Grundlage für Anlagen, die Strom mit Elektromagneten erzeugen, wurde vom britischen Experimentator und Physiker Michael Faraday 1831 entwickelt, der dann die Faraday-Diskette baute, die einer der ersten Generatoren ist. Danach wurden die elektrischen Generatoren innerhalb anderthalb ständig verbessert. Asynchrone und synchrone Generatoren, eine und dreiphasig, ohne Wechselrichtersteuerung und mit ihm erstellt. Was ist der Unterschied zwischen all diesen Typen?
Synchronegeneratoren.
Bei einem synchronen Wechselstromgenerator wird der Strom mit dem Zufall der Drehfrequenz des Stators und des Rotors hergestellt. Die elektromotorische Kraft oder EMF wird erzeugt, wenn das von den Magnetpolen des Rotors gebildete Feld die Startwicklung durchquert. In einem solchen Generator ist der Rotor entweder ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet, der eine Anzahl von mehreren Polen zwei aufweist. Ein zweipoliger Rotor, der eine Drehzahl von 3000 U / min aufweist, ist in den Sicherungsgeneratoren installiert, und in den Hauptgeneratoren, die um den Takt Strom erzeugen, dreht sich der Rotor mit einer Frequenz von 1500 U / min.
Nach dem Starten des Synchrongenerators bildet der Rotor ein ziemlich schwaches Magnetfeld, der jedoch allmählich die Menge seiner Umdrehungen zunimmt und EMF steigt. Am Ausgang wird die Stabilität der Spannung unter Verwendung der automatischen Einstelleinheit (AVR) gesteuert, die das Magnetfeld während des Spannungsstroms auf dem Rotor aus der Anregungswicklung ändert. Beim Betrieb von Synchrongeneratoren kann die "Ankerreaktion" auftreten, d. H. Wenn die induktive Last aktiviert ist, wird der Generator mit dem Generator und die Spannung fällt. In dem Fall, wenn die kapazitive Last dagegen versorgt wird, ist der Generator angemessen und die Spannung wächst.
Der Vorteil von Synchrongeneratoren ist die stabile Spannung am Ausgang, aber ihr Nachteil ist jedoch die Tendenz zur Überlastung, die möglich sind, wenn die Lasten den gültigen Niveau wachsen und überschreiten, dh der Strom in der Rotationswicklung wird durch den AVR übermäßig inkrementiert Einheit.
Der Synchrongenerator kann kurz vor der Ausgabe eines solchen Stroms herstellen, der den Nennwert mehrmals überschreiten kann. Da einige elektrische Geräte, die Elektromotoren, Kompressoren, Pumpen und andere enthalten, ist ein erhöhter Startstrom erforderlich, und sie haben eine erhöhte Last des Netzwerks, die beste Quelle der beiden Haupt- und Backup-Feeds ist nur Generatoren.
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Asynchrone Generatoren.
Rotation des Rotors in solchen Generatoren ein wenig vor dem Umsatz-Magnetfeld, der vom Stator erzeugt wird. Solche elektrischen Generatoren umfassen Rotoren mit zwei Wickeltypen - kurzgeschlossen - kurzgeschlossen und -phase. In einem asynchronen Generator ist das Betriebsprinzip genau das gleiche wie in seinem synchronen Analogon - der Stator erzeugt ein Magnetfeld an der Hilfswicklung, das dann vom Rotor übertragen wird und an der Statorwicklung des EMB bildet. Der Unterschied liegt jedoch darin, dass die Frequenz, mit der das Magnetfeld dreht, unverändert ist, dh seine Anpassung ist ungültig. Deshalb haben die Frequenz des elektrischen Stroms, der von einem Wechselstromgenerator hergestellt wird, und die Spannung, eine direkte Verbindung mit den Rotordrehzahlen aufweist, was wiederum von dem stabilen Betrieb des Antriebsmotors des elektrischen Generators abhängt.
Asynchrone Generatoren haben einen hohen Schutz vor den Handlungen von außen und sind recht sensibel für Kurzschlüsse, so dass sie für Schweißmaschinen großartig sind. Diese Generatoren eignen sich auch für Ersatzvorrichtungen, die eine ohmsche (aktive) Last aufweisen, die von fast allen von ihnen gelieferten Stroms umgewandelt werden, um Arbeit - Computer, Beleuchtungslampen, Küchenutensilien, Heizungen usw.
Eine hohe reaktive (Start-) Last, die beim Einschalten des Einschaltens, beispielsweise Pumpgeräte, dauert, dass der elektrische Generator jedoch standhalten muss. Und das ist, was wir davon ausgehen, dass Sie einen schweren Wagen bewegen müssen, der auf der horizontalen Oberfläche installiert ist. Um den Wagen zu bewegen, ist es notwendig, viel mehr Anstrengungen zu machen, was benötigt wird, um seine Bewegung aufrechtzuerhalten. Es ist die gleiche Situation, die auftritt, wenn der Kühlschrankkompressor eingeführt wird, oder Split-Systeme, Elektromotoren und beliebige Pumpen, daher kann nur der synchrone elektrische Generator damit fertig werden.
Die reaktiven Belastungen im zentralen Stromnetz werden mit Drosseln oder Kondensatoren ausgeglichen, sowie einen speziell erhöhten Querschnitt von elektrischen Kabeln und Transformatoren.
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Der asynchrone Generator hat einen erheblichen Nachteil - von nicht in der Lage, erhöhte Lasten zu stärken. Trotzdem ist es leichter zu entwerfen und billiger als synchronanalog. Darüber hinaus haben asynchrone elektrische Generatoren ein geschlossenes Design, das ihnen einen guten Schutz vor Feuchtigkeit und äußerer Verschmutzung bieten kann.
