемой электроэнергии, по сравнению с асинхронными генераторами. Поэтому эти электрические машины используются для работы в комплексе с дорогостоящим оборудованием.
• Наличие автоматических регуляторов напряжения, регулирующих выпрямителей, которые защищают оборудование от перегруза и коротких замыканий и способны отключать электроустановки в случае возникновения аварийных ситуаций.

 

Современные электрические генераторы изготавливаются в соответствии с требованиями мировых стандартов качества и безопасности.

Интегральные гидролопаточные привод-генераторы

Гидролопаточный привод-ге­нератор представляет собой ре­гулируемый гидродинамический преобразователь крутящего мо­мента и трехфазный генератор переменного тока стабильной частоты, 400+2 % Гц, с номи­нальным напряжением 208/120 В, объединенные в единый агрегат.

Регулируемый гидродинами­ческий преобразователь крутя­щего момента, центробежный насос которого приводится во вращение от коробки приво­дов авиадвигателя, обеспечива­ет передачу мощности за счет гидродинамических сил пото­ка рабочей жидкости (топлива), подаваемой от центробежного насоса к гидротурбине, уста­новленной на валу ротора гене­ратора переменного тока.

Охлаждение агрегата про­изводится прокачкой через его полости рабочей жидкости (то­плива).

Подвод рабочей жидкости к привод-генератору осуществля­ется от двигательного центро­бежного насоса (ДЦН), а слив из него производится на вход в ДЦН или частично в топливный бак самолета. В круге циркуля­ции рабочей жидкости гидро­динамического преобразовате­ля с оригинальной геометрией проточных полостей установле­ны лопатки с поворотным меха­низмом, посредством которых через систему регулирования агрегата поддерживается ча­стота вращения генератора, а, следовательно, и частота элек­трического тока в заданных пре­делах. Система регулирования включает в себя центробежный регулятор частоты вращения ге­нератора, механизм поворота лопаток и электронный блок за­щиты, регулирования и управ­ления генератором.

Следует особо отметить, что интегральные гидролопаточные привод-генераторы типа ПГЛ по массовым характеристикам, габаритам, технологичности и стоимости превосходят другие типы привод-генераторов, при­ меняемых в авиационных элек­трических системах перемен­ного тока стабильной частоты и не уступают им по надежности и ресурсу работы.

Созданные по этой принци­пиальной схеме интегральные гидролопаточные привод-гене­раторы ПГЛ-21, ПГЛ-40, ПГЛ- 80 и ПГЛ-130 и их модифика­ции мощностью от 15 до 80 кВА с высокими энергетическими и массовыми характеристиками успешно применяются на само­летах МИГ-29, ЯК-130 и на ряде других самолетов.

Для самолета, создаваемо­го КНР, разработан и успешно прошел испытания гидролопа­точный привод-генератор ПГЛ 40-2К, а по проекту модерни­зации самолета МИГ-21 в со­трудничестве с Индией создан гидролопаточный привод-гене­ратор ПГЛ-21И.

Применение регулируемых гидродинамических преобразо­вателей крутящего момента с оригинальной геометрией про­точных полостей гидродинами­ческого тракта, аналогично раз­работанных для агрегатов типа ПГЛ, является весьма перспек­тивным направлением для ис­пользования их в приводах и других агрегатах как для авиаци­онной, так и для других отраслей промышленности.

Обозначение	Диапазон мощность	Привод		Число оборотов	Масса	Генератор	Габариты	Применяемость
		Давление	Расход
	кВт	кгс/см2	л/мин	об/мин	кг		мм
ПГЛ-130	7-16	1,0-3,2	1700	4500-8650	23	ГТ16НЖЧ12ТК	517х270х156	Як-130
ПГЛ-21И	20-30	2,2-5,0	2300	11380-18612	25	ГТ30НЖЧ12Т	510х225х220	МиГ-21, 21БИС
ПГЛ-21К	20-30	10-20	2400	11380-18612	25	ГТ30НЖЧ12Т	510х225х220	МиГ-29, 29КУБ, 35
ПГЛ-30М	12,8-30,0	3,4-6,0	5000	8000-12800	22,5	СКГ-30/15	315х210х99	МиГ-23, 23Б; Су-24, 24М
ПГЛ40-2	20-30	6-18	2750	9323-17442	25	ГТ30НЖЧ12Т	478х227х227	МиГ-29, 29КУБ, 35; 48; Т
ПГЛ40-3	20-40	6-18	3000	5200-17200	25	ГТ30НЖЧ12Т	517х270х156	КСА-54
ПГЛ-80	25-80	7,0-35	5500	9000-18000	35	ГТ30НЖЧ12Т	517х270х156	МиГ-31; 05; 07
ЭУ-117	16-40	0,6/0,9	700	11760/12240	16,0	ГТ30НЖЧ12Т1	354х265х240	Т-50

Генератор для дома – выбор генератора. Бытовые генераторы

Выбирая генератор для дома, можно прийти в замешательство. С одной стороны, от многообразия предлагаемого рынком выбора бытовых генераторов. С другой стороны, от того, что мы точно не знаем, что хотим получить от генератора. Потому, чтобы решить какой генератор для дома нужен, необходимо разложить проблему выбора на составные части. То есть составить своеобразный алгоритм решения вопроса о выборе генератора

С чего стоить начать? Прежде всего стоит выяснить, а какие вообще существуют бытовые генераторы.

Виды генераторов для дома

Хотя основная задача генераторов – вырабатывать электрическую энергию, модели генераторов иногда сильно отличаются друг от друга. Прежде всего все зависит от того, где они будут применяться. Несомненно, важно какое оборудование они будут питать. А также какое количество электроприборов будет подключено в сеть, запитаную генератором.

Генераторы постоянного и переменного тока

Генераторы могут вырабатывать как переменный, так и постоянный ток. Выбирая генератор для дома, мы естественно выберем генератор переменного тока. Поскольку в быту всех стран Земного Шара применяется переменный ток. За исключением некоторых экзотических случаев. Так, постоянный ток применяется для работы старинных лифтов в некоторых зданиях Сан-Франциско (США).

Многие применяемые нами электроаппараты работают от постоянного тока, полученного выпрямлением переменного. К примеру, компьютеры, телевизоры, стиральные машины. А множество электроприборов вообще могут работать как от постоянного, так и от переменного тока. Например, лампы накаливания, утюги и электрообогреватели. Однако в бытовых электросетях с завидным постоянством продолжают использовать переменный ток. Откуда такая любовь? И с чем она связана?

При формировании сетей электроснабжения столетие назад электротехника была на другом уровне развития. То есть в то время не существовало эффективных способов передачи постоянного тока. Разумеется тока достаточной мощности и на достаточно большие расстояния для массового потребления. Это и явилось основным поводом для повсеместного применения переменного тока. Поскольку только такой формат передачи тока отвечал текущим условиям.

Современные способы передачи постоянного тока тоже далеко не идеальны, хотя и стремительно развиваются. С другой стороны, всеобщий переход на постоянный ток потребует замены почти всего электрооборудования. Что разумеется повлечет за собой значительные материальные затраты. Существуют и другие причины применять именно переменный ток.

От домашнего генератора постоянный ток может понадобиться пожалуй только для подзарядки аккумуляторов. Но если даже нам будет нужна такая опция, то это не проблема. В продаже есть целый ряд генераторов переменного тока, снабженных такой функцией. Как правило, топливные бытовые генераторы – это генераторы переменного тока. С другой стороны, генераторы работающие на альтернативных источниках энергии обычно вырабатывают постоянный ток.

Ветрогенераторы

Особняком в ряду таких механизмов стоят устройства, работающие на так называемой альтернативной энергии. Особенно в этой линейке генераторов распространен ветряк. В нем работа генератора осуществляется благодаря вращению ветром лопастей.

Получение электроэнергии таким способом имеет ряд ограничений. К примеру, ветряк должен находиться на открытой местности с достаточным продолжительным периодом ветреной погоды. Но даже в местности с сильной ветреностью существуют безветренные дни. Поэтому на ветряке в большинстве случаев применяется генератор постоянного тока на 12 или 24 вольт. Он заряжает одну или несколько групп аккумуляторов. Постоянный ток от батарей аккумуляторов преобразуется через инвертор. То есть мы получаем необходимый для электропитания дома переменный ток.

Стоимость ветрогенератора в разы больше, чем стоимость такого же по мощности топливного генератора. Цену на недорогой и маломощный генератор 1,5 кВт на 12, 24  или 48 Вольт можно посмотреть здесь. К этой сумме надо еще прибавить стоимость аккумуляторных батарей, инвертора и другого дополнительного оборудования. Причем для безупречной и продолжительной работы такой системы электроснабжения нужны специальные аккумуляторы. Разумеется их цена дороже автомобильных.

Шум от ветрогенератора

Чем более мощный ветрогенератор применяется, тем больше шума он будет издавать. В результате расстояние между ветряком и жилыми строениями должно увеличиватся пропорционально мощности ветряка. Шум в данном случае так просто не заглушить, как в случае применения топливного генератора. Ведь его можно поместить в отдельное помещение. Или же приобрести в комплекте с шумопоглощающим кожухом.

Сами хозяева ветряка ещё могут примериться с шумом, им издаваемым. Но отношения с соседями на этой почве могут быть испорчены. Раздражать соседей может и сам вид постоянно вращающейся штуковины, которая торчит на десяток метров вверх. Кстати, большая высота расположения ветрогенератора затрудняет ремонт и обслуживание. При какой-нибудь поломке, да и просто профилактической смазке, скорее всего потребуется демонтаж всего устройства. Такая особенность ветрогенераторов ведет к значительному удорожанию их содержания.

Таким образом, генератор, работающий на энергии ветра, наиболее эффективен только в отдельных случаях. Например, в фермерском хозяйстве, большом поместье или для электропитания группы домов. В остальных случаях применение ветрогенератора – дело на любителя.

Другие виды альтернативных генераторов рассматривать не стоит из-за их узкого применения.

Топливный генератор для дома

Наиболее оптимальным вариантом получения электроэнергии для частного дома или дачи будет топливный генератор. В этой линейке генераторов каждый может выбрать для себя конкретную модель. Которая лучше всего по своим характеристикам подходит для его хозяйства. По мощности, размеру, количеству фаз и многому другому.

Опускаем в нашем обзоре экзотические виды генераторов. К примеру, работающие на угле. Мы выделим только два вида генераторов. В одном варианте вращение ротора генератора достигается с помощью двигателя внутреннего сгорания. В другом случае вращение ротора происходит с помощью дизельного двигателя. Оба типа таких генераторов обладают своими достоинствами и недостатками.

Основное различие – это вид топлива, применяемого для их работы. Двигатель внутреннего сгорания, приводящий в движение ротор генератора, работает в основном на бензине. Дизельный же генератор работает на дизельном топливе, как правило, солярке.

