Base de base pour les installations générant de l'électricité avec des électroaimants a été développée par l'expérimentateur britannique et physicien Michael Faraday en 1831, qui a ensuite construit le disque Faraday, qui est l'un des premiers générateurs. Après cela, les générateurs électriques ont été constamment améliorés à une heure et demie. Alternateurs asynchrones et synchrones, une et trois phases, sans contrôle de l'onduleur et avec elle ont été créés. Quelle est la différence entre tous ces types?
Générateurs synchrones
Dans un alternateur synchrone, l'électricité est faite avec la coïncidence de la fréquence de rotation du stator et du rotor. La force électromotrice ou l'EMF est créée lorsque le champ formé par les pôles magnétiques du rotor traverse l'enroulement de départ. Dans un tel générateur, le rotor est soit un aimant permanent ou un électroaimant qui présente un certain nombre de pôles multiples deux. Un rotor à deux pôles, qui présente une vitesse de rotation de 3000 tr / min, est installé dans les générateurs de sauvegarde et dans les générateurs principaux qui produisent de l'électricité autour de l'horloge, le rotor tourne avec une fréquence de 1500 tr / min.
Après avoir démarré le générateur synchrone, le rotor forme un champ magnétique plutôt faible, mais la quantité de ses révolutions augmente et augmente progressivement. À la sortie, la stabilité de la tension est contrôlée à l'aide de l'unité de réglage automatique (AVR), qui modifie le champ magnétique pendant le flux de tension sur le rotor de l'enroulement d'excitation. Lors de l'utilisation de générateurs synchrones, la "réaction d'ancrage" peut se produire, c'est-à-dire lorsque la charge inductive est activée, le générateur est démantelé et la tension tombe. Et dans le cas où la charge capacitive est fournie, au contraire, le générateur est approprié et la tension augmente.
L'avantage des générateurs synchrones est la tension stable à la sortie, mais leur inconvénient est la tendance à la surcharge, ce qui est possible lorsque les charges se développent et dépassent le niveau valide, c'est-à-dire que le courant de l'enroulement rotatif est excrémené par l'AVR. unité.
Le générateur synchrone est capable de produire brièvement sur la délivrance d'un tel courant pouvant dépasser plusieurs fois la valeur nominale plusieurs fois. Étant donné que certains appareils électriques comprennent des moteurs électriques, des compresseurs, des pompes et des autres, un courant de départ accru est requis et une charge accrue sur le réseau, la meilleure source des flux de secours et de sauvegarde ne sera que des alternateurs.
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Générateurs asynchrones
La rotation du rotor dans de tels générateurs un peu en avant le champ magnétique du chiffre d'affaires, créé par le stator. Ces générateurs électriques incluent des rotors avec deux types d'enroulement - court-circuité et phase. Dans un générateur asynchrone, le principe de fonctionnement est exactement le même que dans son analogue synchrone - le stator crée un champ magnétique sur l'enroulement auxiliaire, qui est ensuite transmis par le rotor et se forme sur l'enroulement du stator de l'EMF. Mais la différence réside dans le fait que la fréquence avec laquelle le champ magnétique tourne est inchangée, c'est-à-dire que son ajustement n'est pas valide. C'est pourquoi la fréquence du courant électrique, qui est produite par un alternateur, et la tension, ont une connexion directe avec les tours de rotor, qui dépendent à leur tour de l'opération stable du moteur d'entraînement du générateur électrique.
Les alternateurs asynchrones ont une protection élevée des actions de l'extérieur et sont assez sensibles aux courts-circuits, de sorte qu'ils sont parfaits pour les machines à souder. Ces générateurs conviennent également bien aux dispositifs de substitution qui ont une charge ohmique (active), transformée par presque toutes les électricité fournies par elles, pour travailler - ordinateurs, lampes d'éclairage, ustensiles de cuisine, chauffage, etc.
Charge réactive (démarrage) élevée, qui se produit lorsqu'elle est allumée, par exemple, l'équipement de pompage, dure environ une seconde, mais le générateur électrique doit résister. Et c'est quoi - nous supposons que vous devez déplacer un chariot lourd, qui est installé sur la surface horizontale. Afin de déplacer le chariot, il est nécessaire de gagner beaucoup plus d'efforts, ce qui est nécessaire pour maintenir son mouvement. Il s'agit de la même situation qui se produit lorsque le compresseur de réfrigérateur est lancé ou des systèmes à fractionner, des moteurs électriques et des pompes, seul seul le générateur électrique synchrone peut en faire face.
Les charges réactives dans la grille de puissance centrale sont compensées par des étouffements ou des condensateurs, ainsi que d'une section transversale spécialement accrue de câbles électriques et de transformateurs.
