Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν την ενέργεια του ηλεκτρικού ρεύματος σε όλους σχεδόν τους τομείς των δραστηριοτήτων τους. Τώρα δεν είναι εύκολο να φανταστεί κανείς τη ζωή χωρίς ηλεκτρική ενέργεια, η οποία μετατρέπεται από μηχανική ενέργεια με τη βοήθεια ειδικού εξοπλισμού. Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα πώς λαμβάνει χώρα αυτή η διαδικασία και πώς είναι διατεταγμένες οι σύγχρονες γεννήτριες.
Περιεχόμενο
Μετατροπή μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική
Οποιαδήποτε γεννήτρια λειτουργεί με βάση την αρχή της μαγνητικής επαγωγής. Ο απλούστερος εναλλάκτης μπορεί να θεωρηθεί ως ένα πηνίο που περιστρέφεται σε ένα μαγνητικό πεδίο. Υπάρχει επίσης μια παραλλαγή στην οποία το πηνίο παραμένει ακίνητο, αλλά το μαγνητικό πεδίο το διασχίζει μόνο. Κατά τη διάρκεια αυτής της κίνησης δημιουργείται ένα εναλλασσόμενο ρεύμα.Σύμφωνα με αυτή την αρχή, λειτουργεί ένας τεράστιος αριθμός γεννητριών σε όλο τον κόσμο, συνδυασμένες σε ένα σύστημα τροφοδοσίας.
Η συσκευή και ο σχεδιασμός του εναλλάκτη
Μια τυπική γεννήτρια ισχύος έχει τα ακόλουθα εξαρτήματα:
- Ένα πλαίσιο στο οποίο είναι στερεωμένος ένας στάτορας με ηλεκτρομαγνητικούς πόλους. Είναι κατασκευασμένο από μέταλλο και πρέπει να εκτελεί την προστατευτική λειτουργία όλων των στοιχείων του μηχανισμού.
- Ο στάτορας στον οποίο είναι προσαρτημένη η περιέλιξη. Είναι κατασκευασμένο από σιδηρομαγνητικό χάλυβα.
- Ο ρότορας είναι ένα κινητό στοιχείο, στον πυρήνα του οποίου υπάρχει μια περιέλιξη που σχηματίζει ηλεκτρικό ρεύμα.
- Μια μονάδα μεταγωγής που εκτρέπει την ηλεκτρική ενέργεια από τον ρότορα. Είναι ένα σύστημα κινητών αγώγιμων δακτυλίων.
Ανάλογα με τον σκοπό, η γεννήτρια έχει ορισμένα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά, αλλά υπάρχουν δύο στοιχεία που έχει κάθε συσκευή που μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια:
- Ο ρότορας είναι ένα κινητό μονοκόμματο σιδερένιο εξάρτημα.
- Ο στάτορας είναι ένα σταθερό στοιχείο που αποτελείται από φύλλα σιδήρου. Μέσα σε αυτό υπάρχουν αυλακώσεις μέσα στις οποίες βρίσκεται η περιέλιξη του σύρματος.
Για να επιτευχθεί μεγαλύτερη μαγνητική επαγωγή, θα πρέπει να υπάρχει μια μικρή απόσταση μεταξύ αυτών των στοιχείων. Σύμφωνα με το σχεδιασμό τους, οι γεννήτριες είναι:
- Με κινητό οπλισμό και στατικό μαγνητικό πεδίο.
- Με σταθερό οπλισμό και περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο.
Επί του παρόντος, ο εξοπλισμός με περιστρεφόμενα μαγνητικά πεδία είναι πιο συνηθισμένος, επειδή. είναι πολύ πιο βολικό να αφαιρέσετε το ηλεκτρικό ρεύμα από τον στάτορα παρά από τον ρότορα. Η συσκευή γεννήτριας έχει πολλές ομοιότητες με τη σχεδίαση του ηλεκτροκινητήρα.
