3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое генератор

Что такое генератор

Что такое генератор? Это электромеханический прибор, который преобразует кинетическую энергию в электрический переменный ток. Основой энергетического преобразования является вращающееся магнитное поле. Понятие генератора включает в себя массу устройств различного принципа действия. Это гальванические, электростатические приборы, солнечные батареи, турбины электростанций и пр. В статье пойдёт речь именно о генераторах электрической энергии.

Принцип работы электрогенератора

В основу работы агрегатов, преобразующих энергию, положен закон Фарадея об электродвижущей силе (ЭДС). Учёный открыл закон, который объяснил природу появления тока в металлическом контуре (рамке), вращающемуся в однородном магнитном поле (явление индукции). Ток возникает также при вращении постоянных магнитов вокруг металлического контура.

Простейшая схема генератора представляется в виде вращающейся металлической рамки между двумя разно полюсными магнитами. На оси рамки помещают токосъёмные кольца, которые получают заряд электрического тока и передают его дальше по проводникам.

В действительности статор (неподвижная часть прибора) состоит из электромагнитов, а ротором служит группа рамных проводников. Устройство представляет обратный электромотор. Электродвигатель поглощает электрический ток и заставляет вращаться ротор. Электрический генератор, преобразовывающий кинематическую энергию механического вращения в ЭДС, называют индукционным генератором.

Классификация генераторов

Классификация преобразователей энергии даёт чёткое понятие – что такое генератор электрического тока. Различают электрические генераторы по следующим признакам:

  • автономность;
  • фазность;
  • режим работы;
  • сфера применения.

Автономность

Главное преимущество, которым обладает электрический генератор, – это его полная независимость от централизованных поставщиков энергии. Автономность электротехнического оборудования бывает стационарной и мобильной.

Стационарные

Обычно это генераторные станции, работающие от дизельных двигателей. Станции используют для электроснабжения потребителей в местах, удалённых от централизованных электрических сетей.

Стационарные генераторные станции необходимы для обеспечения током производственных процессов там, где даже кратковременные перебои поставки электроэнергии недопустимы.

Мобильные

Электрогенераторы мобильного типа выполнены в виде компактных аппаратов, которые можно перемещать в пространстве. Передвижные станции используют для электросварки, местного освещения, снабжения током бытовых электроприборов и многое другое.

Оборудование включает в себя двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине или дизельном топливе. Агрегаты имеют различные габариты. Компактный аппарат может транспортировать один человек. Существуют мобильные агрегаты, которые устанавливаются на специальном автомобильном прицепе.

Фазность

По фазовой структуре электрического потока различают однофазные и трёхфазные агрегаты.

Однофазные

Генераторы, производящие однофазный ток, предназначены в основном для питания бытовых приборов. Чаще всего это мобильные аппараты. Однофазными агрегатами хозяева оснащают свои частные домовладения для бытовых нужд (освещения, питания электротехники и др.).

Трёхфазные

Генераторные источники трёхфазного тока используются для питания силового электрооборудования. В некоторых случаях получаемый трёхфазный ток разделяют по фазам. Таким образом, делают развод электропроводки по всему дому для питания бытовых электроприборов.

Важно! Все ветви фазового разделения должны равняться между собой мощности потребления. Если разница нагрузок будет велика, то генератор быстро выйдет из строя.

Режимы работы

В зависимости от того, в каком режиме эксплуатируются агрегаты, их подразделяют на основные и резервные.

Основные

Аппараты предназначены для работы в постоянном режиме. Мощные электрогенераторы с дизельными двигателями относят к промышленным установкам. Устанавливаются там, где требуется получение электроэнергии круглосуточно.

Резервные

Само название агрегатов говорит о применении их в исключительных случаях – при внезапном отключении централизованного электроснабжения. Генераторы могут включаться в работу при срабатывании реле, реагирующего на исчезновение напряжения в электросети централизованного источника. Резервные аппараты рассчитаны на беспрерывную работу в течение нескольких часов.

Сфера применения

Генераторы изготавливают, рассчитанные на две сферы применения: для быта и производства.

