Všetko o generátoroch energie

Vedieť všetko o elektrických generátoroch je potrebné nielen pre inžinierov, výrobných manažérov a rôznych manažérov, ako sa zvyčajne verí. Znalosť princípu činnosti generátora elektrického prúdu je základným všeobecným kultúrnym poznaním moderného sveta. Pochopenie typov generátorov, z čoho pozostávajú, ako si vybrať zariadenie, môže výrazne zlepšiť váš vlastný život a zaručiť pohodlie aj pri náhlom výpadku prúdu.

Nie je možné presne povedať, ktorí špecialisti vynašli generátor elektriny - mnohí inžinieri a elektrotechnici na ňom pracujú už desaťročia. Práca na takejto technike pokračuje aj v 21. storočí, kedy, zdalo by sa, už nie je možné nič podstatné dodať. Rozhodujúcim krokom k vytvoreniu generátora bol objav interakcie elektrického poľa a magnetickej ihly v roku 1820. Postupne sa podarilo zistiť, že elektrický prúd sa získava len v pohybujúcom sa magnetickom poli alebo keď sa v ňom pohybuje vodič. Česť takémuto objavu zdieľajú Anjos Yedlik (Rakúsko, 1827) a Michael Faraday (Anglicko, 1831).

Hoci prvým bol maďarský vedec, oveľa známejšie bolo úsilie jeho britského kolegu. Bol to on, kto dôkladne a komplexne skúmal elektromagnetickú indukciu, a nielen sa snažil vytvoriť špecifický mechanizmus. Navyše, Yedlik bol schopný prejsť od prototypov k plnohodnotnému stroju na dynamo až v 50. rokoch 19. storočia. Ale Michael Faraday vytvoril elektrický generátor (hoci stále nedokonalý) už v roku 1831. Stroje Dynamo boli historicky prvým typom, ale kvôli veľkosti a zložitosti komutácie opustili scénu.

ale archaické poddanstvo neumožňovalo využiť sľubný vývoj a čoskoro sa neodvolateľne uprednostnili priemyselne vyspelé štáty. Do roku 1851 sa všetky generátory vyrábali len s permanentnými magnetmi, v nasledujúcich 16 rokoch bolo možné zvýšiť výkon vďaka jednoduchým elektromagnetom. V rokoch 1866-1867 niekoľko vývojárov naraz predstavilo elektrické stroje so samobudiacimi magnetmi.

Generátor belgicko-francúzskeho vynálezcu Zenoba Gramma, postavený v roku 1870, sa prvýkrát začal široko používať na priemyselné účely. Akonáhle prišiel dieselový motor, neznámy vývojár prišiel na to, ako ho použiť ako pohon generátora. Už v 20. rokoch 20. storočia sa dieselové generátory začali aktívne využívať v priemysle. Výskum fyzikov v 40. rokoch 20. storočia viedol k vytvoreniu magnetohydrodynamických generátorov. Takéto systémy sa však môžu používať výlučne vo veľkých elektrárňach, neexistujú žiadne vyhliadky na ich domáce použitie.

Akýkoľvek elektrický generátor premieňa mechanický impulz na elektrický prúd. Získava sa krútením cievky drôtu umiestnenej v magnetickom poli. Cievka je rozdelená na dve hlavné časti: pevne pripevnený magnet a drôtený rám. Oba konce cievky sú mechanicky spojené zberným krúžkom, ktorý sa posúva po uhlíkovej kefke. Táto kefa vedie elektrický prúd.

Princíp činnosti generátora tiež znamená, že impulz generovaný rotujúcou časťou ide do vnútorného kontaktného krúžku. To sa deje presne v momente, keď časť rámu prechádza blízko severného okraja magnetu. Zdroj striedavého prúdu zvyčajne funguje na princípe takzvaného generovania silného prúdu.

Začína pôsobiť pri spustení zapaľovacieho systému. V tomto momente prúd cez zberné krúžky prechádza do zostavy kefy a do budiaceho systému. Tam vytvára magnetické pole. Rotor spojený s kľukovým hriadeľom generuje elektromagnetické oscilácie. Na navíjacej svorke sa generuje striedavý indukovaný prúd. Frekvencia krútenia samobudeného generátora sa zvýši na určitú úroveň a potom sa spustí usmerňovač.

Hoci základným princípom generovania prúdu je interakcia magnetického poľa, rotora a statora, rôzne zdroje mechanickej energie môžu otáčať pohyblivú časť. Môžu byť:

• tečúca voda;

• horúca para;

• vietor;

• spaľovacie motory.

