Jako jednoduchý úvod do generátoru je to zařízení, které přeměňuje mechanickou energii na elektřinu. Liší se v závislosti na aplikaci, spotřebě paliva, množství energie, kterou vytvářejí a jak fungují. V tomto článku vám představíme hlavní části jednofázových alternátorů, návody, aplikace jako jeden z nejčastěji používaných alternátorů a poskytneme vám jeho výhody a nevýhody, abyste se mohli snáze rozhodnout, zda alternátor potřebujete. jednofázový nebo třífázový generátor pro váš systém. Linquip shromáždil a uspořádal nejdůležitější a potřebné informace, abyste se při nákupu a následném používání tohoto produktu mohli cítit pohodlně a spokojeně.
Krok 1: Hlavní části jednofázového alternátoru
V této části budeme diskutovat o čtyřech hlavních různých částech jednofázového generátoru. Jednofázový alternátor se skládá ze čtyř hlavních součástí: kotvy, magnetického pole (pólů), sběracích kroužků a kartáčů. Všechny tyto komponenty jsou instalovány uvnitř ochranného krytu zvaného jho, který vidíme jako kryt jednofázového generátoru. Kotva se skládá z obdélníkového vinutí nebo cívky. Tato obdélníková cívka samotná sestává z mnoha závitů izolovaných měděných drátů navinutých na železném krytu. Mezi těmito dvěma stacionárními magnetickými póly je magnetické pole se dvěma póly obklopujícími kotvu rotující kolmo.
Zjistěte více o zařízeních a vybavení přenosných generátorů na Linquip
Skluzné kroužky jsou dva kovové kroužky namontované na konci kotvy. Sběrné kroužky spolu s kotvou jsou upevněny na hřídeli. Tento hřídel otáčí celou kombinací kotvy a spojených sběracích kroužků dohromady.
Nakonec máme dvě ohebné kovové desky zvané kartáče. Přitlačením těchto dvou desek na sběrací kroužky je zajištěn kontakt mezi těmito dvěma hlavními částmi. Kartáče jsou poslední částí, která prochází proud z kotvy přes sběrací kroužky.
Krok 2: Jak funguje jednofázový generátor?
Předchozí část vám poskytla to, co potřebujete vědět o společných a základních součástech jednofázového generátoru. V této části se chceme podrobně věnovat tomu, jak tyto komponenty spolupracují při přeměně mechanické energie na elektřinu.
Jednofázový generátor střídavého proudu pracuje na principu elektromagnetické indukce. Na základě tohoto principu se při pohybu mezi cívkou kotvy a magnetickým polem indukuje v cívkách kotvy elektrický proud. Pro výrobu elektřiny ve vinutí kotvy se buď cívka otáčí mezi dvěma magnetickými póly, nebo se kolem cívky otáčí magnetické pole. Častěji se používá druhý přístup.V provedení s točivým magnetickým polem je kotva na statoru bez pohybu, ale magnetické póly jsou na rotoru a rotují mezi cívkami kotvy. Jinými slovy, v tomto provedení je kotva stacionární a rotující magnetické pole spojené s rotorem indukuje elektřinu v kotvě. V tomto provedení více cívek znamená více napětí a také vyšší rychlost magnetické rotace znamená vyšší indukované napětí. Také pokud máme silnější magnety, je indukce napětí vyšší. Poslední věc, kterou byste měli vědět o tom, jak funguje jednofázový generátor, je, že napětí je produkováno ve formě jediné vlny střídavého proudu a distribuováno dvěma vodiči do sítě elektrického zátěžového systému.
Schéma vinutí jednofázového generátoru
Schéma vinutí tohoto produktu vám může pomoci přesně vidět, kde jsou součásti v balení umístěny a jak jako systém spolupracují. Proto jsme níže zahrnuli PDF, aby bylo snazší porozumět tomu, co jsme zmínili dříve v předchozích dvou částech.
Krok 3: Kde potřebujeme použít jednofázový generátor?
Přečetli jste si tedy o hlavních součástech jednofázového alternátoru a o tom, jak funguje. Ale abyste měli dobrou zkušenost s nákupem, musíte znát použití tohoto typu alternátorů. Pojďme se na něj tedy podívat a zjistit více o tom, pro jaké účely je toto zařízení vhodné a praktické.
