Какво е електрически генератор и неговата работа

Какво е електрически генератор и неговата работа

The електрически генератор е изобретен преди да бъде открита корелацията между електричеството и магнетизма. Тези генератори използват електростатични принципи, за да работят с помощта на плочи, движещи се ремъци, които се зареждат електрически, както и дискове за носене на заряд към електрод с висок потенциал. Генераторите използват два механизма за генериране на заряда като трибоелектричния ефект, иначе електростатична индукция. Така че, той генерира нисък ток, както и много високо напрежение, поради сложността на изолационните машини, както и тяхната неефективност. Класификацията на мощността на електростатичните генератори е ниска, така че те никога не се използват за производство на електрическа енергия. Практическите приложения на този генератор са за захранване на рентгенови тръби, както и на атомни ускорители на частици.



Какво е електрически генератор?

Алтернативно име на електрически генератор е динамо за пренос, както и разпределение на енергия по електропроводи за различни приложения като битови, индустриални, търговски и др. Те са приложими и в самолети, автомобили, влакове, кораби за генериране на електрическа енергия . За електрически генератор механичната мощност може да бъде получена чрез въртящ се вал, който е еквивалентен на въртящия момент на вала, който се умножава чрез използване на ъглова или скорост на въртене.


Механичната енергия може да бъде получена чрез различни източници като хидравлични турбини при водопади / язовири, парни турбини, газови турбини и вятърни турбини, където парата може да се генерира чрез топлина от запалването на изкопаеми горива, в противен случай от ядрено делене. Газовите турбини могат да изгарят газа директно в турбината, иначе дизелови двигатели и бензин. Конструкцията на генератора, както и скоростта му могат да се променят в зависимост от характеристиките на механичния двигател.





Генераторът е машина, която преобразува механичната енергия в електрическа. Той работи въз основа на принципа на фарадеевия закон за електромагнитната индукция. Законът на Фарадес гласи, че когато проводникът е поставен в променливо магнитно поле, ЕМП се индуцира и тази индуцирана ЕМП е равна на скоростта на промяна на поточните връзки. Тази ЕМП може да се генерира, когато има или относително пространство или относителна промяна във времето между проводника и магнитното поле. Така че важните елементи на генератора са:

  • Магнитно поле
  • Движението на проводника в магнитно поле

Характеристика

Основното характеристики на електрическите генератори включват следното.



Мощност


Капацитетът на изходната мощност на електрически генератор е широк диапазон. Чрез избора на идеален генератор, изискванията за висока и ниска мощност могат лесно да бъдат удовлетворени чрез идентична изходна мощност.

Гориво

Няколко опции за гориво като бензин, дизел, пропан-бутан, природен газ са достъпни за електрическите генератори.

Преносимост

Електрическите генератори са преносими, тъй като са проектирани с дръжки и колела. Така че те могат лесно да бъдат преместени от едно място на друго.

Шум

Някои генератори включват технология за намаляване на шума, така че шумовото замърсяване може да бъде намалено.

Изграждане на електрически генератор

Конструкцията на електрически генератор може да се извърши с помощта на различни части като алтернатор, горивна система, регулатор на напрежението, система за охлаждане и изпускане, система за смазване, зарядно устройство за батерии, контролен панел, рамка или основен монтаж.

Алтернатор

Преобразуването на енергия, което се случва в генератор, е известно като алтернатор. Това включва както неподвижни, така и подвижни части, които работят съвместно за генериране на електромагнитно поле, както и електрони, протичащи за генериране на електричество.

Горивна система

Горивната система в генератора се използва за генериране на необходимата енергия. Тази система включва горивна помпа, резервоар за гориво, връщаща тръба и тръба, която се използва за свързване на двигателя и резервоара. Горивният филтър се използва за премахване на отломки, преди да достигне двигателя, а инжектор кара горивото да тече в горивната камера.

Двигател

Основната функция на двигателя е да подава електрическа енергия към генератора. Диапазонът на мощността, генерирана от генератор, може да бъде определен чрез мощността на двигателя.