При соответствующей доработке топливные генераторы могут работать и на других видах топлива. Бензиновый генератор может работать на магистральном “природном” газе метане или пропан-бутановой смеси в баллонах. Дизельный генератор может работать на газе или на масле.

Бензиновый генератор для дома

Бензиновые генераторы для дома могут быть двухтактными и четырехтактными.

 Двухтактные генераторы

Двухтактные бензиновые генераторы имеют более простое устройство в отличии от четырехтактных. Их главная особенность в том, что бензин для их заправки разбавляется специальным моторным маслом. Обычно в пропорции: 1 часть масла на 32-35 частей бензина, если масло минеральное. Если масло – синтетическое, то в пропорции 1:50. То есть на 10 литров бензина добавляется 200 мл (один стакан) синтетического моторного масла. Эта смесь просто заливается в бензобак генераторной установки. Во время движения топлива к камере сгорания происходит смазка внутренних деталей двигателя, вращающего генератор.Естественно, что отсутствие в двухтактном генераторе отдельного смазочного контура и соответственное сгорание бензина, смешанного с маслом, ведут к большему нагару и более грязному выхлопу, чем у генератора с четырехтактным двигателем. Это приводит к тому, что генераторы, оснащенные двухтактным двигателем требуют более частого обслуживания.

Генераторы с двухтактным двигателем – это обычно маломощные устройства в среднем мощностью до 1 кВт. Двухтактные генераторы немного более шумные, чем четырехтактные. У них больше расход топлива и менее стабильная работа на холостых и низких оборотах.

Обычно в продаже имеются небольшие двухтактные генераторы, которые возможно поднять одной рукой и которые изготовлены малоизвестными китайскими производителями.

Генератор с двухтактным двигателем можно использовать:

• для поездок на природу,
• при небольших по объему работах вдали от стабильных источников электроснабжения,
• для подключения маломощного инструмента,
• для резервного электроснабжения маленького летнего дачного домика в случае отключения электроэнергии.

Включать генераторы с двухтактным двигателем стоит лишь на непродолжительное время. Относиться к ним нужно бережно. Чаще проводить профилактический ремонт. При соблюдении этих условий такой генератор прослужит верой и правдой долгое время.

Четырехтактный генератор для дома

Если вам требуется боле-менее мощный генератор, то стоит остановить свой выбор на генераторе, ротор которого вращает четырехтактный бензиновый двигатель. Четырехтактные бензиновые генераторы обычно работают на бензине с октановым числом 92. Моторное масло в четырехтактный генератор заливается отдельно от топлива. Новый генератор нуждается не только в заправке топливом, но и в заливке масла. Уровень масла затем надо регулярно проверять и добавлять, а также заменять его при необходимости. Такие генераторы менее шумные, чем двухтактные, имеют более чистый выхлоп и более длительный срок службы между профилактическими ремонтными работами.

В продаже четырехтактные генераторы представлены довольно внушительной линейкой моделей. Широкий выбор моделей позволит вам выбрать нужный нам генератор. То есть подходящего размера, мощности и других характеристик от известного или просто проверенного производителя.

Дизельные генераторы

Дизельный генератор для дома приводиться в действие с помощью дизеля – разновидности двигателя внутреннего сгорания. Топливом для него обычно служит солярка. С другой стороны, в качестве топлива может использоваться и мазут. А также природный или сжиженный газ. И в конце концов, биотопливо – топливо на основе растительных и животных жиров. По сравнению с бензиновым, дизельный генератор имеет больший КПД. В результате, при такой же мощности он имеет размеры меньше, чем бензиновый.

К тому же дизельные генераторы имеют больший моторесурс. С одной стороны 20-40 тысяч моточасов у дизеля. С другой стороны,  5 тысяч у бензинового генератора. Стоить помнить, что эти цифры условны. То есть они имеют отношение лишь к качественно изготовленным агрегатам от известных производителей.

Дизельный генератор для дома – обычно мощный аппарат от 15 кВт и более. Генераторы с приводом от дизеля, из-за конструктивных особенностей, дороже соответствующих им бензиновых. По крайней мере минимум в два раза. А также дороже обходится и их ремонт.

Эксплуатировать генератор малой и средней мощности выгоднее бензиновый. В этой линейке генераторов особенно выпячиваются все недостатки дизеля. То есть большая шумность, неокупаемость при нечастой, кратковременной эксплуатации, нестабильность работы с нагрузкой менее 30%.

Таким образом, дизельный генератор выгоднее не использовать для аварийной работы. А лучше применять для постоянного автономного электроснабжения. К примеру, для большого дома, находящегося вдали от линий электропередачи.

Газовые генераторы

Газовый генератор для дома может работать с помощью как двигателя внутреннего сгорания, так и дизеля. Эти двигатели могут быть настроены соответствующим образом для запитки природным метаном. Или же сжиженным газом в баллонах. Существуют также модели генераторов, использующие два вида топлива. Например, газ и бензин.

У газовых генераторов более чистый выхлоп, чем у бензиновых или дизельных. При сгорании газа почти не образуется нагара. Благодаря этому меньше изнашиваются детали. А также увеличивается срок службы устройства. По цене газовый генератор обычно дороже бензинового. А может даже и дизельного. Но это недостаток перекрывается более дешевым топливом.

При работе на сжиженном газе в баллонах экономия может доходить до 2 раз. По сравнению с бензином. При работе на магистральном газе метане экономия будет в несколько раз больше. К сожалению, для подключения газового генератора к магистральному газопроводу требуется разрешение местного поставщика газа. Такое разрешение может обойтись в приличную сумму. При этом скорее всего придется заменить газовый счетчик на больший по объему. Также, при недостаточном диаметре труб, может потребоваться перемонтаж внутридомового газопровода.

Если рассматривать генераторы по мощности, то в линейке газовых генераторов существует достаточно широкий диапазон. Это позволяет использовать их как аварийный, так и полностью автономный источник энергии.

Синхронные, асинхронные и инверторные генераторы

Существуют не только различия в механизме придающем вращательное движение ротору генератора. Есть также различия в устройстве самих генераторов. По устройству ротора генератор для дома может быть асинхронным, синхронным и инверторным. Различие между синхронным и асинхронным генераторами заключается в основном в устройстве ротора. А также в уровне совпадения частот вращения ротора и индуцируемого им магнитного поля. Инверторный генератор в своем устройстве имеет дополнительные электронные компоненты. Такие как выпрямитель и инвертор.

Асинхронные генераторы

Выбирая генератор для дома, чаще всего в продаже можно встретить асинхронные генераторы. По потребительским характеристикам такие генераторы отличаются от синхронных простотой устройства. А также дешевизной, большей устойчивостью к рабочим перегрузкам и короткому замыканию. Благодаря чему наиболее подходят для подключения сварочного инверторного аппарата.

Асинхронные генераторы хорошо подходят для питания ламп накаливания и электронагревателей.  То есть для оборудования представляющего собой активную нагрузку. Именно к перегрузке активной нагрузкой во время своей работы устойчив асинхронный генератор. Это конечно не означает что его нужно перегружать.

Если подключить к асинхронному генератору электроприборы с активной мощностью, немного превышающую мощность генератора, то он продолжит работу. У синхронного генератора в подобной ситуации скорее всего сгорят обмотки ротора. Хотя и асинхронному генератору в подобной ситуации придется несладко. То есть регулярность таких перегрузок значительно сократит срок его службы.

При подключении к асинхронному генератору реактивных нагрузок, в том числе индуктивного характера (электроприборов, имеющих в своем устройстве обмотку, например, электродвигателей) нужно учитывать, что пусковой ток этих приборов минимум в 2-3 раза больше рабочего. Это очень важный момент в отношении асинхронного генераторы. Поскольку он не устойчив к пусковым перегрузкам.

То есть при подключения к асинхронному генератору приборов с электродвигателями может быть создана следующая ситуация. Общая потребляемая мощность приборов меньше выдаваемой мощности генератора. Однако общая пусковая мощность будет хотя бы в пару раз больше. И эти приборы включатся одновременно. Генератор отключится, если на нем будет стоять защита от перегрузки. Или перегорит, если защиты не будет.

Так, к асинхронному генератору можно подключить, скажем, пылесос или перфоратор. Но мощностью не более 30% от мощности самого генератора. Если же потребителем электроэнергии является холодильник или кондиционер, то мощностью не более 15-20%. Так как пусковая мощность двигателей их компрессоров в 5 и более раз больше рабочей. Самая большая пусковая мощность в линейке бытовых электроприборов у погруженного насоса. Она превышает рабочую в 7-9 раз. 

Дополнительные приспособления для асинхронных генераторов

Для сглаживания подобного недостатка у асинхронного генератора можно приобрести его в комплекте со стартовым усилителем. Стартовый усилитель служит для поддержки больших пусковых токов электроприборов.

Асинхронные генераторы менее точно, чем синхронные, поддерживают напряжение на выходе. Перепады могут доходить до 10%. Поэтому для питания точной электроники, требующей стабильного напряжения, не стоит использовать такие генераторы напрямую. Выходом в этой ситуации может быть установка на асинхронные генераторы AVR – Автоматического регулятора напряжения. К тому же капризную электронику во избежание неприятностей стоит подключать через стабилизатор напряжения.

Синхронные генераторы

Синхронный генератор для дома хорош тем, что дает более точную величину напряжения. С перепадом в ту или другую сторону не более 5%. Это позволяет подключать к нему требовательную к постоянной величине напряжения электронную аппаратуру.

Также синхронные генераторы могут выдерживать кратковременные (примерно секунду) токовые перегрузки, возникающие при запуске электроаппаратуры. Это их свойство дает возможность подключения к ним электродвигателей с реактивной нагрузкой. Мощность которой до 65% от мощности генератора.

Синхронные генераторы более сложные и дорогие устройства, чем генераторы асинхронные. Обычно синхронные генераторы – это более мощные устройства. Потому что асинхронные генераторы мощностью более 15 кВт нецелесообразно применять. Поскольку создаются трудноразрешимые сложности с регулировкой выходного напряжения.

В продаже обычно встречаются щеточные синхронные генераторы. Они требуют довольно частой профилактики в связи износом щеток. Впрочем, существуют более продвинутые в конструктивном плане, но и более дорогие, бесщёточные синхронные генераторы (Brushless). Им не нужно частое обслуживание. А также они не создают помехи радиоаппаратуре.

Инверторный генератор для дома

Инверторный генератор для дома сочетает в себе преимущества как асинхронных, так и синхронных генераторов. То есть позволяет снабжать электроэнергией чувствительную к скачкам напряжения технику.

Инверторные генераторы вырабатывают переменный ток частотой выше привычных нам 50 Герц. Выработанный переменный ток в последующем преобразуется с помощью выпрямителя в постоянный. Затем при помощи емкостного фильтра-аккумулятора происходит сглаживание пульсаций постоянного тока. После чего сглаженный постоянный ток, накопленный в аккумуляторе поступает в инвертор. А затем опять преобразуется в переменный. Величину напряжения и частоту сигнала контролирует микропроцессор.

