+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Для чего служит генератор: Генератор переменного тока — Генератор переменного тока состоит он из неподвижной части, которая называется статор или якорь и вращающейся части — ротор или индуктор

Для чего служит генератор: Генератор переменного тока — Генератор переменного тока состоит он из неподвижной части, которая называется статор или якорь и вращающейся части — ротор или индуктор

Содержание

Генератор переменного тока — Генератор переменного тока состоит он из неподвижной части, которая называется статор или якорь и вращающейся части — ротор или индуктор

В 1832-м году неизвестным изобретателем был создан первый однофазный синхронный многополюсный генератор переменного тока. Но в самых первых электронных устройствах применялся только постоянный ток, в то время как переменный ток долгое время не мог найти своего практического применения. Тем не менее, вскоре выяснили, что намного практичнее использовать не постоянный, а переменный ток, то есть тот ток, который периодически меняет свое значение и направление. Преимущества переменного тока, состоят в том, что его удобнее вырабатывать при помощи электростанций, генераторы переменного тока экономичнее и проще в обслуживании, чем аналоги, работающие на постоянном токе. Поэтому были собраны надежные электрические двигатели переменного тока, которые сразу нашли свое широкое применение в промышленных и бытовых сферах. Надо отметить, что благодаря существованию переменного тока, его особенным физическим явлениям, смогли появиться такие изобретения, как радио, магнитофон и прочая автоматика и электротехника, без которой сложно представить современную жизнь.

Устройство генератора переменного тока

Генератор переменного тока – это устройство, которые преобразует механическую энергию, в электрическую.

Состоит он из неподвижной части, которая называется статор или якорь (см. рисунок) и вращающейся части — ротор или индуктор. В генераторе переменного тока ротор — это электромагнит, который обеспечивает магнитное поле, которое передается на статор. На внутренней поверхности статора есть осевые впадины, так называемые пазы, в которых расположена обмотка переменного тока (проводник). Статор генератора изготавливается из 0.35 мм спрессованных стальных листов, которые изолированы покрытой лаком пленкой. Эти листы устанавливаются в станине устройства. Ротор крепится внутри статора и вращается посредством двигателя.

Вал – одна из деталей, для передачи крутящего момента под действием расположенных на нём опор. На общем валу с генератором, располагается так называемый возбудитель постоянного тока, который питает постоянным током обмотки ротора. Аккумулятор в генераторе переменного тока выполняет функции стартерной батареи, которая имеет свойство накапливать и хранить электроэнергию при нехватке в отсутствии работы двигателя и при нехватке мощности, которую развивает генератор.

Применение генераторов переменного тока в жизни

В течении последних лет, популярность использования электростанций и генераторов переменного тока значительно возросла. Используются они как в промышленных, так и в бытовых сферах. Промышленные генераторы являются наилучшим вариантом для использования на производстве, в больницах, школах, магазинах, офисах, бизнес центрах, а так же на строительных площадках, значительно упрощая строительство в тех зонах, где электрификация полностью отсутствует. Бытовые генераторы, более практичные, компактные и идеально подходят для использования в коттедже и загородном доме.

Генераторы переменного тока широко применяются в различных областях и сферах благодаря тому, что могут решить множество важных проблем, которые связаны с нестабильной работой электричества или полным его отсутствием.

Обслуживание

Практически любая дизельная электростанция в независимости от ее мощности и производителя имеет 2 главные составляющие. Это генератор переменного тока и двигатель внутреннего сгорания. Так как поддерживать данные узлы необходимо в рабочем исправном состоянии, в ходе их эксплуатации нужен определенный перечень обязательных работ по их техническому обслуживанию. К сожалению, подавляющее большинство владельцев считает, что можно ограничиться лишь своевременной заменой масла и фильтра, при этом «техническое обслуживание» можно провести и самостоятельно. Но результатом этого зачастую становится полный отказ работы устройства. В результате чего, не сложно сделать вывод, что проще и дешевле, доверить оборудование профессионалам, которые благодаря знаниям и огромному опыту, смогут увеличить срок службы ДГУ и сократить расходы при аварийных ситуациях.


Общее устройство генератора

Генератор переменного тока это элемент автомобиля, предназначенный для произведения электрической энергии путем преобразования механической энергии (вращение коленчатого вала) в электрическую энергию.

Генераторы могут генерировать постоянный или переменный ток.

Генератор автомобиля используется, как источник питания для следующих электропотребителей: система зажигания, приборы освещения, бортовой компьютер, системы диагностики. Также генератор обеспечивает подзарядку аккумуляторной батареи (АКБ) во время движения автомобиля.

На сегодняшний день чаще всего используются генераторы переменного тока, которые хорошо себя зарекомендовали.

Как работает генератор?

Чтобы ответить на вопрос, — как работает генератор? — мы рассмотрим Принцип работы генератора.

Основа работы генератора заключается в использовании электродвижущей силы (ЭДС), которая образуется в прямоугольном контуре, вращающемся в однородном вращающемся магнитном поле.

Устройство простейшего генератора

Простейший генератор представляет собой обыкновенную прямоугольную рамку, которая размещена между магнитами с разными полюсами. Для снятия напряжения с вращающейся рамки используют токосъемные кольца.

В автомобилестроение используют электромагниты – катушки индуктивности или обмотки медного провода. При прохождении электрического тока через обмотку, последняя насыщается электромагнитными свойствами. Для возбуждения обмотки используется аккумуляторная батарея.

Устройство автомобильного генератора переменного тока

Автомобильный генератор состоит из корпуса с крышками, в которых имеются отверстия для вентиляции. Ротор устанавливается в подшипниках 2 и вращается в них. Привод ротора осуществляется путем ременной передачи (ремень одевается на шкив). Ротор выступает электромагнитом (обмоткой). Ток на обмотку поступает с помощью двух медных колец и графитных щеток, которые соединены с электронным регулятором. Электронный реле регулятор отвечает за напряжение на выходе, которое должно находиться в пределах 12 Вольт вне зависимости от частоты вращения шкива привода генератора. Реле регулятор может встраиваться в корпус, а может находиться отдельно.

Статор – представляет собой три медные обмотки, которые соединяются в треугольник. К точкам соединения обмоток подключается выпрямительный мост, который состоит из 6 полупроводниковых диодов, которые служат для преобразования переменного напряжения в постоянное.

Генера́тор (с латыни generator означает «производитель») — устройство, что вырабатывает электроэнергию, производит продукты или преобразует один вид энергии в другой.