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L'alternateur asynchrone a un inconvénient significatif - de ne pas capable de résister aux charges accrues. Mais, malgré cela, il est plus facile de concevoir et moins cher que analogique synchrone. De plus, des générateurs électriques asynchrones ont une conception fermée, capable de leur fournir une bonne protection contre l'humidité et la pollution externe.
Générateur triphasé et monophasé
Certaines personnes sont convaincues qu'un générateur d'électricité monophasé est pire que trois phases. La logique de ceux qui ne comprennent pas l'électricité est facile à comprendre - une phase est inférieure à trois, donc pire. En fait, choisir entre une alimentation à trois et monophasé doit être basée sur les besoins des utilisateurs finaux.Un générateur électrique qui comporte trois phases n'est pas nécessaire pour alimenter trois groupes de consommateurs monophasé et pour alimenter des dispositifs triphasés.
Il arrive que la mise en page d'une entrée triphasée dans la maison soit effectuée sur des groupes monophasé, mais il est avantageux de ne pas les locataires, mais des électriciens, car pour cela, vous avez besoin d'une protection très coûteuse du système d'alimentation et de son installation. est très cher. Presque tous les appareils ménagers modernes sont monophasés et trois phases étaient de vieux modèles de moteurs électriques et de poêles électriques.
Les moteurs électriques triphasés ont un désavantage significatif - avec la puissance de l'alternateur, par exemple 10 kW, la puissance de chaque phase sera de 3,3 kW. Parmi les phases, le décalage maximal possible de la charge d'énergie peut ne pas dépasser 25% du nombre nominal, soit 1/3 de la puissance génératrice totale. Sur cette base, un générateur monophasé ayant une puissance de 4,5 kW sera plus puissant qu'un générateur triphasé de 10 kW.
Générateur d'onduleur
L'alternateur de l'onduleur possède une unité de contrôle électronique capable d'assurer la production d'électricité d'excellente qualité, à l'absence de gouttes de tension. Les alternateurs d'onduleurs sont excellents pour la nutrition de ces consommateurs qui n'ont besoin que de tension nominale.
Un système de contrôle de l'onduleur pour un alternateur synchrone est établi et agit en trois étapes: produit une tension avec une fréquence de 20 Hz; Ensuite, il forme un courant permanent de 12 V; En outre, le courant continu est converti en une variable nominale ayant une fréquence de 50 Hz.
Les générateurs d'onduleurs sont divisés en trois types de tension de sortie pulsée:
- Pour les modèles les moins chers, une impulsion rectangulaire est caractérisée. De tels modèles ne peuvent que nourrir des outils électriques du bâtiment. Ce type d'onduleurs n'est presque pas vendu, car il a une faible popularité et des opportunités très limitées.
- Les générateurs de la zone de prix moyenne peuvent fournir une impulsion trapézoïdale. Cela leur permet de nourrir des appareils électriques ménagers plutôt complexes, tels que le réfrigérateur. Mais pour la technologie la plus sensible, une telle tension de qualité est souvent insuffisante.
- Avec une impulsion sinusoïdale, les meilleures conditions pour le travail de tous les appareils sont créées - du plus simple aux plus difficiles. La tension sinusoïdale présente des caractéristiques stables et est conforme avec précision avec tous les paramètres de l'électricité, fournis par des réseaux électriques centraux. Le coût de ces onduleurs est beaucoup plus élevé que celui de deux autres types.
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Avantages des générateurs de l'onduleur:
- plus petit poids et tailles, par rapport aux générateurs simples du même pouvoir;
- Moins de bruit pendant le fonctionnement, qui est obtenu en raison du fait que la vitesse du rotor change;
- Très petite consommation de carburant, qui est réalisée par contrôle électronique du processus de production d'électricité. Le générateur produit un tel certain nombre d'énergie actuellement requis pour tous les consommateurs, et ses performances diminuent ou augmentent avec la diminution appropriée ou l'augmentation du nombre de consommateurs;
- Comme ils sont basés sur un alternateur synchrone, les inverseurs peuvent fournir brièvement des équipements à forte intensité d'énergie à grande vitesse. De plus, dans certains modèles de générateurs de onduleurs, il existe une fonction "Mode de surcharge", dans laquelle l'onduleur peut produire une puissance de 50% de plus que la valeur nominale. Mais ce mode peut agir environ 20-30 minutes;
- Bon travail sur l'échec - environ 3 mille heures.
Désavantages:
- L'opération maximale continue est de 8 heures;
- avoir un coût plus élevé que les analogues non inverseurs du même pouvoir;
- L'unité de contrôle électronique est assez sensible et sa réparation est assez chère;
- La puissance maximale dans les générateurs de ce type est de 7,2 kW, et il n'y a pas de modèles qui ont plus de puissance.
conclusions
Tous les types de générateurs ci-dessus, à l'exception du variateur, peuvent être utilisés non seulement dans des modèles de consommation à faible consommation de centrales électriques, mais également dans des systèmes de grandes générateurs qui produisent des mégawatts électriques.