Зачем такие сложности? Благодаря им на выходе инверторного генератора мы получаем нужный нам переменный ток высокого качества. То есть напряжением 220 Вольт и частотой 50 Герц.

В каких случаях инверторный генератор будет особо уместен?

Начнем с того, что переменный ток называется переменным, потому что изменяет свои параметры. Любой бытовой генератор дает на выходе переменный ток. Который изменяет величину и направление по модифицированной синусоиде, изобилующей различными всплесками и провалами. В силу этого может быть затруднена или вовсе невозможна работа некоторых электроприборов. Потому что они не могут корректно работать от электротока, изменяемого по модифицированной синусоиде. Это могут быть аппараты с асинхронным двигателем. К примеру, некоторые виды холодильников. Также могут не работать или работать некорректно насосы системы отопления. Большинство источников бесперебойного питания также могут не воспринимать подобный ток. То есть переводить подключенные к ним электроприборы на питание от аккумулятора. Здесь то и может помочь инверторный генератор.

Особенности инверторного генератора

Переменный ток, вырабатываемый инверторным генератором, изменяет величину и направление с частотой 50 Герц. Изменяется он по модифицированной синусоиде. Но почти такой же плавной, что и синусоида переменного тока, поступающего от линий центрального электроснабжения.

Но надо помнить. что инверторные генераторы обычно запускаются вручную, поворотом ключа. Инверторные генераторы с системой автозапуска что-то не встречаются в продаже. Теоретически можно переделать ручной запуск генератора в автоматический режим. Но, во-первых, это необходимо сделать надежно, чтобы не было сбоев в электроснабжении. А во-вторых, при переоборудовании нового генератора сразу же теряются бонусы гарантийного ремонта и обслуживания. А также не будет производиться замена и возврат денег в случае неудовлетворительной работы генератора.

К тому же существующие инверторные генераторы представлены моделями мощностью не более 5-7 кВт. Такая мощность достаточна лишь для энергопотребления относительно небольшого дома. То есть инверторный генератор для дома может служить лишь как резервное питание. Как автономный источник питания работать не может, из-за его недостаточной мощности.

Еще одним недостатком инверторного генератора является его более высокая по сравнению с обычными генераторами цена. Однако можно обойтись и обычным генератором. Обычные генераторы могут обеспечивать электроэнергией большинство электроприборов. А электропотребители требовательные к качеству электротока можно подключить через так называемые on-Line ИБП двойного преобразования. То есть источники бесперебойного питания, питающие подключенное к ним оборудование через инвертор постоянно. А не только в аварийном режиме. В итоге они выдают на выходе переменный ток. Который изменяется по такой же сглаженной модифицированной синусоиде, что и у инверторного генератора. То есть близкой к синусоиде переменного тока от линий электропередачи.

Достоинства инверторного генератора

Обычно инверторные генераторы работают на бензине, который расходуют более экономно. Соответственно производимый ими выхлоп менее токсичен. Экономия происходит за счет того, что инверторные генераторы снижают обороты вращения при уменьшении мощности нагрузки. В отличии от обычных генераторов, работающих на полных оборотах при любой нагрузке.

Инверторные генераторы экономичны, имеют небольшой вес. А также удобный обтекаемой формы корпус, обычно сделанный из твердого пластика. Но инверторные генераторы не могут однозначно конкурировать с другими генераторами. То есть конкурировать как переносные источники энергии для подключения электроинструментов. Слишком высокая цена и в этом случае перечеркивает все достоинства.

Идеальная ниша инверторных генераторов – резервное или автономное энергообеспечение медицинского оборудования или профессиональной музыкальной аппаратуры. А также питание других потребителей чувствительных к качеству энергоснабжения.

Однофазный и трехфазный генератор для дома

Почти во всех случаях генератор для дома может быть однофазным. Вопрос: “Однофазный или трехфазный генератор купить?” может возникнуть только в случае применения трехфазных потребителей. То есть больших станков, промышленных холодильников или электроплит.

Например, генератор нужен для резервного питания. И во время отключения электроэнергии можно обойтись без включения трехфазных потребителей. Разумеется тогда можно ограничиться однофазным генератором. Но ведь дом подключен к трехфазной сети?  Однако однофазный генератор все равно можно подключить к трехфазной разводке дома. Но временно не включать трехфазные потребители энергии.

С другой стороны, допустим генератор нужен для автономного энергоснабжения. Имеется наличие трехфазных потребителей. Или же при центральном энергоснабжении, в случае его отключения, не желательно отключать трехфазные потребители. В таком случае уместен трехфазный генератор.

Также следует учитывать некоторые очень важные нюансы. Которые возникают при подключении однофазных потребителей к трехфазному генератору. Дело в том, что на трехфазном генераторе необходимо равномерно нагружать все три фазы. С максимальной разницей в 20-30%. К примеру, при работе генератора мы включим в одну из фаз обогреватель на 2 кВт. Значит на две другие фазы мы должны подключить однофазные нагрузки мощностью 1,5-2,5 кВт. Если же этого не сделать трёхфазный генератор остановится в аварийном режиме из-за перекоса фаз. Если же защита отсутствует или же не исправна, то генератор может выйти из строя.

Равномерная нагрузка фаз генератора труднодостижима. На самом деле, скорее всего невозможна.  Но бывают ситуации когда без трехфазного генератора не обойтись. Потому совместно с ним устанавливается симметрирующий трансформатор. Он позволяет подключать однофазные нагрузки без перекоса фаз.

Сварочный генератор для дома

Выбирая генератор для дома, стоит учитывать, будут ли с его помощью производиться сварочные работы. Подключение сварочного аппарата к генератору будет для последнего серьезным испытанием.

Особенно если подключаемый сварочный аппарат представляет собой сварочный трансформатор. В результате генератор с большой степенью вероятности скоро выйдет из строя. Безусловно, произойдет это настолько быстро, насколько мощный, относительно мощности генератора, применяется сварочный аппарат.

Даже если генератор будет отключаться защитным автоматическим выключателем, кратковременные периодические повышения тока до величин тока короткого замыкания значительно уменьшат срок работы генератора до минимума. А при залипании электрода генератор может тут же выйти из строя.

Долговременно такое издевательство над собой может выдержать, пожалуй, только генератор высокого качества от хорошего производителя. Согласитесь, что портить хорошую дорогую вещь не имеет особого смысла.

В такой ситуации подключение инверторного сварочного аппарата менее опасно для генератора. При условии, что мощность генератора не менее 6 кВт. А мощность сварочного инвертора раза в три меньше мощности генератора. К тому же на инверторном сварочном аппарате есть плавный старт зажигания дуги. И обычно стоит защита от залипания электрода. На свой страх и риск можно пользоваться инверторным сварочным аппаратом, подключенным от генератора. Если проводить небольшие кратковременные и нечастые сварочные работы.

Но лучшим вариантом будет приобрести специальный сварочный генератор. Тем более, если сварочные работы проводятся часто и в большом количестве. Сварочные генераторы выпускаются различной мощности и устройства. Обычно, кроме возможности проведения сварочных работ, они дополнительно снабжены розетками для подключения электроинструмента. Но пользоваться и тем, и другим одновременно нельзя. Потому для смены режима работы генераторы снабжены специальными переключателями.

Резервный и автономный генератор для дома

Приобретая генератор для дома стоит учесть некоторые особенности. Во-первых, наличие или отсутствие местной линии электроснабжения (ЛЭП). Во-вторых, величину напряжения на линиях электропередач. В-третьих, временно или постоянно придется пользоваться генератором. Даже при использовании генератора в качестве резервного электропитания нужно задуматься о его дублировании. К примеру, на случай ремонта или тех. обслуживания.

При продолжительной автономной работе однозначно нужен второй генератор. Поскольку он сможет периодически заменять в работе первый.  Во избежание перегрева и выхода из строя. При автономном электроснабжении дома от генератора лучшим вариантом будет специально приспособленная для этого мини-электростанция.

Мощность генератора для дома

Такая величина как мощность бывает полной, активной и реактивной. Это необходимо учитывать для того чтобы правильно рассчитать нужную мощность генератора. На шильдике бытового генератора обычно указывается полная или активная мощность. А также могут быть написаны полная и активная мощности вместе. Если мощность на генераторе указана в W·A или  kW·A, то имеется ввиду полная мощность генератора. Если мощность указывается в W(ваттах) или kW(киловаттах), то дана активная мощность.

Активная мощность генератора

Нас как потребителей интересует лишь активная мощность, указанная в ваттах(Вт) или киловаттах(кВт). Поскольку только она дает полную картину возможностей генератора. Активная мощность – это мощность, которую дает генератор с подключенными электроприборами, имеющими лишь активное сопротивление. То есть лампы накаливания, утюги и различные электронагреватели. Если к генератору подключены только такие потребители, полная и активная мощности равны.

Генератор для дома – реактивная мощность

Реактивная мощность, измеряется в Варах.  Это энергия, которая периодически накапливается в полях реактивных сопротивлений, возвращаясь затем генератору. Она интересует нас только в случае, если потребители электроэнергии обладают большим индуктивным сопротивлением. То есть имеют повышенную пусковую мощность.

Реактивная мощность состоит из индуктивной и емкостной мощностей. Емкостной мощностью в быту можно пренебречь ввиду отсутствия нагрузок с большим емкостным сопротивлением – мощных конденсаторов. Электроприборы же с индуктивным сопротивлением встречаются в быту довольно часто. Это электроаппараты, имеющие в своем устройстве обмотки, – электродвигатели, трансформаторы.

Генератор для дома – полная мощность

С такими же оговорками не важна для нас и полная мощность. Так как она включает в себя помимо активной мощности и реактивную. Рассчитывая мощность бытового генератора для дома, имеет смысл использовать для расчетов только активную мощность. Если на генераторе указана полная мощность в Вольтах×Ампер, необходимо перевести ее в активную. Для этого нужно умножить ее значение на косинус φ – коэффициент мощности. Коэффициент мощности бытовых генераторов примерно равен 0,8. К примеру, на генераторе указана полная мощность в 5 кВ·А. То есть умножив ее на 0,8, мы получим нужную нам активную мощность в 4 кВт.

Подсчет мощности электропотребительных приборов

Мы должны подсчитать совокупную мощность всех электроприборов, которые у нас будут работать от генератора одновременно. Причем, если это – приборы с активным сопротивлением, мы просто суммируем их мощности. А затем добавляем 10% запаса. Если же это – приборы с электродвигателями, имеющими индуктивное сопротивление, мы должны учитывать их пусковую мощность. Обычно пусковая мощность электродвигателя превышает указанную на шильдике в три раза. Для холодильников и кондиционеров это превышение в 4-5 раз. Для погружного насоса – в 7-9 раз. Мы должны перемножить мощность электроприборов на пусковые превышения и только потом суммировать мощности всех приборов. В итоге мы получим мощность нужного нам генератора.