Drei-Phasen- und einphasiger Generator
Manche Menschen sind davon überzeugt, dass ein einphasiger Stromerzeuger schlechter als dreiphasig ist. Die Logik derjenigen, die den Strom nicht verstehen, ist leicht zu verstehen - eine Phase ist weniger als drei, also schlechter. Wählen Sie in der Tat zwischen drei- und einphasiger Stromversorgung, muss auf den Bedürfnissen der Endbenutzer basieren.Ein elektrischer Generator, der drei Phasen aufweist, ist nicht erforderlich, um drei Gruppen von einphasigen Verbrauchern zu ernähren, und um dreiphasige Geräte zu füttern.
Es kommt vor, dass das Layout der dreiphasigen Eingabe in das Haus auf einphasigen Gruppen durchgeführt wird, es ist jedoch vorteilhaft, nicht zu Mietern, sondern Elektriker, da Sie dafür einen sehr teuren Schutz des Energiesystems benötigen, und seine Installation ist sehr teuer. Fast alle modernen Haushaltsgeräte sind einphasig und dreiphasig waren alte Modelle von Elektromotoren und elektrischen Öfen.
Dreiphasen-Elektromotoren haben einen erheblichen Nachteil - mit der Leistung des Wechselstromgenerators, beispielsweise 10 kW, wird die Leistung jeder Phase 3,3 kW betragen. Unter den Phasen darf der maximal mögliche Versatz der Leistungslast 25% des Nennwerts nicht überschreiten, der 1/3 der Gesamtgeneratorleistung ist. Basierend auf diesem ist ein einphasiger Generator mit einer Leistung von 4,5 kW stärker als ein Dreiphasengenerator um 10 kW.
Wechselrichtergenerator.
Der Wechselrichter-Generator verfügt über eine elektronische Steuereinheit, die in der Lage ist, die Herstellung von Elektrizität hervorragender Qualität zu gewährleisten, mit einem Fehlen von Spannungsabfällen. Wechselrichter-Generatoren sind hervorragend für die Ernährung solcher Verbraucher, die nur in Nennspannung benötigen.
Ein Wechselrichtersteuerungssystem für einen synchronen Wechselstromgenerator ist eingerichtet und wirkt in drei Schritten: Erzeugt eine Spannung mit einer Frequenz von 20 Hz; Dann bildet es einen dauerhaften Strom von 12 V; Ferner wird der Gleichstrom in eine Variable nominell mit einer Frequenz von 50 Hz umgewandelt.
Wechselrichtergeneratoren sind in drei Arten der gepulsten Ausgangsspannung unterteilt:
- Für die günstigsten Modelle ist ein rechteckiger Impetus charakterisiert. Solche Modelle können nur das Baureistwerkzeug füttern. Diese Art von Wechselrichtern ist fast nicht verkauft, da es eine geringe Beliebtheit und sehr begrenzte Möglichkeiten hat.
- Die Generatoren der durchschnittlichen Preiszone können einen trapezförmigen Impuls bieten. Dadurch können sie ziemlich komplexe elektrische Haushaltsgeräte wie Kühlschrank füttern. Für die empfindlichste Technologie ist jedoch eine solche Qualitätsspannung oft unzureichend.
- Mit einem sinusförmigen Impuls werden die besten Bedingungen für die Arbeit aller Geräte erstellt - von den einfachsten bis zu den schwierigsten. Die sinusförmige Spannung hat stabile Eigenschaften und entspricht genau den Parametern der Elektrizität, die von zentralen elektrischen Netzwerken geliefert werden. Die Kosten dieser Wechselrichter sind viel höher als bei zwei anderen Typen.
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Vorteile von Invertergeneratoren:
- viel kleineres Gewicht und Größen, wenn sie mit einfachen Generatoren derselben Leistung verglichen werden;
- Weniger Rauschen während des Betriebs, der aufgrund der Tatsache erreicht wird, dass sich die Rotordrehzahl ändert;
- Sehr kleiner Kraftstoffverbrauch, der durch elektronische Steuerung des Stromerzeugungsprozesses erreicht wird. Der Generator erzeugt eine solche Anzahl von Energie, die derzeit für alle Verbraucher erforderlich ist, und seine Leistung nimmt ab oder steigt mit der entsprechenden Verringerung oder Erhöhung der Anzahl der Verbraucher;
- Da sie auf einem synchronen Wechselstromgenerator basieren, können Wechselrichter kurzzeitig energieintensive Hochgeschwindigkeitsgeräte liefern. Darüber hinaus gibt es in einigen Modellen von Wechselrichtergeneratoren eine Funktion "Überlastungsmodus", in der der Wechselrichter mit 50% mehr erzeugen kann, um 50% mehr als den Nennpunkt zu erzeugen. Dieser Modus kann jedoch ungefähr 20-30 Minuten dienen;
- Gutes Arbeiten an Misserfolg - etwa dreitausend Stunden.
Nachteile:
- Der maximale Dauerbetrieb beträgt 8 Stunden;
- haben höhere Kosten im Vergleich zu Nicht-Inverter-Analoga derselben Leistung;
- Die elektronische Steuereinheit ist ziemlich empfindlich, und ihre Reparatur ist recht teuer;
- Die maximale Leistung in den Generatoren dieser Art beträgt 7,2 kW, und es gibt keine Modelle mit mehr Leistung.
Schlussfolgerungen
Alle oben genannten Arten von Generatoren, ausgenommen Wechselrichter, können nicht nur in Konsummodellen mit niedrigem Stromverbraucher von Kraftwerken verwendet werden, sondern auch in großen Generatorsystemen, die Strom Megawatt erzeugen.