Za hlavní zdroj elektrické energie byl dlouhou dobu považován generátor stejnosměrného proudu. Postupně se začaly objevovat moderní a spolehlivé jednotky, ale některá průmyslová odvětví stále potřebují takové konstrukce, například napájení elektrických vedení v městské elektrické dopravě. Zařízení se proto nadále zdokonalují a vybavují je novými užitečnými možnostmi. Podívejme se podrobněji, jak funguje generátor stejnosměrného proudu.
Obsah
- Co je stejnosměrný generátor?
- Jak jednotka funguje
- Klasifikace generátorů
- S nezávislým buzením vinutí
- Sebevzrušený
- Technické specifikace
- Průmyslové aplikace
- Princip činnosti stejnosměrných generátorů
- Elektromotorická síla generátoru
- Trochu o struktuře generátoru
- Popis videa
- Kde se používají stejnosměrné generátory?
- Populární invertorové generátory
- Weekender X3500ie
- Weekender GS950I
- Konner&Sohnen KS 2100i NOVÝ
- Konner&Sohnen KS 2000iS NOVÝ
- Popis videa
- Závěr
Co je stejnosměrný generátor?
Konstrukce je reprezentována druhem elektrického stroje a může změnit svůj provozní princip, fungující jako elektromotor nebo generátor. Takový generátor je potřeba k přeměně kinetické energie na elektrickou energii. To je důležité pro automobily, dieselové lokomotivy a také různá průmyslová zařízení. Elektrické jednotky mohou přijímat napětí na konstantní hodnotě, což je pro život moderních lidí nesmírně nutné.
Jak jednotka funguje
Činnost konstrukce je založena na elektromagnetické indukci. Taková instalace zahrnuje stacionární a pohyblivou indukční část. Jsou spojeny do jednoho řetězu speciálními grafitovými kartáčky. V důsledku toho se při zapnutí zařízení vytvoří magnetický tok pólů. Pevná část se skládá z rámu a přídavných nebo hlavních tyčí. Jedná se o jakási ocelová jádra obsahující speciální měděné cívky s budicím vinutím (kotvou).
Použití zařízení závisí na jeho technických datech a pro mnoho průmyslových odvětví stále zůstává hlavním zdrojem energie. Výkon stejnosměrného generátoru určuje, v jaké oblasti bude použit: v metalurgii, elektrolýzním průmyslu nebo v dopravním průmyslu.
Klasifikace generátorů
Vlastnosti zařízení jsou dány způsobem spojování kotev a jejich počtem. Zařízení proto mohou být s nezávislým buzením vinutí nebo se samobuzením a provoz generátoru stejnosměrného proudu by měl být jasně pochopen.
S nezávislým buzením vinutí
To vyžaduje externí zařízení a baterie. Pokud je výkon nízký, pak se používají magnety, bez nich není možné získat hlavní magnetický tok. Vážná zařízení mají další generátor budiče, který vytváří stejnosměrný proud. Nezávislý typ je považován za nejvýhodnější. S jeho pomocí můžete poskytnout potřebné vlastnosti agregátoru.
Sebevzrušený
Zde musí zařízení využívat elektřinu, kterou si samo vyrábí. Absence samostatného zdroje proudu značně zjednodušuje práci. To využívá principu zbytkového magnetismu, ke kterému dochází díky elektromagnetům.
V závislosti na připojení vinutí DC generátoru se rozlišuje několik typů provedení:
- Při paralelním buzení – pro zařízení je důležité konstantní a stabilní napětí. To je samokonfigurovatelné změnou parametrů.
- Při sériovém buzení – kotvy mají proud o stejném výkonu jako jednotka. Proto musíte připojit externí zátěž.
- Smíšený typ – provedení mají vlastnosti všech typů generátorů. Z tohoto důvodu je jednotka považována za velmi složitou a drahou. Navíc špatně snášejí zkraty.
Technické specifikace
Vlastnosti a parametry generátorů přímo ovlivňují jejich provoz. Chcete-li to provést, vezměte v úvahu rozdíl v hodnotách nečinnosti, externích datech a metodách změny ukazatelů. Svou roli hrají také obvody stejnosměrného generátoru. Externí parametry ukazují, jak moc závisí napětí na zátěži a schopnosti ji odstranit pomocí stabilní rychlosti. Zařízení různých typů mají určité rozdíly, ale existují také společné parametry.
