A base básica para instalacións que xeran electricidade con electromagnets foi desenvolvida polo experimentador británico e físico Michael Faraday en 1831, que entón construíu o disco de Faraday, que é un dos primeiros xeradores. Despois diso, os xeradores eléctricos estaban constantemente mellorados dentro dunha metade. Alternadores asíncronos e sincronizados, unha e tres fases, sen control de inversor e con el foron creados. Cal é a diferenza entre todos estes tipos?
Xeradores síncronos
Nun alternador síncrono, a electricidade está feita coa coincidencia da frecuencia de rotación do estator e do rotor. A forza electromotriz ou EMF créase cando o campo formado polos postes magnéticos do rotor cruza o enrolamento inicial. En tal xerador, o rotor é un imán permanente ou un electromagnet que ten unha serie de dous polacos dous. Un rotor de dous pole, que ten unha velocidade de rotación de 3000 rpm, está instalada nos xeradores de copia de seguridade e, nos principais xeradores que producen electricidade ao redor do reloxo, o rotor xira cunha frecuencia de 1500 rpm.
Despois de iniciar o xerador síncrono, o rotor forma un campo magnético bastante débil, pero aos poucos aumenta a cantidade das súas revolucións e aumenta EMF. Na saída, a estabilidade da tensión está controlada usando a unidade de axuste automática (AVR), que cambia o campo magnético durante o fluxo de tensión no rotor do enrolamento de excitación. Ao operar xeradores síncronos, pode ocorrer a "reacción de ancoraxe", é dicir, cando a carga inductiva está activada, o xerador é a desfega e a tensión cae. E no caso de que se subministra a carga capacitiva, ao contrario, o xerador é apropiado e crece a tensión.
A vantaxe dos xeradores síncronos é a tensión estable na saída, pero a súa desvantaxe é a tendencia ás sobrecargas, que son posibles cando as cargas crecen e superen o nivel válido, é dicir, a corrente no enrolamento rotativo é excesivamente incrementado pola AVR unidade.
O xerador síncrono é capaz de producir brevemente a emisión de tal corrente que pode exceder o valor nominal varias veces. Dado que algúns electrodomésticos que inclúen motores eléctricos, compresores, bombas e algúns outros, é necesario un aumento da corrente inicial e teñen unha maior carga na rede, a mellor fonte de fontes principais e de copia de seguridade será só alternadores.
Artigo sobre o tema: Instalación de paneis MDF no teito con Kleimers
Xeradores asíncronos
Rotación do rotor en tales xeradores un pouco antes do campo magnético de volume de negocio, que é creado polo estator. Tales xeradores eléctricos inclúen rotores con dous tipos de enrolamento - curto circulado e fase. Nun xerador asíncrono, o principio de operación é exactamente o mesmo que no seu análogo sincrónico: o estator crea un campo magnético sobre o enrolamento auxiliar, que é entón transmitido polo rotor e formas sobre o revestimento do estador do EMF. Pero a diferenza reside no feito de que a frecuencia coa que o campo magnético xira non se modifica, é dicir, o seu axuste non é válido. É por iso que a frecuencia de corrente eléctrica, que é producida por un alternador, ea tensión, ten unha conexión directa coas revolucións do rotor, que á súa vez dependen da operación estable do motor de accionamento do xerador eléctrico.
Os alternadores asíncronos teñen alta protección contra as accións do exterior e son moi pequenas a curtametraxes, para que sexan excelentes para as máquinas de soldadura. Estes xeradores tamén son moi axeitados para substituír dispositivos que teñen unha carga OHMIC (activa), que se transforman por case toda a electricidade subministrada por eles, para traballar - ordenadores, lámpadas de iluminación, utensilios de cociña, quentadores, etc.
Carga de alta reactiva (de inicio), que ocorre cando está activada, por exemplo, o equipo de bombeo, dura aproximadamente un segundo, pero o xerador eléctrico debe soportalo. E isto é o que - supoñemos que ten que mover un carro pesado, que está instalado na superficie horizontal. Para mover o tranvía, é necesario facer moito máis esforzo, o que é necesario para manter o seu movemento. É a mesma situación que ocorre cando o compresor de neveira é lanzado ou Split-Systems, motores eléctricos e calquera bomba, polo tanto, só o xerador eléctrico síncrono pode tratar con el.
As cargas reactivas na rede eléctrica central son compensadas con chocas ou condensadores, ademais de utilizar unha sección transversal especialmente aumentada de cables e transformadores eléctricos.
Artigo sobre o tema: o andar de borrador faino vostede mesmo: como preparar atrasos e poñer as placas?