Автомобильный генератор — устройство, которое преобразует механическую энергию вращения коленчатого вала двигателя автомобиля в электрическую.

Автомобильный генератор применяется для питания потребителей электроэнергии, таких как система зажигания, приборы освещения, бортовой компьютер автомобиля, системы диагностики, а также для зарядки аккумуляторной батареи (АКБ).

От надежности работы генератора зависит бесперебойность работы остальных систем автомобиля и других его компонентов. Мощность современного автомобильного генератора составляет 1 кВт.

Принцип работы автомобильного генератора

Первые автомобильные генераторы были генераторы постоянного тока. Они требовали много внимания к себе, что обуславливалось частым обслуживанием и контролем работы устройства.

Затем был придуманы диодные выпрямители, что значительно увеличило ресурс работы генератора и увеличило срок его работы. Генераторы с диодными выпрямителями тока стали называться генераторами переменного тока. На производство генератора переменного тока уходило меньше материалов, соответственно он стал легче и значительно меньше, а КПД вырос, обеспечивая более стабильный ток на выходе.

В современных иномарках используют синхронные трехфазные генераторы переменного тока, а в качестве выпрямителя – трехфазный выпрямитель Ларионова.

От поворота ключа до выдачи напряжения…

Во время поворота ключа замка зажигания в рабочее положение питание подается на обмотку возбуждения и генератор начинает отдавать ток в нагрузку. За управление током в обмотке возбуждения отвечает стабилизатор напряжения, который входит в щеточный узел генератора. Питание стабилизатора напряжения осуществляется от выпрямителя.

Ротор генератора приводится во вращение от коленчатого вала через шкив посредством клинового ремня.

В обмотке возбуждения создается электромагнитное поле, которое индуцирует электрический ток в фазовых обмотках статора.

Выдаваемый ток – скачкообразный и зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя, поэтому для его стабилизации применяется стабилизатор напряжения.

Напряжение бортовой сети в работающей системе должно находится в пределах 13,8-14,2 В, что обеспечит нормальную подзарядку АКБ.

На крупногабаритных автомобилях используются автомобильные генераторы повышенной мощности 24 В.

что это, значение, принцип работы

Автомобильный генератор — это агрегат, который преобразует механическую энергию ДВС в электрическую. В первую очередь он служит для энергоснабжения системы зажигания и осветительных приборов. Также он обеспечивает питанием разнообразные электронные системы: бортовой компьютер, ЭБУ двигателя, ABS, EBD, круиз-контроль и другие.

Устройство автомобильного генератора

В современных авто используются генераторы переменного тока с диодными выпрямителями.

Схема автомобильного генератора изображена на рисунке:

  1. Шкив, на который надевается ремень, передающий крутящий момент от коленвала.

  2. Корпус, состоящий из двух крышек — передней и задней. Передней считается сторона шкива, задней — щеток. Корпус защищает детали механизма от повреждения и загрязнения. На нем крепится статор, подшипниковые опоры ротора, щетки и прочие элементы.

  3. Ротор — вращающаяся (подвижная) часть электрогенератора, имеющая обмотку возбуждения и медные кольцевые контакты.

  4. Статор — стальные пластины, собранные в трубчатую конструкцию, на которой намотана трехфазная обмотка.

  5. Диодный выпрямитель — шесть мощных диодов с теплоотводами, которые преобразуют переменное напряжение на выходе из генератора в постоянное.

  6. Регулятор напряжения — электронный (в старых авто — электромеханический) блок, регулирующий ток на обмотке возбуждения. Он служит для поддержания стабильного напряжения на выходе генератора независимо от энергопотребления и частоты оборотов двигателя.

  7. Щеточный узел — конструкция с подпружиненными щетками, обеспечивающими электроконтакт с кольцами ротора.

  8. Крышка выпрямителя (диодного модуля), защищающая его от грязи и повреждений.

Принципиальная схема автомобильного генератора изображена на рисунке:

Виды автомобильных генераторов

В машинах применяются лишь электрогенераторы переменного тока, которые обладают большей мощностью при аналогичных размерах. Они различаются по габаритам, размерам шкива и следующим показателям:

  • максимальная мощность;
  • зависимость постоянного (выпрямленного) напряжения от нагрузки;
  • зависимость тока в обмотке возбуждения от нагрузки;
  • отношение выпрямленного напряжения к току возбуждения;
  • зависимость электродвижущей силы от тока возбуждения при работе мотора на холостых оборотах (показатель холостого хода).

Автомобильный генератор: принцип работы

Принцип работы электрогенератора основан на явлении электромагнитной индукции. Электрическое напряжение в катушке статора возникает под воздействием переменного магнитного потока. Для его создания используется электромагнит — обмотка возбуждения, намотанная на вращающемся роторе.

Для запуска генератора на высоких оборотах достаточно остаточного магнитного поля на пластинах ротора. Это явление называется самовозбуждением генератора.

С учетом низких оборотов двигателя, для начального намагничивания ротора используется ток автомобильного аккумулятора. Он поступает к ротору через щетки, которые прижаты к контактным кольцам. После того, как ротор набирает необходимые обороты, питание осуществляется с выхода генератора.

Переменное выходное напряжение, снимаемое со статора, проходит через диоды. Поэтому в бортовую сеть поступает постоянное напряжение. Его величина зависит от трех факторов:

  • скорость вращения;
  • ток в обмотке ротора;
  • мощность, потребляемая бортовыми приборами.

Для исправной работы приборов и нормального заряда АКБ необходимо поддержание стабильного напряжения в районе 14 вольт. За стабилизацию отвечает электронный регулятор, который увеличивает ток обмотки возбуждения при падении напряжения в бортовой сети и уменьшает его, когда напряжение растет.

Как проверить автомобильный генератор

Для проверки работоспособности электрогенератора нужно завести двигатель и измерить напряжение в бортовой сети. Оно должно составлять 13,5-14 вольт независимо от нагрузки.

Для проверки нужно увеличить обороты до 2000-3000 в минуту и контролировать напряжение, включая и выключая фары и салонный вентилятор.

Завышенное напряжение говорит о неисправности регулятора. Падение при росте энергопотребления — о неисправности генератора или других электросистем. В этом случае необходимо проверить каждый из элементов в отдельности:

  • визуально убедиться в исправности щеток и контактных колец;
  • проверить мультиметром работоспособность диодного моста;
  • убедиться в отсутствии обрыва или замыкания в цепях обмоток ротора и статора.

