Σύγχρονη γεννήτρια: συσκευή, τύποι και εφαρμογές

Μια σύγχρονη γεννήτρια είναι μια ειδική συσκευή μέσω της οποίας είναι δυνατή η μετατροπή οποιασδήποτε ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια. Τέτοιες συσκευές είναι οι κινητοί σταθμοί, οι θερμικές ή ηλιακές μπαταρίες και ο ειδικός εξοπλισμός. Ανάλογα με τον τύπο της γεννήτριας, προσδιορίζεται η δυνατότητα χρήσης της, επομένως αξίζει τον κόπο να κατανοήσουμε λεπτομερέστερα ποια είναι η συσκευή.

Στα τέλη του 19ου αιώνα, η εταιρεία του Robert Bosch ανέπτυξε για πρώτη φορά κάτι παρόμοιο με μια γεννήτρια. Η συσκευή ήταν ικανή να ανάψει έναν κινητήρα. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών, αποκαλύφθηκε ότι το μηχάνημα δεν είναι κατάλληλο για μόνιμη χρήση, αλλά οι προγραμματιστές κατάφεραν να βελτιώσουν τη συσκευή.

Το 1890, η εταιρεία μεταπήδησε σχεδόν πλήρως στην παραγωγή αυτού του εξοπλισμού, καθώς κέρδισε μεγάλη δημοτικότητα. Το 1902, ένας μαθητής της Bosch δημιούργησε μια ανάφλεξη χρησιμοποιώντας υψηλή τάση. Η συσκευή ήταν σε θέση να παράγει μια σπίθα μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων του κεριού, κάνοντας το σύστημα πιο ευέλικτο.

Οι αρχές της δεκαετίας του '60 του ΧΧ αιώνα ήταν η εποχή της εξάπλωσης των γεννητριών σε όλο τον κόσμο. Και αν νωρίτερα οι συσκευές ήταν σε ζήτηση μόνο στην αυτοκινητοβιομηχανία, τώρα τέτοιες μονάδες είναι σε θέση να παρέχουν ολόκληρα σπίτια με ηλεκτρική ενέργεια.

Ο σχεδιασμός τέτοιων μονάδων περιλαμβάνει μόνο δύο βασικά στοιχεία:

• στροφείο;
• στάτωρ.

Το κύριο καθήκον της γεννήτριας είναι να μετατρέψει έναν τύπο ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια. Με τη βοήθειά του, είναι δυνατό να παρέχεται η απαιτούμενη ποσότητα ρεύματος σε εξαρτώμενες συσκευές, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν.

Για να αξιολογήσετε την απόδοση μιας γεννήτριας, πρέπει να εξετάσετε τα χαρακτηριστικά της. Κατ 'αρχήν, είναι τα ίδια όπως για έναν σταθμό που παράγει συνεχές ρεύμα. Οι κύριες παράμετροι της αξιολόγησης είναι αρκετοί παράγοντες.

• ρελαντί. Αντιπροσωπεύει την εξάρτηση του EMF από την ισχύ των κινούμενων ρευμάτων που είναι υπεύθυνα για τη διέγερση του πηνίου του αποσβεστήρα. Με τη βοήθειά του, είναι δυνατό να προσδιοριστεί η ικανότητα των αλυσίδων να μαγνητίζονται.
• Εξωτερικό χαρακτηριστικό. Υπονοεί μια παράλληλη σχέση μεταξύ της τάσης του πηνίου και του ρεύματος φορτίου. Η τιμή εξαρτάται από τον τύπο του φορτίου που εφαρμόζεται στη συσκευή. Μεταξύ των λόγων που μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές, υπάρχει αύξηση ή μείωση του EMF της μονάδας, καθώς και πτώση τάσης στις περιελίξεις του εγκατεστημένου πηνίου, το οποίο τοποθετείται στο εσωτερικό της συσκευής.
• Προσαρμογή. Αντιπροσωπεύει τη σχέση που σχηματίζεται μεταξύ των ρευμάτων πεδίου και των ρευμάτων φορτίου. Η διασφάλιση της λειτουργικότητας και της προστασίας των σύγχρονων μονάδων επιτυγχάνεται με την παρακολούθηση αυτού του δείκτη. Αυτό είναι εύκολο να επιτευχθεί εάν προσαρμόζετε συνεχώς το EMF.