Primárně se jednofázové generátory používají pro osvětlení a malá zařízení, jako jsou obytná topidla. Může sloužit i v místech, kde není tak vysoký výkon a není vyžadována stálá dodávka vysokého napětí. Mezi další hlavní použití těchto generátorů patří jako alternativa tam, kde není hlavní zdroj energie v obytných oblastech a malých nemovitostech. Navíc v místech, kde je obtížné napájení, je tento typ generátorů velmi užitečný, na druhou stranu jednofázový alternátor je skvělý nápad pro dočasné napájení.
Nyní, když dobře rozumíte základním částem, pokynům a nejběžnějšímu použití jednofázového generátoru, možná vás zajímá, zda existují nějaké další možnosti? Pokud ano, jaké jsou rozdíly? Chcete-li získat jasnou odpověď na své otázky, zůstaňte naladěni na další část, kde porovnáme dva nejpoužívanější generátory, jednofázové a třífázové.
Zaregistrujte se jako expert na Linquip a získejte všechny výhody
Krok 4: Přehledné srovnání jednofázového a třífázového generátoru
I když možná máte komplexní znalosti o různých aspektech jednofázového generátoru, možná si kladete otázku, zda existují lepší možnosti, které by lépe vyhovovaly mým potřebám. Případně můžete zajít do obchodu nebo navštívit web, kde si jej můžete zakoupit, a najít další možná řešení pro vaše požadavky. Zde tedy musíme porovnat jednu z běžných alternativ pro jednofázové generátory. U těchto dvou typů alternátorů jsme provedli rozsáhlý výzkum a rádi se s vámi o tyto stručné informace podělíme a objasníme vám, jaký je hlavní rozdíl mezi těmito dvěma typy alternátorů.
Hlavním rozdílem mezi těmito dvěma generátory je způsob, jakým poskytují energii; tyto dva generátory produkují stejný druh energie, tedy elektřinu. Ale způsob, jakým to vyrábějí, je velmi odlišný. Jednofázový generátor vyrábí elektřinu v jedné jediné vlně střídavého napětí nepřetržitě. To způsobuje měnící se a nekonzistentní úrovně vln. Navzdory těmto měnícím se úrovním vln a poklesu úrovně výkonu nejsou změny napětí při běžném používání patrné ani zjistitelné, jak jsme zmínili dříve jako aplikace tohoto typu generátoru.
V případě třífázových generátorů produkují energii ve třech samostatných vlnách.Tyto tři samostatné vlny zajišťují, že úroveň napětí nikdy neklesne, na rozdíl od jednofázových vln. Nyní tedy víme, že třífázový generátor poskytuje stabilnější úroveň výkonu ve srovnání s jednofázovým generátorem.
Krok 5: Stručný přehled výhod a nevýhod
Rozebrali jsme pro vás hlavní rozdíl mezi dvěma nejpoužívanějšími alternátory. Nyní přejdeme k několika užitečným tipům, které vám pomohou mít více zábavy při nákupu generátoru, který potřebujete. Jednofázové generátory vyrábějí elektřinu až do 240 voltů, zatímco třífázové generátory produkují až 415 voltů. Další věcí, kterou byste měli zvážit při nákupu alternátorů, je to, že jelikož jednofázové alternátory pracují pouze s jedním vodičem, pokud dojde k nějaké poruše ve vedení, celý alternátor přestane fungovat. Třífázové generátory nečelí takovým problémům kvůli přítomnosti tří fází. Poslední věc, kterou byste měli mít na paměti, je, že jednofázový generátor je ideální pro zásobování elektřinou pro domácí spotřebiče s nízkou zátěží, zatímco třífázové generátory jsou vhodné pro velkozátěžové průmyslové spotřebiče.
Výkon
V tomto článku jsme se vám pokusili poskytnout všechny potřebné a podstatné informace o jednofázových generátorech; představili jsme hlavní komponenty, vyvinuli jejich návod a jak vlastně fungují a ve kterých zařízeních se nejlépe používají. V posledních dvou částech jsme hovořili o rozdílech mezi jednofázovými a třífázovými generátory a také o výhodách a nevýhodách každého z nich.