Волтажен регулатор

Този компонент се използва за управление на напрежението на генерираното електричество. Той също така преобразува променливотоковото електричество в постоянен, ако е необходимо.

Охлаждащи и изпускателни системи

Като цяло генераторите произвеждат много топлина, така че се намалява топлината от прегряване на машина, използва се охладителната система. Изпускателната система се използва за елиминиране на изпаренията по време на нейната работа.

Система за смазване

В генератора има няколко малки, както и движещи се части, които са необходими за смазването им в достатъчна степен с помощта на моторно масло, така че да може да се получи безпроблемна работа, както и да предпазва от излишно износване. Нивата на смазка трябва да се проверяват често на всеки 8 часа от процеса.

Зарядно устройство

Батериите се използват главно за захранване на генератора. Това е пълен автоматичен компонент, който се използва, за да се увери, че батерията е подготвена да заработи, когато е необходимо, като я захранва със стабилно ниско напрежение.

Контролен панел

Контролният панел се използва за управление на всяка характеристика на генератора, докато работи от началото до края. Съвременните устройства са способни да усещат, когато генераторът се включва / изключва автоматично.

Рамка / Основен монтаж

Рамката е тялото на генератора и това е частта, в която конструкцията държи всичко на място.

Работа на електрически генератор

Генераторите са основно намотки от електрически проводници, обикновено меден проводник, който е плътно навит върху метална сърцевина и е монтиран, за да се обърне в експозиция от големи магнити. Електрическият проводник се движи през магнитно поле, магнетизмът ще взаимодейства с електроните в проводника, за да предизвика поток от електрически ток вътре в него.

Електрически генератор

Електрически генератор

Намотката на проводника и неговата сърцевина се наричат ​​арматура, свързваща арматурата с вала на механичен източник на енергия, например двигател, медният проводник може да се върти с изключително увеличена скорост над магнитното поле.

Точката, в която арматурата на генератора първо започва да се върти, тогава в обувките на железния полюс има слабо магнитно поле. Когато арматурата се завърти, тя започва да повишава напрежението. Част от това напрежение се прави на полевите намотки през генераторния регулатор. Това впечатляващо напрежение изгражда по-силен ток на намотката, повишава силата на магнитното поле.

Разширеното поле произвежда повече напрежение в котвата. Това от своя страна прави по-голям ток в полевите намотки с полученото по-високо напрежение на котвата. По това време признаците на обувките зависеха от посоката на протичане на тока в полевата намотка. Противоположните знаци ще дадат на тока да тече в грешната посока.

Как електрическият генератор създава електричество?

Всъщност електрическите генератори не създават електричество, вместо да създават, те променят енергията от механична към електрическа или химическа към електрическа. Това преобразуване на енергия може да се извърши чрез улавяне на мощността на движението и превръщането му в електрическа форма чрез изтласкване на електрони от външния източник с помощта на електрическа верига. Електрическият генератор основно работи обратно на двигателя.

Някои генератори, които се използват на язовир Хувър, ще осигурят огромно количество енергия чрез предаване на мощността, която се създава от турбините. Генераторите, които се използват както за търговски, така и за битови нужди, са с много малки размери, но зависят от различни източници на гориво като газ, дизел, както и пропан за генериране на механична мощност.

Тази мощност може да се използва във верига за индуциране на ток.
След като този ток е създаден, той се насочва чрез използване на медни проводници за захранване на външни устройства, машини иначе цели електрически системи.

Съвременните генератори използват принципа на електромагнитната индукция на Майкъл Фарадей, защото той открива, че след като един проводник се върти в рамките на магнитно поле, тогава могат да се образуват електрически заряди, за да се създаде токов поток. Електрическият генератор е свързан с начина, по който водната помпа принуждава водата с помощта на тръба.

Видове електрически генератори

Генераторите са класифицирани по типове.

  • Генератори за променлив ток
  • DC генератори

Генератори за променлив ток

Те също се наричат ​​алтернатори. Това е най-важното средство за производство на електрическа енергия на много места, тъй като в днешно време всички потребители използват AC. Работи на принципа на електромагнитната индукция. Те са от два типа, единият е индукционен генератор, а другият е синхронен генератор.

