В электрический генератор была изобретена до того, как была обнаружена корреляция между электричеством и магнетизмом. В этих генераторах используются электростатические принципы для работы с помощью пластин, движущихся лент, которые заряжаются электрически, а также дисков, переносящих заряд к электроду с высоким потенциалом. Генераторы используют два механизма для генерации заряда, такие как трибоэлектрический эффект, иначе электростатическая индукция. Таким образом, он генерирует низкий ток, а также очень высокое напряжение из-за сложности изолирующих машин, а также их неэффективности. Номинальная мощность электростатических генераторов низкая, поэтому они никогда не использовались для выработки электроэнергии. На практике этот генератор используется для питания рентгеновских трубок, а также ускорителей атомных частиц.

Что такое электрический генератор?

Альтернативное название электрического генератора - это динамо-машина для передачи, а также распределения энергии по линиям электропередач для различных приложений, таких как бытовая, промышленная, коммерческая и т. Д. Они также применимы в самолетах, автомобилях, поездах, кораблях для выработки электроэнергии. . Для электрического генератора механическая мощность может быть получена через вращающийся вал, который эквивалентен крутящему моменту вала, который умножается с использованием угловой скорости или скорости вращения.

Механическая энергия может быть получена из различных источников, таких как гидравлические турбины на водопадах / плотинах, паровые турбины, газовые турбины и ветряные турбины, где пар может генерироваться за счет тепла от воспламенения ископаемого топлива в противном случае от ядерного деления. Газовые турбины могут сжигать газ непосредственно внутри турбины, в противном случае - дизельные двигатели и бензин. Конструкция генератора, а также его скорость могут изменяться в зависимости от характеристик механического первичного двигателя.

Генератор - это машина, преобразующая механическую энергию в электрическую. Он работает по принципу закона Фарадея электромагнитной индукции. Закон Фарадея гласит, что всякий раз, когда проводник помещается в переменное магнитное поле, индуцируется ЭДС, и эта индуцированная ЭДС равна скорости изменения потоковых связей. Эта ЭДС может возникать при изменении относительного пространства или относительного времени между проводником и магнитным полем. Итак, важными элементами генератора являются:

Магнитное поле
Движение проводника в магнитном поле

Функции

Главный особенности электрогенераторов включая следующее.

Мощность

Выходная мощность электрогенератора находится в широком диапазоне. Выбрав идеальный генератор, можно легко удовлетворить требования высокой и низкой мощности за счет одинаковой выходной мощности.

Топливо

Для электрогенераторов доступны несколько вариантов топлива, таких как бензин, дизельное топливо, сжиженный нефтяной газ, природный газ.

Портативность

Электрические генераторы портативны, потому что у них есть ручки и колеса. Таким образом, их можно легко перемещать из одного места в другое.

Шум

Некоторые генераторы включают технологию шумоподавления, чтобы уменьшить шумовое загрязнение.

“Трехфазное питание от однофазного ”

Строительство электрогенератора

Электрогенератор может быть построен с использованием различных частей, таких как генератор переменного тока, топливная система, регулятор напряжения, система охлаждения и выхлопа, система смазки, зарядное устройство, панель управления, рама или основной узел.

Генератор

Преобразование энергии, которое происходит в генераторе, известно как генератор переменного тока. Это включает в себя как неподвижные, так и движущиеся части, которые работают вместе, чтобы генерировать электромагнитное поле, а также поток электронов для выработки электричества.

Топливная система

Топливная система в генераторе используется для выработки необходимой энергии. Эта система состоит из топливного насоса, топливного бака, возвратного патрубка и патрубка, который используется для соединения двигателя и бака. Топливный фильтр используется для удаления мусора до того, как он достигнет двигателя, а форсунка заставляет топливо течь в камеру сгорания.

Двигатель

Основная функция двигателя - подавать электроэнергию в генератор. Диапазон мощности, вырабатываемой генератором, может определяться мощностью двигателя.

