Baza themelore për instalimet që gjenerojnë energji elektrike me elektromagnet u zhvillua nga eksperimentuesi britanik dhe fizikanti Michael Faraday në 1831, i cili më pas ndërtoi diskun Faraday, i cili është një nga gjeneratorët e parë. Pas kësaj, gjeneratorët elektrikë u përmirësuan vazhdimisht brenda një e gjysmë. Alternatorë asinkron dhe sinkron, një dhe trefazor, pa kontroll të inverter dhe me të u krijuan. Cili është ndryshimi midis të gjitha këtyre llojeve?
Gjeneratorë sinkron
Në një alternator sinkron, energjia elektrike është bërë me rastësi të frekuencës së rrotullimit të statorit dhe rotorit. Forca elektromotore ose EMF është krijuar kur fusha e formuar nga polet magnetike të rotorit kalon dredha-dredha fillestare. Në një gjenerator të tillë, rotori është ose një magnet i përhershëm ose një elektromagnet që ka një numër polakësh të shumëfishtë dy. Një rotor me dy pole, i cili ka një shpejtësi rrotulluese prej 3000 rpm, është instaluar në gjeneratorët rezervë, dhe në gjeneratorët kryesorë që prodhojnë energji elektrike gjatë gjithë kohës, rotori rrotullohet me një frekuencë prej 1500 rpm.
Pas fillimit të gjeneratorit sinkron, rotori formon një fushë magnetike mjaft të dobët, por gradualisht shuma e revolucioneve të saj rritet dhe rritet EMF. Në prodhim, stabiliteti i tensionit kontrollohet duke përdorur Njësinë Automatike të Rregullimit (AVR), e cila ndryshon fushën magnetike gjatë rrjedhës së tensionit në rotor nga dredha-dredha e ngacmimit. Kur operojnë gjeneratorë sinkron, mund të ndodhë "reagimi i ankorimit", domethënë, kur aktivizohet ngarkesa induktive, gjeneratori është demacioni dhe tensioni bie. Dhe në rastin kur ngarkesa kapacitive është furnizuar, përkundrazi, gjeneratori është i përshtatshëm dhe voltazhi rritet.
Avantazhi i gjeneratorëve sinkron është tension i qëndrueshëm në prodhim, por disavantazhi i tyre është tendenca për të mbingarkuar, të cilat janë të mundshme kur ngarkesat rriten dhe tejkalojnë nivelin e vlefshëm, domethënë, rryma në dredha-dredha është rritur tepër nga AVR njësi.
Gjeneratori sinkron është i aftë të prodhojë shkurtimisht në lëshimin e një rryme të tillë që mund të tejkalojë disa herë vlerën nominale. Meqenëse disa pajisje elektrike që përfshijnë motorët elektrikë, kompresorë, pompat dhe disa të tjerë, kërkohet një rritje e rrymës së fillimit, dhe ata kanë një ngarkesë më të madhe në rrjet, burimi më i mirë i të dy fejeve kryesore dhe rezervë do të jenë vetëm alternatorë.
Neni me temën: Instalimi i paneleve të MDF në tavan me Kleimers
Gjeneratorë asinkron
Rrotullimi i rotorit në gjeneratorë të tillë pak përpara fushës magnetike të qarkullimit, i cili është krijuar nga stator. Gjeneratorë të tillë elektrike përfshijnë rotorët me dy lloje të dredha-dredha - të shkurtra dhe faza. Në një gjenerator asinkron, parimi i operacionit është pikërisht i njëjtë si në analogun e tij sinkron - stacioni krijon një fushë magnetike në dredha-dredha ndihmëse, e cila pastaj transmetohet nga rotori dhe formularët në drefining dredha-dredha e EMF. Por dallimi qëndron në faktin se frekuenca me të cilën fusha magnetike rrotullohet është e pandryshuar, domethënë, rregullimi i tij është i pavlefshëm. Kjo është arsyeja pse frekuenca e rrymës elektrike, e cila prodhohet nga një alternator, dhe tension, kanë një lidhje të drejtpërdrejtë me revolucionet e rotorit, të cilat varen nga operimi i qëndrueshëm i motorrit të makinës së gjeneratorit elektrik.
