Βασική βάση για τις εγκαταστάσεις που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια με ηλεκτρομαγνήτες αναπτύχθηκαν από τον βρετανικό πειραματιστή και φυσικό Michael Faraday το 1831, το οποίο έχτισαν στη συνέχεια τον δίσκο Faraday, ο οποίος είναι ένας από τους πρώτους γεννήτριες. Μετά από αυτό, οι ηλεκτρικές γεννήτριες βελτιώθηκαν συνεχώς μέσα σε ένα και μισό. Ασύγχρονοι και σύγχρονοι εναλλάκτες, μία και τριών φάσεων, χωρίς έλεγχο του μετατροπέα και με αυτό δημιουργήθηκε. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ όλων αυτών των τύπων;
Σύγχρονες γεννήτριες
Σε έναν σύγχρονο εναλλάκτη, η ηλεκτρική ενέργεια γίνεται με την σύμπτωση της συχνότητας περιστροφής του στάτορα και του ρότορα. Η δύναμη ηλεκτρομαγνητικής δύναμης ή το EMF δημιουργείται όταν το πεδίο που σχηματίζεται από τους μαγνητικούς πόλους του ρότορα διασχίζουν την εκκίνηση. Σε μια τέτοια γεννήτρια, ο δρομέας είναι είτε μόνιμος μαγνήτης είτε ένας ηλεκτρομαγνήτης που έχει έναν αριθμό πολλαπλών πόλων δύο. Ένας δρομέας δύο πόλων, ο οποίος έχει ταχύτητα περιστροφής 3000 rpm, τοποθετείται στις γεννήτριες δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας και στις κύριες γεννήτριες που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια γύρω από το ρολόι, ο δρομέας περιστρέφεται με συχνότητα 1500 rpm.
Μετά την εκκίνηση της σύγχρονης γεννήτριας, ο δρομέας σχηματίζει ένα μάλλον αδύναμο μαγνητικό πεδίο, αλλά σταδιακά η ποσότητα των περιστροφών αυξάνεται και αυξάνεται το EMF. Στην έξοδο, η σταθερότητα της τάσης ελέγχεται χρησιμοποιώντας τη μονάδα αυτόματης ρύθμισης (AVR), η οποία αλλάζει το μαγνητικό πεδίο κατά τη διάρκεια της ροής τάσης στον δρομέα από την περιέλιξη διέγερσης. Όταν λειτουργούν σύγχρονες γεννήτριες, μπορεί να συμβεί η "αντίδραση αγκύρωσης", δηλαδή όταν ενεργοποιηθεί το επαγωγικό φορτίο, η γεννήτρια είναι η τάση και η τάση πέφτει. Και στην περίπτωση που το χωρητικό φορτίο παρέχεται, αντίθετα, η γεννήτρια είναι κατάλληλη και η τάση αυξάνεται.
Το πλεονέκτημα των σύγχρονων γεννητριών είναι η σταθερή τάση στην έξοδο, αλλά το μειονέκτημα τους είναι η τάση υπερφόρτωσης, τα οποία είναι δυνατά όταν τα φορτία αναπτύσσονται και υπερβαίνουν το έγκυρο επίπεδο, δηλαδή το ρεύμα στην περιστροφική περιέλιξη αυξάνεται υπερβολικά από το AVR μονάδα.
Η σύγχρονη γεννήτρια είναι ικανή να παράγει συνοπτικά κατά την έκδοση ενός τέτοιου ρεύματος που μπορεί να υπερβεί την ονομαστική τιμή αρκετές φορές. Δεδομένου ότι απαιτούνται μερικές ηλεκτρικές συσκευές που περιλαμβάνουν ηλεκτρικούς κινητήρες, συμπιεστές, αντλίες και μερικούς άλλους, απαιτείται αυξημένο ρεύμα εκκίνησης και έχουν αυξημένο φορτίο στο δίκτυο, η καλύτερη πηγή τόσο των κύριων όσο και των εφεδρικών τροφοδοσίας θα είναι απλώς εναλλάκτες.