Сейчас торговая сеть предлагает широкий выбор бытовых генераторов. Это однофазные установки, предназначенные для аварийного обеспечения электроэнергией частных домостроений. Также компактные агрегаты используют для питания выносного электрооборудования. Для бытовых электроприборов, использующих цифровую элементную базу важно качество тока. Устройство должно выдавать электроэнергию следующих параметров: 220 В, 1 А, 50 Гц.

Мощные бытовые агрегаты используют для электросварочных работ. Их преимуществом является способность производить ток большой силы для получения электрической дуги.

Обратите внимание! Если в инструкции бытового аппарата производитель не оговаривает применение для электросварки, то его нельзя использовать для сварочных работ. В противном случае генератор выйдет из строя.

Производство

Независимыми мощными стационарными генераторами оснащают цеха промышленных предприятий, жилые районы, строительные объекты, больницы и объёмные общественные здания.

Виды бытовых генераторов

Электротехническая промышленность выпускает бытовые генераторы переменного тока трёх видов:

Газовые

Генераторы газового типа выдают ток низкой себестоимости. Стоимость 1 кВт/ часа составляет 3 рубля. Газовые агрегаты используют как резервные источники электроэнергии. Устройства предназначены для режима кратковременного включения при сбое поставки электрического тока централизованной сетью электроснабжения.

В частных домов используют газовые установки мощностью 5 кВт. Агрегаты оснащены системой автозапуска. При отключении электричества аппарат автоматически включается в работу и восстанавливает напряжение в электросети дома. Генераторы с воздушным охлаждением после 12 часов непрерывной работы требуют перерыва.

Выгодно устанавливать такие преобразователи энергии при центральном газопроводе. Автономное снабжение сжатым природным газом установок связано с рядом условий, таких, как наличие газобаллонного сервиса поставки энергоносителя и технически исправного приёмного оборудования в доме.

Одними из достоинств газовых агрегатов является то, что генераторы работают практически бесшумно, выхлоп продуктов сгорания топлива сведён к 0.

Газовые генераторы устанавливают вне дома. Для обеспечения бесперебойной работы устройства в зимний период помещают в специальные кожухи. Существующие модели – с жидкостным охлаждением, какое допускает их установку внутри дома.

Бензиновые

Бензиновые генераторы в основной своей массе изготавливают мощностью, не превышающей 20 кВт. Устройства используют для аварийного обеспечения электричеством загородных домов, дач, а также для питания ручных электроинструментов, небольших станков и прочее. Генераторы могут поддерживать освещение придомовой территории, автомобильной стоянки и торговых площадей.

Дополнительная информация. Стандартное топливо для агрегатов – это бензин марки АИ-92. Кратковременно можно заливать в бак оборудования бензин АИ-76 и АИ-95.

Бензиновые генераторы переменного тока могут быть мобильными и стационарными. Особо мощные тяжёлые установки оснащают колёсной парой. В зависимости от модели, устройства оснащают ручным запуском или стартером. Для понижения шумности работы двигателя внутреннего сгорания аппарат помещают в звукопоглощающий кожух.

Дизельные

Дизельные генераторы переменного тока представляют устройства, мощность которых достигает до 3 мВт. Агрегаты могут служить постоянными источниками электроэнергии для загородных домов и дач. Автономные дизельные источники переменного электрического тока питают мощное деревообрабатывающее оборудование, станки различного назначения. Дизель-генераторы могут снабжать током целые посёлки.

Читать еще:  Генератор ситроен с3 замена

Дизельные установки изготавливают в стационарном и мобильном варианте. Агрегаты обладают большой шумностью. Поэтому в некоторых случаях их помещают в специальные шумоизоляционные кожухи.

По сравнению с бензиновыми аналогами, дизель-генераторы потребляют топливо в меньшем объёме, которое стоит дешевле, чем бензин. Дорогие модели способны контролировать управление процессом генерации энергии, автоматически включаться в работу при возникновении аварийных ситуаций в сети центрального электроснабжения.