Synchrónny typ generátora sa vyznačuje zhodou torzných frekvencií statorov a rotorov. Ako rotor sa používa permanentný magnet. Keď sa zariadenie spustí, rotor začne vytvárať slabé pole. Akonáhle sa otáčky zvýšia, začne sa vytvárať veľká elektrická sila. Impulz prechádza cez regulátor napätia a je odoslaný do elektrickej siete.

Asynchrónne modely bežia nepretržite v spomaľovacom režime. Rotor sa otáča v predstihu a jeho orientácia sa zhoduje s orientáciou magnetického poľa generovaného statorom. Rotory môžu byť buď vo fáze alebo vo verzii s klietkou nakrátko.

Magnetické pole v asynchrónnych zariadeniach nie je možné nastaviť. Preto sú frekvencia a prúd prúdu určené priamo počtom závitov zariadenia. V posledných desaťročiach zohrávajú významnú úlohu elektrochemické generátory, ktoré generujú prúd na báze vodíka. Pokúšajú sa o využitie v autách, zatiaľ sa však nepodarilo vytesniť spaľovací motor. Iná verzia generátora - solárna batéria funguje pomocou fotoelektrického efektu.

Extrémne autonómny typ - to sú manuálne elektrárne. V nich sa mechanický pohyb získava vďaka svalovej sile operátora. Samozrejme, netreba rátať s vysokou produktivitou a dlhodobou prácou. Ale môžete s istotou získať prúd v každej situácii, keď nemôžete použiť ani palivo, ani veternú alebo vodnú energiu. Preto môžu byť takéto generátory zahrnuté do núdzových súprav v lietadlách, používané v núdzových prípadoch expedíciami, armádou atď. Podmienečne autonómne elektromagnetické zariadenia - na benzínový pohon.

Existujú jednofázové a trojfázové zariadenia. V domoch a bytoch je trojfázové napájanie len zriedka potrebné. Výnimkou sú staré motory, vykurovacie telesá do sauny a podobné zariadenia.

Jednoduché pravidlo hovorí: ak sieť spotrebuje 20 kW alebo menej, tri fázy nemajú zmysel.

Hlavné používané zariadenia sú navrhnuté tak, aby fungovali nepretržite. Zvyčajne jazdia na motorovú naftu, aj keď existujú výnimky. Takéto zariadenia môžu poskytovať nepretržité napájanie a sú inštalované vo veľkých elektrárňach a tepelných elektrárňach. Pohotovostné modely generátorov sú určené pre núdzové situácie (keď sa náhle preruší napájanie).Aj práca niekedy prebieha bez prerušenia, ale len niekoľko hodín.

Generátory pre domáce použitie sú prezentované v širokom sortimente. Takmer všetky poskytujú jednofázový prúd. Normálne hodnoty sú 220 V, 50 Hz. Najvýkonnejšie zariadenia pre domácnosť sa dokonca používajú na zváranie, ako aj na napájanie malých dielní a autoservisov.

Na výrobné účely sú potrebné výkonné stacionárne elektrické generátory. Používajú sa aj na:

• veľké stavebné projekty;

• mikrooblasti;

• pevné chatové osady;

• prístavy;

• železničné stanice;

• nemocnice;

• vzdelávacie inštitúcie;

• kancelárske centrá.

Systémy poháňané vetrom alebo tečúcou vodou sa nachádzajú len vo viac-menej veľkých elektrárňach. Nie je také jednoduché ich používať v terénnych (turistických) podmienkach a dokonca ani len doma. To platí najmä pre hydrogenerátory. Pokiaľ ide o tepelné elektrárne na súkromné ​​použitie, takmer vždy bežia na benzín a vydávajú obmedzený výkon, zariadenia výkonnejšie ako 20 kW možno nájsť len zriedka. Zvyčajne používajú benzín AI-92, použitie AI-76 a AI-95 je možné len príležitostne a aj tak sa to neodporúča.

Zariadenia na naftu niekedy produkujú až 3 MW prúdu. Poskytnú energiu aj pre veľkú rekreačnú dedinu s garážami a podobnou infraštruktúrou.

Dokonca aj relatívne slabé modely sú vhodné na dodávanie prúdu do zváracích strojov.

Moderné elektrické generátory vyrobené v Rusku s istotou spochybňujú zahraničné produkty. Najpopulárnejšie značky sú:

• "Svarog";

• "Kaliber";

• Energomash;

• Energo.

