Britannian kokeilija ja fyysikko Michael Faraday vuonna 1831 kehittivät sähkömagneeja, jotka sitten rakensivat Faraday-levyn, joka on yksi ensimmäisistä generaattoreista. Sen jälkeen sähkögeneraattorit paransivat jatkuvasti puolitoista. Asynkroniset ja synkroniset generaattorit, yksi ja kolmivaiheinen ilman invertterivalvontaa ja sen kanssa luotiin. Mikä ero kaikkien näiden tyyppien välillä?
Synkroniset generaattorit
Synkronisella generaattorissa sähköä tehdään staattorin ja roottorin pyörimisnopeuden sattumalta. Sähkömootterivoima tai EMF luodaan, kun roottorin magneettisten napojen muodostama kenttä ylittää aloituskäämin. Tällaisessa generaattorissa roottori on joko kestomagneetti tai sähkömagneetti, jolla on useita useita napoja kaksi. Kaksi-napainen roottori, jolla on 3000 rpm: n pyörimisnopeus, asennetaan varmuusgeneraattoreihin ja tärkeimmistä generaattoreista, jotka tuottavat sähkön ympäri vuorokauden, roottori pyörii taajuudella 1500 rpm.
Synkronisen generaattorin aloittamisen jälkeen roottori muodostaa melko heikot magneettikentän, mutta vähitellen sen kierrosten määrä kasvaa ja EMF kasvaa. Tulostuksessa jännitteen stabiilisuutta ohjataan automaattisella säätöyksiköllä (AVR), joka muuttaa magneettikentän roottorin jännitteen virtauksen aikana herätyskäämisestä. Kun synkroniset generaattorit, "ankkurireaktio" voi ilmetä, eli kun induktiivinen kuorma aktivoituu, generaattori on purkaminen ja jännite putoaa. Ja siinä tapauksessa, kun kapasitiivinen kuorma toimitetaan päinvastoin, generaattori on sopiva ja jännite kasvaa.
Synkronisten generaattoreiden etu on stabiili jännite tuotoksessa, mutta niiden haitta on ylikuormitusten taipumus, joka on mahdollista, kun kuormat kasvavat ja ylittävät kelvollisen tason, eli virran pyörivää käämitystä on liiallisesti kasvatettu AVR: llä yksikkö.
Synkroninen generaattori kykenee lyhyesti tuottamaan tällaisen virran myöntämistä, joka voi ylittää nimellisarvoa useita kertoja. Koska jotkut sähkölaitteet, jotka sisältävät sähkömoottorit, kompressorit, pumput ja jotkut muut, tarvitaan lisääntynyt käynnistysvirta, ja niillä on lisääntynyt kuormitus verkossa, molempien pää- että varmuussäästöjen paras lähde on vain vaihtoehtoisia.
Artikkeli aiheesta: MDF-paneeleiden asennus kattoon Kleimersin kanssa
Asynkroniset generaattorit
Roottorin pyöriminen tällaisissa generaattoreissa hieman etenemällä liikevaihdon magneettikenttä, joka on luonut staattorin. Tällaiset sähkögeneraattorit sisältävät roottorit, joissa on kaksi käämitystä - oikosulku ja vaihe. Asynkronisella generaattorissa toimintaperiaate on täsmälleen sama kuin sen synkronisella analogisessa - staattori luo magneettikentän apulaitteelle, joka lähetetään sitten roottorin ja muodot EMF: n staattorissa. Mutta ero on siinä, että taajuus, jolla magneettikenttä pyörii muuttumattomana, se on, sen säätö on virheellinen. Siksi sähkövirran taajuus, joka tuottaa generaattorilla ja jännitteellä, on suora yhteys roottorin kierrosten kanssa, mikä puolestaan riippuu sähkögeneraattorin käyttömoottorin vakaasta toiminnasta.
Asynkroniset generaattorit ovat erittäin suojaa ulkopuolelta peräisin olevista toimista ja ovat melko pieniä herkkiä oikosulkuille, jotta ne ovat suuria hitsauskoneisiin. Nämä generaattorit sopivat hyvin myös korvaamaan laitteita, joilla on ohmiinen (aktiivinen) kuormitus, jotka ovat muuttaneet lähes kaikki niiden toimittamat sähkön, työkoneisiin, valaistusvalaisimiin, keittiövälineisiin, lämmittimiin jne.
Korkea reaktiivinen (aloitus) kuormitus, joka tapahtuu, kun se on kytketty päälle, esimerkiksi pumppauslaitteisto, kestää noin sekunnin, mutta sähkögeneraattorin on kestettävä se. Ja tämä on mitä - oletamme, että sinun on siirrettävä raskas kärry, joka on asennettu vaakasuoraan pintaan. Vaunun siirtämiseksi on tarpeen tehdä paljon enemmän työtä, jota tarvitaan sen liikkeen säilyttämiseksi. Se on sama tilanne, jossa jääkaapin kompressori käynnistetään tai split-järjestelmät, sähkömoottorit ja kaikki pumput, vain synkroninen sähkögeneraattori voi selviytyä siitä.
Keskusyksikön reaktiiviset kuormat kompensoidaan kukkeina tai kondensaattoreilla sekä käyttämällä sähkökaapeleiden ja muuntajien erityisen lisääntynyttä poikkileikkausta.
Artikkeli aiheesta: Luonnos lattia tekee se itse: miten valmistella viiveitä ja aseta levyt?
Asynkronisella generaattorilla on merkittävä haitta - ei kykenevä kestämään lisääntyneitä kuormituksia. Mutta tästä huolimatta on helpompi suunnitella ja halvempaa kuin synkroninen analogi. Lisäksi asynkroniset sähkögeneraattorit ovat suljettu muotoilu, joka pystyy antamaan heille hyvän suojan kosteutta ja ulkoisesta pilaantumisesta.