Современный рынок электротехники располагает огромным ассортиментом генераторов переменного тока. Модели различных систем питания с большим диапазоном мощности удовлетворят любые требования потребителей.

Видео

Генератор тока.

Генератор тока — это такой тип электрической машины, которая способствует преобразованию механической энергии в электрическую. Основано действие генераторов тока по принципу электромагнитной индукции: электродвижущая сила (ЭДС) наводится в движущемся в магнитном поле проводе.

Производить генератор тока может не только постоянный, но и переменный ток. На латыни слово генератор (generator) означает — производитель.

На мировом рынке наиболее известными поставщиками генераторов являются компании: General Electric (GE), ABB, Siemens AG, Mecc Alte.

Генераторы постоянного тока.

Единственным типом источника для получения электроэнергии на протяжении долгого времени были электрические генераторы.

Переменный ток индуктируется в обмотке якоря генератора постоянного тока, затем он электромеханическим выпрямителем — коллектором преобразуется в постоянный ток. Особенно при большой частоте вращения якоря генератора, процесс выпрямления тока коллектором связан с очень частым износом щеток и коллектора.

Различаются генераторы постоянного тока по характеру их возбуждения, они бывают с самовозбуждением и независимого возбуждения. К независимому источнику питания в генераторах с электромагнитным возбуждением подключается обмотка возбуждения, располагающаяся на главных полюсах.

Постоянными магнитами, из которых производятся полюсы машины, возбуждаются генераторы с магнитоэлектрическим возбуждением. Основное применение генераторы постоянного тока находят в тех отраслях промышленности, где постоянный ток является предпочтительным по условиям производства (предприятия электролизной и металлургической промышленности, суда, транспорт и прочие). В качестве источников постоянного тока и возбудителей синхронных генераторов применяются генераторы постоянного тока на электростанциях.

Может достигать до 10 Мегаватт мощность генератора тока.

Генераторы переменного тока.

При достаточно высоком напряжении получать большие токи позволяют генераторы переменного тока. Несколько типов индукционных генераторов различают в настоящее время.

Они состоят из создающего магнитное поле постоянного магнита или электромагнита и обмотки, индуцируется в которой переменная ЭДС. Так как складываются наводимые в последовательно соединенных витках ЭДС, то в рамке индукции амплитуда ЭДС будет пропорциональна количеству в ней витков. Также она пропорциональна через каждый виток амплитуде переменного магнитного потока. В генераторах тока, чтобы получить большой магнитный поток применяется специальная магнитная система, состоящая из двух сердечников, изготовленных из электротехнической стали. В пазах одного из сердечников размещены создающие магнитное поле обмотки, а в пазах второго располагаются обмотки, в которых индуцируется ЭДС. Один из сердечников называется ротором, так как он вращается вокруг вертикальной или горизонтальной оси, вместе со своей обмоткой.

Другой сердечник называется статором — это неподвижный сердечник с его обмоткой. Как можно меньшим делается зазор между сердечниками ротора и статора, наибольшее значение потока магнитной индукции обеспечивается этим. Электромагнит, являющийся ротором вращается в больших промышленных генераторах, а обмотки, уложенные в пазах статора и в которых наводится ЭДС остаются неподвижными.

С помощью скользящих контактов приходится во внешнюю цепь подводить ток к ротору или отводить его из обмотки ротора. Контактными кольцами, которые присоединены к концам его обмотки для этого снабжается ротор. К кольцам прижаты неподвижные пластины-щетки, они осуществляют связь с внешней цепью обмотки ротора. В обмотках создающего магнитное поле электромагнита, сила тока значительно меньше той силы тока, которую отдает генератор тока во внешнюю цепь. Поэтому гораздо удобнее снимать генерируемый ток с неподвижных обмоток, а сравнительно слабый ток подводить через скользящие контакты к вращающемуся электромагниту. Вырабатывается этот ток, расположенным на том же валу отдельным генератором постоянного тока (возбудителем). Вращающимся магнитом создается магнитное поле в маломощных генераторах тока, щетки и кольца в таком случае вообще не требуются.

