Grundläggande bas för installationer som genererar el med elektromagneter utvecklades av den brittiska experimenten och fysiker Michael Faraday 1831, som sedan byggde Faraday-skivan, som är en av de första generatorerna. Därefter förbättrades de elektriska generatorerna ständigt inom en och en halv. Asynkrona och synkrona generatorer, en och trefas, utan inverterarkontroll och med den skapades. Vad är skillnaden mellan alla dessa typer?
Synkron generatorer
I en synkron alternator tillverkas el med sammanträffandet av statorens och rotorns rotationsfrekvens. Den elektromotoriska kraften eller EMF skapas när fältet som bildas av rotorns magnetiska poler korsar startlindningen. I en sådan generator är rotorn antingen en permanentmagnet eller en elektromagnet som har ett antal flera poler två. En tvåpolig rotor, som har en rotationshastighet på 3000 rpm, är installerad i backupgeneratorerna, och i de huvudgeneratorer som producerar el dygnet runt, roterar rotorn med en frekvens på 1500 rpm.
Efter att ha startat den synkrona generatorn bildar rotorn ett ganska svagt magnetfält, men gradvis ökar mängden av dess revolutioner och EMF ökar. Vid utgången styrs spänningsstabiliteten med den automatiska inställningsenheten (AVR), som ändrar magnetfältet under spänningsflödet på rotorn från exciteringslindningen. När man använder synkrongeneratorer kan "ankarreaktionen" inträffa, det vill säga när den induktiva belastningen är aktiverad, är generatorn avgränsas och spänningen faller. Och i fallet när den kapacitiva belastningen levereras, tvärtom är generatorn lämplig och spänningen växer.
Fördelen med synkrona generatorer är den stabila spänningen vid utgången, men deras nackdel är att överbelastning överbelastas, vilket är möjliga när belastningarna växer och överstiger den giltiga nivån, det vill säga strömmen i den roterande lindningen är överdriven ökad av AVR enhet.
Den synkrongeneratorn kan kortfattat producera på att utfärda en sådan ström som kan överstiga det nominella värdet flera gånger. Eftersom vissa elektriska apparater som inkluderar elmotorer, kompressorer, pumpar och några andra, krävs en ökad startström, och de har en ökad belastning på nätverket, den bästa källan till båda huvud- och backupfoderna blir bara generatorer.
Artikel om ämnet: Installation av MDF-paneler på taket med kleimers
Asynkrona generatorer
Rotation av rotorn i sådana generatorer lite före omsättningsmagnetfältet, som skapas av statoren. Sådana elektriska generatorer innefattar rotorer med två typer av lindning - kortslutning och fas. I en asynkron generator är principen om operation exakt densamma som i sin synkrona analoga - statoren skapar ett magnetfält på hjälplindningen, som sedan sänds av rotorn och former på den statorlindning av EMF. Men skillnaden ligger i det faktum att frekvensen med vilken magnetfältet roterar är oförändrat, det vill säga dess justering är ogiltig. Det är därför frekvensen av elektrisk ström, som produceras av en generator och spänningen, har en direkt anslutning med rotorns revolutioner, som i sin tur beror på den stabila driften av den elektriska generatorns drivmotor.
Asynkrona generatorer har högt skydd mot åtgärderna från utsidan och är ganska små känsliga för korta kretsar, så att de är bra för svetsmaskiner. Dessa generatorer är också väl lämpade för att ersätta enheter som har en ohmisk (aktiv) belastning, som omvandlas av nästan alla el som levereras av dem, till jobbet - datorer, belysningslampor, köksartiklar, värmare etc.
Högreaktiv (start) belastning, som uppstår när den är påslagen, till exempel pumputrustning, varar ungefär en sekund, men den elektriska generatorn måste klara den. Och det här är vad - vi antar att du måste flytta en tung vagn, som är installerad på den horisontella ytan. För att flytta vagnen är det nödvändigt att göra mycket mer ansträngning, vilket behövs för att behålla sin rörelse. Det är samma situation som uppstår när kylskåpskompressorn lanseras eller split-system, elmotorer och eventuella pumpar, därför kan endast den synkrona elektriska generatorn klara den.
De reaktiva belastningarna i det centrala nätnätet kompenseras med chokes eller kondensatorer, såväl som att använda ett speciellt ökat tvärsnitt av elektriska kablar och transformatorer.
Artikel om ämnet: Utkastet till golvet gör det själv: hur man förbereder lags och lägger brädorna?