Kolme vaiheen ja yksivaiheisen generaattorin
Jotkut ihmiset ovat vakuuttuneita siitä, että yksivaiheinen sähkögeneraattori on huonompi kuin kolmivaiheinen. Niiden logiikka, jotka eivät ymmärrä sähköä, on helppo ymmärtää - yksi vaihe on alle kolme, joten pahempaa. Itse asiassa valita kolmi- ja yksivaiheisen virtalähteen välillä on perustuttava loppukäyttäjien tarpeisiin.Sähkögeneraattori, jolla on kolme vaihetta, ei tarvita syöttämään kolme yhden vaiheen kuluttajien ryhmää ja syöttämään kolmivaiheisia laitteita.
Se tapahtuu, että talon kolmivaiheisen tulon ulkoasu suoritetaan yksivaiheisilla ryhmillä, mutta on edullista olla vuokralaisia, vaan sähköasentajat, koska tämä on erittäin kallista suojajärjestelmää ja sen asennusta on todella kallis. Lähes kaikki nykyaikaiset kodinkoneet ovat yksivaiheinen ja kolmivaiheiset olivat vanhat sähkömoottorit ja sähköiset uunit.
Kolmivaiheisilla sähkömoottoreilla on yksi merkittävä haitta - esimerkiksi liikevaihtoehto, esimerkiksi 10 kW, kunkin vaiheen teho on 3,3 kW. Vaihtoehtojen joukossa tehokuorman suurin mahdollinen siirtymä ei saa ylittää 25% nimellisestä, mikä on 1/3 koko generaattorin tehosta. Tämän perusteella yksivaiheinen generaattori, jonka teho on 4,5 kW, on tehokkaampi kuin kolmivaiheinen generaattori 10 kW: llä.
Invertterigeneraattori
Taajuusmuuttajan generaattorilla on sähköinen ohjausyksikkö, joka pystyy varmistamaan erinomaisen laadun sähköntuotannon, jossa ei ole jännitepisaroita. Invertterien vaihtovirtaajat ovat erinomaisia tällaisten kuluttajien ravitsemukseen, joka tarvitsee vain nimellisjännitteessä.
Synkronisen vaihtovirtajärjestelmän invertterivalvontajärjestelmä perustetaan ja toimii kolmessa vaiheessa: tuottaa jännitteen 20 Hz: n taajuudella; Sitten se muodostaa 12 V: n pysyvän virran; Lisäksi suora virta muunnetaan muuttujaksi nimelliseksi, jonka taajuus on 50 Hz.
Invertterigeneraattorit on jaettu kolmeen pulssityyppiin:
- Halvimmille malleille on ominaista suorakulmainen sysäytys. Tällaiset mallit voivat ruokkia vain rakennusvoimavälineitä. Tällaisia inverttereita ei yleensä myydä, sillä sillä on alhainen suosio ja hyvin rajalliset mahdollisuudet.
- Keskimääräisen hintavyöhykkeen generaattorit voivat tarjota trapezoidisen impulssin. Tämä antaa heille mahdollisuuden ruokkia melko monimutkaisia kotitalouslaitteita, kuten jääkaapin. Mutta herkimmän teknologian osalta tällainen laatujännite on usein riittämätön.
- Sinusoidisella impulssilla luodaan parhaat edellytykset minkä tahansa laitteiden työn tekemiseen - yksinkertaisimmista vaikeimmista. Sinimoidisella jänniteellä on vakaat ominaisuudet ja täsmällisesti noudattaa kaikkia sähkön parametreja, jotka toimittavat Keski-sähköverkot. Tällaisten inverttereiden kustannukset ovat paljon suurempia kuin kaksi muuta tyyppiä.
Artikkeli aiheesta: kipsilevyn kattojen koristelu omalla kädellään (valokuva ja video)
Invertterigeneraattoreiden edut:
- paljon pienempi paino ja koot, jos verrataan saman tehon yksinkertaisiin generaattoreihin;
- Vähemmän melua käytön aikana, joka saavutetaan sen vuoksi, että roottorin nopeus muuttuu;
- Erittäin pieni polttoaineen kulutus, joka saavutetaan sähköntuotantoprosessin sähköisessä valvonnalla. Generaattori tuottaa tällaisen energian, jota tällä hetkellä tarvitaan kaikille kuluttajille, ja sen suorituskyky laskee tai kasvaa kuluttajien määrän asianmukaisella vähenemisellä tai lisääntymisellä;
- Koska ne perustuvat synkroniseen vaihtovirtaan, invertistit voivat lyhyesti toimittaa nopeita energiatehokkaita laitteita. Lisäksi joissakin invertterigeneraattoreiden malleissa on "ylikuormitustila" -toiminto, jossa invertteri voi tuottaa tehoa 50% enemmän kuin nimellinen. Mutta tämä tila voi toimia noin 20-30 minuuttia;
- Hyvä työskentely epäonnistumisessa - noin 3 tuhatta tuntia.
Haitat:
- Suurin jatkuva toiminta on 8 tuntia;
- on suurempi kustannus verrattuna saman tehon ei-invertteri-analogiin;
- Sähköinen ohjausyksikkö on varsin herkkä ja sen korjaus on melko kallista;
- Tämän tyyppisten generaattoreiden suurin teho on 7,2 kW, eikä malleja, joilla on enemmän tehoa.
päätelmät
Kaikki edellä mainitut generaattorit, paitsi invertteri, voidaan käyttää paitsi pienikokoisten voimalaitosten malleissa, vaan myös suurilla generaattorijärjestelmillä, jotka tuottavat sähkö megawatteja.