Бывают двух типов обмотки возбуждения синхронных генераторов: с явнополюсными и неявнополюсными роторами. Выступают из индуктора несущие обмотки возбуждения в генераторах с явнополюсными роторами полюса. На сравнительно низкие частоты вращения рассчитаны генераторы данного типа, они используются для работы с приводом от поршневых паровых машин, гидротурбин, дизельных двигателей. Для привода синхронных генераторов с неявнополюсными роторами применяются газовые и паровые турбины. Стальную поковку с фрезерованными продольными пазами для витков обмотки возбуждения, которые обычно выполнены в виде медных пластин, представляет собой ротор такого генератора. В пазах фиксируются витки, а для снижения потерь мощности и уровня шума, связанных с сопротивлением воздуха шлифуется, а затем полируется поверхность ротора.

По большей части трехфазными делаются обмотки генераторов тока. Подобное сочетание движущихся частей, способных создавать энергию также экономично и непрерывно, встречается в механике редко.

Современный генератор тока является внушительным сооружением, состоящим из медных проводов, стальных конструкций и изоляционных материалов. С точностью до 1 миллиметра изготавливаются важнейшие детали генераторов, которые сами имеют размеры несколько метров.

Как выбрать электрогенератор?

Электрический генератор, по определению, — устройство, которое преобразует неэлетрические виды энергии (механическую, химическую или тепловую) в электрическую.

Первый электрогенератор увидел свет в далёком 1832 году, и был собран французами – братьями Пикси, по заказу Анри Ампера. Генератор был не особенно практичным – приходилось вручную вращать тяжёлый магнит для получения тока. Состояло устройство из двух катушек индуктивности, закреплёнными у магнита, и выпрямителя для преобразования переменного электрического тока в постоянный. Такой генератор был исключительно экспериментальной машиной, а промышленное производство подобного типа устройств началось лишь только к концу 19 века.

В наши дни электрогенератор доступен каждому, и иметь такой компактный источник энергии очень удобно, особенно на даче или строительной площадке. Иногда это устройство вообще незаменимо, и важно знать основные параметры генератора, чтобы выбрать нужную модель.

Какая мощность генератора необходима?

Логично начать выбор именно с этого главного параметраэлектрогенератора. Первое, что нужно сделать – прикинуть, что именно вы планируете питать от генератора, и определить суммарную мощность всех этих устройств. При этом нужно учитывать, что есть пассивные потребители электроэнергии (лампочки, обогреватели, чайники и т.п.) и активные (это всё, что оснащено электродвигателем, — инструменты, стиральная машина, кондиционер и т.п.).

Читать еще:  Как определить прогар клапана на ваз

Если мощность пассивных потребителей электроэнергии можно просто сложить, то мощность активных нужно умножить на коэффициент пускового тока, который для каждого электроприбора индивидуален, но в среднем колеблется от 1.2 до 3. К тому же нужно добавить ещё, как минимум, 10% мощности для запаса.

Таким образом, если просуммировать все потребители в стандартной квартире – лампочки, телевизор, чайник, стиральная машина, посудомоечная машина, тостер, фен, компьютер, кондиционер, легко наберём цифру в 10-15 кВт потребляемой энергии. Для обычного бытового генератора это предельные значения, обычно их предельная мощность колеблется от 0.5 до 7-8 кВт.

Какую мощность выбрать для каких целей? Если в ваши задачи входит использование генератора на строй-площадке, то чем мощнее он будет, тем более эффективно вы сможете его использовать – лучше обратить внимание на модели от 3 до 7.5 кВт. Также этот вариант годится, если генератор будет использоваться постоянно, как замещение центральному электроснабжению.

Если же всё, что вам требуется от электрогенератора – это протянуть день другой, пока длятся перебои с электричеством, вам вполне хватит электрогенератора мощностью до 3 кВт. Пара лампочек, холодильник и микроволновка будут функционировать совершенно спокойно.

Тип топлива – что лучше?

Существую разные виды электрогенераторов по типу потребляемого топлива – бензиновые, дизельные и двух-топливные: газо-бензиновые или газо-дизельные. Рассмотрим вкратце каждый из них.