Alternatorët asinkronikë kanë mbrojtje të lartë nga veprimet nga jashtë dhe janë mjaft të ndjeshme ndaj qarqeve të shkurtra, në mënyrë që ata të jenë të shkëlqyeshëm për makinat e saldimit. Këta gjeneratorë janë gjithashtu të përshtatshëm për zëvendësimin e pajisjeve që kanë një ngarkesë Ohmike (aktive), të cilat janë transformuar nga pothuajse të gjithë energji elektrike të furnizuar prej tyre, për të punuar - kompjutera, llambat e ndriçimit, enë gatimi, ngrohje etj.
Ngarkesa e lartë reaktive (fillimi), e cila ndodh kur është e ndezur, për shembull, pajisjet e pompimit, zgjat rreth një të dytë, por gjeneratori elektrik duhet ta përballojë atë. Dhe kjo është ajo që supozojmë se ju duhet të lëvizni një karrocë të rëndë, e cila është e instaluar në sipërfaqen horizontale. Për të lëvizur karrocën, është e nevojshme të bëhen më shumë përpjekje, e cila është e nevojshme për të ruajtur lëvizjen e saj. Është e njëjta situatë që ndodh kur kompresori frigorifer është nisur ose sistemet e ndara, motorët elektrikë dhe çdo pompë, prandaj vetëm gjeneratori sinkron elektrik mund të përballojë atë.
Ngarkesat reaktive në rrjetin qendror të energjisë janë kompensuar me choks ose kapacitore, si dhe duke përdorur një seksion kryq të posaçërisht të kabllove elektrike dhe transformatorëve.
Neni Me temë: Draft Kati e bën atë vetë: Si të përgatisni vonesat dhe vendosni bordet?
Alternatori asinkron ka një pengesë të rëndësishme - nga jo e aftë për të përballuar ngarkesat në rritje. Por, pavarësisht kësaj, është më e lehtë për t'u dizajnuar dhe më e lirë se analog i sinkronizuar. Përveç kësaj, gjeneratorë elektrikë asinkronikë kanë një dizajn të mbyllur, i cili është në gjendje t'u sigurojë atyre mbrojtje të mirë kundër lagështirës dhe ndotjes së jashtme.
Tre fazë dhe gjenerator me një fazë
Disa njerëz janë të bindur se një gjenerator i energjisë elektrike me një fazë është më i keq se trefazor. Logjika e atyre që nuk e kuptojnë energjinë elektrike është e lehtë për t'u kuptuar - një fazë është më pak se tre, prandaj më keq. Në fakt, zgjidhni midis furnizimit me energji tre dhe njëfazore duhet të bazohet në nevojat e përdoruesve përfundimtarë.Një gjenerator elektrik që ka tre faza nuk është i nevojshëm për të ushqyer tre grupe të konsumatorëve me një fazë, dhe për të ushqyer pajisje trefazore.
Ndodh që paraqitja e kontributit trefazor në shtëpi është kryer në grupe me një fazë, por është e dobishme të mos bëjnë qiramarrësit, por elektricistët, sepse për këtë ju duhet një mbrojtje shumë e shtrenjtë e sistemit të energjisë dhe instalimin e saj është shumë e shtrenjtë. Pothuajse të gjitha pajisjet shtëpiake moderne janë një fazë, dhe trefazore ishin modele të vjetra të motorëve elektrikë dhe sobave elektrike.
Motorët elektrikë trefazorë kanë një disavantazh të rëndësishëm - me fuqinë e alternatorit, për shembull, 10 kW, fuqia e secilës fazë do të jetë 3.3 kW. Ndër fazat, kompensimi maksimal i mundshëm i ngarkesës së energjisë nuk mund të kalojë 25% të nominalit, që është 1/3 e energjisë së përgjithshme të gjeneratorit. Bazuar në këtë, një gjenerator me një fazë që ka një fuqi prej 4.5 kW do të jetë më i fuqishëm se një gjenerator trefazor nga 10 kW.
