電磁石で電気を発生させる設備の基本ベース1831年にイギリスの実験者と物理学者Michael Faradayによって開発され、それは最初の発電機の1つであるファラデーディスクを作りました。その後、発電機は常に1半以内に改善された。非同期および同期オルタネータ、インバータ制御なしで、およびそれを作成した。これらすべてのタイプの違いは何ですか？
同期ジェネレータ
同期オルタネータでは、ステータとロータの回転頻度の一致を伴って電気が発生する。起電力またはEMFは、回転子の磁極によって形成された場が始動巻線を横切るときに生じる。そのような発電機では、回転子は永久磁石または複数の極2の多数の電磁石のいずれかである。 3000rpmの回転速度を有する2極ロータは、バックアップジェネレータに設置され、クロックの周りに電気を発生させる主な発電機では、回転子は1500rpmの周波数で回転します。
同期発電機を始動した後、回転子はかなり弱い磁場を形成しますが、徐々にその回転数が増加し、EMFが増加します。出力において、電圧の安定性は自動調整ユニット（AVR）を使用して制御され、これは励起巻線からの回転子上の電圧の流れの間に磁界を変化させる。同期発電機を操作するとき、「アンカー反応」、すなわち誘導負荷が作動したとき、発電機は切断され、電圧が低下する。そして、容量性負荷が供給された場合には、逆に、発電機が適切であり、電圧が成長する。
同期発電機の利点は出力における安定した電圧であるが、それらの不利点は過負荷が過負荷の傾向であり、これは負荷が増大して有効レベルを超えているとき、すなわち回転巻線の電流がAVRによって過度に増加する傾向である。単位。
同期発電機は、公称値を数回超える可能性があるこのような電流を発行することで簡単に生成することができます。電気モーター、コンプレッサー、ポンプ、その他のいくつかを含むいくつかの電化製品が必要とされ、それらはネットワーク上で負荷が増加しているため、メインフィードとバックアップフィードの両方の最良の情報源はただオルタネーターになります。
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非同期発電機
このような発電機における回転子の回転は、ステータによって作られた代謝回転磁場の少し前方に回転する。そのような発電機は、2種類の巻線短絡および位相を有する回転子を含む。非同期発電機では、動作原理は同期アナログと全く同じである - ステータは補助巻線に磁界を生成し、それは次にロータによって伝達され、EMFの固定子巻線に形成される。しかし、磁場が回転する周波数が変化しないという事実、すなわちその調整は無効です。そのため、オルタネータによって生成される電流の周波数と電圧は、回転子回転と直接接続されており、これは次に発電機の駆動モータの安定動作に依存する。
非同期オルタネータは、外部からの行動からの高い保護を持ち、短絡には非常に小さいため、溶接機に最適です。これらの発電機はまた、それらによって供給されるほとんどすべての電力によって変換され、コンピュータ、照明灯、台所用品、ヒーターなどによって変換される、オーミック（活性）負荷を有する装置の代替に適している。
たとえば、ポンピング装置をオンにしたときに発生する高反応性（開始）負荷は、約1秒続きますが、発電機はそれに耐えなければなりません。そしてこれは何であるか - あなたが水平面に設置されている重いカートを動かす必要があると仮定します。トロリーを動かすためには、その動きを維持するために必要とされるはるかに多くの努力をする必要がある。冷蔵庫の圧縮機が発射されたときに発生するのと同じ状況であり、したがって同期電気発電機のみがそれに対処することができる。
中央電力グリッド内の反応性負荷は、チョークまたはコンデンサで補償され、そして電気ケーブルとトランスの特別に増加した断面を使用します。
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非同期オルタネータには、負荷の増加に耐えられないことから重要な欠点があります。しかし、これにもかかわらず、それは同期アナログよりも設計および安価なものです。さらに、非同期発電機は密閉デザインを持っています。これは、湿気や外部汚染に対する良好な保護を提供することができます。
三相および単相発生器
単相電力発生器が三相より悪いと確信している人もいます。電気を理解していない人の論理は理解しやすいです - 1つの段階は3未満であり、それゆえ悪い。実際、3相電源と単相電源の間で選択はエンドユーザーのニーズに基づいている必要があります。三相消費者の3つのグループを供給するために、そして三相装置を供給するためには、3つの相を有する発電機が必要とされない。
家の中の三相入力のレイアウトは単相群で行われているが、テナントを行わないことは有利であるが、電気技師は電力システムの非常に高価な保護を必要とし、そしてそのインストールを必要としている。非常に高価です。現代のすべての家電機器は単相であり、三相は電気モーターと電気ストーブの古いモデルでした。
三相電動機は1つの大きな欠点を有する - オルタネータの電力、例えば10kWの電力は3.3 kWになる。フェーズの中には、電力負荷の最大のオフセットが公称の25％を超えない場合があります。これは総発電機の電力の1/3です。これに基づいて、4.5kWの電力を有する単相発生器は、三相発生器よりも10kWよりも強力になる。
インバータジェネレータ
インバータのオルタネータは、電圧降下がないと、優れた品質電力の製造を確実にすることができる電子制御装置を有する。ノミナル電圧でのみ必要な消費者の栄養に優れています。
同期オルタネータのためのインバータ制御システムが確立され、3つのステップで動作する：20Hzの周波数の電圧を生成する。それからそれは12 Vの永久電流を形成する。さらに、直流は50Hzの周波数を有する公称公称に変換される。
インバータ発生器は、3種類のパルス出力電圧に分けられます。
- 最も安いモデルのために、長方形の推進力が特徴付けられます。そのようなモデルは、建物の電動工具を供給することができます。このタイプのインバータは、人気が低く、非常に限られた機会があるため、ほとんど販売されていません。
- 平均価格ゾーンの発電機は台形インパルスを提供することができます。これにより、冷蔵庫などのかなり複雑な家電製品を給電することができます。しかし最も敏感な技術のために、そのような品質電圧はしばしば不十分です。
- 正弦波衝動では、あらゆるデバイスの作業のための最良の条件が作成されます - 最も単純なものから最も困難なものまで。正弦波電圧は安定した特性を有し、中央電気ネットワークによって供給される電気のすべてのパラメータに正確に準拠しています。そのようなインバータの費用は、他の2つのタイプよりもはるかに高いです。
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インバータジェネレータの利点：
- 同じ電力の単純な発電機と比較した場合、はるかに小さい重量とサイズ。
- 運転中の騒音が少ない。これは、回転子の速度が変化するという事実のために達成されます。
- 電気発電プロセスの電子制御によって達成される非常に小さい燃料消費量。発電機は、現在、すべての消費者にとって現在必要とされるそのような多くのエネルギーを生み出し、その性能は消費者数の適切な減少または増加と共に減少または増加する。
- 同期オルタネータに基づいているので、インバータは高速エネルギー集約型の機器を短時間供給することができます。さらに、インバータジェネレータのいくつかのモデルでは、「過負荷モード」機能があり、そこではインバータは公称よりも50％大きく電力を供給できます。しかし、このモードは約20~30分に作用できます。
- 失敗に働いています - 約3000時間。
デメリット：
- 最大連続操作は8時間です。
- 同じ電力の非インバータの類似体と比較して、より高いコストがあります。
- 電子制御装置は非常に敏感であり、その修理は非常に高価です。
- このタイプの発電機の最大電力は7.2 kWで、より多くの電力を持つモデルはありません。
結論
インバータを除く上記の発電機の種類はすべて、電力プラントの低電力消費者モデルだけでなく、電気メガワットを生産する大規模発電機システムでも使用できます。