Бензиновые генераторы. Мощность обычно до 15 кВт, их стоит брать если вам не нужно эксплуатировать генератор непрерывно сутками – ресурс непрерывной работы у них не более 8 часов (до 12 часов у некоторых моделей). Это наиболее универсальная модель, удобная и типом топлива, и размерами, и невысокой ценой. Легко запускается в любую погоду. Из недостатков – небольшой моторесурс (обычно 6-8 тысяч часов до капитального ремонта), не самый экономичный расход топлива, а также повышенная пожароопасность. Если генератор нужен для непродолжительных работ, и нет задачи использовать его непрерывно, то это самый хороший и практичный вариант.

Дизельные генераторы. Хороший вариант для длительного непрерывного использования, в качестве небольшой «электростанции». Обладают большей мощностью, чем бензиновые – от 4 кВт. Значительный моторесурс, и при этом высокая экономичность – расход около 0.2 кг/кВтч. Недостатки – это повышенный уровень шума, значительно более высокая стоимость, чем у бензиновых генераторов, большой вес и возможные трудности при запуске в холодную погоду.

Бензин/газовые электрогенераторы. Обладают всё теми же качествами и параметрами, что и обычные бензиновые, но после запуска на бензине переходят на использование газа. Это позволяет экономить на топливе, газ обходится дешевле бензина.

Выбор по типу запуска

Для генераторов небольшой мощности обычно используется ручной (с помощью вытяжного шнура) или комбинированный (ручной или с кнопки электростартера) тип запуска. Электрический запуск в комбинированном генераторе осуществляется при помощи аккумуляторных батарей 12 В.

Большинство моделей имеют толькоручной запуск. Это не так удобно, как электростартер, зато проще и обойдётся вам дешевле. Существуют также модели только с электрическим стартером, они как правило обладают большей мощностью, и соответственно, ценой.

Существует ещё функция автоматического запуска — при обесточке в сети генератор запускается автоматически и берёт нагрузку на себя.

Стабилизация напряжения

Многие современные электроприборы могут быть чувствительны к напряжению сети – значительные его колебания могут вывести их из строя. В первую очередь стабилизации напряжения требует оргтехника, компьютеры, холодильники и морозилки.

Само собой, высокого уровня стабилизации требуют специальная лабораторная научно-исследовательская аппаратура и медицинская техника.

Существует три наиболее часто используемых типа стабилизации электрического тока в генераторах:

Инвертор. Самый распространённый тип стабилизации напряжения, при котором полученный переменный электрический ток преобразуется в постоянный, а потом обратно в переменный, но уже очень высокого качества. Контролирует этот процесс встроенный микропроцессор, максимальные колебания выходного напряжения при этом не превышают 2.5%. При напряжении 220 В – это составит всего около ±5 В. Такой тип стабилизации отлично подходит для создания стационарной сети и для чувствительных к качеству переменного тока приборам.

AVR. Представляет собой специальный электронный блок автоматической регуляции напряжения. Нормальным отклонением для AVR считается около 5% (напряжение 210 – 230 В). Происходит не только контроль значений выходного напряжения, но и стабилизация электрического тока путём постоянной регулировки тока в обмотке. AVR позволяет достичь хорошего уровня стабилизации и защитить ваши электроприборы. Распространён сейчас шире, чем инвертор.

Компаундная стабилизация. Наиболее присуща недорогим моделям, и обладает рядом недостатков, а именно – генератор может быть только однофазным. Также при подключении к генератору нагрузки с нелинейным сопротивлением будут наблюдаться скачки. Например, проблемы могут возникнуть при подключении газоразрядных ламп – скачки напряжения заставят их мерцать.

Дополнительные важные функции генератора

• Существуют однофазные и трёхфазные генераторы, с возможностью выдать 380 В. При выборе генератора под нужды строительной бригады стоит рассмотреть именно трёхфазную модель.