Den asynkrona generatorn har en betydande nackdel - från inte att motstå ökade belastningar. Men trots detta är det lättare att designa och billigare än synkron analog. Dessutom har asynkrona elektriska generatorer en sluten design, som kan ge dem gott skydd mot fukt och yttre förorening.
Tre fas och enfasgenerator
Vissa människor är övertygade om att en enfas elgenerator är sämre än trefas. Logiken för dem som inte förstår el är lätt att förstå - en fas är mindre än tre, därför sämre. Faktum är att välja mellan tre- och enfas strömförsörjning baseras på slutanvändarnas behov.En elektrisk generator som har tre faser är inte nödvändig för att mata tre grupper av enfasskonsumenter och för att mata trefasanordningar.
Det händer att utformningen av trefasingången i huset utförs på enfasgrupper, men det är fördelaktigt att inte hyresgäster, men elektriker, för det behöver du ett mycket dyrt skydd av kraftsystemet och dess installation det är väldigt dyrt. Nästan alla moderna hushållsapparater är enfas, och trefas var gamla modeller av elmotorer och elektriska spisar.
Trefasiska elmotorer har en signifikant nackdel - med kraften hos generatorn, till exempel 10 kW, kommer kraften i varje fas att vara 3,3 kW. Bland faserna får den maximala möjliga förskjutningen av kraftbelastningen inte överstiga 25% av den nominella, vilket är 1/3 av den totala generatorns kraft. Baserat på detta kommer en enfasgenerator med en kraft på 4,5 kW att vara kraftfullare än en trefasgenerator med 10 kW.
Inverter Generator
Invertersverratorn har en elektronisk styrenhet som kan säkerställa produktion av utmärkt kvalitet el, med brist på spänningsdroppar. Inverterverter är utmärkta för näring av sådana konsumenter som bara behöver i nominell spänning.
Ett inverterkontrollsystem för en synkron alternator är etablerad och verkar i tre steg: producerar spänning med en frekvens av 20 Hz; Då bildar den en permanent ström av 12 V; Vidare omvandlas direktströmmen till en variabel nominell med en frekvens av 50 Hz.
Inverter generatorer är uppdelade i tre typer av pulserad utgångsspänning:
- För de billigaste modellerna karakteriseras en rektangulär impetus. Sådana modeller kan bara mata upp att bygga kraftverktyg. Denna typ av inverterare säljs nästan inte, eftersom den har låg popularitet och mycket begränsade möjligheter.
- Generatorerna i den genomsnittliga priszonen kan ge en trapezformad impuls. Detta gör det möjligt för dem att mata ganska komplexa hushållsapparater, som kylskåp. Men för den känsligaste tekniken är sådan kvalitetsspänning ofta otillräcklig.
- Med en sinusformad impuls skapas de bästa förutsättningarna för arbetet med alla enheter - från det enklaste till det svåraste. Den sinusformade spänningen har stabila egenskaper och överensstämmer noggrant med alla elparametrar, som levereras av centrala elnät. Kostnaden för sådana inverterare är mycket högre än för två andra typer.
Artikel om ämnet: dekoration av tak av gipsskivor med egna händer (foto och video)
Fördelar med växelriktare:
- mycket mindre vikt och storlekar, om jämförelse med enkla generatorer av samma kraft;
- Mindre buller under drift, vilket uppnås på grund av det faktum att rotorns hastighet ändras;
- Mycket liten bränsleförbrukning, som uppnås genom elektronisk kontroll av elproduktionsprocessen. Generatorn producerar ett sådant antal energi som för närvarande krävs för alla konsumenter, och dess prestanda minskar eller ökar med lämplig minskning eller ökning av antalet konsumenter.
- Eftersom de är baserade på en synkron alternator kan omformare kort leverera höghastighets energiintensiv utrustning. Dessutom finns i vissa modeller av inverteregeneratorer en "överbelastningsläge" -funktion, där omformaren kan producera effekt med 50% mer än den nominella. Men det här läget kan agera cirka 20-30 minuter;
- Bra att arbeta med misslyckande - ca 3 tusen timmar.
Nackdelar:
- Den maximala kontinuerliga operationen är 8 timmar;
- har en högre kostnad jämfört med icke-inverteranaloger av samma kraft;
- Den elektroniska styrenheten är ganska känslig, och dess reparation är ganska dyr;
- Den maximala effekten i generatorerna av denna typ är 7,2 kW, och det finns inga modeller som har mer kraft.
Slutsatser
Alla ovanstående typer av generatorer, utom omformare, kan inte bara användas i konsumentmodeller av kraftverk, utan även i stora generatorsystem som producerar elmegenter.