Sortiment ruských dodávateľov zahŕňa verzie pre domácnosť s výkonom 1 000 - 2 000 W a seriózne polopriemyselné vzorky s výkonom do 5 000 W. Napokon existujú ešte výrazne výkonnejšie modely, ktoré pomôžu staviteľom a organizátorom výroby. Množstvo generátorov vyrábaných v Ruskej federácii je vybavených pokročilou monitorovacou a riadiacou elektronikou, ktorá monitoruje technické parametre. Existujú však aj jednoduchšie verzie – ktoré sú v náročných podmienkach oveľa stabilnejšie. Nakoniec, produkty ruských firiem budú určite dostupné pre spotrebiteľov.

Najvyšší výkon dosahuje 2200 wattov. Prevádzkové napätie - predpokladané 220 V.

Vynikajúce generátory dodáva aj francúzska spoločnosť SDMO. Vo všeobecnosti patrí medzi svetových lídrov vo výrobe elektrických generátorov rôznych typov a výkonov. Ľahko nájdete benzínovú elektráreň SDMO, ktorá dokáže vyriešiť takmer akúkoľvek predstaviteľnú úlohu. Ponúkajú atraktívny výkon. V sortimente francúzskeho koncernu sú modely so špeciálnymi rámami, ktoré tlmia vibrácie. Vybavený špičkovými elektronickými komponentmi.

Model K10M na seba púta pozornosť. Poskytuje napätie 230 V a ovláda sa z diaľkového ovládača. K dispozícii je výkonový istič, schopnosť pracovať pri - 30 stupňoch. Na ráme je nainštalovaný antivibračný systém. Nechýba ani 12V nabíjací generátor.

Konkurenčná spoločnosť Caiman vstúpila na ruský trh pomerne nedávno. Prednosti svojich produktov sa jej však už podarilo predviesť čo najpresvedčivejšie. Jeho modely sú navrhnuté pre minimálnu hlučnosť a môžu byť bezpečne inštalované aj vo vnútri domu. Všetky generátory tejto značky spĺňajú najvyššie ekologické štandardy.Sortiment Caiman samozrejme zahŕňa zariadenia rôznych kapacít a veľkostí.

Filter zabezpečuje spustenie generátora aj na extrémne prašných miestach. Automatizácia zabezpečí, že štartovanie bez oleja nie je možné. Za zmienku tiež stojí:

• pár vývodov chránených pred vlhkosťou;

• záruka výdrže batérie až 210 minút;

• premyslené chladiace zariadenie;

• vynikajúci bezkefový systém, ktorý nevyžaduje sofistikovanú údržbu.

Nemecký výrobca Endress zaujíma na trhu veľmi dobrú pozíciu. V samotnom Nemecku, ktoré už veľa hovorí, sú jeho zariadenia mimoriadne obľúbené. Spoločnosť aktívne využíva pokročilé komplexné riešenia. Rovnako ako u predchádzajúcich dodávateľov, sortiment zahŕňa celú škálu možností napájania. Výkon hlavnej časti modelov sa pohybuje od 1500 do 9000 W. Takmer všetky zariadenia Endress sú schopné dodávať 220 a 380 V.

Dobrým príkladom je ESE 404 YS Diesel. Táto verzia je oceňovaná pre svoju spoľahlivosť a nízku spotrebu paliva. Výkon zariadenia dosahuje 3,9 kVA. Menovité napätie jednofázového generátora je 230 V. Elektrické krytie je IP23.

Keď už hovoríme o nemeckých dodávateľoch, bolo by hlúpe ignorovať ďalšiu populárnu značku – Fubag. Jeho elektrocentrály nie sú v kvalite o nič horšie ako aspoň známejšie zváracie zariadenia. Špecialisti Fubag sa starajú nielen o technické vlastnosti, ale aj o originálny dizajn, ktorý uľahčuje servis. Generátory tejto značky formálne patria do profesionálnej kategórie. Nemenej úspešne sa však využívajú aj v súkromnom sektore.

Konštruktéri sa postarali o ochranu proti preťaženiu, úroveň elektrického odporu je IP23. Štvorvalcová inštalácia poskytuje prúd 54 A. Pri zaťažení 75% bude zariadenie pracovať až 10 hodín.

Ruskí spotrebitelia už dlho oceňujú výhody generátorov energie značky Resanta. Sú chválení za:

• high-tech detaily;

• jednoduchosť obsluhy;

• vynikajúci pomer hmotnosti a výkonu;

• stabilita výstupného napätia.