Άρθρο σχετικά με το θέμα: Εγκατάσταση πλαισίων MDF στην οροφή με Kleimers
Ασύγχρονες γεννήτριες
Περιστροφή του δρομέα σε τέτοιες γεννήτριες λίγο μπροστά από το μαγνητικό πεδίο του κύκλου εργασιών, το οποίο δημιουργείται από το στάτορα. Τέτοιες ηλεκτρικές γεννήτριες περιλαμβάνουν ρότορες με δύο τύπους περιέλιξης - μικρής κυκλοφορίας και φάσης. Σε μια ασύγχρονη γεννήτρια, η αρχή της λειτουργίας είναι ακριβώς η ίδια όπως και στο σύγχρονο ανάλογο - ο στάτορας δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο στην βοηθητική περιέλιξη, η οποία στη συνέχεια μεταδίδεται από τον ρότορα και μορφές στην περιέλιξη του emf. Αλλά η διαφορά έγκειται στο γεγονός ότι η συχνότητα με την οποία περιστρέφεται το μαγνητικό πεδίο είναι αμετάβλητο, δηλαδή η ρύθμισή του δεν είναι έγκυρη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η συχνότητα του ηλεκτρικού ρεύματος, η οποία παράγεται από έναν εναλλάκτη και την τάση, έχει άμεση σύνδεση με τις στροφές ρότορα, η οποία με τη σειρά του εξαρτώνται από τη σταθερή λειτουργία του κινητήρα κίνησης της ηλεκτρικής γεννήτριας.
Οι ασύγχρονοι εναλλάκτες έχουν υψηλή προστασία από τις ενέργειες από το εξωτερικό και είναι αρκετά μικρά ευαίσθητα στα βραχυκύκλωμα, ώστε να είναι εξαιρετικά για μηχανές συγκόλλησης. Αυτές οι γεννήτριες είναι επίσης κατάλληλες για αντικαταστάσεις συσκευών που έχουν ένα ωμικό (ενεργό) φορτίο, το οποίο μετατρέπονται σχεδόν σε όλη την ηλεκτρική ενέργεια που παρέχονται από αυτούς, στην εργασία - υπολογιστές, λαμπτήρες φωτισμού, μαγειρικά σκεύη, θερμαντήρες κλπ.
Υψηλό αντιδραστικό (εκκίνηση) φορτίο, το οποίο συμβαίνει όταν ενεργοποιείται, για παράδειγμα, ο εξοπλισμός άντλησης, διαρκεί περίπου ένα δευτερόλεπτο, αλλά η ηλεκτρική γεννήτρια πρέπει να αντέξει. Και αυτό - υποθέτουμε ότι πρέπει να μετακινήσετε ένα βαρύ καλάθι, το οποίο είναι εγκατεστημένο στην οριζόντια επιφάνεια. Προκειμένου να μετακινηθείτε το τρόλεϊ, είναι απαραίτητο να καταβάλει πολύ περισσότερη προσπάθεια, η οποία είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της κίνησης του. Είναι η ίδια κατάσταση που συμβαίνει όταν ο συμπιεστής ψυγείων εκτοξεύεται ή διαχωρίζονται, οι ηλεκτρικοί κινητήρες και οι αντλίες, επομένως, μόνο η σύγχρονη ηλεκτρική γεννήτρια μπορεί να το αντιμετωπίσει.
Τα αντιδραστικά φορτία στο κεντρικό ηλεκτρικό δίκτυο αντισταθμίζονται με πινάκια ή πυκνωτές, καθώς και χρησιμοποιώντας μια ειδικά αυξημένη διατομή ηλεκτρικών καλωδίων και μετασχηματιστών.