Проверять сопротивление обмотки статора нужно при отключенном диодном мосте. Сопротивление между «нулем» и обмотками должно быть 0,3 Ом, между выводами — 0,2 Ом. Сопротивление обмотки возбуждения должно быть в пределах 2,3 — 5,1 Ом.

Также следует убедиться в исправности изоляции ротора — напряжение с контактных колец и обмотки не должно попадать на вал.

Генератор для дома и дачи

Почти каждый владелец загородного дома или дачи сталкивается с перебоями в работе централизованных электросетей, недостаточной мощностью подключения, а то и вовсе невозможностью подключения к централизованной электросети. Как же в таких условиях поступить современному сельскому жителю, который благами технического прогресса избалован не меньше горожанина? Как избежать владельцу дачи замораживания системы водоснабжения и отопления в суровую и морозную зиму, когда количество аварийных ситуаций резко возрастает? Ответ один: владельцу загородного дома или дачи необходим топливный электрогенератор, автономная мини-электростанция.

Электрогенератор – это устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую при вращении его подвижной части (ротора) относительно неподвижной части (статора). Наибольшее распространение получили однофазные и трёхфазные генераторы переменного тока. Топливный генератор – это агрегат, состоящий из конструктивно объединённых двигателя внутреннего сгорания и генератора переменного тока. Таким образом, автономная топливная мини-электростанция позволяет обеспечить аварийное, резервное, либо полностью автономное электропитание загородного дома или дачи при сжигании топлива. Существуют бензиновые, дизельные, газовые и мультитопливные (бензин/газ) мини-электростанции.

Чтобы понять, какой именно генератор вам нужен, прежде всего, необходимо определить, каким будет режим его эксплуатации.

  • Аварийный режим для дома или дачи предполагает автоматический или полуавтоматический запуск генератора при пропадании напряжения в основной электросети и запитывание только самых необходимых, приоритетных устройств. Обычно в качестве таких устройств выступает аварийное освещение, охранная система, интернет-роутер. Рабочий ресурс установки в этом режиме не важен, поскольку предполагаются нечастые и непродолжительные запуски. Наиболее подходящими для данного режима работы являются бензогенераторы мощностью 0,5–2 кВт.
  • Резервный режим предполагает более частое использование электростанции по сравнению с аварийным режимом, а также подключение большего количества приборов-потребителей. Типичными потребителями электроэнергии дачной резервной системы являются освещение, холодильник, телевизор и электронные устройства, бытовые приборы, маломощный инструмент, а также система отопления для поддержания минимально допустимой температуры в помещениях дачи в зимний период. Мощности соответствующих мини-электростанций обычно лежат в пределах от 2 до 15 кВт.
  • Полностью автономный режим используется при невозможности, либо при длительном отсутствии подключения к внешней электросети. Необходимая мощность соответствует требуемой владельцем дома полноценной нагрузке на электросеть. Рабочий ресурс энергоустановки становится приоритетным параметром при выборе конкретного устройства. Ещё один важный параметр в этом режиме – предельно допустимое время непрерывной работы установки, которое может существенно отражаться на её стоимости. Домовые хозяйства с высоким уровнем требований к автономному питанию требуют индивидуальных технических решений, которые могут включать в себя использование альтернативных энергоустановок или системы автозапуска, позволяющей сделать необходимый технический перерыв с работой системы питания от аккумулятора и последующим повторным запуском двигателя.

Каким образом вычисляется необходимая мощность генератора для дома или дачи?

Она соответствует сумме мощностей всех подключаемых приборов со следующими поправками.

  • Для каждого генератора устанавливается предел нагрузок, меньший его предельной мощности. Суммарная мощность подключаемых нагрузок не должна превышать данный предел.
  • Каждый тип электроприборов имеет свой пусковой ток. В случае индуктивных приборов (попросту, в которых присутствует электродвигатель) этот ток, хотя и на короткое время, в разы превышает ток номинальный. Запас мощности генератора выбирается с учётом этого параметра подключаемых приборов и может достигать 25%.
  • Мощность может измеряться в ваттах (Вт) и вольт-амперах (ВА). Для перевода кВА в кВт необходимо значение в вольт-амперах умножить на коэффициент мощности (cos ȹ). Коэффициент мощности равен единице для активных нагрузок (осветительные и обогревательные приборы, электроника) и меньше единицы для реактивных нагрузок (емкостные и индуктивные нагрузки).
  • К однофазной электростанции можно подключать только однофазных потребителей, а к трёхфазной – как трёхфазных, так и однофазных. При этом для большинства генераторов максимально допустимая нагрузка на каждой фазе не должна превышать 30%. Т.е. если, например, у трехфазного генератора номинальная мощность 6 кВт, то с одной розетки в 220 В можно снять не более 2 кВт. Если все потребители электропитания однофазные, нет смысла выбирать трёхфазный генератор.

Основные типы генераторов

Широкое распространение получили асинхронные, синхронные и инверторные генераторы – они различаются как конструктивно, так и по своим возможностям.

Наиболее простую и надёжную конструкцию имеют асинхронные генераторы. Ротор такого генератора не имеет обмоток и, следовательно, не нагревается, поэтому в корпусе генератора не требуются теплоотводящие отверстия. Полностью закрытый в своей оболочке генератор защищен от пыли и влаги и поэтому демонстрирует высокую устойчивость к воздействиям внешней среды. Эти генераторы не боятся коротких замыканий, однако качество вырабатываемого ими тока невысокое, а допустимые пиковые нагрузки малы. Если асинхронный генератор оснащается устройством стартового усиления и электронным стабилизатором напряжения, ограничения по характеру приборов-потребителей для него практически отсутствуют, но стоимость агрегата повышается.

Синхронные генераторы легче переносят пусковые перегрузки и вырабатывают ток с меньшим количеством электрических помех. Именно синхронный генератор способен кратковременно выдавать ток в 3-4 раза выше номинального. Поэтому синхронные генераторы оптимальны для подключения оборудования с высокими стартовыми токами (электродвигатели, насосы, компрессоры и т.д.). Основным достоинством синхронного генератора является высокая стабильность выходного напряжения. Однако такой генератор чувствителен к перегрузке и может потребовать технического обслуживания. Практически все современные генераторы выпускаются с защитой от перегрузок, но она не может предотвратить остановки подачи электроэнергии при перегрузке.