Κύκλωμα εναλλάκτη
Η αρχή της λειτουργίας της ηλεκτρικής γεννήτριας: τη στιγμή που το μισό της περιέλιξης βρίσκεται σε έναν από τους πόλους και το άλλο στο αντίθετο, το ρεύμα κινείται μέσω του κυκλώματος από την ελάχιστη στη μέγιστη τιμή και αντίστροφα.
Ταξινόμηση και τύποι γεννητριών
Όλες οι ηλεκτρικές γεννήτριες μπορούν να διανεμηθούν σύμφωνα με το κριτήριο της εργασίας και το είδος του καυσίμου από το οποίο παράγεται ηλεκτρική ενέργεια. Όλες οι γεννήτριες χωρίζονται σε μονοφασικές (τάση εξόδου 220 Volt, συχνότητα 50 Hz) και τριφασικές (380 Volt με συχνότητα 50 Hz), καθώς και στην αρχή λειτουργίας και τον τύπο του καυσίμου που μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια . Ακόμη και γεννήτριες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διαφορετικούς τομείς, γεγονός που καθορίζει τα τεχνικά χαρακτηριστικά τους.
Σύμφωνα με την αρχή της εργασίας
Διαχωρίστε ασύγχρονους και σύγχρονους εναλλάκτες.
Ασύγχρονη
Οι ασύγχρονες γεννήτριες δεν έχουν ακριβή σχέση EMF στην ταχύτητα του ρότορα, αλλά ο όρος "slip S" λειτουργεί εδώ. Καθορίζει αυτή τη διαφορά. Η τιμή ολίσθησης υπολογίζεται, επομένως εξακολουθεί να υπάρχει κάποια επίδραση των στοιχείων της γεννήτριας στην ηλεκτρομηχανική διαδικασία του κινητήρα επαγωγής.
Σύγχρονος
Μια τέτοια γεννήτρια έχει μια φυσική εξάρτηση από την περιστροφική κίνηση του δρομέα προς την παραγόμενη συχνότητα ηλεκτρικής ενέργειας. Σε μια τέτοια συσκευή, ο ρότορας είναι ένας ηλεκτρομαγνήτης που αποτελείται από πυρήνες, περιελίξεις και πόλους. Ο στάτορας είναι πηνία που συνδέονται σύμφωνα με την αρχή ενός αστεριού και έχουν ένα κοινό σημείο - το μηδέν. Σε αυτά παράγεται ηλεκτρική ενέργεια.
Ο ρότορας τίθεται σε κίνηση από μια ξένη δύναμη κινούμενων στοιχείων (τουρμπίνες) που κινούνται συγχρονισμένα. Η διέγερση ενός τέτοιου εναλλάκτη μπορεί να είναι τόσο επαφή όσο και χωρίς επαφή.
Ανά τύπο καυσίμου κινητήρα
Η απόσταση από το δίκτυο με την εμφάνιση των γεννητριών δεν αποτελεί πλέον εμπόδιο στη χρήση ηλεκτρικών συσκευών.
γεννήτρια αερίου
Ως καύσιμο χρησιμοποιείται αέριο, κατά την καύση του οποίου παράγεται μηχανική ενέργεια, η οποία στη συνέχεια αντικαθίσταται από ηλεκτρικό ρεύμα. Οφέλη από τη χρήση μιας γεννήτριας αερίου:
- Ασφάλεια για το περιβάλλον, επειδή το αέριο κατά την καύση δεν εκπέμπει επιβλαβή στοιχεία, αιθάλη και τοξικά προϊόντα αποσύνθεσης.
- Οικονομικά, είναι πολύ κερδοφόρο να καίμε φθηνό φυσικό αέριο. Σε σύγκριση με τη βενζίνη, θα κοστίσει πολύ λιγότερο?
- Η παροχή καυσίμου πραγματοποιείται αυτόματα. Η βενζίνη και το καύσιμο ντίζελ πρέπει να προστεθούν ανάλογα με τις ανάγκες και η γεννήτρια αερίου είναι συνήθως συνδεδεμένη στο σύστημα παροχής αερίου.
- Χάρη στον αυτοματισμό, η συσκευή τίθεται σε λειτουργία ανεξάρτητα, αλλά για αυτό πρέπει να βρίσκεται σε ένα ζεστό δωμάτιο.
