Mensen gebruiken de energie van elektrische stroom in bijna alle gebieden van hun activiteiten. Nu is het niet gemakkelijk om je een leven voor te stellen zonder elektriciteit, die met behulp van speciale apparatuur wordt omgezet uit mechanische energie. Laten we in meer detail bekijken hoe dit proces plaatsvindt en hoe moderne generatoren zijn gerangschikt.
Inhoud
Mechanische energie omzetten in elektrische energie
Elke generator werkt volgens het principe van magnetische inductie. De eenvoudigste dynamo kan worden gezien als een spoel die in een magnetisch veld draait. Er is ook een variant waarbij de spoel stationair blijft, maar het magnetische veld kruist deze alleen. Tijdens deze beweging wordt een wisselstroom opgewekt.Volgens dit principe werkt een groot aantal generatoren over de hele wereld, gecombineerd tot een stroomvoorzieningssysteem.
Het apparaat en het ontwerp van de dynamo
Een standaard stroomgenerator heeft de volgende componenten:
- Een frame waaraan een stator met elektromagnetische polen is bevestigd. Het is gemaakt van metaal en moet de beschermende functie van alle elementen van het mechanisme vervullen.
- De stator waaraan de wikkeling is bevestigd. Het is gemaakt van ferromagnetisch staal.
- Een rotor is een beweegbaar element, op de kern waarvan zich een wikkeling bevindt die een elektrische stroom vormt.
- Een schakeleenheid die elektriciteit van de rotor afleidt. Het is een systeem van beweegbare geleidende ringen.
Afhankelijk van het doel heeft de generator bepaalde ontwerpkenmerken, maar er zijn twee componenten die elk apparaat heeft dat mechanische energie omzet in elektriciteit:
- De rotor is een beweegbaar ijzeren deel uit één stuk;
- De stator is een vast element dat is gemaakt van ijzeren platen. Binnenin zijn er groeven waarbinnen de draadwikkeling zich bevindt.
Om een grotere magnetische inductie te verkrijgen, moet er een kleine afstand tussen deze elementen zijn. Volgens hun ontwerp zijn generatoren:
- Met beweegbaar anker en statisch magneetveld.
- Met vast anker en roterend magneetveld.
Op dit moment komt apparatuur met roterende magnetische velden vaker voor, omdat. het is veel handiger om elektrische stroom van de stator te verwijderen dan van de rotor. Het generatorapparaat heeft veel overeenkomsten met het ontwerp van de elektromotor.
Dynamo circuit
Het werkingsprincipe van de elektrische generator: op het moment dat de helft van de wikkeling zich op een van de polen bevindt en de andere aan de andere kant, beweegt de stroom door het circuit van de minimale naar de maximale waarde en vice versa.
Classificatie en soorten generatoren
Alle elektrische generatoren kunnen worden verdeeld volgens het werkcriterium en het type brandstof waaruit elektriciteit wordt opgewekt. Alle generatoren zijn onderverdeeld in enkelfasig (uitgangsspanning 220 Volt, frequentie 50 Hz) en driefasig (380 Volt met een frequentie van 50 Hz), evenals het werkingsprincipe en het type brandstof dat wordt omgezet in elektriciteit . Zelfs generatoren kunnen in verschillende gebieden worden gebruikt, wat hun technische kenmerken bepaalt.
Volgens het principe van werk
Aparte asynchrone en synchrone dynamo's.
asynchroon
Asynchrone generatoren hebben geen exacte relatie EMF op de rotorsnelheid, maar de term "slip S" werkt hier. Het definieert dit verschil. De slipwaarde wordt berekend, dus er is nog enige invloed van de generatorelementen in het elektromechanische proces van de inductiemotor.
synchrone
Een dergelijke generator is fysiek afhankelijk van de rotatiebeweging van de rotor naar de opgewekte frequentie van elektriciteit. In zo'n apparaat is de rotor een elektromagneet die bestaat uit kernen, wikkelingen en polen. De stator zijn spoelen die zijn verbonden volgens het principe van een ster en een gemeenschappelijk punt hebben - nul. Daarin wordt elektriciteit opgewekt.