Наиболее сложную конструкцию имеет инверторный генератор, который предназначен для получения свободного от помех переменного тока с правильной синусоидальной характеристикой, пригодного для питания высокоточного электронного оборудования без применения дополнительных фильтров и стабилизаторов напряжения. Высокие характеристики тока, вырабатываемого таким генератором, обеспечиваются применением в его конструкции управляемого полупроводникового инвертора. Предельное значение мощности вырабатываемого тока составляет для него 7 кВА. Современные инверторные генераторы выпускаются с высоким уровнем защиты от перегрузок и воздействий внешней среды.

Какой двигатель выбрать?

В топливных генераторах используются одноцилиндровые и двухцилиндровые бензиновые двигатели. Для генераторов мощностью от 7 кВт рекомендуется выбирать двухцилиндровый двигатель. Наличие специального газового карбюратора превращает бензогенератор в газовый или мультитопливный, т.е. сам двигатель в газовых установках может ничем не отличаться от бензинового. Использование электростартера и электронного зажигания позволяет легко запускать такие двигатели в т.ч. при отрицательных температурах до минус двадцати градусов Цельсия. Относительно низкий уровень шума бензиновых/газовых двигателей, обычно не превышающий 50 дБ, позволяет размещать их без использования специальной звукоизоляции даже внутри дома. Ещё одним их преимуществом является относительно низкая цена.

Недостатком бензиновых двигателей является меньший, чем у дизельных двигателей, рабочий ресурс и менее экономичный расход топлива, который, однако, можно компенсировать использованием газа. Используя бензин в системах аварийного электропитания, особенно в аварийных системах для дачи, когда запуски достаточно редки, следует помнить о том, что длительное хранение бензина (более шести месяцев) ухудшает его свойства, что может привести к потере мощности и даже поломке агрегата. Другие виды топлива более устойчивы к длительному хранению.

Дизельные двигатели имеют больший рабочий ресурс и более экономичный расход топлива, что обуславливает их частое применение в системах, требующих длительной автономной работы. Однако они заметно дороже бензиновых. Кроме того, они имеют более высокий уровень шума, который может достигать 100 дБ, что обычно предполагает их размещение в подвале с газоотводом, либо снаружи дома при использовании звукоизоляции. Существенной особенностью, ограничивающей применение дизельных двигателей в автоматических аварийных системах для дачи, является невозможность их запуска при температурах ниже минус пяти градусов Цельсия.

Считается, что если за 100% принять стоимость ГСМ, затрачиваемых для производства одного киловатт часа электроэнергии при использовании бензина, тогда стоимость ГСМ при использовании дизельного топлива составит 75%, а при использовании газа – порядка 60%.

Рекомендации по выбору топливного генератора для дома и дачи

  • Ограничение работы мини-электростанции аварийным режимом для дачи является практически безальтернативным показанием к применению бензогенератора.  В случае использования данного режима для питания охранной системы со сложными электронными компонентами необходимо использование инверторного бензогенератора.
  • К достоинствам мини-электростанций с двигателем бензинового типа следует отнести малый уровень шума, что позволяет размещать их даже внутри дома без специальной звукоизоляции.
  • В резервном режиме может применяться топливный генератор любого типа в зависимости от конкретных потребностей домовладельца. Главными ограничениями для применения дизельного генератора являются высокая стоимость агрегата, высокий уровень шума и затруднённость запуска при низких температурах.
  • В полностью автономном режиме электропитания загородного дома высокий рабочий ресурс энергоустановки становится одним из приоритетных требований, что говорит в пользу выбора дизельного двигателя. Однако, требование экономии может определить выбор газового генератора.
  • Сочетание достаточно высокой мощности электросети с требованием минимизации электрических помех и устойчивости сети к возможным перегрузкам (при использовании мощного электроинструмента, насосов системы водоснабжения и отопления и т.п.) делает наиболее целесообразным использование синхронного генератора.
  • Размещение электроустановки на открытом воздухе, возможность короткого замыкания, использование сварочного аппарата говорит в пользу выбора асинхронного генератора.
  • Если все приборы-потребители электропитания однофазные, нет смысла выбирать трёхфазный генератор.

 

Лучшие генераторы для дома и дачи:
Фото Модель Мощность, кВт Напряжение, В Тип электростанции Запуск
Fubag TI 3003 2,8 220

Бензиновая

Инверторная

Ручной

Электрический
Fubag BS 2200 2 220 Бензиновая Ручной
Fubag BS 6600 ES/A + АВР 6 220 Бензиновая

Электрический

Автоматический
ТСС SGG 7500 E 6.2 220 Бензиновая

Ручной

Электрический
ТСС SGG 10000EH 10 220 Бензиновая

Ручной

Электрический
ТСС SDG 10000ES 10 220 Дизельная Электрический
ТСС АД-10С-230-2РКМ10 в кожухе 10 220 Дизельная Автоматический
Yamaha EF6600E 5 220 Бензиновая Электрический
Honda EU20i 1.6 220

Бензиновая

Инверторная

 Ручной
Gazvolt Standard 5000E 4.6/4.2 220 Газовая

Электрический

Автоматический
ФАС-10-1/ВП 9,5 220 Газовая Электростарт

Тестер генератора Master Alt 2 | Диагностика \ Работа батареи и генератора переменного тока \ Тестеры для проверки АКБ и генератора Диагностика \ Работа батареи и генератора переменного тока \ Тестеры для проверки АКБ и генератора Диагностика \ Работа батареи и генератора переменного тока \ Тестеры для проверки АКБ и генератора

Устройство можно использовать для диагностики зарядной цепи в следующих автомобилях:
• с током заряда генератором, обеспеченным ЭБУ
• со стандартами управления COM — LIN, BSS (BSD), SIG, P-D, L-RVC, RLO
• генерирующих токи, воссоздающие реальные условия
• для тестирования генераторов переменного тока, установленных в транспортных средствах

Общая характеристика:
Тестер применяется при динагностике цепи зарядки в автомобилях, в которых напряжение зарядки генератора переменного тока задае-тся компьютерным блоком управления двига-телем (ECU). Приставка – это устройство, генерирующее пробеги, отвечающие реальным условиям работы регуляторов напряжения в автомобиле. Приставка служит для проверки генераторов переменного тока, установленных в автомобиле или на испытательном стенде, а также самих регуляторов – с использованием стандартного тестера. Приставка позволяет установить, может ли регулятор напряжения правильно выполнять обмен данными с ECU в автомобиле и правильно ли он реагирует на заданные параметры.