Индукционният генератор не изисква отделно DC възбуждане, регулаторни регулатори, честотен контрол или регулатор. Тази концепция се осъществява, когато проводниковите намотки се превърнат в магнитно поле, задействащо ток и напрежение. Генераторите трябва да работят с постоянна скорост, за да предават стабилно променливо напрежение, дори и без товар е достъпен.

AC генератор

AC генератор

Синхронните генератори са генератори с големи размери, използвани главно в електроцентрали. Това може да е тип въртящо се поле или въртящ се тип котва. При въртящия се тип котва арматурата е към ротора, а полето е към статора. Токът на котвата на ротора се приема през плъзгащи пръстени и четки. Те са ограничени поради високите загуби на вятър. Те се използват за приложения с ниска мощност. Въртящият се полеви тип алтернатор е широко използван поради високата си способност за генериране на енергия и липсата на плъзгащи пръстени и четки.

Това могат да бъдат или 3-фазни, или двуфазни генератори. Двуфазен алтернатор произвежда две напълно отделни напрежения. Всяко напрежение може да се разглежда като еднофазно напрежение. Всяко от тях се генерира напрежение напълно независимо от другото. Трифазният алтернатор има три еднофазни намотки, разположени така, че напрежението, индуцирано във всяка една фаза, се измества с 120º от другите две.

Те могат да бъдат свързани или делта, или wye връзки. В Delta Connection всеки край на бобината е свързан заедно, за да образува затворен контур. Делта връзка се появява като гръцката буква Delta (Δ). В Wye Connection единият край на всяка намотка е свързан заедно, а другият край на всяка намотка е оставен отворен за външни връзки. Wye Connection се появява като буквата Y.

Тези генератори са снабдени с двигател или турбина, за да се използват като двигател-генератор и да се използват в приложения като военноморски, добив на нефт и газ, минни машини, вятърни електроцентрали и др.

Предимства

Предимствата на генераторите на променлив ток включват следното.

  • Тези генератори обикновено не изискват поддръжка поради липсата на четки.
  • Лесно се засили и се оттегли през трансформатори .
  • Размерът на предавателната връзка може да е по-тънък поради функцията за повишаване
  • Размерът на генератора е относително по-малък от постояннотоковата машина
  • Загубите са относително по-малки от DC машината
  • Тези прекъсвачи на генератора са относително по-малки от прекъсвачите с постоянен ток

DC генератори

DC генераторът обикновено се намира в приложения извън мрежата. Тези генератори осигуряват безпроблемно захранване директно в електрически устройства за съхранение и постояннотокови мрежи без ново оборудване. Съхранената мощност се пренася към товари чрез преобразуватели с постоянен ток. Генераторите на постоянен ток могат да се управляват обратно до неподвижна скорост, тъй като батериите обикновено стимулират да възстановяват значително повече гориво.

DC генератор

DC генератор

Класификация на DC генератори

D.C генераторите са класифицирани според начина, по който се развива тяхното магнитно поле в статора на машината.

  • постояннотокови магнитни DC генератори
  • Отделно възбуждат DC генератори и
  • Самовъзбуждащи се DC генератори.

Постоянните магнитни постояннотокови генератори не изискват външно възбуждане на полето, тъй като той има постоянни магнити, които да произвеждат потока. Те се използват за приложения с ниска мощност като динамо. Генераторите на DC с отделно възбуждане изискват външно възбуждане на полето, за да произведат магнитния поток. Можем също да променяме възбуждането, за да получим променлива изходна мощност.

Те се използват при галванични и електрорафиниращи приложения. Поради остатъчния магнетизъм, присъстващ в полюсите на статора, самовъзбуждащите се генератори на постоянен ток могат да генерират свое собствено магнитно поле след стартирането му. Те са прости по дизайн и не е необходимо да има външна верига за промяна на възбуждането на полето. Отново тези самовъзбуждащи се генератори на постоянен ток са класифицирани в шунтови, серийни и съставни генератори.