Pokud máte zkušenosti s používáním jakýchkoli typů generátorů nebo se chcete podělit o své názory na toto téma, aby bylo lepším zdrojem, neváhejte je napsat do komentářů. Odborníci společnosti Linquip jsou připraveni zodpovědět vaše dotazy týkající se jednofázových generátorů. Stačí se tedy zaregistrovat na našem webu a my vám pomůžeme.
Kupte si vybavení nebo si objednejte službu
Se službou Linquip RFQ Service můžete očekávat, že obdržíte nabídky od různých dodavatelů z různých odvětví a geografických oblastí.
Synchronní generátor je speciální zařízení, jehož prostřednictvím je možné přeměnit jakoukoli energii na elektrickou energii. Mezi taková zařízení patří mobilní stanice, tepelné nebo solární baterie a speciální zařízení. V závislosti na typu generátoru je určena možnost jeho použití, takže stojí za to podrobněji pochopit, co je zařízení.
historie
Na konci XNUMX. století firma Roberta Bosche poprvé vyvinula něco podobného jako generátor. Zařízení bylo schopné zapálit motor. Během testování se ukázalo, že stroj není vhodný pro běžné používání, ale vývojáři dokázali zařízení vylepšit.
V roce 1890 společnost téměř úplně přešla na výrobu tohoto zařízení, protože se stalo velmi populární. V roce 1902 vytvořil Boschův žák zapalování pomocí vysokého napětí. Zařízení bylo schopno produkovat jiskru mezi dvěma elektrodami zapalovací svíčky, díky čemuž byl systém všestrannější.
Začátek 60. let XNUMX. století byl dobou rozšíření generátorů do celého světa. A pokud dříve byla zařízení žádaná pouze v automobilovém průmyslu, nyní jsou takové jednotky schopny dodávat elektřinu do celých domů.
Zařízení a účel
Konstrukce takových jednotek zahrnuje pouze dva hlavní prvky:
V tomto případě jsou na hřídeli rotoru upraveny další prvky. Mohou to být magnety nebo budicí vinutí. Magnety mají ozubený tvar, póly pro příjem a vysílání proudu jsou nasměrovány různými směry.
Hlavním úkolem generátoru je přeměnit jeden druh energie na elektrickou energii. S jeho pomocí je možné zajistit potřebné množství proudu závislým zařízením tak, aby je bylo možné používat.
Vlastnosti
Chcete-li posoudit výkon generátoru, musíte se podívat na jeho vlastnosti. V zásadě jsou stejné jako u stanice generující stejnosměrný proud. Hlavními parametry hodnocení je několik faktorů.
- Volnoběh. Představuje závislost EMF na síle pohyblivých proudů odpovědných za buzení cívky tlumiče. S jeho pomocí je možné určit schopnost obvodů magnetizovat.
- Vnější charakteristiky. Znamená paralelní spojení mezi napětím cívky a proudem zátěže. Hodnota závisí na typu zátěže aplikované na zařízení. Mezi důvody, které mohou způsobit změny, patří zvýšení nebo snížení EMF jednotky a také pokles napětí na vinutí instalované cívky, která je umístěna uvnitř zařízení.
- Nastavení. Představuje vztah, který se vytváří mezi budicími proudy a proudem zátěže. Sledováním tohoto ukazatele je dosaženo zajištění provozuschopnosti a ochrany synchronních jednotek. Toho není těžké dosáhnout, pokud neustále upravujete EMF.
Dalším důležitým parametrem je výkon. Hodnotu lze určit pomocí indikátorů emf, napětí a úhlového odporu.
Princip
Není tak těžké pochopit princip fungování zařízení. Zahrnuje otáčení magnetického rámu, aby se vytvořilo elektrické pole. Jak se rám otáčí, objevují se magnetické čáry, které začínají protínat jeho obrys. Křižovatka přispívá ke vzniku elektrického proudu.