Gjenerator inverter
Alternatori i inverterit ka një njësi të kontrollit elektronik që është në gjendje të sigurojë prodhimin e energjisë elektrike të shkëlqyeshme cilësore, me mungesë të çdo rënieje të tensionit. Alternatorët e inverterit janë të shkëlqyera për të ushqyerit e konsumatorëve të tillë të cilët kanë nevojë vetëm në tensionin nominal.
Një sistem i kontrollit të inverterit për një alternator sinkron është themeluar dhe vepron në tre hapa: prodhon tension me një frekuencë prej 20 Hz; Pastaj formon një rrymë të përhershme prej 12 v; Më tej, rryma e drejtpërdrejtë konvertohet në një nominal të ndryshueshëm që ka frekuencë prej 50 Hz.
Gjeneruesit e inverterit ndahen në tre lloje të tensionit të prodhimit të pulsuar:
- Për modelet më të lira, karakterizohet një shtysë drejtkëndore. Modele të tilla mund të ushqejnë vetëm mjetet e ndërtimit të energjisë. Ky lloj i inverters pothuajse nuk shitet, pasi ka popullaritet të ulët dhe mundësi shumë të kufizuara.
- Gjeneruesit e zonës mesatare të çmimeve mund të ofrojnë një impuls trapezoidal. Kjo u lejon atyre të ushqehen me pajisje elektrike komplekse elektrike, të tilla si frigorifer. Por për teknologjinë më të ndjeshme, voltazhi i tillë i cilësisë shpesh është i pamjaftueshëm.
- Me një impuls sinusoidal, krijohen kushtet më të mira për punën e çdo pajisjeje, nga më të thjeshta në më të vështirat. Tensioni sinusoidal ka karakteristika të qëndrueshme dhe në përputhje me saktësi të gjitha parametrat e energjisë elektrike, e cila furnizohet nga rrjetet elektrike qendrore. Kostoja e inverters të tilla është shumë më e lartë se ajo e dy llojeve të tjera.
Neni me temën: Dekorimi i tavaneve me pllaka me duart e tyre (foto dhe video)
Avantazhet e gjeneratorëve të inverterit:
- peshë dhe madhësi më të vogla, nëse krahasohen me gjeneratorë të thjeshtë të së njëjtës fuqi;
- Më pak zhurmë gjatë operacionit, i cili arrihet për shkak të faktit se shpejtësia e rotorit ndryshon;
- Konsumi shumë i vogël i karburantit, i cili arrihet me kontroll elektronik të procesit të gjenerimit të energjisë elektrike. Gjeneratori prodhon një numër të tillë të energjisë që aktualisht kërkohet për të gjithë konsumatorët dhe performanca e saj zvogëlohet ose rritet me uljen ose rritjen e duhur të numrit të konsumatorëve;
- Meqenëse ato janë të bazuara në një alternator sinkron, invertorët mund të furnizojnë shkurtimisht pajisjet me shpejtësi të lartë të energjisë. Përveç kësaj, në disa modele të gjeneratorëve të inverterit ekziston një funksion "modalitet i mbingarkesës", në të cilin inverter mund të prodhojë pushtet me 50% më shumë se nominal. Por kjo mënyrë mund të veprojë rreth 20-30 minuta;
- Të mirë që punojnë në dështim - rreth 3 mijë orë.
Disavantazhet:
- Operacioni maksimal i vazhdueshëm është 8 orë;
- kanë një kosto më të lartë në krahasim me analogët jo inverter të së njëjtës fuqi;
- Njësia e kontrollit elektronik është mjaft e ndjeshme, dhe riparimi i tij është mjaft i shtrenjtë;
- Fuqia maksimale në gjeneruesit e këtij lloji është 7.2 kW, dhe nuk ka modele që kanë më shumë fuqi.
konkluzione
Të gjitha llojet e mësipërme të gjeneratorëve, përveç inverter, mund të përdoren jo vetëm në modelet e konsumit të energjisë me fuqi të ulët të termocentraleve, por edhe në sistemet e gjeneratorëve të mëdhenj që prodhojnë megavat e energjisë elektrike.