Reakce vinutí – pokud existuje připojení k vnějšímu napětí, pak toto zajišťuje přítomnost vlastního magnetického pole. Vlivem jiskření kartáčků dochází k navíjecím reakcím, což vede k sycení v magnetických obvodech.
EMF – elektromotorická síla. Jeho hodnota je dána silou magnetického pole. Úpravou této hodnoty můžete změnit napětí.
Výkon může být užitečný nebo plný. Tato hodnota se vypočítá podle zvláštních schémat.
Návrh stejnosměrného generátoru je velmi složitý a každý, kdo s ním pracuje, musí znát hlavní nuance. To zajistí správný a nepřerušovaný provoz jednotky a prodlouží její životnost.
Průmyslové aplikace
Provoz stejnosměrného generátoru vyžaduje speciální přístup. Dříve se stejnosměrné generátory nakupovaly https://energo1.com/catalog/generatory_postoyannogo_toka/ a používaly se v železniční a silniční dopravě. Nyní je však začaly nahrazovat modernější třífázové přístroje. Již existují asynchronní motory pracující na střídavý proud. Zatím fungují na různých lokomotivách, ale výrobci slibují vylepšení zařízení a rozšíření jeho oblasti použití. Totéž je pozorováno u automobilových jednotek. Mobilní svářečky dnes potřebují především stejnosměrný zdroj. To je důležité i pro jednotlivá odvětví. Takové návrhy jsou také zakoupeny pro soukromé domy, což umožňuje zbavit se používání drahého veřejného napájení, kde jsou často pozorovány přerušení. Jsou však poměrně hlučné, proto je vhodnější je instalovat mimo rekreační oblasti, například v garáži nebo jiných přístavcích.
Výrobci se nyní snaží studovat vlastnosti stejnosměrného generátoru, aby jej vylepšili a usnadnili v mnoha oblastech činnosti. Odborníci jsou však přesvědčeni, že před zakoupením jednotky byste měli pečlivě prostudovat její princip fungování a zvážit klady a zápory. To pomůže nejen mít vždy zdroj elektřiny, ale také se vyhnout traumatickým situacím.
©Penza-Vzglyad, 2015–2016. Portál aktuálních zpráv “Penza-Vzglyad”.
Novinky z Penzy. Události, fakta, názory.
Použití materiálů je povoleno pouze s předchozím souhlasem vlastníků. Všechna práva na fotografie, video, grafický a vizuální obsah náleží jejich autorům. Je přípustné citovat maximálně 30 % zdrojového textu. Zcela duplikovat materiály je zakázáno (včetně použití RSS). Při citování materiálů je vyžadován hypertextový odkaz na penzavzglyad.ru.
Redakce nezodpovídá za obsah blogů a komentářů a také neposkytuje referenční informace. Pozice „Penza-Vzglyad“ se ne vždy shoduje s názorem autorů článků publikovaných na internetovém portálu.
Všechny komentáře, přání a návrhy zasílejte na penzavzglyad@yandex.ru.
Všechny DC generátory jsou elektrické jednotky schopné produkovat napětí na výstupu bez kolísání frekvence, tedy s konstantní hodnotou. Takové zařízení v moderním designu má poměrně komplikované zařízení, ale zároveň se všechny modely od sebe neliší v zásadním způsobu získávání stejnosměrného proudu pro externí obvody.
Výhody takových generátorů jsou nízká hmotnost a kompaktnost, schopnost použití v extrémních podmínkách; žádné ztráty spojené s vířivými proudy Zdroj electrikmaster.ru
Princip činnosti stejnosměrných generátorů
Elektromotor má pevný stator a v něm rotující rotor nebo kotvu. Ale zároveň jsou kolem kotvy dva póly – severní a jižní (N a S), které jsou permanentním magnetem a k této rotaci dochází mezi nimi. Na konci rotoru jsou dva od sebe izolované měděné polokroužky, ke kterým jsou připojeny konce vinutí – tomu se říká kolektor. Na stejné polokroužky jsou přitlačeny grafitové kartáče, kterými je kotva připojena k vnějšímu elektrickému obvodu.