O alternador asíncrono ten un inconveniente significativo: non é capaz de soportar unha maior cantidade de carga. Pero, a pesar diso, é máis fácil de deseñar e máis barato que o análogo sincrónico. Ademais, os xeradores eléctricos asíncronos teñen un deseño pechado, que é capaz de proporcionarlles unha boa protección contra a humidade e a contaminación externa.
Tres fases e xerador monofásico
Algunhas persoas están convencidas de que un xerador de electricidade monofásica é peor que tres fases. A lóxica dos que non entenden que a electricidade é fácil de entender: unha fase é inferior a tres, polo tanto, peor. De feito, escolla entre a fonte de alimentación de tres e monofásicos debe estar baseada nas necesidades dos usuarios finais.Non é necesario un xerador eléctrico que ten tres fases para alimentar a tres grupos de consumidores monofásicos e, a fin de alimentar dispositivos de tres fases.
Sucede que o deseño de entrada de tres fases na casa realízase en grupos monofásicos, pero é vantaxoso que non os inquilinos, senón que os electricistas, porque por iso necesita unha protección moi custosa do sistema de enerxía e da súa instalación é moi caro. Case todos os electrodomésticos modernos son unha fase monofásica, e tres fases foron modelos antigos de motores eléctricos e estufas eléctricas.
Os motores eléctricos de tres fases teñen unha desvantaxe significativa, coa potencia do alternador, por exemplo, 10 kW, o poder de cada fase será de 3,3 kW. Entre as fases, a compensación máxima posible da carga de enerxía pode non superar o 25% do nominal, que é 1/3 da potencia total do xerador. Con base nisto, un xerador monofásico que ten unha potencia de 4,5 kW será máis poderoso que un xerador de tres fases por 10 kW.
Xerador de inversores
O alternador do inversor ten unha unidade de control electrónico que é capaz de garantir a produción de alta calidade de electricidade, cunha falta de caída de tensión. Os alternadores de inversores son excelentes para a nutrición de tales consumidores que só necesitan en tensión nominal.
Un sistema de control de inversor para un alternador síncrono está establecido e actúa en tres pasos: produce tensión cunha frecuencia de 20 Hz; Entón forma unha corrente permanente de 12 V; Ademais, a corrente directa convértese nunha variable nominal tendo unha frecuencia de 50 Hz.
Os xeradores de inversores están divididos en tres tipos de tensión de saída pulsada:
- Para os modelos máis baratos, caracterízase un impulso rectangular. Tales modelos só poden alimentar a construción de ferramentas eléctricas. Este tipo de inversores case non se vende, xa que ten pouca popularidade e oportunidades moi limitadas.
- Os xeradores da zona media de prezos poden proporcionar un impulso trapezoidal. Isto permítelles alimentar aparellos eléctricos domésticos bastante complexos, como o frigorífico. Pero para a tecnoloxía máis sensible, esa tensión de calidade é a miúdo insuficiente.
- Cun impulso sinusoidal, creáronse as mellores condicións para o traballo de calquera dispositivo, desde o máis sinxelo ata o máis difícil. A tensión sinusoidal ten características estables e cumpre con precisión con todos os parámetros de electricidade, que son subministrados por redes eléctricas centrais. O custo destes inversores é moito maior que o dos outros dous tipos.
Artigo sobre o tema: Decoración de teitos por xeso coas súas propias mans (foto e video)
Vantaxes dos xeradores de inversores:
- moito menor peso e tamaños, se se compara con xeradores simples do mesmo poder;
- Menos ruído durante a operación, que se logra debido ao feito de que a velocidade do rotor cambia;
- Consumo de combustible moi pequeno, que é alcanzado polo control electrónico do proceso de xeración de electricidade. O xerador produce unha cantidade de enerxía que actualmente é necesaria para todos os consumidores, eo seu rendemento diminúe ou aumenta coa diminución ou aumento adecuado no número de consumidores;
- Dado que están baseados nun alternador síncrono, os inversores poden ofrecer brevemente equipos de alta velocidade intensivos de enerxía. Ademais, nalgúns modelos de xeradores de inversores hai unha función de "modo de sobrecarga", na que o cruce pode producir enerxía nun 50% máis que o nominal. Pero este modo pode actuar aproximadamente 20-30 minutos;
- Bo traballo sobre o fracaso - preto de 3 mil horas.
Desvantaxes:
- A operación continua máxima é de 8 horas;
- ten un custo maior en comparación cos análogos non inversores do mesmo poder;
- A unidade de control electrónico é bastante sensible, ea súa reparación é bastante caro;
- A potencia máxima dos xeradores deste tipo é de 7,2 kW, e non hai modelos que teñan máis poder.
Conclusións
Todos os tipos de xeradores anteriores, excepto o inversor, poden ser utilizados non só en modelos de consumo de pouca potencia de centrais de enerxía, senón tamén en grandes sistemas de xeradores que producen megawatts de electricidade.