Те се използват в приложения като зареждане на батерии, заваряване, обикновени приложения за осветление и др.

Предимства

Предимствата на постояннотоковия генератор включват следното.

  • Основно DC машини имат голямо разнообразие от работни характеристики, които могат да бъдат получени чрез избор на метода на възбуждане на полевите намотки.
  • Изходното напрежение може да бъде изгладено чрез редовно подреждане на намотките около котвата. Това води до по-малко колебания, които са желателни за някои стационарни приложения.
  • Няма нужда от екраниране за радиация, така че разходите за кабели ще бъдат по-малки в сравнение с променливотоковото напрежение.

Други видове електрически генератори

Генераторите са класифицирани в различни типове като преносими, резервни и инверторни.

Преносим генератор

Те се използват изключително в различни приложения и се предлагат в различни конфигурации чрез промяна на мощността. Те са полезни при нормални бедствия след повреда на електропреносната мрежа. Те се използват в жилищни, по-леки търговски обекти като магазини, търговски обекти, на строителни площадки, за да осигурят захранване на по-малки инструменти, сватби на открито, къмпинг, събития на открито и да осигурят захранване на селскостопански устройства като сондажни кладенци, иначе системи за капково напояване.

Този вид генератор се захранва от дизелово гориво, иначе газ за осигуряване на краткосрочна електрическа енергия. Основните характеристики на преносимия генератор са

  • Той провежда електричество с помощта на двигател с вътрешно горене.
  • Това може да се включи в различни инструменти, в противен случай уредите през гнездата му.
  • Може да се свърже в подпанели.
  • Използва се в отдалечени райони.
  • Той използва по-малко енергия за работа с фризера, телевизора и хладилника.
  • Скоростта на двигателя трябва да бъде на 3600 об / мин, за да се направи типичният ток с честота 60hz на тока.
  • Оборотите на двигателя могат да се контролират чрез оператора
  • Той осигурява захранване на осветлението, както и на инструменти

Инверторен генератор

Този тип генератор използва двигател, като го свързва в алтернатор за генериране на променливотоково захранване, а също така използва токоизправител за смяна на променливотоковото на постояннотоковото. Те се използват в хладилници, климатици, автомобили за лодки, които изискват стойностите на специфична честота, както и напрежение. Те се предлагат в по-малко тежки и твърди. Характеристиките на този генератор включват основно следното.

  • Зависи от съвременните магнити.
  • Той използва по-високи електронни схеми.
  • Той използва 3-фазни за генериране на електричество.
  • Той поддържа стабилно подаване на ток към устройство.
  • Той е енергийно ефективен, тъй като скоростта на двигателя се настройва сама в зависимост от необходимата мощност.
  • Когато се използва с правилното устройство, неговият променлив ток може да бъде фиксиран към всяко напрежение, както и честота.
  • Те са леки и се използват в кола, лодка и т.н.

Резервен генератор

Това е един вид електрическа система, използвана за работа чрез превключвател за автоматично прехвърляне, който дава сигнал за включване на устройство в загуба на мощност. Най-добрите характеристики на резервен генератор включват следното.

  • Действието на това може да се извърши автоматично
  • Използва се в системи за безопасност за осветление в готовност, асансьори, оборудване за поддържане на живота, медицински и противопожарни системи.
  • Осигурява стабилна защита на захранването
  • Той следи постоянно мощността на полезността
  • Той изпълнява автоматично тестове всяка седмица, за да провери дали реагира правилно или не на загуба на мощност.
  • Включва два компонента като превключвател за автоматично прехвърляне и резервен генератор
  • Той открива загубата на мощност за секунди и подобрява електричеството
  • Той работи чрез използване на природен газ, иначе течен пропан.
  • Той използва вътрешно двигател с вътрешно горене.

Промишлени генератори

Индустриалните генератори са нещо различно в сравнение с търговските иначе битови приложения. Те са здрави и здрави, които се представят при тежки условия. Характеристиките на захранването ще варират от 20 kW-2500 kW, 120-48 волта и 1-фазно до 3-фазно захранване.