Άρθρο σχετικά με το θέμα: Το πάτωμα του πάτωμα το κάνει μόνοι σας: πώς να προετοιμάσει τις καθυστερήσεις και να βάλει τις σανίδες;
Ο ασύγχρονος εναλλάκτης έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα - από μη ικανό να αντέχει αυξημένα φορτία. Αλλά, παρά το γεγονός αυτό, είναι ευκολότερο να σχεδιάσετε και φθηνότερο από το σύγχρονο αναλογικό. Επιπλέον, οι ασύγχρονες ηλεκτρικές γεννήτριες έχουν κλειστή σχεδιασμό, το οποίο είναι σε θέση να τους παρέχει καλή προστασία από την υγρασία και την εξωτερική ρύπανση.
Τριφασική και μονοφασική γεννήτρια
Μερικοί άνθρωποι είναι πεπεισμένοι ότι μια μονοφασική γεννήτρια ηλεκτρικής ενέργειας είναι χειρότερη από την τριφασική. Η λογική εκείνων που δεν καταλαβαίνουν ότι η ηλεκτρική ενέργεια είναι εύκολο να κατανοηθεί - μία φάση είναι μικρότερη από τρεις, επομένως χειρότερα. Στην πραγματικότητα, η επιλογή μεταξύ τριών και μονοφασικών τροφοδοτικών πρέπει να βασίζεται στις ανάγκες των τελικών χρηστών.Μια ηλεκτρική γεννήτρια που έχει τρεις φάσεις δεν απαιτείται για την τροφοδοσία τριών ομάδων μονοφασικών καταναλωτών και προκειμένου να τροφοδοτούν τριφασικές συσκευές.
Συμβαίνει ότι η διάταξη τριφασικής εισόδου στο σπίτι εκτελείται σε μονοφασικές ομάδες, αλλά είναι πλεονεκτικό να μην μένουν, αλλά ηλεκτρολόγοι, διότι για αυτό χρειάζεστε μια πολύ δαπανηρή προστασία του συστήματος ισχύος και την εγκατάστασή του είναι πολύ ακριβό. Σχεδόν όλες οι σύγχρονες οικιακές συσκευές είναι μονοφασική και τριφασική ήταν παλιά μοντέλα ηλεκτρικών κινητήρων και ηλεκτρικών σόμπων.
Οι τριφασικοί ηλεκτροκινητήρες έχουν ένα σημαντικό μειονέκτημα - με τη δύναμη του εναλλάκτη, για παράδειγμα, 10 kW, η ισχύς κάθε φάσης θα είναι 3,3 kW. Μεταξύ των φάσεων, η μέγιστη δυνατή μετατόπιση του φορτίου ισχύος δεν μπορεί να υπερβαίνει το 25% του ονομαστικού, το οποίο είναι 1/3 της συνολικής ισχύος της γεννήτριας. Με βάση αυτό, μια μονοφασική γεννήτρια που έχει ισχύ 4,5 kW θα είναι πιο ισχυρή από μια τριφασική γεννήτρια κατά 10 kW.
Γεννήτρια μετατροπέα
Ο εναλλάκτης του μετατροπέα έχει μια ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου που είναι σε θέση να εξασφαλίσει την παραγωγή εξαιρετικής ποιότητας ηλεκτρικής ενέργειας, με έλλειψη πτώσης τάσης. Οι εναλλάκτες του μετατροπέα είναι εξαιρετικοί για τη διατροφή αυτών των καταναλωτών που χρειάζονται μόνο στην ονομαστική τάση.
Ένα σύστημα ελέγχου μετατροπέα για έναν σύγχρονο εναλλάκτη δημιουργείται και δρα σε τρία στάδια: παράγει τάση με συχνότητα 20 Hz. Τότε σχηματίζει ένα μόνιμο ρεύμα 12 V; Περαιτέρω, το άμεσο ρεύμα μετατρέπεται σε μεταβλητή ονομαστική συχνότητα 50 Hz.