Регулятор напряжения

Этот компонент используется для управления напряжением вырабатываемого электричества. При необходимости он также преобразует электричество переменного тока в постоянный.

Системы охлаждения и выхлопа

Как правило, генераторы выделяют много тепла, поэтому для уменьшения тепла от перегрева машины используется система охлаждения. Выхлопная система используется для устранения дыма во время ее работы.

Система смазки

В генераторе есть несколько небольших, а также движущихся частей, которые необходимы для их достаточной смазки с использованием моторного масла, чтобы можно было добиться плавной работы, а также для защиты от чрезмерного износа. Уровни смазки следует часто проверять каждые 8 часов процесса.

Зарядное устройство

Аккумуляторы в основном используются для питания генератора. Это полностью автоматический компонент, который используется для обеспечения готовности батареи к работе в случае необходимости, обеспечивая ее стабильным низким напряжением.

Панель управления

Панель управления используется для управления всеми функциями генератора во время работы от начала до конца. Современные устройства способны определять, когда генератор автоматически включается / выключается.

Рама / основная сборка

Рама - это корпус генератора, и это часть, в которой конструкция удерживает все на месте.

“теория работы осциллятора Ройера ”

Работа электрического генератора

Генераторы в основном представляют собой катушки из электрических проводников, обычно из медной проволоки, которые плотно намотаны на металлический сердечник и установлены с возможностью поворота внутри экспоната из больших магнитов. Электрический проводник движется через магнитное поле, магнетизм будет взаимодействовать с электронами в проводнике, чтобы вызвать в нем поток электрического тока.

Электрический генератор

Катушка проводника и ее сердечник называются якорем, соединяя якорь с валом механического источника энергии, например двигателя, медный проводник может вращаться с исключительно повышенной скоростью по магнитному полю.

Точка, когда якорь генератора сначала начинает вращаться, а затем в железных полюсных наконечниках возникает слабое магнитное поле. Когда якорь поворачивается, он начинает повышать напряжение. Часть этого напряжения подается на обмотки возбуждения через регулятор генератора. Это впечатляющее напряжение создает более сильный ток обмотки, увеличивает силу магнитного поля.

Расширенное поле создает большее напряжение в якоре. Это, в свою очередь, увеличивает ток в обмотках возбуждения, что приводит к более высокому напряжению якоря. В это время признаки обуви зависели от направления протекания тока в обмотке возбуждения. Противоположные знаки заставят ток течь в неправильном направлении.

Как электрический генератор вырабатывает электричество?

На самом деле, электрические генераторы не создают электричество, вместо этого они меняют энергию с механической на электрическую или химическую на электрическую. Это преобразование энергии может быть выполнено путем захвата энергии движения и преобразования ее в электрическую форму путем выталкивания электронов из внешнего источника с помощью электрической цепи. Электрогенератор в основном работает в обратном направлении от двигателя.

Некоторые генераторы, которые используются на плотине Гувера, будут обеспечивать огромное количество энергии за счет передачи энергии, создаваемой турбинами. Генераторы, которые используются в коммерческих и жилых помещениях, очень малы по размеру, но для выработки механической энергии они зависят от различных источников топлива, таких как газ, дизельное топливо, а также пропан.

Эту мощность можно использовать в цепи для наведения тока.
После того, как этот ток создан, он направляется с помощью медных проводов для питания внешних устройств, а также машин и целых электрических систем.

Современные генераторы используют принцип электромагнитной индукции Майкла Фарадея, потому что он обнаружил, что когда проводник вращается в магнитном поле, могут образовываться электрические заряды для создания тока. Электрический генератор связан с тем, как водяной насос нагнетает воду по трубе.

Типы электрогенераторов

Генераторы классифицируются по типам.

Генераторы переменного тока
Генераторы постоянного тока

Генераторы переменного тока

Их также называют генераторами переменного тока. Это наиболее важный способ производства электроэнергии во многих местах, поскольку в настоящее время все потребители используют переменный ток. Он работает по принципу электромагнитной индукции. Они бывают двух типов: индукционный генератор и синхронный генератор.