Γεννήτρια ντίζελ
Αυτή η κατηγορία αποτελείται κυρίως από μονοφασικές μονάδες ισχύος 5 kW. Τα 220 Volt και η συχνότητα 50 Hz είναι στάνταρ για οικιακές συσκευές, επομένως η μηχανή ντίζελ αντιμετωπίζει καλά ένα τυπικό φορτίο. Όπως μπορείτε να μαντέψετε, το καύσιμο ντίζελ απαιτείται για τη λειτουργία του. Γιατί να επιλέξετε Γεννήτρια Ντίζελ;
- Σχετική φθηνότητα καυσίμων.
- Αυτοματισμός που σας επιτρέπει να εκκινείτε αυτόματα τη γεννήτρια όταν διακόπτεται η παροχή ρεύματος.
- Υψηλό επίπεδο πυρασφάλειας.
- Για μεγάλο χρονικό διάστημα, μια μονάδα ντίζελ είναι σε θέση να λειτουργεί χωρίς αστοχίες.
- Εντυπωσιακή αντοχή - ορισμένα μοντέλα μπορούν να λειτουργήσουν για συνολικά 4 χρόνια συνεχούς λειτουργίας.
Γεννήτρια βενζίνης
Τέτοιες συσκευές είναι αρκετά σε ζήτηση ως οικιακός εξοπλισμός. Παρά το γεγονός ότι η βενζίνη είναι πιο ακριβή από το φυσικό αέριο και το ντίζελ, τέτοιες γεννήτριες έχουν πολλά πλεονεκτήματα:
- Μικρές διαστάσεις με υψηλή ισχύ.
- Εύκολος χειρισμός: τα περισσότερα μοντέλα μπορούν να ξεκινήσουν χειροκίνητα και οι μεγαλύτερες γεννήτριες είναι εξοπλισμένες με μίζα. Η τάση ρυθμίζεται κάτω από ένα ορισμένο φορτίο χρησιμοποιώντας μια ειδική βίδα.
- Σε περίπτωση υπερφόρτωσης της γεννήτριας, η προστασία ενεργοποιείται αυτόματα.
- Εύκολο στη συντήρηση και επισκευή.
- Μην κάνετε πολύ θόρυβο κατά τη λειτουργία.
- Μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο σε εσωτερικούς όσο και σε εξωτερικούς χώρους, αλλά πρέπει να προστατεύεται από την υγρασία.
Κύριες Εφαρμογές
Ανάλογα με το πού χρησιμοποιείται η γεννήτρια, προσδιορίζονται τα τεχνικά χαρακτηριστικά της. Κυρίως, η αναλογία της γεννήτριας προς μια συγκεκριμένη κατηγορία στο πεδίο εφαρμογής καθορίζει την ισχύ της. Οι ακόλουθοι τύποι εξοπλισμού χωρίζονται ανά περιοχές λειτουργίας:
- Νοικοκυριό. Έχουν ισχύ από 0,7 έως 25 kW. Συνήθως, αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει γεννήτριες βενζίνης και ντίζελ. Χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία οικιακών ηλεκτρικών συσκευών και εξοπλισμού χαμηλής κατανάλωσης, πολύ συχνά σε εργοτάξια. Κατάλληλο ως φορητή πηγή ηλεκτρικής ενέργειας όταν βγαίνετε στην ύπαιθρο.
- Επαγγελματίας. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μόνιμη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας σε δημοτικά ιδρύματα και μικρές μεταποιητικές επιχειρήσεις. Η ισχύς του δεν υπερβαίνει τα 100 kW.
- Βιομηχανικός.Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μεγάλα εργοστάσια και εργοστάσια όπου απαιτείται εξοπλισμός υψηλής ισχύος. Τέτοιες συσκευές έχουν ισχύ μεγαλύτερη από 100 kW, έχουν σημαντικές διαστάσεις και είναι δύσκολο να διατηρηθούν για ένα απροετοίμαστο άτομο.