Уровень шума. Стоит учитывать этот параметр, ведь электрогенератор скорее всего всё время будет в непосредственной близости от вас. Нормальными значениями считаются не более 72 дБ для бензиновых генераторов, и не более 82 для дизельных. На деле средний уровень шума бензиновых генераторов чуть больше 60 дБ.

Защитный/ противошумный кожух. Отдельные модели могут быть оснащены специальным кожухом, который может защищать генератор от внешних воздействий (снега/дождя) или снижать уровень его шума на десяток-другой дБ. Полезная особенность, пригодится при использовании генератора под открытым небом.

Система охлаждения. Она может быть воздушной, или же жидкостной. В дешёвых моделях жидкостную систему ставить не будут, но только она позволит вам добиться максимального непрерывного времени работы.

Защита от перенапряжения и короткого замыкания. Хорошо, если эта защита есть – это продлит срок жизни вашему электрогенератору.

Время работы на полном баке. Зависит, естественно, от объёма бака. Более мощные генераторы имеют, как правило больший бак. И чем он больше, тем больше масса устройства. Для длительного использования лучше подойдёт бак, которого хватит на 8-12 часов и более, это максимальные показатели непрерывной работы бензинового электрогенератора.

Вес. Для эпизодического кратковременного использования на даче стоит выбирать генератор небольшого веса – скажем, до 30-40 кг. Его проще будет перемещать в одиночку. И на вес более 40 кг стоит смотреть скорее уже при стационарном использовании.

Читать еще:  Как снять щиток приборов на газ 3110

Выход на 12 В. Может оказаться полезной функцией, если вам нужно подзарядить севший аккумулятор. Лучше, если такая возможность будет, на всякий случай.

Выбор по ценовым категориям.

До 10 000 рублей. Этой суммы хватит на бензиновый электрогенератор мощность до 1 кВт. Хватит, если он будет вас храниться на даче, как генератор «на всякий случай». При обесточке сможете спокойно читать книги при свете или смотреть телевизор.

Имея от 10 000 до 30 000 рублей, вы сможете приобрести электрогенератор со стабилизацией AVR или инверторной, мощностью уже до 5 кВт. Такой мощности уже хватит для подключения электроинструмента.

От 30 000 до 60 000 рублей. За такую сумму можно приобрести мощный генератор, который будет выдавать до 7.5 кВт. В эту ценовую категорию входят также трёхфазные генераторы, имеющие выход на 380 В. Такой генератор будет незаменим как на стройке, так и для стационарного использования

Виды электрических генераторов и принципы их работы

Электрическим генератором называется машина или установка, предназначенная для преобразования энергии неэлектрической — в электрическую: механической — в электрическую, химической — в электрическую, тепловой — в электрическую и т. д. Сегодня в основном, произнося слово «генератор», мы имеем ввиду преобразователь механической энергии — в электрическую.

Это может быть дизельный или бензиновый переносной генератор, генератор атомной электростанции, автомобильный генератор, самодельный генератор из асинхронного электродвигателя, или тихоходный генератор для маломощного ветряка. В конце статьи мы рассмотрим в качестве примера два наиболее распространенных генератора, но сначала поговорим о принципах их работы.

Так или иначе, с физической точки зрения принцип работы каждого из механических генераторов — один и тот же: явление электромагнитной индукции, когда при пересечении линиями магнитного поля проводника — в этом проводнике возникает ЭДС индукции. Источниками силы, приводящей к взаимному перемещению проводника и магнитного поля, могут быть различные процессы, однако в результате от генератора всегда нужно получить ЭДС и ток для питания нагрузки.

Принцип работы электрического генератора — Закон Фарадея

Принцип работы электрического генератора был открыт в далеком 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем. Позже этот принцип назвали законом Фарадея. Он заключается в том, что при пересечении проводником перпендикулярно магнитного поля, на концах этого проводника возникает разность потенциалов.

Первый генератор был построен самим Фарадеем согласно открытому им принципу, это был «диск Фарадея» — униполярный генератор, в котором медный диск вращался между полюсами подковообразного магнита. Устройство давало значительный ток при незначительном напряжении.