Индукционный генератор не требует отдельного возбуждения постоянного тока, регуляторов, регуляторов частоты или регулятора. Эта концепция имеет место, когда катушки проводника вращаются в магнитном поле, вызывая ток и напряжение. Генераторы должны работать с постоянной скоростью, чтобы обеспечить стабильное напряжение переменного тока даже при отсутствии нагрузки.

Генератор переменного тока

Синхронные генераторы - это генераторы большого размера, которые в основном используются на электростанциях. Это может быть тип вращающегося поля или тип вращающегося якоря. У вращающегося якоря якорь находится у ротора, а поле у статора. Ток якоря ротора снимается через контактные кольца и щетки. Они ограничены из-за высоких ветровых потерь. Они используются для приложений с низкой выходной мощностью. Генератор переменного тока с вращающимся полем широко используется из-за его высокой мощности выработки и отсутствия контактных колец и щеток.

Это могут быть как трехфазные, так и двухфазные генераторы. Двухфазный генератор вырабатывает два совершенно разных напряжения. Каждое напряжение можно рассматривать как однофазное напряжение. Каждый из них генерирует напряжение, полностью независимое от другого. Трехфазный генератор имеет три однофазных обмотки разнесены таким образом, что индуцированное напряжение в любой одной фазе смещается на 120º относительно двух других.

Они могут быть соединены треугольником или звездой. В Delta Connection каждый конец катушки соединен вместе, образуя замкнутый контур. Дельта-соединение выглядит как греческая буква «Дельта» (Δ). При соединении звездой один конец каждой катушки соединен вместе, а другой конец каждой катушки оставлен открытым для внешних соединений. Соединение Wye обозначается буквой Y.

Эти генераторы комплектуются двигателем или турбиной, которые могут использоваться в качестве мотор-генераторной установки и использоваться в таких приложениях, как военно-морской флот, добыча нефти и газа, горное оборудование, ветряные электростанции и т.

Преимущества

К преимуществам генераторов переменного тока можно отнести следующее.

Эти генераторы обычно не требуют обслуживания из-за отсутствия щеток.
Легко шагнуть и пройти через трансформаторы .
Размер звена передачи может быть меньше из-за функции повышения
Размер генератора относительно меньше, чем у машины постоянного тока.
Потери относительно меньше, чем у машины постоянного тока
Эти выключатели генератора относительно меньше выключателей постоянного тока.

Генераторы постоянного тока

Генератор постоянного тока обычно используется в автономных приложениях. Эти генераторы обеспечивают бесперебойную подачу электроэнергии непосредственно в накопители электроэнергии и электрические сети постоянного тока без использования нового оборудования. Сохраненная мощность передается нагрузкам через преобразователи постоянного тока в переменный. Генераторами постоянного тока можно было управлять обратно на неподвижную скорость, так как батареи, как правило, стимулируют восстановление значительно большего количества топлива.

Генератор постоянного тока

Классификация генераторов постоянного тока

Генераторы постоянного тока классифицируются в зависимости от того, как их магнитное поле создается в статоре машины.

генераторы постоянного тока на постоянных магнитах
Генераторы постоянного тока с раздельным возбуждением и
Генераторы постоянного тока с самовозбуждением.

Генераторы постоянного тока с постоянными магнитами не требуют возбуждения внешнего поля, потому что они имеют постоянные магниты для создания потока. Они используются для приложений с низким энергопотреблением, таких как динамо-машины. Генераторы постоянного тока с раздельным возбуждением требуют возбуждения внешнего поля для создания магнитного потока. Мы также можем варьировать возбуждение, чтобы получить переменную выходную мощность.

Они используются для гальваники и электрорафинирования. Из-за остаточного магнетизма, присутствующего в полюсах статора, генераторы постоянного тока с самовозбуждением могут создавать собственное магнитное поле после запуска. Они просты по конструкции и не нуждаются во внешней цепи для изменения возбуждения поля. Опять же, эти генераторы постоянного тока с самовозбуждением подразделяются на шунтовые, последовательные и составные генераторы.