Δεν είναι τόσο δύσκολο να καταλάβεις πώς λειτουργεί η συσκευή. Συνίσταται στην περιστροφή ενός μαγνητικού πλαισίου προκειμένου να δημιουργηθεί ένα ηλεκτρικό πεδίο. Κατά τη διαδικασία περιστροφής του πλαισίου, εμφανίζονται μαγνητικές γραμμές που αρχίζουν να διασχίζουν το περίγραμμά του.Η διασταύρωση συμβάλλει στο σχηματισμό ηλεκτρικού ρεύματος.

Για να προσδιορίσετε πού κινούνται οι ροές ηλεκτρικής ενέργειας, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε τον κανόνα του αντίζυμου. Να σημειωθεί ότι σε ορισμένες περιοχές η σημερινή κίνηση είναι αντίθετη. Οι κατευθύνσεις αλλάζουν συνεχώς όταν φτάσετε στον επόμενο πόλο, που βρίσκεται στον μαγνήτη. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται εναλλασσόμενο ρεύμα και η σύνδεση του πλαισίου σε ξεχωριστό μαγνητικό δακτύλιο μπορεί να αποδείξει αυτήν την κατάσταση.

Η σχέση μεταξύ του μεγέθους του ρεύματος στο πλαίσιο και της ταχύτητας περιστροφής του ρότορα του συστήματος είναι ανάλογη. Ετσι, Όσο περισσότερο περιστρέφεται το πλαίσιο, τόσο περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να παρέχει η γεννήτρια. Αυτός ο δείκτης χαρακτηρίζεται από την ταχύτητα περιστροφής.

Σύμφωνα με τα καθιερωμένα πρότυπα, ο δείκτης βέλτιστης ταχύτητας στις περισσότερες χώρες δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 50 Hz. Αυτό σημαίνει ότι ο ρότορας πρέπει να εκτελεί 50 δονήσεις ανά δευτερόλεπτο. Για τον υπολογισμό της παραμέτρου, είναι απαραίτητο να συμφωνήσετε ότι μια περιστροφή του πλαισίου οδηγεί σε αλλαγή της κατεύθυνσης του ρεύματος.

Εάν ο άξονας καταφέρει να στρίψει 1 φορά ανά δευτερόλεπτο, αυτό σημαίνει ότι η συχνότητα του ηλεκτρικού ρεύματος είναι 1 Hz. Έτσι, για να επιτευχθούν 50 Hz, θα είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ο σωστός αριθμός περιστροφών καρέ ανά δευτερόλεπτο.

Η εξάρτηση σε αυτή την περίπτωση είναι αντιστρόφως ανάλογη. Έτσι, για την παροχή συχνότητας 50 Hz, θα χρειαστεί να μειωθεί η ταχύτητα κατά περίπου 2 φορές.

Επιπλέον, πρέπει να σημειωθεί ότι σε ορισμένες χώρες ορίζονται άλλοι ρυθμοί περιστροφής του ρότορα. Η τυπική συχνότητα είναι 60 Hz.

Σήμερα οι κατασκευαστές παράγουν διάφορους τύπους σύγχρονων γεννητριών. Μεταξύ των υπαρχουσών ταξινομήσεων, αρκετές αξίζουν ιδιαίτερης προσοχής. Πρώτα απ 'όλα, αξίζει να εξεταστεί η διαίρεση των μονάδων ανά σχέδιο. Οι γεννήτριες είναι δύο τύπων.

• Χωρίς ψήκτρες. Ο σχεδιασμός της γεννήτριας συνεπάγεται τη χρήση περιελίξεων στάτορα. Τοποθετούνται έτσι ώστε οι πυρήνες των στοιχείων να ευθυγραμμίζονται με την κατεύθυνση είτε των μαγνητικών πόλων είτε των πυρήνων που παρέχονται στο πηνίο. Ο μέγιστος αριθμός δοντιών μαγνήτη δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 6 τεμάχια.

• Σύγχρονο, εξοπλισμένο με επαγωγέα. Εάν μιλάμε για μηχανές ρύθμισης που λειτουργούν με χαμηλή ισχύ, τότε οι μαγνήτες DC χρησιμοποιούνται ως ρότορας. Διαφορετικά, ο ρότορας είναι η περιέλιξη του επαγωγέα.