Устройство можно использовать для диагностики зарядной цепи в следующих автомобилях:
• с током заряда генератором, обеспеченным ЭБУ
• со стандартами управления COM — LIN, BSS (BSD), SIG, P-D, L-RVC, RLO
• генерирующих токи, воссоздающие реальные условия
• для тестирования генераторов переменного тока,

установленных в транспортных средствах Обслуживаемые стандарты управления:
• COM – интерфейсы LIN, BSS(BSD)
• SIG – ФОРД
• P-D – Мазда
• L-RVC – ДжиЭм
• RLO – Тойота

Тогда появляется меню выбора предмета тестирования. Выберите необходимый параметр стрелка вверх, вниз, и подтвердите выбор нажатием OK, которая движется в тестовом режиме.

В этот момент на дисплее появляется следующая информация:
• напряжение в тестируемой цепи (большие цифры)
• заданное напряжение (маленькие цифры в верхней части дисплея)
• степень нагрузки на генератор переменого тока DF/DFM [%]

 

Дизельные генераторы переменного и постоянного тока

Назначение электрогенератора состоит в выработке электроэнергии, то есть в преобразовании механической энергии в электрический ток. По виду вырабатываемого тока выделяют генераторы постоянного и переменного тока.

Особенности конструкции ДГУ постоянного тока

Дизельный генератор постоянного тока состоит из двух основных узлов – неподвижного статора и вращающегося якоря. Помимо того, что статор служит корпусом генератора, на его внутренней поверхности зафиксировано несколько пар магнитов. В основном применяют электрические магниты. Якорь снабжён стальным сердечником и коллектором. В пазах сердечника укладывается рабочая обмотка якоря. Графитовые неподвижные щётки объединяют обе части генератора в единое целое.

Генераторы постоянного тока можно встретить на масштабных промышленных заводах, на электротранспортных предприятиях, судах и на различных производствах, где подключаемое оборудование обладает большим пусковым моментом.

Постоянный ток применяется весьма ограниченно из-за сложности его трансформации. Для повышения или понижения напряжения требуется наличие сложного специализированного оборудования, а также значимые затраты.

Особенности конструкции генератора переменного тока

В основу генератора переменного тока заложен принцип электромагнитной индукции. Электрический ток образуется в замкнутом контуре, представляющем собой проволочную рамку, в процессе пересечения его магнитным полем, которое вращается. Величина магнитного потока увеличивается параллельно скорости вращения рамки.

Ротор – это вращающийся элемент генератора, а статор – неподвижная часть.

По конструкционным особенностям генераторы классифицируются на устройства с неподвижными или статическими магнитными полюсами. В первом случае якорь вращающийся, во втором – неподвижный статор.

Агрегаты с вращающимися магнитными полюсами распространены больше, чем их аналоги поскольку с неподвижной стационарной обмотки статора напряжение снимается произвольно и нет необходимости в сложных токосъёмных конструкциях (контактные кольца, щётки).

Магнитное поле в электрогенераторах постоянного тока образуют неподвижные магниты (катушки возбуждения). А индуцирование электродвижущей силы и снятие напряжения происходит на вращающихся катушках.

Ещё одно отличие состоит в том, что в генераторах переменного тока токоотвод с катушек происходит при присоединении концов рамки к контактным кольцам. А в устройствах постоянного тока концы привязаны к полукольцам, которые изолированы друг от друга. В этом случае рамка выдаёт на внешнюю цепь выпрямленное электрическое напряжение.

Вместо коллектора у ротора генератора переменного тока размещены два кольца, изолированные друг от друга. Ток возникает в катушках статора в процессе вращения ротора и впоследствии передается на приемник.

Поскольку основная часть бытового и промышленного оборудования нуждается в переменном токе, дизельные генераторы предназначены для удовлетворения данного спроса, то есть для выработки переменного тока.

В чем отличие генераторов переменного тока от постоянного

Постоянный ток никогда не меняет своего направления, двигаясь от плюса к минусу. В отличие от постоянного, переменный ток движется между фазой и нулем, меняя направление электронов с определенной частотой, которую указывают в герцах. Частота 50 Гц означает, что изменение направления потока электронов происходит 100 раз в секунду.

Основным преимуществом переменного тока по отношению к постоянному является простота его передачи на большие расстояния и легкость его генерации. При помощи специальных устройств напряжение однофазной сети 220 вольт можно изменять по величине в зависимости от необходимости потребителей.

Приобретение ДГУ постоянного тока для решения бытовых задач на данный момент лишено смысла. Такие модели агрегатов используются в специализированных условиях некоторыми промышленными и производственными предприятиями.

Генераторы Yanmar

В каталоге нашей компании представлен широкий спектр надежных дизельных генераторов переменного тока Yanmar, среди которых:

Оборудование подойдет в качестве постоянного или альтернативного источника электроэнергии (в аварийных и внештатных ситуациях, при плановом отключении ЛЭП и пр.).

Генераторы Yanmar отличаются стабильностью в работе, высокой эффективностью и безопасностью. ДГУ просты в эксплуатации, характеризуются низким уровнем шума и вибрации. Позволяют экономно расходовать топливо.

Устройство и работа генераторов переменного тока.


Устройство и работа генератора переменного тока




Генератор автомобилей ВАЗ

Конструкция генератора 37.3701 переменного тока, устанавливаемого на многих автомобилях марки ВАЗ (-2105, -2106, -2108, -2109 и др.), представлена на рис. 1.

Подвижное магнитное поле создается вращающимся двенадцатиполюсным магнитом – ротором (рис. 2, а), который представляет собой стержень с надетыми на него стальными звездочками, каждая из которых имеет по шесть клювообразных полюсов.
В полости между звездочками ротора на стальном кольце размещена обмотка возбуждения, напряжение к которой подводится через медно-графитовые щетки и два изолированных контактных кольца, напрессованных на вал ротора.
Концы обмотки возбуждения выведены через отверстия и подсоединены к контактным кольцам.

На контактные кольца опираются медно-графитовые щетки, размещенные в щеткодержателях, расположенных в задней крышке генератора со стороны, противоположной приводу. Одна из щеток присоединена к корпусу генератора, а вторая – к изолированной клемме, к которой через регулятор напряжения подводится ток возбуждения от аккумуляторной батареи.
Регулятор напряжения встроен в шеткодержатель, образуя вместе с ним единый съемный блок.

Магнитное поле намагничивает клювообразные полюсы ротора, имеющие разную полярность. Ротор, вращаясь внутри цилиндрического статора, индуцирует ЭДС в фазных обмотках, навитых на набранном сердечнике статора.