Они используются в таких приложениях, как зарядка аккумуляторов, сварка, обычное освещение и т. Д.

Преимущества

К преимуществам генератора постоянного тока можно отнести следующее.

В основном машины постоянного тока обладают большим разнообразием рабочих характеристик, которые могут быть получены путем выбора метода возбуждения обмоток возбуждения.
Выходное напряжение можно сгладить, регулярно располагая катушки вокруг якоря. Это приводит к меньшему количеству колебаний, что желательно для некоторых приложений в установившемся режиме.
Нет необходимости в защите от излучения, поэтому стоимость кабеля будет ниже по сравнению с кабелем переменного тока.

Другие типы электрических генераторов

Генераторы подразделяются на разные типы, такие как портативные, резервные и инверторные.

Портативный генератор

Они чрезвычайно используются в различных приложениях и доступны в различных конфигурациях с изменением мощности. Они полезны при обычных бедствиях после выхода из строя электросети. Они используются в жилых, небольших коммерческих учреждениях, таких как магазины, торговые точки, на стройплощадках, чтобы обеспечивать электроэнергией небольшие инструменты, свадьбы на открытом воздухе, кемпинг, мероприятия на открытом воздухе и обеспечивать питание сельскохозяйственных устройств, таких как скважины, в противном случае системы капельного орошения.

Этот тип генератора работает на дизельном топливе, в противном случае - на газе, чтобы обеспечить кратковременную электрическую энергию. Основные характеристики портативного генератора:

Он проводит электричество с помощью двигателя внутреннего сгорания.
Он может подключаться к различным инструментам или к устройствам через розетки.
Его можно подключать к субпанелям.
Он используется в отдаленных районах.
Он потребляет меньше энергии для работы морозильной камеры, телевизора и холодильника.
Частота вращения двигателя должна быть 3600 об / мин, чтобы обеспечить типичный ток с частотой 60 Гц.
Обороты двигателя можно контролировать с помощью оператора.
Он обеспечивает питание осветительных приборов, а также инструментов

Инверторный генератор

В этом типе генератора используется двигатель, подключенный к генератору переменного тока для выработки энергии переменного тока, а также используется выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный. Они используются в холодильниках, кондиционерах, лодочных автомобилях, которые требуют значений определенной частоты, а также напряжения. Они доступны в менее тяжелых и твердых. Характеристики этого генератора в основном включают следующее.

“как сделать светодиодный фонарик ”

Это зависит от современных магнитов.
Он использует более высокие электронные схемы.
Он использует 3 фазы для выработки электроэнергии.
Он поддерживает стабильную подачу тока на устройство.
Это энергоэффективно, потому что скорость двигателя регулируется в зависимости от требуемой мощности.
Когда он используется с надлежащим устройством, его переменный ток может быть установлен на любое напряжение и частоту.
Они легкие и используются в автомобиле, лодке и т. Д.

Резервный генератор

Это одна из разновидностей электрической системы, которая используется для работы через автоматический переключатель резерва, который подает сигнал на включение устройства при потере мощности. К лучшим характеристикам резервного генератора можно отнести следующее.

Операция этого может выполняться автоматически
Он используется в системах безопасности для резервного освещения, лифтов, оборудования жизнеобеспечения, медицинских и противопожарных систем.
Обеспечивает стабильную защиту питания
Он постоянно контролирует электросеть
Он автоматически выполняет самотестирование каждую неделю, чтобы проверить, правильно ли он реагирует на потерю питания.
Он состоит из двух компонентов, таких как автоматический переключатель резерва и резервный генератор.
Он обнаруживает потерю мощности за секунды и увеличивает электричество
Он работает с использованием природного газа или жидкого пропана.
Внутри него используется двигатель внутреннего сгорания.

Промышленные генераторы

Промышленные генераторы отличаются от коммерческих и жилых помещений. Они прочные и прочные, которые работают в суровых условиях. Характеристики источника питания будут варьироваться от 20 кВт до 2500 кВт, 120-48 В и от 1-фазного до 3-х фазного питания.