С другой стороны, учитывая пусковую мощность электродвигателей, мы получаем слишком высокую мощность для генератора. К тому же пусковая мощность превышается лишь на десятые доли секунды. И не факт, что все эти электродвигатели будут запускаться одновременно. Но и нельзя сбрасывать такую возможность со счетов, во избежание выхода генератора из строя. Как же не завышать мощность приобретаемого генератора? К примеру, стоит остановить свой выбор на генераторе со встроенным стартовым усилителем. Стартовый усилитель во время запуска индуктивной нагрузки автоматически подключает к обмотке генератора дополнительные конденсаторы. Подобная уловка временно увеличивает возбуждение генератора. Это компенсирует перепады в пусковой и рабочей мощностях запускаемых электроприборов с индуктивным сопротивлением.

Благодаря применению стартового усилителя, при подсчете мощности нужного генератора можно просто суммировать мощность всех электроприборов. Причем хоть с активной, хоть с индуктивной нагрузкой. Надо лишь не забыть прибавить к этой сумме 30% запаса. И мы получим мощность, необходимую для генератора.

Подсчет мощности трехфазного генератора

При подсчете мощности трехфазного генератора для однофазных потребителей, нужно учитывать различные тонкости. Например, надо брать в расчет то, что мощность такого генератора равномерно распределена по трем фазам. То есть с каждой фазы 15 киловатного генератора получаем по 5 кВт для однофазных нагрузок. Причем 5 кВт – это экстремальный максимум. Лучший вариант в данной ситуации – это, как упоминалось выше, оставить 30%-ный свободный запас. С другой стороны, кроме однофазных нагрузок могут быть и потребители трехфазные. Например, мощность трехфазных потребителей 5 кВт. В этом случае отняв эту мощность от 15 кВт, получим всего 10 кВт. То есть для однофазных нагрузок можно использовать примерно по 3 кВт с каждой фазы.

Иногда приходится эксплуатировать генератор с подключенным к нему малым количеством потребителей.  В этом случае загружать генератор следует не менее, чем на 25% для дизельного привода. В то время как для бензинового нагрузка может быть снижена до 20%. Иначе генератор начнет работать с перебоями или может полностью заглохнуть. Для бензинового генератора допускается кратковременная работа на холостом ходу в течении получаса.

Запуск бытового генератора

Запуск генератора может осуществляться вручную или автоматически. Существуют два вида ручного запуска генератора.

Первый вариант – это запуск с помощью специального шнура, который необходимо дергать. В направлении на себя от генератора. Это позволяет завести двигатель внутреннего сгорания или дизель, приводящие в движение генератор до 5 кВт. Произвести запуск более мощного генератора с помощью шнура было бы проблематично.

Потому, кроме первого варианта запуска генератора, существует вариант запуска с помощью поворота рукоятки или ключа. То есть так, как это практикуется при заводе автомобиля. Этот вариант запуска электростартером подразумевает наличие аккумулятора , за достаточностью заряда которого необходимо следить. Большинство генераторов небольшой мощности, оснащенных электростартером, дублируются шнуром для запуска. Несомненно, такое дублирование полезно при поломке стартера или разрядке аккумулятора.

В то же время, ручной запуск генератора, достаточный, к примеру, для мобильного питания электроинструмента, недостаточно удобен как для резервного, так и для автономного питания электросети дома. На этот случай существуют генераторы для дома, оснащенные автоматическим запуском.

Генераторы с автозапуском оснащены специальными отдельными клеммами для стационарного подключения жил кабеля питания. Этот вариант более удобен и безопасен, чем штепсельные розетки, которыми оснащены генераторы с ручным запуском. Впрочем, обычно генераторы с автозапуском совместно с клеммами подключения оснащены и электрическими розетками. Тем самым создается возможность для подключения отдельных потребителей.

Особенности подключения электропитания дома к генератору

Нельзя подключать генератор для электропитания дома непосредственно в домашнюю розетку. Подключение питающего кабеля генератора должно производиться в электрощите. То есть на вводе здания, параллельно линии питания от электросетей. Линия питаемая от генератора должна быть защищена автоматическими выключателями, УЗО и другими приборами защиты, также как и городская линия питания.

Питание от линии электропередач (ЛЭП) должно быть механически отключено от электросети дома перед запуском генератора. Производиться это отключение может как вручную переключателем, так и автоматически.

При наличии на генераторе автозапуска переключения ЛЭП-генератор должно производиться автоматически. Поэтому дополнительно с автозапуском генератора должен устанавливаться АВР – автоматический ввод резерва. АВР представляет собой эл.щит, эл.шкаф или группу эл.щитов, содержащие элементы защиты и управления. В зависимости от выполняемых задач АВР может иметь различные размеры и устройство.

Вы можете прочитать записи на похожие темы в рубрике – Автоматизация и защита

Ваш Удобный дом

Также рекомендуем прочитать

Устройство и работа генератора переменного тока

Термин «генерация» в электротехнику пришел из латинского языка. Он обозначает «рождение». Применительно к энергетике можно сказать, что генераторами называют технические устройства, занимающиеся выработкой электроэнергии.

При этом надо оговориться, что производить электрический ток можно за счет преобразования различных видов энергии, например:

тепловой и других.

Исторически сложилось так, что генераторами называют конструкции, которые преобразуют кинетическую энергию вращения в электричество.

По виду вырабатываемой электроэнергии генераторы бывают:

1. постоянного тока;

Принцип работы простейшего генератора

Физические законы, которые позволяют создавать современные электрические установки для выработки электроэнергии за счет преобразований механической энергии, открыты учеными Эрстедом и Фарадеем.

В конструкции любого генератора реализуется принцип электромагнитной индукции, когда происходит наводка электрического тока в замкнутой рамке за счет пересечения ее вращающимся магнитным полем, которое создается постоянными магнитами в упрощенных моделях бытового использования или обмотками возбуждения на промышленных изделиях повышенных мощностей.

При вращении рамки изменяется величина магнитного потока.

Электродвижущая сила, наводимая в витке, зависит от скорости изменения магнитного потока, пронизывающего рамку в замкнутом контуре S, и прямо пропорциональна его значению. Чем быстрее осуществляется вращение ротора, тем выше величина вырабатываемого напряжения.

Для того чтобы создать замкнутый контур и отвести с него электрический ток, потребовалось создать коллектор и щеточный узел, обеспечивающий постоянный контакт между вращающейся рамкой и стационарно расположенной частью схемы.

За счет конструкции подпружиненных щеток, прижимающихся к коллекторным пластинам, происходит передача электрического тока на выходные клеммы, а с них дальше он поступает в сеть потребителя.

Принцип работы простейшего генератора постоянного тока

При вращении рамки вокруг оси ее левая и правая половинки циклически проходят около южного или северного полюса магнитов. В них каждый раз происходит смена направлений токов на противоположное так, что у каждого полюса они протекают в одну сторону.

Для того чтобы в выходной цепи создавался постоянный ток, на коллекторном узле создано полукольцо для каждой половинки обмотки. Прилегающие к кольцу щетки снимают потенциал только своего знака: положительный или отрицательный.

Поскольку полукольцо вращающейся рамки разомкнуто, то в нем создаются моменты, когда ток достигает максимального значения или отсутствует. Чтобы поддерживать не только направление, но и постоянную величину вырабатываемого напряжения, рамку изготавливают по специально подготовленной технологии:

у нее используют не один виток, а несколько — в зависимости от величины запланированного напряжения;

число рамок не ограничивается одним экземпляром: их стараются сделать достаточным количеством для оптимального поддержания перепадов напряжения на одном уровне.

У генератора постоянного тока обмотки ротора располагают в пазах магнитопровода. Это позволяет сокращать потери наводимого электромагнитного поля.

Конструктивные особенности генераторов постоянного тока

Основными элементами устройства являются:

внешняя силовая рама;

коммутационный узел со щётками.

Корпус изготавливают из стальных сплавов или чугуна для придания механической прочности общей конструкции. Дополнительной задачей корпуса является передача магнитного потока между полюсами.

Полюса магнитов крепят к корпусу шпильками или болтами. На них монтируют обмотку.

Статор , называемый еще ярмом или остовом, изготавливают из ферромагнитных материалов. На нем размещают обмотку катушки возбуждения. Сердечник статора оснащен магнитными полюсами, образующими его магнитное силовое поле.

Ротор имеет синоним: якорь. Его магнитопровод состоит из шихтованных пластин, снижающих образование вихревых токов и повышающих КПД. В пазы сердечника заложены обмотки ротора и/или самовозбуждения.

Коммутационный узел со щетками может иметь разное количество полюсов, но оно всегда кратно двум. Материалом щеток обычно используют графит. Коллекторные пластины изготавливают из меди, как наиболее оптимального металла, подходящего по электрическим свойствам проводимости тока.

Благодаря использованию коммутатора на выходных клеммах генератора постоянного тока образуется сигнал пульсирующего вида.

Основные типы конструкций генераторов постоянного тока

По типу питания обмотки возбуждения различают устройства:

1. с самовозбуждением;

2. работающие на основе независимого включения.

Первые изделия могут:

использовать постоянные магниты;

или работать от внешних источников, например, аккумуляторных батарей, ветряной установки…

Генераторы с независимым включением работают от собственной обмотки, которая может быть подключена:

шунтами или параллельным возбуждением.

Один из вариантов подобного подключения показан на схеме.

Примером генератора постоянного тока может служить конструкция, которая раньше часто применялась на автомобильной технике. Ее устройство такое же, как у асинхронного двигателя.

Подобные коллекторные конструкции способны работать в режиме двигателя или генератора одновременно. За счет этого они получили распространение в существующих гибридных автомобилях.

Процесс образования якорной реакции

Она возникает в режиме холостого хода при неправильной настройке усилия прижатия щеток, создающее неоптимальный режим их трения. Это может привести к снижению магнитных полей или возникновению пожара из-за повышенного образования искр.

Способами ее снижения являются:

компенсации магнитных полей за счет подключения дополнительных полюсов;

настройка сдвига положения коллекторных щеток.

Преимущества генераторов постоянного тока

отсутствие потерь на гистерезис и образование вихревых токов;

работа в экстремальных условиях;

пониженный вес и маленькие габариты.

Принцип работы простейшего генератора переменного тока

Внутри этой конструкции используются все те же детали, что и у предыдущего аналога:

коллекторный узел со щетками для отвода тока.

Основное отличие заключается в устройстве коллекторного узла, который создан так, что при вращении рамки через щетки постоянно создается контакт со своей половинкой рамки без циклической смены их положения.

За счет этого ток, сменяющийся по законам гармоники в каждой половинке, полностью без изменений передается на щетки и далее через них в схему потребителя.

Естественно, что рамка создана намоткой не из одного витка, а рассчитанного их количества для достижения оптимального напряжения.

Таким образом, принцип работы генераторов постоянного и переменного тока общий, а отличия конструкции заключаются в изготовлении:

коллекторного узла вращающегося ротора;

конфигурации обмоток на роторе.