Činnost zařízení je založena na využití zákona elektromagnetické indukce – ve vodiči pohybujícím se v magnetickém poli a křižujícím magnetický tok se indukuje EMF Zdroj electricschool.info
Když se rotor otáčí ve statoru, magnetický tok se neustále mění, což se nazývá EMF nebo elektromotorická síla, v závislosti na délce magnetického toku a rychlosti otáčení. Protože se magnetické póly neustále mění, vzniká zde na výstupu střídavý proud. Generátor stejnosměrného proudu vyrovnává průtok následovně: v okamžiku změny proudu ve statoru se současně mění kolektorové desky pod kartáči a jejich polarita se nemění (zůstává stejná), proto proud ve vnějším el. bude konstantní. Toto je princip fungování stejnosměrného generátoru, ačkoli v moderních výkonných zařízeních vše vypadá mnohem komplikovaněji – existují další zařízení (cívky) pro vyrovnání toku, ale princip zůstává vždy stejný.
Jedna z možností takového připojení je znázorněna na obrázku, ale princip zůstává vždy stejný Zdroj m-strana.ru
Horní obrázek ukazuje schéma nezávislého inkluzního DC generátoru, který může být provozován buď v sériovém nebo paralelním buzení. Kromě toho mohou být generátory samobuzené, které fungují buď z permanentních magnetů nebo z externího zdroje, jako je větrný mlýn nebo baterie (elektromagnety). Právě tyto vlastnosti stejnosměrného generátoru určují jeho výběr při nákupu a samozřejmě náklady na konkrétní model.
Elektromotorická síla generátoru
U dvoupólového stroje je vždy dvojice paralelních větví vinutí kotvy, proto se průměrná hodnota EMF ve vinutí kotvy rovná hodnotě E v tomto vzorci Zdroj m-strana.ru
V části „Princip činnosti stejnosměrných generátorů“ jste viděli schémata stejnosměrného generátoru a nyní si promluvme o EMF nebo elektromotorické síle (elektromotorické síle), která je základem tohoto zařízení, a analyzujte ji v akci. Představme si, že magnetické pole (magnetické pole) má magnetický tok (magnetický tok) rovný hodnotě Ф, přičemž kotva se otáčí konstantní rychlostí n ot/min. V generátoru na povrchu kotvy jsou další vodiče, které při rotaci křižují magnetický tok a jejich počet je z.
Průměrná hodnota indukované elektromotorické síly v generátoru je přímo úměrná velikosti magnetického toku Φ, počtu otáček kotvy n za minutu a počtu z aktivních vodičů kotvy Zdroj m-strana.ru
Moderní verze generátoru stejnosměrného proudu tedy poskytuje další vodiče ve formě cívek, jejichž počet přímo ovlivňuje indukované EMF. V tomto případě lze celkový výkon takového zařízení určit vzorcem P=EIa. Zde hodnota Ia označuje velikost celkového proudu na vinutí kotvy a pokud je EMF konstantní, pak bude celkový elektrický výkon vždy úměrný EIa. Tento výkon může být více či méně závislý na rychlosti rotoru a počtu jeho pólů.
Kromě toho existuje užitečný výkon (čistý výkon) P1, měřený ve wattech, který je dodáván do vnějšího obvodu a rovná se P1 u1d UI, kde písmeno U znamená napětí ve voltech a písmeno I znamená proud (v ampérech). Abyste mohli určit průmyslovou účinnost (označovanou jako ɳm) generovanou stejnosměrnými alternátory, musíte určit poměr zdánlivého výkonu k užitečnému výkonu podle vzorce ɳm uXNUMXd PXNUMX / P – takto zjistíte průmyslový koeficient.
Trochu o struktuře generátoru
Stejnosměrný generátor jako naprostá většina ostatních elektrických jednotek obsahuje ve svém složení stator a rotor (kotvu) Zdroj strojdvor.ru
Jakákoli konstrukce stejnosměrných generátorů předpokládá přítomnost statoru a rotoru (kotvy). Rotory se vyrábějí v továrnách na elektrická zařízení a jsou to tyče (hřídele) s kovovými (ocelovými) deskami, kde jsou vybrání pro vinutí a konce vinutí budou nutně dojíždět s měděným kolektorem. Kolektor je sada měděných desek, které jsou od sebe izolovány dielektrikem. Tato sestava jako celek se nazývá kotva.
Součásti stejnosměrného alternátoru: 1) kotva; 2) jádro pólu; 3) vinutí pólu; 4) stator; 5) ventilátor; 6) Štětce; 7) kolektor Zdroj m-strana.ru
Stator v elektromotoru stejnosměrných generátorů kromě svého přímého účelu plní roli pouzdra a na jeho povrchu jsou zevnitř upevněny permanentní nebo elektrické magnety, kde je nejoblíbenější druhá možnost. Jádra takových magnetů jsou vytvořena z ocelových plátů nebo mohou být odlita společně se statorem. Na skříni statoru musí být otvory, kam se vkládají kartáče pro sběr proudu.