Η ακόλουθη ταξινόμηση συνεπάγεται τη διαίρεση των κινητών σταθμών σε ξεχωριστούς τύπους.

• Υδρογεννήτριες. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα της συσκευής είναι ένας ρότορας με έντονους πόλους. Τέτοιες μονάδες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας όπου δεν υπάρχει ανάγκη παροχής μεγάλου αριθμού στροφών της συσκευής.

• Στροβιλογεννήτριες. Η διαφορά είναι η απουσία έντονων πόλων. Η συσκευή συναρμολογείται από διάφορους στρόβιλους, είναι ικανή να αυξήσει τον αριθμό των περιστροφών του ρότορα αρκετές φορές.

• Σύγχρονοι αρμοί διαστολής. Χρησιμοποιείται για την επίτευξη άεργου ισχύος - ένας σημαντικός δείκτης σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Με τη βοήθειά του, είναι δυνατό να βελτιωθεί η ποιότητα του παρεχόμενου ρεύματος και να σταθεροποιηθούν οι δείκτες τάσης.

Υπάρχουν πολλά κοινά μοντέλα τέτοιων συσκευών.

• Πατών. Χρησιμοποιούνται για τη διασφάλιση της λειτουργικότητας των μονάδων δίσκου που είναι εγκατεστημένοι σε μηχανισμούς που έχουν κύκλο start-stop.

• Χωρίς γρανάζια. Χρησιμοποιείται κυρίως σε αυτόνομα συστήματα.

• Ανεπαφικά. Έχουν ζήτηση ως κύριοι ή εφεδρικοί κινητοί σταθμοί στα πλοία.

• Υστέρηση. Τέτοιες γεννήτριες χρησιμοποιούνται για μετρητές χρόνου.

• Επαγωγέας. Διασφάλιση της λειτουργίας των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων.

Οι πρώτες είναι συσκευές στις οποίες οι πόλοι φαίνονται καθαρά. Διακρίνονται από χαμηλή ταχύτητα ρότορα. Η δεύτερη κατηγορία έχει κυλινδρικό ρότορα στο σχεδιασμό της, που δεν έχει προεξέχοντες πόλους.

Οι σύγχρονες γεννήτριες είναι συσκευές σχεδιασμένες για την παραγωγή εναλλασσόμενου ρεύματος. Μπορείτε να συναντήσετε τέτοιες συσκευές σε διάφορους σταθμούς:

• ατομικός;
• θερμικός;
• υδροηλεκτρικούς σταθμούς.

Και επίσης οι μονάδες χρησιμοποιούνται ενεργά στα συστήματα μεταφορών. Χρησιμοποιούνται σε διάφορα οχήματα και συστήματα πλοίων. Η σύγχρονη γεννήτρια μπορεί να λειτουργεί τόσο αυτόνομα, χωριστά από το ηλεκτρικό δίκτυο, όσο και ταυτόχρονα με αυτό. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι δυνατή η σύνδεση πολλών μονάδων ταυτόχρονα.

Το πλεονέκτημα των σταθμών παραγωγής εναλλασσόμενου ρεύματος είναι η δυνατότητα παροχής ηλεκτρικής ενέργειας στον εκχωρημένο χώρο. Βολικό εάν το αντικείμενο βρίσκεται μακριά από το κεντρικό δίκτυο. Ως εκ τούτου, οι μονάδες είναι σε ζήτηση μεταξύ των ιδιοκτητών αγροκτημάτων που βρίσκονται σε οικισμούς απομακρυσμένους από την πόλη.

Όταν επιλέγετε μια γεννήτρια, είναι σημαντικό να βρείτε μια κατάλληλη και αξιόπιστη συσκευή που μπορεί να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια στην εκχωρημένη περιοχή. Πρώτα πρέπει να αποφασίσετε για τις τεχνικές παραμέτρους της μελλοντικής συσκευής. Οι ειδικοί συμβουλεύουν να δώσετε προσοχή στα εξής:

• τη μάζα της γεννήτριας·
• διαστάσεις της συσκευής·
• εξουσία;
• κατανάλωση καυσίμου;
• αριθμός θορύβου?
• διάρκεια της εργασίας.

Και επίσης μια σημαντική παράμετρος είναι η ικανότητα οργάνωσης αυτόματης εργασίας. Για να κατανοήσετε πόσες φάσεις χρειάζεται μια μελλοντική γεννήτρια, είναι απαραίτητο να προσδιορίσετε τον τύπο και τον αριθμό των ηλεκτρικών συσκευών που θα συνδεθούν σε αυτήν.