Конструктивные особенности промышленных генераторов переменного тока

Рассмотрим основные части промышленного индукционного генератора, у которого ротор получает вращательное движение от рядом расположенной турбины. В конструкцию статора включен электромагнит (хотя магнитное поле может создаваться набором постоянных магнитов) и обмотка ротора с определённым числом витков.

Внутри каждого витка индуктируется электродвижущая сила, которая последовательно складывается в каждом из них и образует на выходных зажимах суммарное значение напряжения, выдаваемого на схему питания подключенных потребителей.

Чтобы повысить на выходе генератора амплитуду ЭДС используют специальную конструкцию магнитной системы, выполненную из двух магнитопроводов за счет применения специальных сортов электротехнической стали в виде шихтованных пластин с пазами. Внутри их смонтированы обмотки.

В корпусе генератора расположен сердечник статора с пазами для размещения обмотки, создающей магнитное поле.

Вращающийся на подшипниках ротор тоже имеет магнитопровод с пазами, внутри которых смонтирована обмотка, получающая индуцируемую ЭДС. Обычно для размещения оси вращения выбирается горизонтальное направление, хотя, встречаются конструкции генераторов с вертикальным расположением и соответствующей конструкцией подшипников.

Между статором и ротором всегда создается зазор, необходимый для обеспечения вращения и исключения заклинивания. Но, в то же время в нем происходит потеря энергии магнитной индукции. Поэтому его стараются делать минимально возможным, оптимально учитывая оба этих требования.

Расположенный на одном валу с ротором возбудитель является электрогенератором постоянного тока, обладающим относительно небольшой мощностью. Его назначение: питать электроэнергией обмотки силового генератора в состоянии независимого возбуждения.

Подобные возбудители применяют чаще всего с конструкциями турбинных или гидравлических электрогенераторов при создании основного либо резервного способа возбуждения.

На картинке промышленного генератора показано расположение коллекторных колец и щеток для съема токов с конструкции вращающегося ротора. Этот узел при работе испытывает постоянные механические и электрические нагрузки. Для их преодоления создается сложная конструкция, которая при эксплуатации требует периодических осмотров и выполнения профилактических мероприятий.

Чтобы снизить создаваемые эксплуатационные затраты применяется другая, альтернативная технология, при которой тоже используется взаимодействие между вращающимися электромагнитными полями. Только на роторе располагают постоянные или электрические магниты, а напряжение снимают со стационарно расположенной обмотки.

При создании подобной схемы такую конструкцию могут называть термином «альтернатор». Она применяется в синхронных генераторах: высокочастотных, автомобильных, на тепловозах и судах, установках электрических станций энергетики для производства электроэнергии.

Особенности синхронных генераторов

Название и отличительный признак действия заключен в создании жесткой связи между частотой переменной электродвижущей силы, наводимой в статорной обмотке «f» и вращением ротора.

В статоре вмонтирована трехфазная обмотка, а на роторе — электромагнит с сердечником и обмоткой возбуждения, запитанной от цепей постоянного тока через щеточный коллекторный узел.

Ротор приводится во вращение от источника механической энергии — приводного двигателя с одинаковой скоростью. Его магнитное поле совершает такое же движение.

В обмотках статора наводятся одинаковые по величине, но сдвинутые на 120 градусов по направлению электродвижущие силы, создающие трехфазную симметричную систему.

При подключении на концы обмоток цепей потребителей в схеме начинают действовать токи фаз, которые образуют магнитное поле, вращающееся точно так же: синхронно.

Форма выходного сигнала наводимой ЭДС зависит только от закона распределения вектора магнитной индукции внутри зазора между полюсами ротора и пластинами статора. Поэтому добиваются создания такой конструкции, когда величина индукции меняется по синусоидальному закону.

Когда зазор имеет постоянную характеристику, то вектор магнитной индукции внутри зазора создается по форме трапеции, как показано на графике линий 1.

Если же форму краев на полюсах исправить на косоугольную с изменением зазора до максимального значения, то можно добиться синусоидальной формы распределения, как показано линией 2. Этим приемом и пользуются на практике.

Схемы возбуждения синхронных генераторов

Магнитодвижущая сила, возникающая на обмотке возбуждения «ОВ» ротора, создает его магнитное поле. Для этого существуют разные конструкции возбудителей постоянного тока, основанные на:

1. контактном методе;

2. бесконтактном способе.

В первом случае используется отдельный генератор, называемый возбудителем «В». Его обмотка возбуждения питается от дополнительного генератора по принципу параллельного возбуждения, именуемого подвозбудителем «ПВ».

Все роторы размещаются на общем валу. За счет этого они вращаются совершенно одинаково. Реостаты r1 и r2 служат для регулирования токов в схемах возбудителя и подвозбудителя.

При бесконтактном способе отсутствуют контактные кольца ротора. Прямо на нем монтируют трехфазную обмотку возбудителя. Она синхронно вращается с ротором и передает через совместно вращающийся выпрямитель электрический постоянный ток непосредственно на обмотку возбудителя «В».

Разновидностями бесконтактной схемы являются:

1. система самовозбуждения от собственной обмотки статора;

2. автоматизированная схема.

При первом методе напряжение от обмоток статора поступает на понижающий трансформатор, а затем — полупроводниковый выпрямитель «ПП», вырабатывающий постоянный ток.

У этого способа первоначальное возбуждение создается за счет явления остаточного магнетизма.

Автоматическая схема создания самовозбуждения включает использование:

трансформатора напряжения ТН;

автоматизированного регулятора возбуждения АВР;

трансформатора тока ТТ;

выпрямительного трансформатора ВТ;

тиристорного преобразователя ТП;

блока защиты БЗ.

Особенности асинхронных генераторов

Принципиальное отличие этих конструкций состоит в отсутствие жесткой связи между частотами вращения ротора (nr) и индуцируемой в обмотке ЭДС (n). Между ними всегда существует разница, которую называют «скольжением». Ее обозначают латинской буквой «S» и выражают формулой S=(n-nr)/n.

При подключении нагрузки на генератор создается тормозной момент для вращения ротора. Он влияет на частоту вырабатываемой ЭДС, создает отрицательное скольжение.

Конструкцию ротора у асинхронных генераторов изготавливают:

Асинхронные генераторы могут иметь:

1. независимое возбуждение;

В первом случае используется внешний источник переменного напряжения, а во втором — полупроводниковые преобразователи или конденсаторы в первичной, вторичной или обоих видах схем.

Таким образом, генераторы переменного и постоянного тока имеют много общих черт в принципах построения, но отличаются конструктивным исполнением определённых элементов.

Преобразование механической энергии в электрическую происходит при помощи генератора тока. В основном, практикуется использование вращающихся электромашинных генераторов. При вращении, в проводнике возникает электродвижущая сила под действием изменяющегося магнитного поля. Часть генератора, создающая магнитное поле, называется индуктором, а та часть, где образуется электродвижущая сила, носит название якоря.

Принцип действия

Вращающаяся часть генератора называется ротором, а его неподвижная часть является статором. Генератор переменного тока имеет статор и ротор, которые по своей конструкции могут быть одновременно якорем и индуктором.

Практически, всю электроэнергию на мировых электростанциях производят электрогенераторы переменного тока. При вращении индуктора, создается магнитное поле, которое вращается и наводит в обмотке статора переменную электродвижущую силу. Ее частота полностью совпадает с частотой вращения ротора.

Элементы генератора

В состав магнитной системы статора входят тонкие стальные листы, спрессованные в пакет. В пазах этого пакета размещается обмотка статора. Она включает в себя три фазы, сдвинутые относительно друг друга на одну третью часть периметра статора. Электродвижущие силы, индуцированные в обмотках фаз, так же сдвинуты между собой на 1200. Каждая фаза имеет обмотку, состоящую из катушек с множеством витков, соединяемых между собой параллельно или последовательно. Части катушек, выступающие из пазов, носят название лобовых соединений статора.

В индукторе и статоре, количество полюсов может быть и более двух. Количество полюсов полностью зависит от частоты вращения ротора. При замедлении вращения ротора может иметь возрастающее число полюсов.

Массивный стальной сердечник ротора содержит в себе обмотку возбуждения генератора. Данная конструкция применяется для электрогенераторов переменного тока, работающих с высокой частотой вращения. Это вызвано тем, что при высоких скоростях вращения, обмотка ротора подвержена действию больших центробежных сил. Большое количество полюсов предполагает наличие отдельной обмотки возбуждения у каждого полюса, что характерно для электрогенераторов, работающих на малых скоростях.

В гидротурбинах генераторы переменного тока могут иметь конструкцию с вертикальным расположением вала. При работе в зависимости от мощности, может применяться воздушное, водородное, водяное или масляное охлаждение.

Все о ремонте, тюнинге, устройстве, эксплуатации автомобиля, советы, автоновости, автофакты

Современные автомобили оборудованы сложной системой электронных датчиков, мощными осветительными приборами и аудиосистемами. Для обеспечения исправной работы всех электрических приборов автомобиля необходима стабильная выработка электрического тока, которая является основной функцией генератора переменного тока автомобиля.

Автомобильный генератор переменного тока

Собственно, генератор не вырабатывает ток самостоятельно, а лишь конвертирует его из механической энергии, вырабатываемой внешним носителем, в электрическую энергию.

Назначение генератора переменного тока

Схема генератора переменного тока используется в автомобилях по причине того, что переменный ток способен максимально обеспечить потребности основных узлов авто в электроэнергии. Для того, чтобы усвоить принцип работы генератора переменного тока, нужно в первую очередь рассмотреть, что такое переменный ток.

Произвести переменный ток можно путем помещения прямолинейного металлического проводника между двумя разнополюсными магнитами. Вращение проводника посредством посторонней силы по часовой стрелке способствует образованию индуктированного электрического заряда при пересечении магнитных линий. Таким образом, выработка переменного тока в генераторе происходит по принципу электромагнитной индукции, но чтобы преобразовать его в стабильный ток нужной величины, нужно рассмотреть устройство генератора переменного тока.

Принцип работы генератора переменного тока

Конструкция генератора переменного тока

К важным конструкционным элементам генератора относятся:

Шкив выступает стержнем для крепления всех конструкционных узлов генератора. Также посредством вращательных движений он передает механическую энергию от двигателя к ротору генератора. Шкив приводиться в движение через двигатель от клинового ремня.

Конструкция генератора переменного тока

Ротор представляет собой стальной вал с медной обмоткой возбуждения, которая соединяется с контактными пальцами специальными выводами. Обмотку возбуждения с двух сторон накрывают стальные втулки в виде короны с клиновидными выступами, расположенными по направлению друг к другу. Выступы двух втулок создают противоположные магнитные поля, которые являются остаточными, даже когда ток в обмотке отсутствует. Это обеспечивает самовозбуждение генератора только при высокой частоте вращения двигателя, что невозможно при запуске мотора. По этой причине на обмотку ротора дополнительно подается ток небольшой силы с аккумулятора. После достижения рабочей величины напряжения в обмотке ротора, питание от аккумулятора прекращается и работа генератора продолжается в режиме самовозбуждения.