Popis videa
Princip činnosti alternátoru.
Kde se používají stejnosměrné generátory?
V železniční dopravě (na dieselových lokomotivách) do 1970. let 3. století. hlavním typem trakčního generátoru byl generátor stejnosměrného proudu (lokomotivy TE10, TE60, TEP2, TEM12 atd.) Zdroj XNUMXmm.ru
V XNUMX. století, které je také úsvitem období elektrifikace, byly generátory stejnosměrného proudu jediným průmyslovým zdrojem výroby elektřiny. Existovaly i chemické alternativy, ale byly velmi drahé, nicméně jejich cena zůstává dodnes vysoká – stačí se podívat na cenu běžných baterií. Ať už to bylo cokoli, ale v té době nebyly žádné střídavé zdroje a až s podáním Nikola Tesly a dalších vědců se v elektrických zařízeních začaly objevovat transformátory a asynchronní motory a objevilo se třífázové napájení – to postupně nahradilo stejnosměrný proud .
Ve XX století a dnes jsou generátory, které vyrábějí stejnosměrný proud, poptávkou v dopravě – v průmyslu a službách:
- městská doprava – tramvaje a trolejbusy;
- železniční doprava – dieselové lokomotivy různých modelů;
- silniční doprava – nyní byly staré generátory nahrazeny třífázovými generátory s vestavěnými měniči.
Kromě hlavních předmětů odběru stejnosměrného proudu existují také elektrická zařízení, kde se takové napětí používá. Například malé svařovací stroje, které mají autonomní systém napájení, stejně jako různá čerpadla a čerpadla s výkonnými startovacími motory. Při výběru (nákupu) takového zařízení musíte konkrétně zjistit, s jakými cíli se tato nebo ta jednotka vyrovná, a teprve poté lze zvážit vlastnosti stejnosměrného generátoru nezbytné pro toto zařízení.
Poznámka: pro nákup generátoru, který generuje stejnosměrný proud, můžete navštívit obchody s širokým sortimentem elektro zboží, nákupní centra a také komerční stránky na internetu (internetový obchod).
Populární invertorové generátory
Kromě klasifikace generátorů stejnosměrného proudu se kupující zpravidla zajímají o popularitu konkrétního modelu, jakož i jeho technické vlastnosti, skutečnou shodu s těmito parametry a možnost servisu. Potenciální kupující se také zajímají o to, zda byly nějaké stížnosti na kvalitu konkrétního modelu, jak byly splněny záruční povinnosti výrobce a samozřejmě náklady na jednotku.
Weekender X3500ie
Tento model je nejoblíbenější pro soukromý dům a majitele venkovních prodejen a samotný motor je vyroben podle typu japonské Hondy. Source generator.ua
Model karburátorového generátoru Weekender X3500ie z USA patří mezi měniče, které jsou obvykle na prvních místech v žebříčku oblíbenosti a takové agregáty se kupují nejčastěji. Navzdory skutečnosti, že motor je vyroben podle prototypu Honda a nejde o nic jiného než o kopii, lze jej připsat řadě nejúspornějších benzínových motorů – spotřeba paliva je pouze 250 ml na 1 kWh elektrické energie. pro vnější okruh. Obecně je jmenovitý výkon invertorového generátoru 3,0 kW a maximální 3,5 kW při spotřebě benzínu 0,65 l/h. Tento model je vhodný pro venkovské domy, aby zajistil provoz plynového kotle s oběhovým čerpadlem, stejně jako domácí spotřebiče.
Výhody Weekender X3500ie:
- motor generátoru lze nastartovat buď klíčenkou nebo elektrickým startérem;
- výkon jednotky je dostatečný pro středně velký soukromý dům;
- přítomnost počítadla hodin vám připomene čas příští služby;
- v případě poruchy jednotky lze potřebné díly vždy nalézt v obchodech.
Nevýhody Weekender X3500ie:
- potřeba včasného dobití baterie;
- při mírném nedoplnění oleje reaguje snímač hladiny a motor nenaskočí;
- omezený počet servisních středisek.