Статор генератора (рис. 2, б) состоит из сердечника, представляющего собой набор изолированных друг от друга листов магнитопроводящей мягкой электротехнической стали. Внутренняя поверхность сердечника статора имеет равномерно расположенные по окружности зубцы с пазами между ними. Число пазов кратно трем.
В пазах между зубцами укладываются витки катушек обмотки статора. Для изоляции катушек от сердечника используется электротехнический картон. Статор в сборе пропитывается изоляционным лаком.
Каждая из трех фаз обмотки статора содержит одинаковое число последовательно соединенных катушек, число которых в статоре кратно трем. Обычно статоры современных генераторов содержат 18 катушек, последовательно соединенных в три группы (по шесть катушек на каждую фазу).

Обмотка возбуждения генератора получает питание или от генератора, или от аккумуляторной батареи. Небольшой силы ток, поступающий в обмотку возбуждения через щетки и контактные кольца, вызывает магнитный поток, который замкнуто циркулирует по металлическим деталям ротора, в том числе по полюсным наконечникам.
Так как полюсные наконечники левой и правой половин сердечника ротора смещены, происходит и смещение магнитно потока. Поэтому входя в один зубец статора, магнитный поток выходит через другой зубец, пересекая катушки статора.

При вращении ротора происходит постоянное чередование северного и южного полюсов ротора, что приводит к изменению пересекающего катушки статора магнитного потока по величине и направлению. В результате в фазных обмотках наводится переменная ЭДС.

Для обеспечения первоначального возбуждения генератора, после включения зажигания, к клемме «В» регулятора напряжения, подводится ток по двум цепям:

1. Плюсовая клемма аккумуляторной батареи — контакт «30» генератора — контакты «30/1» и «15» замка зажигания — контакт «86» и «85» обмотки реле зажигания – клемма «минус» аккумуляторной батареи.
После замыкания реле ток в обмотку возбуждения поступает по второй цепи.

2. Плюсовая клемма аккумуляторной батареи — контакт «30» генератора — контакты «30» и «87» реле зажигания — предохранитель №2 в блоке предохранителей — контакт «4» белого разъема в комбинации приборов — резистор 36 Ом в комбинации приборов — контрольная лампа зарядки аккумуляторной батареи — контакт «12» белого разъема в комбинации приборов — контакт «61» — вывод «В» регулятора напряжения — обмотка возбуждения — вывод «Ш» регулятора напряжения — выходной транзистор регулятора напряжения – минусовая клемма аккумуляторной батареи.

После пуска двигателя обмотка возбуждения питается с общего вывода трёх дополнительных диодов, установленных на выпрямительном блоке, а напряжение в системе электрооборудования автомобиля контролируется светодиодом или лампой в комбинации приборов.
При исправно работающем генераторе после включения зажигания светодиод или лампа должны светиться, а после пуска двигателя — гаснуть, поскольку напряжение на контакте «30» и общем выводе «61» дополнительных диодов становится одинаковым, и ток через контрольную лампу не протекает.

Если светодиодная лампа продолжает гореть после пуска двигателя, то это означает, что генераторная установка неисправна, т. е. либо вообще не выдаёт напряжение, либо оно ниже напряжения аккумуляторной батареи. В этом случае напряжение на разъёме «61» будет ниже напряжения на контакте «30», поэтому в цепи между ними протекает ток, заставляя светиться светодиодную лампу, что свидетельствует о неисправности генератора.

***



Каждая фаза трехфазной обмотки генератора состоит из шести последовательно соединенных катушек. Фазные обмотки соединены между собой по схеме «звезда» или «двойная звезда».
Свободные концы каждой из трех фаз подключены к встроенному в корпус генератора выпрямителю, который состоит из трех моноблоков, соединенных в схему двухполупериодного выпрямителя. Моноблок состоит из оребренного корпуса (для эффективного охлаждения), контактной шайбы, полупроводниковой кремниевой шайбы, герметизирующей заливки и двух выводов.
В каждом моноблоке, являющемся одновременно радиатором и токопроводящим зажимом средней точки, установлено по две полупроводниковые кремниевые шайбы.

Три моноблока выпрямителя размещены на задней крышке генератора, со стороны противоположной приводу, и соединены между собой параллельно.
Обмотка каждой из фаз генератора соединена с соответствующим моноблоком выпрямителя так, чтобы переменный ток подводился между двумя полупроводниковыми шайбами.

Выводы всех моноблоков выпрямителя с одной стороны соединены с корпусом генератора («масса), а с другой – изолированной положительной клеммой генератора.

Схема подключения фазных обмоток генератора к двухполупериодному выпрямителю показана на рис. 4.

Вал ротора вращается на двух шариковых подшипниках, размещенных в крышках генератора. Между крышками зажимается статор с обмотками. На переднем конце вала ротора посредством шпоночного соединения устанавливается шкив ременной передачи для привода генератора.
Между передней крышкой и приводным шкивом на валу ротора размещен охлаждающий вентилятор.
В торцовых крышках генератора выполнены окна для прохода воздуха, который охлаждает детали генератора и выпрямительный блок.

***

Снятие и установка генератора

Для снятия генератора с автомобиля понадобятся ключи гаечные рожковые (или накидные) 8 мм, 10 мм, 17 мм и 19 мм, головка 13 мм, плоская отвертка (для снятия хомутов) и монтажная лопатка.

  • Отсоедините минусовый провод от клеммы аккумуляторной батареи (ключ 10 мм).
  • Аккуратно снимите пластмассовые ленточные хомуты с патрубка воздухозаборника и жгута проводов стартёра и генератора.
  • Разъедините штекерный разъём обмотки возбуждения генератора.
  • Отверните гайку с вывода «30» генератора (ключ 10 мм).
  • Отверните гайку крепления генератора к натяжной планке (ключ 17 мм).
  • С помощью монтажной лопатки подведите генератор к двигателю и снимите приводной ремень.
  • Отверните три болта защиты картера (головка 13 мм) и снимите её.
  • Снимите правый брызговик двигателя, отвернув пять самонарезных винтов (ключ 8 мм).
  • Отверните гайку с нижнего болта крепления генератора к кронштейну (ключ 19 мм).
  • Снимите генератор вместе с патрубком воздухозаборника, немного наклонив его так, чтобы он прошёл вниз между лонжероном и нижним кронштейном крепления генератора.

Установка генератора производится в обратной последовательности.

***

Регулятор напряжения


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

14 Практическое повседневное использование генераторов

Если вы когда-нибудь задумывались — для чего нужен генератор? — считайте, что вам повезло жить где-нибудь с такой надежной электросетью (и, возможно, попытаться получить больше).