Магнитный поток, вырабатываемый обмоткой ротора, направляется в статор, состоящий из стальных листов в форме трубы с полыми пазами. Внутри пазов находиться трехфазная медная обмотка, благодаря которой магнитный поток преобразуется в мощное электрическое напряжение. Здесь можно измерить полное сопротивление цепи переменного тока. Определить же реальное действие цепи переменного тока с активным сопротивлением можно благодаря данным по преобразованию электрической энергии в другие ее виды, например тепловую (подогрев проводников) или химическую (подзарядка аккумулятора).

Трехфазная обмотка статора выполняется по особой технологии, а обмотки отдельных фаз соединяется в «треугольник» или «звезду». В автомобильных генераторах переменного тока преимущество отдается обмотке «треугольник» по причине ее мощностных особенностей. Сила тока в конструкции «треугольник» почти в 2 раза меньше тока в «звезде» при одинаковой величине исходящего магнитного потока из ротора. Итак, для мощных генераторов обмотка статора по принципу «треугольник» позволяет более точно преобразовывать величину тока, избегая перенапряжения базовых узлов и продлевая срок службы элемента.

Принцип действия генератора переменного тока предполагает постоянное питание бортовой и электронной системы авто. По этой причине ток, образуемый обмоткой статора, постоянно питает электрооборудование через выпрямитель. Выпрямительная установка состоит из шести силовых и двух дополнительных диодов, закрепленных на теплоотводной пластине. Три из шести силовых диодов заряжены положительно, остальные – отрицательно. Полупроводниковые диоды не оказывают существенного сопротивления и не проводят ток в обратную сторону.

Конструкция щеточного узла представляет собой пластмассовый элемент с щетками, обеспечивающими контакт с кольцами или контактными пальцами ротора. Щетки узла позволяют защитить подвижные части ротора и шкива от преждевременного износа.

Рассматривая то, как устроен генератор переменного тока, стоит упомянуть о системе крепления генератора. Эту функцию выполняет корпус генератора, состоящий из двух крышек. Первая, которая устанавливается со стороны шкива и ротора, обеспечивает крепление генератора к двигателю, фиксацию статора и подшипников ротора. Задняя крышка, расположенная вблизи контактных колец и щеточного узла, не только выполняет вышеперечисленные функции. На ней также размещается выпрямитель и щетки.

Применение и свойства генераторов переменного тока

Рассмотрев вопрос, как работает генератор переменного тока, перейдем к предъявляемым требованиям к этому базовому узлу автомобиля. Поскольку аккумуляторы современных автомобилей высокочувствительны к перепадам напряжения, генераторы должны обладать следующими свойствами:

• Поддерживать постоянную выработку электрического тока во избежание прогрессирующей разрядки аккумуляторной батареи;
• Обеспечивать стабильность показателей вырабатываемого тока без перепадов и скачков;
• Регулировать силу вырабатываемого тока независимо от частоты вращения двигателя;
• Снабжать электроэнергии работающие приборы и производить постоянную подзарядку аккумулятора.

Принцип работы и схема генератора переменного тока

Представить себе жизнь современного человека без электричества крайне сложно. Даже те люди, которые отдалены от цифровых технологий и Интернета, все равно пользуются бытовыми приборами, которые работают на электрической энергии. Часто для ее производства используют генератор переменного тока, ведь именно ток такого поля используется всеми бытовыми установками, подается во все квартиры и частные дома. Упомянутый выше прибор был изобретен уже достаточно давно, но он до сих пор не утратил своей популярности и применяется во многих сферах жизни людей. Про устройство генератора и принцип его работы рассказано в данной статье.

Что такое генератор переменного тока, и кто его изобрел

Генератор переменного тока представляет собой специализированную электрическую установку, которая преобразует механическую энергию в электрическую. Последняя обладает переменной характеристикой. Само превращение основано на механическом вращении катушки из проволоки внутри магнитного поля.

Демонстрация рассматриваемого прибора в разрезе

К сведению! Практически все современные генераторы используют для получения электроэнергии вращающееся магнитное поле, а не катушку.

Как уже было сказано, электрический ток вырабатывается не только при механическом движении катушки в поле магнита, но и тогда, когда силовые линии магнита, находящегося во вращательном движении, пересекают витки катушки. Таким образом появляющиеся электроны начинают свое движение к положительному полюсу магнита, а сам электроток протекает от плюсового полюса к минусовому.

Ток индуцируется в проводнике (катушке). Его течение отталкивает магнит, когда рамка катушки подходит к нему, и отталкивает его, когда рамка удаляется. Его говорить проще, то ток каждый раз меняет свою ориентацию относительно полюсов магнита. Это и вызывает такое явление, как переменный электрический ток.

Демонстрация прибора с помощью простого магнита и контура

Данное приспособление появилось еще в 1832 г. благодаря стараниям Н. Тесла. Именно тогда был создал самый первый однофазный синхронный генератор переменного электрического тока. Самые первые установки производили только постоянный ток, а рассматриваемый генератор переменной характеристики некоторое время не мог найти своего практического применения. Это длилось не долго, так как люди быстро поняли, что переменный ток использовать гораздо практичнее, чем постоянный.

Обратите внимание! Преимущество новой технологии заключалось в том, что такой электроток было легче выработать, а на обслуживание приборов уходило в разы меньше времени и ресурсов, чем на аналоги, работающие на постоянном токе.

Именно благодаря переменному току и его генератору смогли появиться на свет такие электроприборы, как радиоприемник, магнитофон и другие более поздние автоматические и электротехнические установки, без которых представить жизнь современного человека нельзя.

Использование графика для демонстрации переменного и постоянного электротоков

Характеристики генератора переменного тока

Основные технические характеристики генератора переменного тока: внешняя, скоростная регулировочная и токоскоростная. Внешняя характеристика определяется, как зависимость напряженности прибора от генерируемого им тока. Она является константой и может быть определена в процессе самостоятельного и независимого возбуждения.

Скоростная регулировочная характеристика чаще всего высчитывается исходя из нескольких величин электротока нагрузки. Самое маленькое значение возбуждения находится при нагрузочном токе, равном нулю (частота вращений при этом максимальная).

Последняя токоскоростная характеристика определяется как одна из самых важных при выборе или создании генератора. Практически все новые генераторы могут самостоятельно ограничивать свой максимальный ток.

Обратите внимание! Делается это для того, чтобы частота вращения роторов не увеличивалось до частоты индуцированного стартера.

Простой индукционный генератор для использования дома и на предприятии

Принцип работы генератора

Пришло время рассмотреть устройство генератора перемененного тока и принцип его действия. Он заключается в том, что в электроустановке используют специальную систему, которая при функционировании производит магнитный поток большой мощности.

За основу взято два сердечника, изготовленных из электротехнической стали. Пазы одного сердечника предполагают размещение обмотки, которая отвечает за генерацию потока магнитных волн. Второй же используется для индукции электродвижущей силы.

Обычно сердечник, который расположен внутри, находится в горизонтальном или вертикальном положении и вращается по соответствующим орбитам. Его называют ротором. Второй же сердечник, называемый статором, как понятно из его названия, остается в неподвижном состоянии. Чем меньшее расстояние будет между этими элементами, тем больше вырастет индуктивность магнитного потока. Далее рассмотрены назначение устройства и работа генератора переменного тока.

Рассмотрение строения электрогенератора на практике

Назначение генератора переменного тока

Переменные генераторы тока применяют уже достаточно давно. За последние годы сфера применения стала еще более обширной. Используются такие приборы не только в промышленных, но и в бытовых целях. Производственные электроустановки представляют собой самый выгодный вариант для генерации электроэнергии, используемой на заводах и предприятиях, учебных учреждениях, торговых центрах и т. д. Также такие генераторы позволяют значительно ускорить строительство того или иного сооружения в тех местах, где нет возможности провести линию электропередачи.

В быту такие устройства также применяются. Они обладают более компактными размерными характеристиками и универсальностью. Часто их используют для питания частных домов, дачных участков или коттеджей.

Обратите внимание! Бытовые и производственные генераторы перемененного тока пользуются популярностью практически во всех сфера жизни человека. Особенно они полезны там, где постоянно возникают перебои с подачей электроэнергии или ее нет вообще.

Возбуждение генератора переменного тока

Как устроен генератор переменного тока

Устройство генератора крайне простое. Он состоит из двух основных частей: подвижной (ротор или индуктор) и неподвижной (статор или якорь). В ГПТ ротором выступает электрический магнит, создающий магнитное поле, которое и принимает статор. Поверхность якоря обладает впадинами, которые называются пазами. В них виднеется обмотка катушки, выступающей в роли проводника.

Обратите внимание! Обычно якорь изготавливают их спрессованных листов стали толщиной не более 0,3 мм. Их изоляционный слой представляет собой простое лаковое покрытие.

Ротор устанавливают внутри статора. Его вращение осуществляется с помощью двигателя, мощность которого передается через обычный вал и некоторые опорные элементы. На валу также имеется возбудитель с постоянным значением электротока, питающий им обмотки катушки. Также среди компонентов имеется аккумуляторная батарея, которая инициализирует запуск стартера и может подавать электричество, если его не хватает для запуска двигателя, его работы.

Важно! Основное различие между однофазным и трехфазным генераторами электрического тока заключается в том, какое максимальное напряжение выдается прибором. В первом случае это 220 В, а во втором — и 220, и 380 В.

Устройство установки

Виды генераторов переменного тока

Есть несколько типов классификации генераторов. Наиболее распространенный — по мощности. Они бывают маломощными и высокомощными. Для решения бытовых задач применяются компактная и маломощная электроустановки, которые обычно используется в качестве резервного источника питания.

В последнее время популярность обрели сварочные генераторы. С бензиновыми моделями следует быть осторожным, так как они должны использоваться только по своему прямому назначению. В противном случае их срок эксплуатации истечет намного раньше положенного. Диагностика и ремонт таких приборов — достаточно дорогостоящие, и чаще проще купить новый аппарат.

Еще одно разделение — асинхронные и синхронные генераторы. Они отличаются конструкцией ротора. В синхронном приборе катушка находится на роторе, а в асинхронном на валу есть специальные углубления, которые предназначены для вставки обмотки. Подробнее о них далее.

Маломощный генератор

Асинхронные генераторы

Асинхронные двигатели — это приборы, которые работают в тормозящем режиме. В данной ситуации ротор выполняет вращения только в одном направлении, совпадающем с движением магнитного поля, но немного опережает его.

Обратите внимание! Такие установки практически не подвержены коротким замыканиям и обладают повышенной защитой от воздействия внешних факторов.

Асинхронный генератор

Синхронные генераторы

Синхронный двигатель — это электромеханизм, который работает в режиме генерации электрической энергии. Его особенность в том, что частота вращения стартера, а точнее его магнитного поля, равна частоте вращения ротора.