Позже было установлено, что отдельные изолированные проводники в генераторах проявляют себя гораздо эффективнее с практической точки зрения, чем сплошной проводящий диск. И в современных генераторах применяются теперь именно проволочные обмотки статора (в простейшем демонстрационном случае — виток из проволоки).

Генератор переменного тока

В подавляющем своем большинстве современные генераторы — это синхронные генераторы переменного тока. У них на статоре располагается якорная обмотка, от которой и отводится генерируемая электрическая энергия. На роторе располагается обмотка возбуждения, на которую через пару контактных колец подается постоянный ток, чтобы получить вращающееся магнитное поле от вращающегося ротора.

За счет явления электромагнитной индукции, при вращении ротора от внешнего привода (например от ДВС), его магнитный поток пересекает поочередно каждую из фаз обмотки статора, и таким образом наводит в них ЭДС.

Чаще всего фаз три, они смещены физически на якоре друг относительно друга на 120 градусов, так получается трехфазный синусоидальный ток. Фазы можно соединить по схеме «звезда» либо «треугольник», чтобы получить стандартное сетевое напряжение.

Частота синусоидальной ЭДС f пропорциональна частоте вращения ротора: f = np/60, где — p — число пар магнитных плюсов ротора, n – количество оборотов ротора в минуту. Обычно максимальная скорость вращения ротора — 3000 оборотов в минуту. Если подключить к обмоткам статора такого синхронного генератора трехфазный выпрямитель, то получится генератор постоянного тока (так работают, кстати, все автомобильные генераторы).

Трехмашинный синхронный генератор

Конечно, у классического синхронного генератора есть один серьезный минус — на роторе располагаются контактные кольца и щетки, прилегающие к ним. Щетки искрят и изнашиваются из-за трения и электрической эрозии. Во взрывоопасной среде это не допустимо. Поэтому в авиации и в дизель-генераторах более распространены бесконтактные синхронные генераторы, в частности — трехмашинные.

У трехмашинных устройств в одном корпусе установлены три машины: предвозбудитель, возбудитель и генератор — на общем валу. Предвозбудитель — это синхронный генератор, он возбуждается от постоянных магнитов на валу, генерируемое им напряжение подается на обмотку статора возбудителя.

Статор возбудителя действует на обмотку на роторе, соединенную с закрепленным на ней трехфазным выпрямителем, от которого и питается основная обмотка возбуждения генератора. Генератор генерирует в своем статоре ток.

Газовые, дизельные и бензиновые переносные генераторы

Сегодня очень распространены в домашних хозяйствах дизельные, газовые и бензиновые генераторы, которые в качестве приводных двигателей используют ДВС — двигатель внутреннего сгорания, передающий механическое вращение на ротор генератора.

У генераторов на жидком топливе имеются топливные баки, газовым генераторам — необходимо подавать топливо через трубопровод, чтобы затем газ был подан в карбюратор, где превратится в составную часть топливной смеси.

Во всех случаях топливная смесь сжигается в поршневой системе, приводя во вращение коленвал. Это похоже на работу автомобильного двигателя. Коленвал вращает ротор бесконтактного синхронного генератора (альтернатора).

Лучшие инверторные генераторы домашних электростанций имеют встроенный аккумулятор для компенсации перепадов и систему двойного преобразования, у таких устройств переменное напряжение получается более стабилизированным.

Автомобильные генераторы

Еще один пример генератора переменного тока — самый распространенный в мире вид генератора — автомобильный генератор. Данный генератор традиционно содержит обмотку возбуждения с контактными кольцами на роторе и трехфазную обмотку статора с выпрямителем.

Встроенный электронный регулятор удерживает напряжение в допустимых для автомобильного аккумулятора пределах. Автомобильный генератор — высокооборотный генератор, его обороты могут достигать 9000 в минуту.

Хотя изначально ток получается переменным (полюсные наконечники ротора поочередно и в разной полярности пересекают своими магнитными потоками три фазы обмотки статора), затем он выпрямляется диодами и превращается в постоянный, пригодный для зарядки аккумулятора.

Необычные конструкции электрических генераторов:

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector