La base bàsica per a instal·lacions que generen electricitat amb electromantes va ser desenvolupat per l'experimentador britànic i físic Michael Faraday el 1831, que després va construir el disc Faraday, que és un dels primers generadors. Després d'això, els generadors elèctrics es van millorar constantment en un i mig. Alternadors asíncrons i sincronitzats, un i trifàsic, sense control d'inversors i amb ell es van crear. Quina diferència hi ha entre tots aquests tipus?
Generadors sincrònics
En un alternador síncron, l'electricitat es fa amb la coincidència de la freqüència de rotació de l'estator i del rotor. La força electromotriu o EMF es crea quan el camp format pels pols magnètics del rotor creua la bobina de sortida. En aquest generador, el rotor és un imant permanent o un electroimant que té una sèrie de polonesos múltiples dos. Un rotor de dos pole, que té una velocitat de rotació de 3000 rpm, està instal·lat en els generadors de còpia de seguretat, i en els principals generadors que produeixen electricitat al voltant del rellotge, el rotor gira amb una freqüència de 1500 rpm.
Després de començar el generador síncron, el rotor forma un camp magnètic bastant feble, però gradualment la quantitat de les seves revolucions augmenta i augmenta l'EMF. A la sortida, l'estabilitat de la tensió es controla mitjançant la unitat d'ajust automàtic (AVR), que canvia el camp magnètic durant el flux de tensió al rotor des de l'excitació de la bobina. En operar generadors síncrons, es pot produir la "reacció d'ancoratge", és a dir, quan s'activa la càrrega inductiva, el generador està desintegrat i la tensió cau. I en el cas que es subministra la càrrega capacitiva, al contrari, el generador és adequat i la tensió creix.
L'avantatge dels generadors síncrons és la tensió estable a la sortida, però el seu desavantatge és la tendència a sobrecàrregues, que són possibles quan les càrregues creixen i superen el nivell vàlid, és a dir, el corrent en el bobinatge rotatiu és excessivament incrementat per l'AVR. unitat.
El generador síncron és capaç de produir breument a l'emissió d'aquest corrent que pugui superar el valor nominal diverses vegades. Atès que alguns aparells elèctrics que inclouen motors elèctrics, compressors, bombes i altres, es requereix un augment de corrent inicial, i tenen una càrrega més gran a la xarxa, la millor font de les alimentacions principals i de còpia de seguretat serà només alternadors.
Article sobre el tema: instal·lació de panells MDF al sostre amb Kleimers
Generadors asíncrons
Rotació del rotor en aquests generadors una mica per davant del camp magnètic de facturació, que és creat per l'estator. Aquests generadors elèctrics inclouen rotors amb dos tipus de bobinatge - curtcircuit i fase. En un generador asíncron, el principi de funcionament és exactament el mateix que en el seu analògic síncron: l'estator crea un camp magnètic sobre el bobinatge auxiliar, que es transmet pel rotor i les formes sobre l'estator Bobinatge de l'EMF. Però la diferència rau en el fet que la freqüència amb què gira el camp magnètic no canvia, és a dir, el seu ajust no és vàlid. Per això, la freqüència de corrent elèctrica, que és produïda per un alternador i la tensió, tenen una connexió directa amb les revolucions del rotor, que al seu torn depenen de la operació estable del motor de la unitat del generador elèctric.
Els alternadors asíncrons tenen una alta protecció contra les accions des de l'exterior i són bastant petites sensibles als curts circuits, de manera que siguin fantàstics per a les màquines de soldadura. Aquests generadors també són adequats per substituir dispositius que tinguin una càrrega ohmica (activa), que es transformen en gairebé tota electricitat subministrada per ells, per treballar - ordinadors, llums d'il·luminació, estris de cuina, escalfadors, etc.
La càrrega alta reactiva (inicial), que es produeix quan es va activar, per exemple, l'equip de bombament, dura aproximadament un segon, però el generador elèctric ha de suportar-lo. I això és el que - assumim que necessiteu moure un carro pesat, que està instal·lat a la superfície horitzontal. Per tal de moure el carro, cal fer molt més esforç, que és necessari per mantenir el seu moviment. És la mateixa situació que es produeix quan es llança el compressor del refrigerador o split-sistemes, motors elèctrics i qualsevol bombes, per tant, només el generador elèctric síncron pot fer front a ell.
Les càrregues reactives a la xarxa elèctrica central es compensen amb sufocadors o condensadors, així com utilitzar una secció transversal especialment augmentada de cables elèctrics i transformadors.
Article sobre el tema: el projecte de sòls ho fa vostè mateix: com preparar els retards i posar les taules?