V sortimente vyniká model BG 4000 R, ktorý jazdí na benzín. Výkon - 3 kW, trieda paliva - AI-92. Systém synchrónneho čistenia funguje bezchybne, informácie užívateľovi prináša displej. Kľúč na zapaľovacie sviečky, gombík sú súčasťou súpravy. V skutočnosti sa výroba uskutočňuje v Číne.

Medzi čínskymi firmami priaznivo vyniká značka ELITECH. U nás je známy od roku 2008. Takéto generátory sú nielen vysoko kvalitné, ale aj nenáročné a všestranné. Produkty ELITECH využívajú najnovšie technológie, a preto sa spoločnosti podarilo odsunúť mnohých bývalých lídrov na trhu bokom. Plynové generátory tejto spoločnosti sa vyznačujú kombinovaným štartom, môžu byť vyrobené v stacionárnej alebo mobilnej forme.

Príkladom jednoduchého generátora pre domácnosť je BES 950 R. S objemom nádrže 4,4 litra poskytuje prúd 2,8 A. Štart nastáva v manuálnom režime. Automatizácia monitoruje hladinu oleja a podľa potreby zariadenie vypne. Dvojtaktný motor s horným ventilom má jeden vzduchom chladený valec. Hlasitosť zvuku dosahuje 56 dBA. Nórske generátory energie si nezaslúžia osobitnú zmienku, na rozdiel od značiek:

• Makita;

• Hitachi;

• Hyundai;

• kipor;

• Ranger.

Kúpa „len tichého“ zariadenia nie je úplne rozumná. Rovnako ako najvýkonnejšie zariadenie. Najprv by ste sa mali rozhodnúť, na aký účel sa bude generátor používať:

• v sezónnom napájaní;

• ako záložná bezpečnostná sieť;

• ako núdzové riešenie;

• ako trvalý zdroj energie.

Pre turistov, poľovníkov, rybárov a časť komerčných spotrebiteľov je správnejšie zvoliť si mobilný generátor.Bude vyhovovať letným obyvateľom. Dôležitá je však sila zariadenia. Musí to byť vyvážené: slabá technika úlohu „nevytiahne“ a príliš silná technika bude plytvať zdrojmi.

Počet fáz je tiež veľmi dôležitý. Z jednofázového generátora môžu byť napájané iba jednofázové spotrebiče. Pre domáce a prímestské použitie to však nie je príliš dôležité. Na vybavenie stavieb, priemyselných podnikov a ich jednotlivých dielní je potrebné použiť trojfázové modely. Dôležité: nevydávajú viac ako 1/3 výkonu na fázu.

Ďalším dôležitým aspektom je použité palivo. Benzínový model vám umožní dodávať prúd do domu v prípade periodických porúch. Tieto zariadenia sú kompaktné, relatívne ľahké a majú malý hluk. Aktívne ich využívajú malé obchodné firmy - výrobné aj obchodné. Dieselové úpravy sú drahé, robia veľa hluku, ale vydávajú veľa prúdu a môžu pracovať dlho bez prerušenia. Modely sú cenné tam, kde elektrické siete ako trieda chýbajú.

Balónový skvapalnený plyn je podstatne lacnejší ako benzín. Tento režim je ešte výhodnejší pri napojení na diaľnicu. Asynchrónne zariadenia sú určené na napájanie pod holým nebom, mali by sa používať aj do obzvlášť vlhkých miestností.

Problémom však je, že bezkomutátorové generátory nedokážu dodať bezchybne kvalitný prúd s optimálnou sínusoidou. Domáce spotrebiče a počítače najlepšie poháňajú synchrónne zariadenia. Dokonca aj náchylnosť na poškodenie prachom je odôvodnená stabilnými parametrami a vysokými prúdovými charakteristikami. Alternátor s medeným vinutím je drahší, ale oveľa lepšie vedie teplo a má vynikajúci výkon. Okrem toho by ste mali venovať pozornosť:

• prítomnosť systému AVR (bez neho môžu prepätia rozbiť telefóny, tablety a notebooky);

• ručný alebo elektrický typ štartéra;

• prítomnosť možnosti automatického spustenia (a niekedy zastavenia);

• uzavreté alebo otvorené puzdro (prvá možnosť je stabilnejšia a spoľahlivejšia, ale môže sa prehriať);

• odpočítavanie hodín motora (umožňujúce včasnú údržbu);

• spotreba paliva;

• recenzie;

• servisné možnosti dodávateľa.

Ktorý generátor si vybrať, pozri nižšie.

Prehľad generátora HUTER DY6500LXA nájdete nižšie.