Благодаря их надежной способности обеспечивать электроэнергией, когда в противном случае ее не было бы, генераторы десятилетиями были незаменимым предметом для бдительных владельцев бизнеса и домовладельцев. И они стали более популярными в последние годы, отчасти благодаря широкому набору функций.

В Worldwide Power Products мы поставляем генераторы для нескольких отраслей, и мы изложили несколько наиболее распространенных приложений, которые вы найдете в развертываемых генераторах, чтобы проиллюстрировать, насколько они могут быть удобными…

1. Чрезвычайные ситуации

Генераторы

являются синонимом готовности к стихийным бедствиям, а использование в чрезвычайных ситуациях — одна из их самых распространенных задач. Полезность генераторов во время стихийных бедствий, таких как ураган или наводнение, которое на несколько дней вырубает электричество, варьируется от удобной до совершенно жизненно важной.Экстремальные температуры и холода убивают американцев каждый год, а способность генератора питать что-то столь же простое, как обогреватель во время метели, может означать разницу между жизнью и смертью.

2. Регулярные перебои в подаче электроэнергии

Когда электричество отключается по неаварийным причинам, резервный резервный генератор большой мощности может держать вас в повседневной жизни, не теряя ни секунды. Но поскольку большинство американцев в среднем имеют дело с отключениями электроэнергии только на несколько часов в год, многие потребители выбирают меньший портативный генератор, который может поддерживать работу холодильника, несколько вентиляторов и другие второстепенные приборы, работающие до тех пор, пока не вернется сок.

3. Резервное питание для предприятий

Когда дело доходит до надежности электроснабжения сети, коммерческие предприятия ставят на карту гораздо больше, чем средний домовладелец. Несколько часов вышедшего из строя оборудования могут означать пропущенные заказы на миллионы долларов и потерю клиентов навсегда.

Резервный генератор (или два) — лучший способ для компаний обеспечить практически бесперебойное электроснабжение. Некоторым отраслям промышленности, таким как больницы, требуется бесперебойное питание буквально , что может быть выполнено с помощью системы бесперебойного питания (UPS), чтобы питание не пропадало даже на несколько секунд.

4. Кемпинг

Будь то генератор для кемпинга на колесах или старый добрый вариант под открытым небом, эти машины добавляют нотку цивилизации в суровую природу. Возможно, вы захотите включить электрическую сковороду, свет, вентилятор или электрический нож для филе для этой только что пойманной рыбы, чтобы вам не потребовалось слишком много генерирующей мощности.

Инверторные генераторы — популярный выбор для кемпингов, поскольку они тихие, и их часто необходимо иметь, поскольку во многих кемпингах установлены строгие ограничения шума.Они также легкие и компактные, хотя зачастую дороже других моделей.

5. Строительство

Как можно догадаться, строительные площадки часто отрезаны от доступных источников питания. Но это не значит, что все делается вручную. Огромные дизельные генераторы часто прицепляются к оборудованию, прицепам, вентиляции, водяным насосам, системе безопасности и т. Д., С портативными генераторами, питающими настольные пилы, шлифовальные машины, дрели и другие электроинструменты.Есть даже специальный класс генераторов для сварки, в котором сварщик совмещен с генератором. Узнайте, как генераторы приводят в действие стройплощадки (и другие варианты производства электроэнергии).

6. Горнодобывающая промышленность

Как и на строительных площадках, шахты часто представляют собой примитивную среду, работа которой зависит от генераторов. По оценкам, 70% электроэнергии в среднем на горнодобывающих предприятиях вырабатывается за счет выработки электроэнергии, которая используется для работы экскаваторов, буров и экскаваторов. Он также освещает туннели глубоко под землей, чтобы горняки могли работать.

7. Сельское хозяйство и животноводство

Генераторы часто используются в качестве резервного источника питания или даже основного источника питания для сельскохозяйственных операций, а также в качестве портативного источника питания для работы в труднодоступных местах. Обогреватели для сараев, конюшен или курятников, воздушные насосы для рыбоводных хозяйств и ирригационные системы — это всего лишь несколько устройств для фермерских хозяйств и животноводческих хозяйств, которые обычно питаются от генераторов.

8. Работа в ночное время

Бригады по обслуживанию дорог являются примером людей, которым необходимо иметь возможность работать в ночное время, чтобы минимизировать неудобства для водителей.Для подобных работ используются смонтированные на прицепах осветительные вышки, часто непосредственно прикрепленные к генераторам, в качестве временного решения.

9. Ярмарки и карнавалы

Портативные генераторы позволяют превратить школьную парковку в пятницу в шумные карнавальные площадки в субботу. Они приводят в действие аттракционы, дома-качалки, машины для резки льда и леденцов, музыку, свет и все другие забавные вещи, для работы которых требуется электричество.

10.Семейные праздники, свадьбы, пикники

Какой бы ни была причина для вечеринки, генераторы почти всегда необходимы для вечеринок на открытом воздухе. Для ди-джеев, освещения танцпола, подогревателей пищи, кофеварок, фотобудки и любых нагревательных или охлаждающих устройств необходим источник питания. Иногда можно использовать электроэнергию в помещении, но старайтесь не перегружать удлинители и не пытаться протянуть их слишком далеко.

11. Дисплеи для праздников

От вашего переднего двора до городской площади, праздничные устройства могут потребовать много энергии.Чтобы привести в действие все рождественские огни, пасущихся оленей или гигантские надувные тыквы, вам может потребоваться запустить генератор.

12. Спортивные мероприятия

Многие школы и спортивные организации используют генераторы для питания табло, освещения вечерних игр, динамиков для дикторов и другой электроники. Иногда для этих целей бывает достаточно портативных генераторов, но часто требуются большие, смонтированные на прицепе устройства, чтобы обеспечить достаточную мощность для установки.

13.Tailgating

Спортивные состязания и tailgating идут рука об руку, как арахисовое масло и желе. Прогулка на хвосте похожа на кемпинг, за исключением того, что в походе гораздо меньше шансов увидеть огромный телевизор с плоским экраном. В зависимости от степени серьезности, к которой вы относитесь к своему «стробированию», вам может понадобиться генератор для питания проектора, динамиков, мини-холодильника, электрического гриля, мобильной точки доступа, вентиляторов или даже игровой приставки.