Chcete-li určit, kde se tok elektrické energie pohybuje, musíte použít pravidlo gimlet. Stojí za zmínku, že v některých oblastech je současný pohyb opačný. Směry se neustále mění při dosažení dalšího pólu, který je umístěn na magnetu. Tento jev se nazývá střídavý proud a tento stav lze prokázat připojením rámu k samostatnému magnetickému kroužku.
Vztah mezi velikostí proudu v rámu a rychlostí otáčení rotoru systému je úměrný. Tím pádem, Čím více se rám otáčí, tím více elektřiny může generátor dodat. Tento indikátor je charakterizován frekvencí otáčení.
Podle zavedených norem by optimální rychlost ve většině zemí neměla překročit 50 Hz. To znamená, že rotor musí vykonat 50 vibrací za sekundu. Pro výpočet parametru je nutné souhlasit s tím, že jedno otočení rámu vede ke změně směru proudu.
Pokud se hřídel zvládne otočit 1x za sekundu, znamená to, že frekvence elektrického proudu je 1 Hz. Chcete-li tedy dosáhnout 50 Hz, budete muset zajistit správný počet otočení snímku za sekundu.
Během provozu se často zvyšuje počet pólů elektromagnetu. Mohou být zpožděny snížením rychlosti otáčení rotoru.
Závislost je v tomto případě nepřímo úměrná. Pro zajištění frekvence 50 Hz tedy budete muset snížit rychlost asi 2krát.
Kromě toho stojí za zmínku, že v některých zemích jsou zavedeny jiné normy rotace rotoru. Standardní indikátor frekvence je 60 Hz.
Dnes výrobci vyrábějí několik typů synchronních generátorů. Mezi existujícími klasifikacemi si několik zaslouží zvláštní pozornost. V první řadě stojí za zvážení rozdělení jednotek podle jejich konstrukčního řešení. Existují dva typy generátorů.
- Bezkartáčový. Konstrukce elektrického generátoru zahrnuje použití statorových vinutí. Jsou umístěny tak, aby se jádra prvků shodovala se směrem buď magnetických pólů nebo jader, která jsou na cívce. Maximální počet zubů magnetu by neměl překročit 6 kusů.
- Synchronní, vybavený induktorem. Pokud mluvíme o seřizovacích strojích pracujících při nízkém výkonu, pak se jako rotor používají stejnosměrné magnety. Jinak je rotorem indukční vinutí.
Následující klasifikace zahrnuje rozdělení mobilních stanic do samostatných typů.
- Hydrogenerátory. Charakteristickým rysem zařízení je rotor s výraznými póly. Takové jednotky se používají k výrobě elektřiny tam, kde není potřeba zajišťovat velký počet otáček zařízení.
- Turbogenerátory. Rozdíl je v absenci výrazných pólů. Zařízení je sestaveno z různých turbín a je schopno několikanásobně zvýšit počet otáček rotoru.
- Synchronní kompenzátory. Používá se k dosažení jalového výkonu – důležitý ukazatel v průmyslových zařízeních. S jeho pomocí je možné zlepšit kvalitu dodávaného proudu a stabilizovat napěťové úrovně.
Existuje několik běžných modelů takových zařízení.
- Stepper. Používají se k zajištění provozuschopnosti pohonů instalovaných v mechanismech, které mají provozní cyklus start-stop.
- Bez převodovky. Používá se hlavně v autonomních systémech.
- Bezkontaktní. Jsou žádané jako hlavní nebo záložní mobilní stanice na lodích.
- Hysteretický. Takové generátory se používají pro čítače času.
- Induktor. Zajištění provozu elektroinstalace.
Dalším typem rozdělení jednotek je typ použitého rotoru. V této kategorii se generátory dělí na zařízení s rotorem s vyčnívajícími póly a rotorem bez vyčnívajících pólů.
První jsou zařízení, ve kterých jsou póly dobře viditelné. Vyznačují se nízkou rychlostí rotoru. Druhá kategorie má ve své konstrukci válcový rotor, který nemá žádné vyčnívající póly.
Aplikace
Synchronní generátory jsou zařízení určená k výrobě střídavého proudu. Taková zařízení můžete najít na různých stanicích:
- atomový;
- tepelný;
- vodní elektrárny.
Jednotky jsou také aktivně využívány v dopravních systémech. Používají se v různých autech a lodních systémech. Synchronní generátor je schopen pracovat jak v autonomním režimu, odděleně od elektrické sítě, tak současně s ní. V tomto případě je možné připojit několik jednotek najednou.
Výhodou stanic vyrábějících střídavý proud je schopnost poskytnout vyhrazený prostor elektřinou. Pohodlné, pokud je objekt umístěn daleko od centrální sítě. Proto jsou jednotky žádané mezi majiteli farem v osadách vzdálených od města.
Jak si vybrat?
Při výběru generátoru je důležité najít vhodné a spolehlivé zařízení, které dokáže dodat elektřinu do přidělené oblasti. Nejprve se musíte rozhodnout o technických parametrech budoucího zařízení. Odborníci doporučují věnovat pozornost:
- hmotnost elektrického generátoru;
- rozměry zařízení;
- moc
- spotřeba paliva;
- indikátor hluku;
- trvání práce.
Dalším důležitým parametrem je možnost organizace automatického provozu. Abyste pochopili, kolik fází vyžaduje budoucí generátor, musíte se rozhodnout o typu a počtu elektrických spotřebičů, které k němu budou připojeny.
Například k jednofázovému elektrickému generátoru se mohou připojit pouze spotřebitelé s jednou fází. Třífázový výrazně rozšiřuje tento ukazatel.
Pořízení takové mobilní elektrárny však není vždy tím nejlepším řešením.
Před nákupem se navíc doporučuje vzít v úvahu zátěž, která bude na zařízení během provozu kladena. Každá fáze by měla nést zatížení maximálně 30 % z celkového počtu. Pokud je tedy výkon generátoru 6 kW, pak při použití zásuvek s napětím 220 V bude možné použít pouze 2 kW.
Nákup třífázového generátoru je požadován pouze tehdy, když je v domě mnoho třífázových spotřebitelů. Pokud je většina spotřebičů jednofázová, je lepší zakoupit příslušnou jednotku.
Vykořisťování
Před spuštěním elektrického generátoru je nutné jej nejprve seřídit. Nejprve upravte pracovní frekvenci zařízení. To lze provést dvěma způsoby:
- změnit konstrukci jednotky a předem předvídat, kolik pólů je potřeba pro provoz elektromagnetu;
- zajistit požadovanou rychlost hřídele bez jakýchkoli změn v konstrukci.
Pozoruhodným příkladem jsou nízkorychlostní turbíny. Zajišťují rotaci rotoru při 150 ot./min. Chcete-li upravit frekvenci, použijte první metodu zvýšením počtu pólů na 40 kusů.
Dalším parametrem, který je třeba upravit, je EMF. Existuje potřeba úpravy kvůli změnám v charakteristikách příchozích zátěží působících na mobilní stanici.
Navzdory skutečnosti, že indukované emf zařízení je spojeno s rotorem a jeho rotacemi, z důvodu bezpečnostních požadavků není možné konstrukci rozebrat za účelem změny parametru.
Velikost EMF lze změnit úpravou výsledného magnetického toku. Bude nutné ji zvýšit nebo snížit. Hodnota indikátoru je určena otáčkami vinutí, nebo spíše jejich počtem. Sílu magnetického toku můžete také ovlivnit proudem generovaným cívkou.
Úprava zahrnuje zahrnutí několika cívek do obvodu. Chcete-li to provést, musíte použít další reostaty nebo elektronické obvody. Druhá možnost vyžaduje úpravu parametru pomocí externích stabilizátorů. To zajišťuje spolehlivý servis.
Výhodou synchronní mobilní stanice je možnost synchronizace s jinými elektrickými stroji podobného typu. Zároveň je při zapojení možné porovnávat rychlosti otáčení a zajistit nulový fázový posun. V tomto ohledu jsou mobilní elektrárny žádané v průmyslové energetice, kde je velmi vhodné je využít jako záložní zdroj proudu pro zvýšení výrobní kapacity v případě velkého zatížení.
Níže jsou uvedeny synchronní a asynchronní generátory.