Οι γεννήτριες μετατροπέων χωρίζονται σε τρεις τύπους παλμικής τάσης εξόδου:
- Για τα φθηνότερα μοντέλα, χαρακτηρίζεται μια ορθογώνια ώθηση. Αυτά τα μοντέλα μπορούν να τροφοδοτούν μόνο τα εργαλεία κατασκευής ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτός ο τύπος μετατροπέων σχεδόν δεν πωλείται, καθώς έχει χαμηλή δημοτικότητα και πολύ περιορισμένες ευκαιρίες.
- Οι γεννήτριες της μέσης ζώνης τιμής μπορούν να παρέχουν μια τραπεζοειδή παλμό. Αυτό τους επιτρέπει να τροφοδοτούν μάλλον σύνθετες οικιακές ηλεκτρικές συσκευές, όπως το ψυγείο. Αλλά για την πιο ευαίσθητη τεχνολογία, αυτή η τάση ποιότητας είναι συχνά ανεπαρκής.
- Με μια ημιτονοειδή ώθηση, οι καλύτερες συνθήκες για το έργο οποιωνδήποτε συσκευών δημιουργούνται - από το πιο απλό έως το πιο δύσκολο. Η ημιτονοειδής τάση έχει σταθερά χαρακτηριστικά και συμμορφώνεται με ακρίβεια με όλες τις παραμέτρους της ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία παρέχεται από τα κεντρικά ηλεκτρικά δίκτυα. Το κόστος αυτών των μετατροπέων είναι πολύ υψηλότερο από αυτό των δύο άλλων τύπων.
Άρθρο σχετικά με το θέμα: διακόσμηση των οροφών με γυψοσανίδες με τα χέρια τους (φωτογραφία και βίντεο)
Πλεονεκτήματα των γεννητριών μετατροπέα:
- πολύ μικρότερο βάρος και μεγέθη, σε σύγκριση με απλούς γεννήτριες της ίδιας ισχύος.
- Λιγότερο θόρυβος κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, η οποία επιτυγχάνεται λόγω του γεγονότος ότι η ταχύτητα του ρότορα αλλάζει.
- Πολύ μικρή κατανάλωση καυσίμου, η οποία επιτυγχάνεται με ηλεκτρονικό έλεγχο της διαδικασίας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Η γεννήτρια παράγει μια τέτοια ενέργεια που απαιτείται επί του παρόντος σε όλους τους καταναλωτές και η απόδοσή της μειώνεται ή αυξάνεται με την κατάλληλη μείωση ή την αύξηση του αριθμού των καταναλωτών.
- Δεδομένου ότι βασίζονται σε έναν σύγχρονο εναλλάκτη, οι μετατροπείς μπορούν να προμηθεύουν σύντομα εξοπλισμό υψηλής ταχύτητας υψηλής ταχύτητας. Επιπλέον, σε ορισμένα μοντέλα γεννητριών μετατροπέα υπάρχει μια λειτουργία "υπερφόρτωσης", στην οποία ο μετατροπέας μπορεί να παράγει ισχύ κατά 50% περισσότερο από τον ονομαστικό. Αλλά αυτή η λειτουργία μπορεί να δράσει περίπου 20-30 λεπτά.
- Καλή εργασία σε αποτυχία - περίπου 3 χιλιάδες ώρες.
Μειονεκτήματα:
- Η μέγιστη συνεχή λειτουργία είναι 8 ώρες.
- έχουν υψηλότερο κόστος σε σύγκριση με ανάλογα μη μετατροπέα της ίδιας ισχύος.
- Η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου είναι αρκετά ευαίσθητη και η επισκευή του είναι αρκετά ακριβή.
- Η μέγιστη ισχύς στις γεννήτριες αυτού του τύπου είναι 7,2 kW και δεν υπάρχουν μοντέλα που έχουν περισσότερη ισχύ.
συμπεράσματα
Όλοι οι παραπάνω τύποι γεννητριών, εκτός από τον μετατροπέα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν όχι μόνο σε μοντέλα κατανάλωσης χαμηλής ισχύος σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, αλλά και σε μεγάλα συστήματα γεννήτριας που παράγουν ηλεκτρικά μεγαβάτ.