К сведению! Синхронные обладают роторами, которые выполнены в виде постоянных или электрических магнитах. Полюсов у них может быть и 2, и 4, и 6. Главное, чтобы это число было кратным двум.

Синхронный генератор

Какой ток вырабатывает генератор

Характеристика тока, который вырабатывается генератором, зависит от его конструкции. Как уже стало понятно, и переменный генератор, и постоянный генератор содержат в своей конструкции электрический или постоянный магнит, создающий поток магнитного поля. В обоих случаях можно найти обмотку из медного проводника. Она вращается и, занимая различные положения в поле магнита, создает наведенную ЭДС.

Если представить, что обмотка разделена на две одинаковые части, то они поочередно будут занимать то горизонтальное, то вертикальное положение. ЭДС будет сначала максимальной, а затем нулевой. Это и будет генерация переменного тока.

Обратите внимание! Если в процессе полуоборота каким-либо образом переключить потребитель энергии, то он будет получать уже постоянный, но пульсирующий ток. В этом и отличие.

Характеристика переменного и постоянного электрических токов

Схема генератора переменного тока

Принципы работы генератора переменного и постоянного токов уже понятны, как и его основные конструкционные элементы. Необходимо рассмотреть пару схем для обобщения материала и понимания процесса генерации электротока.

Схема обычного устройства генерации электротока

Таким образом, были рассмотрены генератор переменного тока, устройство и принцип его действия.

Принципиальная схема электрического генерирующего устройства

Строение этого аппарата практически не поменялось с момента его создания еще в 1800-х гг. Данное электрооборудование служит для выработки тока, который применяется для бытовых или производственных целей.

Производители генераторов первичной мощности

| Низкое-высокое напряжение

ТОЧНОСТЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Точность напряжения составляет +/- 0,5% (МЭД) в статическом состоянии, при любом коэффициенте мощности и при изменении скорости от 5% до + 30% относительно номинальной скорости.

РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Напряжение можно регулировать потенциометром напряжения на электронном регуляторе или внешним устройством управления, обычно используемым в генераторной промышленности для управления генераторной установкой.С нашими цифровыми АРН можно управлять и регулировать диапазон напряжения электрически с помощью нашего программного обеспечения для совместимости. Кроме того, можно установить защиту паролем, чтобы избежать любых проблем, которые могут быть созданы менее квалифицированным персоналом.

ПЕРЕХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ И ВРЕМЯ ОТКЛИКА

При полной нагрузке, без нагрузки и при постоянной скорости изменения переходного напряжения составляют менее 15% от номинальной мощности. В таких условиях сброс напряжения 3% произойдет в 0.2 секунды для мощностей до 300 кВА, тогда как для более высоких мощностей это произойдет за 0,3 секунды. (Более подробную информацию см. В Руководстве пользователя).

ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА

Генераторы с демпферной клеткой (> 7,8 кВА) могут работать параллельно друг с другом, независимо от типа генератора, и / или параллельно с сетью при условии, что они оснащены понижающим трансформатором. Это устройство доступно по запросу для генераторов переменного тока до типа 38, в то время как генераторы с более высокой мощностью оснащаются им в качестве стандартного оборудования.В случае параллельного подключения к сети мы предлагаем P.F.R. 96/2 электронное устройство, которое контролирует реактивный ток генератора и / или коэффициент мощности генератора.

ПЕРЕГРУЗКА

Допустимые перегрузки составляют 300% в течение 20 секунд, 50% в течение 2 минут и 10% в течение 1 часа каждые 6 часов работы.

ПОДАВЛЕНИЕ РАДИОПОМЕХ

Стандартные генераторы соответствуют спецификации VDE 0875, степень «К» и основным требованиям безопасности Европейского регламента по электромагнитной совместимости.Применяя европейские стандарты EN 60034-1, мы соблюдаем вышеупомянутые правила. По запросу мы можем изучить и изготовить фильтры ЭМС в соответствии с более строгими спецификациями.

СИСТЕМА ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОБМОТКИ MAUX

Вспомогательная обмотка MAUX Mecc Alte – это отдельная обмотка в основных статорах, которая питает регулятор. Эта обмотка позволяет каждому из наших генераторов переменного тока выдерживать перегрузку в 300% принудительного тока (поддержание короткого замыкания) в течение 20 секунд.Это идеально подходит для запуска двигателя.

Как выбрать генератор в соответствии с потребностями вашего приложения

Вы знаете, что вам нужен генератор для производства электроэнергии. Но вопрос в том, как выбрать продукцию для генераторов переменного тока?

Компания General Power предлагает различные типы генераторов-генераторов в зависимости от области применения генератора. К ним относятся генераторы с одним подшипником, генераторы с двумя подшипниками и судовые генераторы.

Вот как выбрать подходящий в соответствии с вашими потребностями.

Типы генераторов переменного тока в зависимости от применения

Одноподшипниковые генераторы переменного тока

В одноподшипниковом генераторе переменного тока один подшипник поддерживает генератор на неприводной стороне. Он имеет единственный подшипник на главном неприводном валу, который удерживает ротор возбудителя и главный ротор. Приводной конец поддерживается маховиком двигателя.

Генераторы с одним подшипником не могут использовать гибкую муфту, к тому же они меньше по размеру.Однако они могут быть использованы там, где низкий уровень вибрации или более качественный фундамент.

Некоторые производители указывают использование одноподшипникового генератора переменного тока на основе анализа крутильных колебаний. Их можно использовать для множества типичных генераторов, включая резервное копирование.

Генераторы с двойным подшипником

Генераторы с двойным подшипником из-за своего размера имеют два подшипника, по одному на каждом конце вала. Поскольку были введены одноподшипниковые генераторы (и поскольку их легче и быстрее собирать), генераторы с двойным подшипником обычно используются для машин, которые требуют их использования.

Генераторы с двойным подшипником могут быть полезны для применений, где есть более высокая вибрация или более низкое качество фундамента. Некоторые производители будут указывать использование генератора с двумя подшипниками на основе анализа крутильных колебаний.

Эти генераторы также могут использоваться в мобильных и морских приложениях.

Судовые и горнодобывающие генераторы переменного тока

Судовые генераторы переменного тока требуют более высокой мощности для работы с инверторами переменного / постоянного тока, фарами, навигационным оборудованием, радиопередатчиками, генераторами воды, насосами, лебедками и другими мощными устройствами.

Кроме того, судовые двигатели часто устанавливаются в закрытых отсеках, чтобы защитить их от влаги и солевых брызг. Это означает, что судовые генераторы должны иметь самоохлаждение при высоких нагрузках или иметь дополнительную подсистему охлаждения.

Генераторы для горных работ требуют надежности для эффективного, мощного и непрерывного использования. Генераторы для горных работ требуют портативности и превосходной фильтрации воздуха как глубоко под землей, так и на поверхности.

Если ваш генератор не обслуживается в таких сложных условиях, срок его службы сократится.Однако, обладая нашим опытом, вы можете выбрать генератор переменного тока, который можно производить на высоком уровне в течение всего срока реализации ваших проектов.

Другие особенности применения генератора переменного тока

В любом приложении есть определенные особенности, которые следует учитывать при выборе генератора переменного тока. Среди них:

• Фазы: Однофазные генераторы переменного тока вырабатывают одно, непрерывно переменное напряжение. Однофазные генераторы переменного тока используются во многих приложениях, чаще всего при относительно небольших нагрузках.Трехфазный генератор переменного тока на сегодняшний день является наиболее распространенным из всех генераторов переменного тока, используемых сегодня как в военных, так и в гражданских целях.
• Частота: выходная частота напряжения генератора зависит от скорости вращения ротора и количества полюсов. Чем выше скорость, тем выше частота. Чем ниже скорость, тем ниже частота.

Вы хотите, чтобы каждый, кто работает с генератором, всегда был в безопасности. Это начинается с выбора правильного генератора переменного тока в зависимости от требований вашего приложения.

Если у вас есть вопросы о том, какой генератор выбрать, свяжитесь с командой General Power. Мы здесь, чтобы помочь вам сориентироваться в применении решений для генераторов переменного тока.

Генераторы высокой мощности по популярному приложению

American Power Systems, Inc. предлагает генераторы высокой мощности для широкого спектра применений, от коммерческих и нестандартных транспортных средств до морских судов и альтернативных источников энергии.

Выберите популярное приложение ниже, чтобы увидеть варианты генератора переменного тока.Не видите свое приложение? Пожалуйста, свяжитесь с нами напрямую для получения помощи.

Обратите внимание, что информационные таблицы на этой странице лучше всего просматривать на рабочем столе или в ландшафтном режиме на мобильном устройстве.

Нажмите, чтобы выбрать тип приложения:

+ Автобусы

+ Фургоны и автобусы Ford Transit и Ford E-серии

+ Ford F-серии (150, 250, 350, 450, 550)

+ Ford Ranger (только дизель)

+ GMC Sierra, Suburban и Tahoe

+ Marine (парусники, гоночные и круизные яхты – только дизельное топливо)

+ Mercedes-Benz Sprinter N62 Кронштейн

Решения для генератора для Mercedes-Benz N62 Кронштейн

Выход: Вольт	Выход: А	Информация о решении	Положение генератора
Номинальное напряжение 12 или 24 В	160-360 ампер	Свяжитесь с нами для решений на 12 и 24 В	Mercedes-Benz N62 Кронштейн
Номинальное напряжение 58 В	120 ампер	МБ-120Н62-58В	Mercedes-Benz N62 Кронштейн

+ Автобусы

Генераторы для автобусов

Выход: Вольт	Выход: А	Решения по сериям	Положение генератора	Крепление (и)
Номинальное напряжение 12 В	185-400 ампер	Генераторы высокой мощности серии 55i	Дополнительное положение с кронштейном APS	J180 или колодка

+ микроавтобусы Nissan

Генераторы для фургонов Nissan

Выход: Вольт	Выход: А	Решения по сериям	Положение генератора	Крепление (и)
Номинальное напряжение 12 В	250 ампер	Генераторы высокой мощности серии 250-270	Первичная позиция	OE прямая замена

+ OTR автомобили

Генераторы для автомобилей OTR

Выход: Вольт	Выход: А	Решения по сериям	Положение генератора	Крепление (и)
Номинальное напряжение 12 или 24 В	100-270 ампер	Генераторы высокой мощности серии 42i	Дополнительное положение с кронштейном APS	J180 или колодка

+ грузовики и фургоны RAM

+ Полу грузовики

Генераторы для грузовых автомобилей

Выход: Вольт	Выход: А	Решения по сериям	Положение генератора	Крепление (и)
Номинальное напряжение 12 В	185-400 ампер	Генераторы высокой мощности серии 55i	Дополнительное положение с кронштейном APS	J180 или колодка

+ Toyota Land Cruiser & Hilux (бензин и дизель)

+ Другие приложения

Не видите свое приложение? Хорошие новости: этот список не является исчерпывающим! Свяжитесь с нами и предоставьте информацию о вашем конкретном приложении, чтобы мы могли вам помочь.