De rotor wordt in beweging gezet door een vreemde kracht van bewegende elementen (turbines) die synchroon bewegen. De bekrachtiging van een dergelijke dynamo kan zowel contact als contactloos zijn.
Op type motorbrandstof
Afgelegen van het lichtnet met de komst van generatoren vormt geen belemmering meer voor het gebruik van elektrische apparaten.
gasgenerator
Als brandstof wordt gas gebruikt, bij de verbranding wordt mechanische energie opgewekt, die vervolgens wordt vervangen door elektrische stroom. Voordelen van het gebruik van een gasgenerator:
- Veiligheid voor het milieu, omdat het gas tijdens de verbranding geen schadelijke elementen, roet en giftige afbraakproducten uitstoot;
- Economisch is het zeer winstgevend om goedkoop gas te verbranden. In vergelijking met benzine kost het veel minder;
- De brandstoftoevoer wordt automatisch uitgevoerd. Benzine en dieselbrandstof moeten naar behoefte worden toegevoegd en de gasgenerator is meestal aangesloten op het gastoevoersysteem;
- Dankzij automatisering komt het apparaat zelfstandig in actie, maar hiervoor moet het in een warme ruimte staan.
Dieselgenerator
Deze categorie bestaat voornamelijk uit enkelfasige toestellen met een vermogen van 5 kW. 220 Volt en een frequentie van 50 Hz zijn standaard voor huishoudelijke apparaten, dus de dieselmachine kan goed omgaan met een standaardbelasting. Zoals je misschien wel vermoedt, is dieselbrandstof nodig voor de werking ervan. Waarom kiezen voor dieselgenerator?
- Relatieve goedkope brandstof;
- Automatisering waarmee u de generator automatisch kunt starten wanneer de stroomtoevoer wordt onderbroken;
- Hoog niveau van brandveiligheid;
- Een dieselaggregaat kan lange tijd storingsvrij werken;
- Indrukwekkende duurzaamheid - sommige modellen kunnen in totaal 4 jaar continu werken.
Benzine generator
Dergelijke apparaten zijn behoorlijk in trek als huishoudelijke apparatuur. Ondanks het feit dat benzine duurder is dan gas en diesel, hebben dergelijke generatoren veel sterke punten:
- Kleine afmetingen met hoog vermogen;
- Eenvoudig te bedienen: de meeste modellen kunnen handmatig worden gestart en grotere generatoren zijn uitgerust met een starter. De spanning wordt onder een bepaalde belasting geregeld met een speciale schroef;
- Bij overbelasting van de generator wordt de beveiliging automatisch geactiveerd;
- Gemakkelijk te onderhouden en te repareren;
- Maak tijdens het gebruik niet veel lawaai;
- Het kan zowel binnen als buiten worden gebruikt, maar moet worden beschermd tegen vocht.
Belangrijkste toepassingen:
Afhankelijk van waar de generator wordt gebruikt, worden de technische kenmerken bepaald. Vooral de verhouding van de generator tot een bepaalde categorie in het toepassingsgebied bepaalt het vermogen. De volgende soorten apparatuur zijn onderverdeeld in toepassingsgebieden:
- Huishouden. Ze hebben een vermogen van 0,7 tot 25 kW. Meestal omvat deze categorie benzine- en dieselgeneratoren. Ze worden gebruikt om elektrische huishoudelijke apparaten en apparaten met een laag vermogen van stroom te voorzien, heel vaak op bouwplaatsen. Geschikt als draagbare stroombron bij uitstapjes naar het platteland;
- Professioneel. Ze kunnen worden gebruikt als een permanente bron van elektriciteit in gemeentelijke instellingen en kleine productiebedrijven. Het vermogen is niet groter dan 100 kW;
- Industrieel.Ze kunnen worden gebruikt in grote fabrieken en fabrieken waar krachtige apparatuur vereist is. Dergelijke apparaten hebben een vermogen van meer dan 100 kW, hebben aanzienlijke afmetingen en zijn moeilijk te onderhouden voor een onvoorbereid persoon.