Обычно они более индивидуализированы по сравнению с другими типами. Классификация этих генераторов может быть сделана на основе топлива, используемого для работы двигателя, чтобы можно было вырабатывать электроэнергию. Топливо: природный газ, дизельное топливо, бензин, пропан и керосин.

Индукционные генераторы

Эти генераторы бывают двух типов: с самовозбуждением и с внешним возбуждением. Самовозбуждающиеся используются в ветряных мельницах, где ветер используется как нетрадиционный источник энергии, который преобразуется в электрическую энергию. Внешнее возбуждение используется в приложениях с рекуперативным торможением, таких как краны, подъемники, электровозы и лифты.

Обслуживание электрогенератора

Обслуживание электрогенераторов во многом схоже со всеми типами двигателей. Для каждого производителя очень важно знать, как обслуживаются все генераторы. Обычное обслуживание - это общий осмотр, такой как проверка на утечки, уровни охлаждающей жидкости, проверка шлангов и ремней, кабелей и клемм аккумулятора. Важно проверять масло, чтобы его часто менять. Частота замены масла в основном зависит от производителя, от того, как часто оно используется. Если в генераторе используется дизельное топливо, необходимо заменить масло на 100 часов работы.

Раз в год фильтрация и очистка топлива очень быстро ухудшают качество дизельного топлива. После нескольких дней эксплуатации это топливо может разлагаться из-за загрязнения воды и микробов, что приводит к засорению топливопроводов, а также фильтров. При очистке топлива используются биоциды в год во всех типах генераторов, кроме резервного генератора, где он будет притягивать сырость.

Систему охлаждения следует обслуживать, поскольку она требует проверки уровня охлаждающей жидкости через доступные интервалы во время простоя.

Заряд батареи необходимо проверить, потому что проблемы с батареей могут вызвать сбои. Регулярное тестирование необходимо для определения текущего состояния батареи. Он включает в себя проверку уровней электролита, а также точную плотность электрических батарей.

Также очень важно отключать генератор на 30 минут еженедельно под нагрузкой. Удалите излишки влаги, смажьте двигатель и отфильтруйте топливо, а также фольгу. Как только любые подвижные части, найденные в любом месте на генераторе, должны быть стабильно расположены внутри.

Для дальнейшего осмотра необходимо вести записи, чтобы знать состояние вашего генератора.

Приложения

В применения электрогенераторов включая следующее.

В разных городах генераторы обеспечивают питание большинства электросетей.
Они используются в транспорте
Небольшие генераторы являются отличным резервным источником питания для домашних хозяйств, в противном случае - для малого бизнеса.
Они используются для привода электродвигателей.
Они используются перед подачей электроэнергии на строительных площадках.
Они используются в лабораториях для определения диапазона напряжения.
Энергоэффективность, такая как использование топлива, может быть значительно снижена

Недостатки

Основным недостатком является то, что они не могут остановить сильные колебания напряжения, по этой причине генераторы обычного типа не подходят для работы с потребителями, чувствительными к напряжению, такими как ПК. ноутбуки, телевизоры или музыкальные системы, потому что они могут повредить их в плохом случае.

Итак, это все об электрическом генераторе. Электрогенератор работает по принципу электромагнитной индукции. Этот принцип был открыт Майклом Фарадеем. В основном генераторы представляют собой катушки с электрическими проводниками или медную проволоку. Этот провод плотно наматывается на металлический сердечник и помещается примерно так, чтобы вращаться в экспонате из больших магнитов.

Электрический проводник вращается в магнитном поле, и магнетизм соединяется через электроны внутри проводника, вызывая в нем ток. Здесь катушка проводника, а также ее сердечник называются якорем. Он подключен к валу источника питания. Теперь вы четко разобрались в принципах работы и типах генераторов. Кроме того, любые дополнительные вопросы по этой теме или по электрическим и электронные проекты оставьте комментарии ниже.

Источник изображения электрического генератора: альтернатива