Для получения дополнительной информации или рекомендаций по решениям для конкретных или специализированных приложений, пожалуйста, свяжитесь с нами напрямую.

Генераторы по типу ТС

Генераторы Delco Remy по типу автомобиля

Знаете год выпуска, марку и модель вашего автомобиля? Посетите наш электронный каталог для поиска по конкретному приложению для автомобиля. Генераторы

Delco Remy для магистральных дорог сконструированы таким же прочным и долговечным, как и оборудование, с которым они работают, – разработаны и испытаны для работы в суровых условиях окружающей среды.

---

Генераторы с большой выходной мощностью для автомобилей аварийной службы необходимы для поддержки всей вспомогательной энергии. Мы предлагаем широкий выбор генераторов Delco Remy для пожарных машин и других аварийно-спасательных машин.

---

Сверхмощные альтераторы

Delco Remy рассчитаны на длительные перевозки. Конструкции с высоким КПД требуют меньше мощности двигателя, что приводит к значительной экономии топлива. Наши высокопроизводительные конструкции рассчитаны на высокие электрические нагрузки современных тяжелых грузовиков.

---

Транспортные средства для профессионального использования и другие грузовые автомобили средней грузоподъемности часто запускаются и останавливаются каждый день и нуждаются в энергии для управления нагрузкой от вспомогательного оборудования на транспортном средстве. Генераторы Delco Remy рассчитаны на более высокую производительность при низких оборотах двигателя, а модели, оснащенные функцией Remote Sense, значительно сокращают время зарядки аккумулятора.

---

Генераторы

Delco Remy для тяжелых условий эксплуатации обеспечивают мощность, необходимую для всех применений в школьных автобусах.Наши генераторы с высокой выходной мощностью работают даже при самых тяжелых электрических нагрузках от переменного тока, кресельных подъемников и других вспомогательных источников питания при низких оборотах двигателя. Функция Remote Sense также значительно сократит время зарядки аккумулятора.

---

Мы предлагаем линейку генераторов переменного тока Delco Remy, специально разработанных для транспортных средств, обеспечивающих более 75% номинальной мощности на холостом ходу двигателя для управления высокими продолжительными электрическими нагрузками, характерными для этих приложений.

---

Мы расширили ассортимент нашей продукции, включив в нее полную линейку новых сервисных генераторов для холодильных прицепов и вспомогательных силовых агрегатов.Теперь у вас есть один источник для всех приложений для генераторов тяжелых грузовиков и прицепов.

Найти запчасть | Delco Remy

Семья Выберите Family10MT14MT20MT22MT27MT28MT29MT30MT31MT32MT34MT35MT37MT38MT38MT + 39MT39MT SMART IMS40MT41MT42MT42MT CORELESS44MT50MT5MT8MTiMTOSGRPG100PG150PG200PG245PG250PG260REFRIGERATION STARTERSD100SD200SD205SD210SD250SD255SD260SD300SD-35MTSD80SD90

Новый / Реман Новый или RemanNewPartReman

Напряжение Любое напряжение 122432664 NULL

Тип крепления Любой тип крепления PADSAE 1SAE 2SAE 3SAE 4SPECIAL

Зубья шестерни Зубья любой шестерни201112131415162489NULL Другое

Шаг шестерни Любой шаг шестерни 06-0808-1010 / 1212/142.54 MOD20 / 3032/646 / 86-88 / 10M2.11667M2.12M2.54MOD 2.11MOD 2.12MOD 2.54MOD 3MOD 3.0MOD 3.00MOD 3.50MOD-3 Нет NULL Другое

Номинальная мощность (кВт) Любая номинальная мощность. 80.70.81.21.422.02.22.52.7344.8

Положение соленоида SolenoidPosition000010023030034035037037.5038040045050052052.5053054055057060068070075079080082082.50860880890

0940980991: 30100101102108.5109110112114117119120124125126128128.8133.91351361371421441461471481491501521571581651661701801851871881194198200.9202204.6205207210211.4212216217218219219.1220225226226.5227228229.6230231232232.6233235236238.6240243245248250251252252.7253256258260268269270270 CW275277277.5278280281285292293295300304305307307.5308309310315316319320321.5322325326330338346.13535035238455282.5NULL

Вращение Любое вращениеCCWCWNULL

Полярность Любая полярность с заземлением, с изоляцией,

Защита от перегиба коленчатого вала (OCP) С или без Нет Да

Скрыть устаревшее

Генераторы | Электрооборудование легкового автомобиля

Новые и стандартные сменные генераторы Valeo – высокоэффективные машины для снижения выбросов CO2 и повышения комфорта

С ведущей О.E. опыт и сильные стороны, Valeo может предоставить широкий спектр генераторов переменного тока премиум-класса на вторичный рынок. Генераторы последнего поколения Valeo разработаны с использованием высококачественных компонентов, повышающих срок службы, надежность, комфорт и эффективность. Доступно более 900 наименований, в том числе новейшие технологии, установленные как O.E. на последние модели автомобилей. Компания Valeo разработала комплексное предложение Standard Exchange премиум-класса для генераторов переменного тока. Standard Exchange является подходящим ответом на многочисленные потребности рынка: подходит для всех автопроизводителей, промышленных транспортных средств, тяжелых или морских систем.Valeo может реконструировать все технологии, доступные на рынке. Прекрасное знание Валео О. Технические характеристики позволяют безупречную и качественную сборку.

Роль генератора переменного тока заключается в обеспечении непрерывной зарядки аккумулятора при работающем двигателе. Этот источник питания предотвращает разрядку аккумулятора и обеспечивает требуемую мощность для электрических устройств автомобиля. Генератор подключается и приводится в действие коленчатым валом через приводной ремень. Когда двигатель работает, приводной ремень вращает генератор переменного тока, который преобразует кинетическую энергию в электрический ток.Общий принцип состоит в том, чтобы преобразовать движение, инициируемое маховиком, в электричество. Надежность, безопасность и лучшее качество новых продуктов обусловлены постоянными инновациями и строгими критериями тестирования. Благодаря сильному O.E. Благодаря своему присутствию, Valeo может предоставить генераторы для новейших автомобильных приложений в короткие сроки, такие как Audi A6, Mercedes C Class, Renault Clio IV и Volkswagen Golf VII. Благодаря Valeo O.E. требовательные стандарты тестирования.

Измерение тока и напряжения, испытания на электрическую нагрузку и циклическое переключение продолжаются до 1000 часов. Кроме того, машины подвергаются испытаниям в экстремальных условиях, таким как солевой туман, термические удары и вибрации, до разрушения, чтобы соответствовать самым высоким требованиям. Valeo внедряет инновации, имея более чем столетний опыт работы с вращающимися машинами, от модели Dynastar 1912 года до микрогибридного решения i-StARS 2013 года.

Valeo отвечает всем потребностям рынка и технологическому развитию, демонстрируя сильное историческое лидерство в O.E .: однофазный генератор, технология водяного охлаждения для генераторов последнего поколения, требующих эффективности и комфорта, таких как генератор EG. Valeo идет по пути к лучшим технологиям генераторов переменного тока: постоянное повышение мощности и эффективности в компактной конструкции. В генераторе EG («Эффективная генерация») используются специальные модули, которые на 10 пунктов более эффективны, чем обычные диоды, и, таким образом, представляют собой прорывную технологию. Многие производители автомобилей используют эту технологию, например, Volkswagen, BMW или Mercedes.Генератор со стандартной заменой В наличии почти 1500 наименований генераторов переменного тока серии Premium Valeo Standard Exchange, подходящих для большинства автомобильных применений на рынке, как в Европе, так и в Азии.

Особый процесс восстановления генератора переменного тока позволяет Valeo поставлять лучшую в своем классе продукцию с точки зрения качества. После того, как генератор собран в качестве основного на рынке, деталь отправляется в конкретное производственное подразделение для выполнения различных этапов процесса восстановления:

1. Все детали разобраны и все компоненты промыты, кроме ротора, который имеет стальную щетку.Подшипники систематически заменяются новыми деталями.
2. Ротор прошел электрические испытания и окрашен для предотвращения коррозии. После промывки статор полностью очищается стальной щеткой для устранения следов коррозии, а затем окрашивается. Внутренний диаметр откалиброван с большой точностью, а концы фаз покрыты лужением и электрически проверены.
3. Шкивы контролируются, окрашиваются и хромируются, шкивы свободного хода систематически заменяются.
4. Регуляторы промываются, сушатся и проходят пескоструйную обработку.Щетки и пружины заменены.
5. Диоды выпрямительного моста тестируются индивидуально и при необходимости заменяются.

Перед окончательной окраской все отремонтированные компоненты собираются заново, и каждое готовое изделие проверяется на специальном испытательном стенде (измерения скорости и температуры, испытания на растяжение или разрушение). О. стандарты неукоснительно соблюдаются в течение всего процесса, и O.E. Испытательные стенды и измерительные инструменты используются для проверки деталей в более чем 40 контрольных точках.После сборки 100% деталей проходят повторные испытания перед маркировкой и упаковкой. Все восстановленные генераторы Valeo на 100% не содержат асбест.

% PDF-1.4 % 6515 0 объект > эндобдж xref 6515 135 0000000016 00000 н. 0000003856 00000 н. 0000004004 00000 п. 0000004848 00000 н. 0000004927 00000 н. 0000005092 00000 н. 0000005207 00000 н. 0000005320 00000 н. 0000012335 00000 п. 0000018400 00000 п. 0000024719 00000 п. 0000030453 00000 п. 0000036762 00000 н. 0000043199 00000 п. 0000043742 00000 п. 0000044328 00000 п. 0000044684 00000 п. 0000045077 00000 п. 0000045152 00000 п. 0000045639 00000 п. 0000046228 00000 п. 0000046313 00000 п. 0000046815 00000 п. 0000047411 00000 п. 0000053328 00000 п. 0000059664 00000 н. 0000063662 00000 п. 0000067856 00000 п. 0000068113 00000 п. 0000068197 00000 п. 0000068254 00000 п. 0000068398 00000 п. 0000068437 00000 п. 0000068473 00000 п. 0000068552 00000 п. 00000

00000 п. 0000090697 00000 п. 0000090766 00000 п. 0000090884 00000 н. 0000090920 00000 н. 0000090999 00000 н. 0000116117 00000 н. 0000116451 00000 п. 0000116520 00000 н. 0000116638 00000 н. 0000117773 00000 н. 0000118085 00000 н. 0000118452 00000 н. 0000120273 00000 н. 0000120603 00000 н. 0000120997 00000 н. 0000165172 00000 н. 0000165213 00000 н. 0000165307 00000 н. 0000165406 00000 н. 0000165555 00000 н. 0000165696 00000 п. 0000165838 00000 н. 0000165980 00000 н. 0000166122 00000 н. 0000166265 00000 н. 0000166408 00000 н. 0000166549 00000 н.