Weekender GS950I
Miniaturní kufr od firmy Weekender dokáže zaujmout představivost každého zapáleného rybáře, turistu i lovce Zdroj 50hz.com.ua
Invertorový benzinový generátor Weekender GS950I je přenosný kufr, který si můžete vzít s sebou na kempování, lov nebo rybaření. Takový model je schopen generovat od 0,5 do 1,0 kW se spotřebou paliva 0,36 litru na 1 kWh. Vzhledem k objemu palivové nádrže, který se vejde 2,1 litru, vydrží motor běžet plynule od 4 do 12 hodin. Tato jednotka samozřejmě patří do kategorie nízkopříkonových, ale její zdroj stačí na výjezd do přírody, kde může být potřeba osvětlení nebo připojení domácích elektrospotřebičů na ≈220 V. použijte Weekender GS950I jako záložní zdroj pro malý obchod nebo kancelář pro práci s kancelářskou technikou a osvětlením. Startování motoru typu Subaru na 1,35 hp na takovém modelu se to provádí pomocí kabelu a nikdy nevznikají problémy.
Výhody Weekender GS950:
- model stabilně poskytuje ≈220 V bez výskytu rázů nebo poklesů napětí;
- chod motoru je celkem tichý, do 56 dB, je zde účinný chladicí systém;
- úspora benzínu, když měnič není plně zatížen;
- kompaktní a stylové možnosti.
Nevýhody Weekender GS950:
- žádné hodinové čidlo
- malý výstupní výkon.
Konner&Sohnen KS 2100i NOVÝ
Jedná se o kompaktní elektrárnu, která generuje elektrický proud se správnou sinusoidou, což je skvělé pro domácí účely. Zdroj ks-ukraine.com.ua
Do nepříliš velkého venkovského domu si můžete pořídit benzínový invertorový generátor Konner & Sohnen KS 2100i NEW, jehož jmenovitý výstupní výkon je 1,6 kW, maximální 1,8 kW. Jednotka má poměrně prostornou palivovou nádrž o objemu 5,5 litru a je tankována značkou AI-92. Vzhledem k tomu, že proud za měničem má správnou sinusoidu, lze zařízení použít pro plynové kotle s elektronickým ovládacím panelem, oběhová čerpadla, chladničky, klimatizace a další domácí spotřebiče. Hlučnost motoru je 68 dB, lze jej tedy umístit do garáže nebo kůlny a nebude příliš překážet vaší zábavě.
Výhody Konner&Sohnen KS 2100i NOVINKA:
- měnič vydává proud s čistou (správnou) sinusoidou;
- jednotka má pohodlný ovládací panel;
- motor je namontován na pevném ocelovém rámu;
- snadné ruční spuštění zařízení.
Nevýhody Konner&Sohnen KS 2100i NOVINKA:
- nebyly přijaty žádné stížnosti ani stížnosti.
Konner&Sohnen KS 2000iS NOVÝ
Díky pokročilé invertorové technologii zařízení zajišťuje nepřetržitý provoz těch nejcitlivějších a nejnáročnějších elektrických spotřebičů v domě po dobu několika hodin. Zdroj storgom.ua
Německý invertorový generátor Konner & Sohnen KS 2000iS NEW se 4-taktním karburátorovým motorem běží na benzín AI-92 a produkuje jmenovitý výkon 1,8 kW a maximálně 2,0 kW. Naplněná palivová nádrž o objemu 4 litry umožňuje na několik hodin zajistit nepřetržitý provoz domácích spotřebičů, a to nejen osvětlení, ale i složitých spotřebičů, kde se neobejdete bez správné sinusovky, kterou by měl střídač produkovat. Hmotnost generátoru je 18 kg, což umožňuje jeho ruční přenášení z místa na místo a to je důležitý faktor pro provoz zařízení.
Výhody Konner&Sohnen KS 2000iS NOVINKA:
- Německá kvalita elektromotoru;
- zjednodušený start;
- ECO systém šetří benzín;
- zvukotěsné pouzdro snižuje hluk až o 64 dB.
Nevýhody Konner&Sohnen KS 2000iS NOVINKA:
Popis videa
Model stejnosměrného generátoru.
Závěr
Když pochopíte, jak stejnosměrný generátor funguje, bude pro vás snazší učinit informovanou volbu při nákupu střídače pro váš prázdninový dům, vlastní obchod nebo kancelář. Můžete si vybrat nastavení, které nebylo probráno v sekci Populární invertorové generátory, ale to není tak důležité. Jde hlavně o to, aby kvalita alternátoru odpovídala ceně, kterou jste dali při koupi.