Ωστόσο, η αγορά ενός τέτοιου κινητού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής δεν είναι πάντα η καλύτερη απόφαση.

Πριν από την αγορά, συνιστάται επιπλέον να ληφθεί υπόψη το φορτίο που θα ασκηθεί στη συσκευή κατά τη λειτουργία της. Κάθε φάση θα πρέπει να φορτώνεται με το πολύ 30% του συνόλου. Έτσι, εάν η ισχύς της γεννήτριας είναι 6 kW, τότε στην περίπτωση χρήσης πριζών με τάση 220 V, θα είναι δυνατή η χρήση μόνο 2 kW.

Η αγορά τριφασικής γεννήτριας είναι σε ζήτηση μόνο όταν υπάρχουν πολλοί τριφασικοί καταναλωτές στο σπίτι. Εάν οι περισσότερες συσκευές είναι μονοφασικές, είναι προτιμότερο να αγοράσετε μια κατάλληλη μονάδα.

Πριν ξεκινήσετε τη γεννήτρια, πρέπει πρώτα να ρυθμιστεί. Πρώτα απ 'όλα, προσαρμόζουν τη συχνότητα της συσκευής. Αυτό μπορεί να γίνει με δύο τρόπους:

1. αλλάξτε το σχέδιο της μονάδας, έχοντας προβλέψει εκ των προτέρων πόσοι πόλοι είναι απαραίτητοι για τη λειτουργία του ηλεκτρομαγνήτη.
2. παρέχουν την απαιτούμενη ταχύτητα άξονα χωρίς αλλαγές σχεδιασμού.

Ένα εντυπωσιακό παράδειγμα είναι οι τουρμπίνες χαμηλής ταχύτητας. Παρέχουν περιστροφή ρότορα 150 rpm. Για να ρυθμίσετε τη συχνότητα, χρησιμοποιήστε την πρώτη μέθοδο, αυξάνοντας τον αριθμό των πόλων σε 40 τεμάχια.

Παρά το γεγονός ότι το EMF της επαγωγής της συσκευής σχετίζεται με τον ρότορα και τις περιστροφές του, λόγω απαιτήσεων ασφαλείας, είναι αδύνατο να αποσυναρμολογηθεί η δομή για να αλλάξει η παράμετρος.

Η τιμή EMF μπορεί να αλλάξει ρυθμίζοντας την παραγόμενη μαγνητική ροή. Θα χρειαστεί να αυξηθεί ή να μειωθεί. Οι στροφές περιέλιξης, ή μάλλον, ο αριθμός τους, είναι υπεύθυνες για την τιμή του δείκτη. Και επίσης η ισχύς της μαγνητικής ροής μπορεί να επηρεαστεί από το ρεύμα που παράγεται από το πηνίο.

Η προσαρμογή περιλαμβάνει τη συμπερίληψη πολλών πηνίων σε μια αλυσίδα.Για να γίνει αυτό, πρέπει να χρησιμοποιήσετε πρόσθετους ρεοστάτες ή ηλεκτρονικά κυκλώματα. Η δεύτερη επιλογή απαιτεί τη ρύθμιση της παραμέτρου χρησιμοποιώντας εξωτερικούς σταθεροποιητές. Αυτό εξασφαλίζει αξιόπιστη εξυπηρέτηση.

Το πλεονέκτημα ενός σύγχρονου κινητού σταθμού είναι η δυνατότητα συγχρονισμού με άλλες ηλεκτρικές μηχανές παρόμοιου τύπου. Ταυτόχρονα, κατά τη σύνδεση, είναι δυνατή η αντιστοίχιση των ταχυτήτων περιστροφής και η εξασφάλιση μηδενικής μετατόπισης φάσης. Από αυτή την άποψη, οι κινητοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής έχουν ζήτηση στη βιομηχανική μηχανική ηλεκτρικής ενέργειας, όπου είναι πολύ βολικό να χρησιμοποιηθούν ως εφεδρική πηγή ενέργειας για την αύξηση της παραγωγικής ικανότητας σε περίπτωση βαρέων φορτίων.

Δείτε παρακάτω για σύγχρονη και ασύγχρονη γεννήτρια.