Обикновено те са по-персонализирани в сравнение с други видове. Класификацията на тези генератори може да се направи въз основа на горивото, използвано за задействане на двигателя, така че да може да се генерира електрическа енергия. Горивата са природен газ, дизел, бензин, пропан и керосин,

Индукционни генератори

Тези генератори са два вида като самовъзбуждащи се и външно възбудени. Самовъзбуждащите се използват във вятърни мелници, където вятърът се използва като нетрадиционен източник на енергия, който се преобразува в електрическа енергия. Външно възбудени се използват в приложенията на приложения за регенеративно спиране като кранове, подемници, електрически локомотиви и асансьори.

Поддръжка на електрически генератор

Поддръжката на електрически генератор е доста подобна на всички видове двигатели. За всеки производител е много важно да се знае неговата поддръжка за всички генератори. Нормалната поддръжка е обща проверка като проверка на течове, нива на охлаждащата течност, оглеждане на маркучите и коланите, проверка на кабели и клеми на батерията. Важно е да изследвате маслото, за да го сменяте често. Честотата на смяна на маслото зависи главно от производителя, колко често се използва. Ако генераторът използва дизел, тогава е необходимо да смените маслото за 100 часа активност.

Веднъж годишно филтрирането и почистването на горивото ще влошат дизеловото гориво много бързо. След няколко дни експлоатация, това гориво може да се разгради чрез замърсяване на водата и микроби, което води до запушени горивопроводи, както и филтри. Почистването на гориво използва биоциди годишно във всички видове генератори, с изключение на резервния генератор, където ще привлече влага.

Охладителната система трябва да се поддържа, тъй като се нуждае от проверка на нивото на охлаждащата течност на достъпни интервали по време на времето на изключване.

Зарядът на батерията трябва да се провери, тъй като проблемите в батерията могат да причинят неизправности. Необходимо е редовно тестване, за да се уведоми текущото състояние на батерията. Той включва проверка на нивата на електролита, както и точната гравитация на електрическите батерии.

Също така е много важно да се елиминира генераторът за 30 минути на седмица под натоварване. Отстранете излишната влага, смажете двигателя и филтрирайте горивото, както и фолиото. След като подвижните парчета, намерени на всяко място в генератора, трябва да бъдат разположени стабилно.

За по-нататъшна проверка човек трябва да поддържа нейните записи, за да знае състоянието на вашия генератор.

Приложения

The приложения на електрически генератори включват следното.

  • В различни градове генераторите осигуряват захранването на повечето от електропреносните мрежи
  • Те се използват в транспорта
  • Малките генератори осигуряват отлично резервно копие на битовите нужди за електроенергия, иначе малкия бизнес
  • Те се използват за задвижване на електрически двигатели
  • Те се използват преди настройването на захранването в строителните полета.
  • Те се използват в лабораториите за определяне на диапазона на напрежението
  • Енергийно ефективното използване на горивото може да бъде значително намалено

Недостатъци

Основният недостатък е, че те не могат да спрат големи колебания на напрежението, поради тази причина генераторите от конвенционален тип не са подходящи за работа на чувствителни към напрежение потребители като компютри. лаптопи, телевизори иначе музикални системи, защото в лошия случай могат да ги повредят.

По този начин всичко е свързано с преглед на електрически генератор. Електрически генератор работи на принципа на електромагнитната индукция. Този принцип е открит чрез Майкъл Фарадей. По принцип генераторите са електрически проводникови намотки или обикновено медна жица. Тази тел е навита плътно върху метална сърцевина и е поставена да се върти приблизително в експозиция от големи магнити.

Електрическият проводник се върти в магнитно поле и магнетизмът ще се свърже през електроните в проводника, за да предизвика токов поток в него. Тук проводниковата намотка, както и нейната сърцевина се наричат ​​арматура. Това е свързано с вала на източник на енергия. Сега вече ясно сте разбрали работата и видовете генератори. Освен това, всички допълнителни запитвания по тази тема или по електрическите и електронни проекти оставете коментарите по-долу.

Източник на изображение на електрически генератор: топалтернативна