L'alternador asíncron té un inconvenient significatiu: no és capaç de suportar un augment de càrregues. Però, malgrat això, és més fàcil de dissenyar i més barat que analògic síncron. A més, els generadors elèctrics asíncrons tenen un disseny tancat, que és capaç de proporcionar-los una bona protecció contra la humitat i la contaminació externa.
Tres fase i generador monofàsic
Algunes persones estan convençudes que un generador d'electricitat monofàsic és pitjor que tres fases. La lògica dels que no entenen l'electricitat és fàcil d'entendre: una fase és inferior a tres, per tant, pitjor. De fet, triar entre la font d'alimentació de tres i monofàsics ha de basar-se en les necessitats dels usuaris finals.No cal un generador elèctric que té tres fases per alimentar tres grups de consumidors monofàsics i per alimentar dispositius trifàsics.
Passa que la disposició de l'entrada trifàsica a la casa es realitza en grups monofàsics, però és avantatjós no inquilins, sinó electricistes, perquè per això necessiteu una protecció molt cara del sistema elèctric i la seva instal·lació és molt car. Gairebé tots els electrodomèstics moderns són monoplats monofàsics i en tres fases de motors elèctrics i estufes elèctriques.
Els motors elèctrics trifàsics tenen un desavantatge significatiu: amb la potència de l'alternador, per exemple, 10 kW, la potència de cada fase serà de 3,3 kW. Entre les fases, el màxim compensació possible de la càrrega d'alimentació no pot excedir el 25% del nominal, que és 1/3 del poder total del generador. Basant-se en això, un generador monofàsic amb una potència de 4,5 kW serà més potent que un generador trifàsic de 10 kW.
Generador d'inversors
L'alternador d'inversors té una unitat de control electrònic que és capaç d'assegurar la producció d'electricitat de qualitat excel·lent, amb la manca de gotes de tensió. Els alternadors inversors són excel·lents per a la nutrició d'aquests consumidors que només necessiten en tensió nominal.
Un sistema de control d'inversors per a un alternador síncron s'estableix i actua en tres passos: produeix tensió amb una freqüència de 20 Hz; Llavors forma un corrent permanent de 12 V; A més, el corrent directe es converteix en una variable nominal que té una freqüència de 50 Hz.
Els generadors d'inversors es divideixen en tres tipus de tensió de sortida de pulsacions:
- Per als models més barats, es caracteritza un impuls rectangular. Aquests models només poden alimentar eines d'energia. Aquest tipus d'inversors gairebé no es venen, ja que té poca popularitat i oportunitats molt limitades.
- Els generadors de la zona de preus mitjana poden proporcionar un impuls trapezoïdal. Això els permet alimentar els aparells elèctrics més complexos de la llar, com ara nevera. Però per a la tecnologia més sensible, aquesta tensió de qualitat és sovint insuficient.
- Amb un impuls sinusoïdal, es creen les millors condicions per al treball de qualsevol dispositiu, des del més senzill fins als més difícils. La tensió sinusoïdal té característiques estables i compleix amb precisió tots els paràmetres d'electricitat, que es subministra per xarxes elèctriques centrals. El cost d'aquests inversors és molt superior a la de dos tipus.
Article sobre el tema: Decoració de sostres per plaques de guix amb les seves pròpies mans (foto i vídeo)
Avantatges dels generadors d'inversors:
- pes i mides molt més petites, si es comparen amb generadors simples del mateix poder;
- Menys soroll durant l'operació, que s'aconsegueix a causa del fet que els canvis de velocitat del rotor;
- Consum de combustible molt petit, que s'aconsegueix mitjançant el control electrònic del procés de generació d'electricitat. El generador produeix una gran quantitat d'energia que s'exigeix actualment a tots els consumidors, i el seu rendiment disminueix o augmenta amb la disminució o augment adequats del nombre de consumidors;
- Com que es basen en un alternador síncrona, els inversors poden subministrar breument equipament intensiu en energia d'alta velocitat. A més, en alguns models de generadors inversors hi ha una funció "mode de sobrecàrrega", en què l'inversor pot produir energia un 50% més que el nominal. Però aquest mode pot actuar aproximadament entre 20 i 30 minuts;
- Bon treball en fallada - al voltant de 3 mil hores.
Desavantatges:
- La operació contínua màxima és de 8 hores;
- tenir un cost més alt en comparació amb anàlegs no inversors del mateix poder;
- La unitat de control electrònica és bastant sensible, i la seva reparació és bastant cara;
- La potència màxima en els generadors d'aquest tipus és de 7,2 kW, i no hi ha models que tinguin més poder.
conclusions
Tots els tipus de generadors anteriors, excepte inversor, es poden utilitzar no només en models de consumidors de baix consum de centrals elèctriques, sinó també en grans sistemes de generadors que produeixen electricitat megawatts.