14. Водный транспорт

Судовые генераторы — это особый класс генераторов, разработанный специально для плавания на лодках, чтобы брать на себя энергетические обязанности вместо работы двигателей.Лучшие модели созданы для того, чтобы вам было удобно проводить время на воде, они работают бесшумно и с низким уровнем вибрации, а также их легко достать в ограниченном пространстве, если им потребуется обслуживание.

Электрогенератор | инструмент | Британника

Полная статья

Электрогенератор , также называемый динамо , любая машина, которая преобразует механическую энергию в электричество для передачи и распределения по линиям электропередач бытовым, коммерческим и промышленным потребителям.Генераторы также производят электроэнергию, необходимую для автомобилей, самолетов, кораблей и поездов.

Механическая мощность для электрического генератора обычно получается от вращающегося вала и равна крутящему моменту вала, умноженному на вращательную или угловую скорость. Механическая энергия может поступать из ряда источников: гидротурбины на плотинах или водопадах; Ветряные турбины; паровые турбины, использующие пар, получаемый за счет тепла сгорания ископаемого топлива или ядерного деления; газовые турбины, сжигающие газ непосредственно в турбине; или бензиновые и дизельные двигатели.Конструкция и скорость генератора могут значительно различаться в зависимости от характеристик механического первичного двигателя.

Почти все генераторы, используемые для электроснабжения сетей, вырабатывают переменный ток, полярность которого меняется на фиксированную частоту (обычно 50 или 60 циклов или двойное изменение полярности в секунду). Поскольку несколько генераторов подключены к электросети, они должны работать на одной и той же частоте для одновременной генерации. Поэтому они известны как синхронные генераторы или, в некоторых случаях, генераторы переменного тока.

Генераторы синхронные

Основная причина выбора переменного тока для электрических сетей заключается в том, что его постоянное изменение во времени позволяет использовать трансформаторы. Эти устройства преобразуют электрическую энергию при любом напряжении и токе, которые она генерирует, в высокое напряжение и низкий ток для передачи на большие расстояния, а затем преобразуют ее в низкое напряжение, подходящее для каждого отдельного потребителя (обычно 120 или 240 вольт для бытовых нужд). Частной формой переменного тока является синусоида, которая имеет форму, показанную на рисунке 1.Это было выбрано, потому что это единственная повторяющаяся форма, для которой две волны, смещенные друг от друга во времени, могут быть добавлены или вычтены, и в результате они имеют одинаковую форму. В идеале все напряжения и токи должны иметь синусоидальную форму. Синхронный генератор предназначен для получения этой формы с максимальной точностью. Это станет очевидным, когда ниже будут описаны основные компоненты и характеристики такого генератора.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Ротор

Элементарный синхронный генератор показан в разрезе на рис. 2. Центральный вал ротора соединен с механическим первичным двигателем. Магнитное поле создается проводниками или катушками, намотанными в пазы, вырезанные на поверхности цилиндрического железного ротора. Этот набор катушек, соединенных последовательно, известен как обмотка возбуждения. Положение катушек возбуждения таково, что направленная наружу или радиальная составляющая магнитного поля, создаваемого в воздушном зазоре к статору, приблизительно синусоидально распределяется по периферии ротора.На рисунке 2 плотность поля в воздушном зазоре максимальна снаружи вверху, максимальна внутрь внизу и равна нулю с двух сторон, что соответствует синусоидальному распределению.

Элементарный синхронный генератор.

Британская энциклопедия, Inc.

Статор элементарного генератора на рисунке 2 состоит из цилиндрического кольца из железа, обеспечивающего легкий путь для магнитного потока. В этом случае статор содержит только одну катушку, две стороны которой размещены в пазах в утюге, а концы соединены вместе изогнутыми проводниками по периферии статора.Катушка обычно состоит из нескольких витков.

Когда ротор вращается, в обмотке статора индуцируется напряжение. В любой момент величина напряжения пропорциональна скорости, с которой магнитное поле, окруженное катушкой, изменяется со временем, то есть скорости, с которой магнитное поле проходит через две стороны катушки. Таким образом, напряжение будет максимальным в одном направлении, когда ротор повернут на 90 ° от положения, показанного на рисунке 2, и будет максимальным в противоположном направлении на 180 ° позже.Форма волны напряжения будет примерно синусоидальной формы, показанной на рисунке 1.

Конструкция ротора генератора на рисунке 2 имеет два полюса: один для магнитного потока, направленного наружу, и соответствующий полюс для потока, направленного внутрь. Одна полная синусоида индуцируется в обмотке статора за каждый оборот ротора. Таким образом, частота электрического выходного сигнала, измеренная в герцах (циклах в секунду), равна скорости вращения ротора в оборотах в секунду. Чтобы обеспечить подачу электроэнергии с частотой 60 Гц, например, первичный двигатель и скорость ротора должны быть 60 оборотов в секунду или 3600 оборотов в минуту.Это удобная скорость для многих паровых и газовых турбин. Для очень больших турбин такая скорость может быть чрезмерной из-за механического напряжения. В этом случае ротор генератора спроектирован с четырьмя полюсами, разнесенными с интервалом 90 °. Напряжение, индуцированное в катушке статора, которое охватывает аналогичный угол 90 °, будет состоять из двух полных синусоидальных волн на оборот. Таким образом, требуемая частота вращения ротора для частоты 60 Гц составляет 1800 оборотов в минуту. Для более низких скоростей, например, используемых в большинстве водяных турбин, можно использовать большее количество пар полюсов.Возможные значения частоты вращения ротора в оборотах в минуту равны 120 f / p , где f — частота, а p — количество полюсов.

Как генератор вырабатывает электроэнергию? Статья о том, как работают генераторы

Генераторы

— это полезные устройства, которые подают электроэнергию во время отключения электроэнергии и предотвращают прерывание повседневной деятельности или прерывание бизнес-операций. Генераторы доступны в различных электрических и физических конфигурациях для использования в различных приложениях.В следующих разделах мы рассмотрим, как работает генератор, основные компоненты генератора и как генератор работает в качестве вторичного источника электроэнергии в жилых и промышленных помещениях.

Как работает генератор?

Электрический генератор — это устройство, которое преобразует механическую энергию, полученную от внешнего источника, в электрическую энергию на выходе.

Важно понимать, что генератор на самом деле не «создает» электрическую энергию.Вместо этого он использует подводимую к нему механическую энергию, чтобы заставить движение электрических зарядов, присутствующих в проводе его обмоток, через внешнюю электрическую цепь. Этот поток электрических зарядов составляет выходной электрический ток, подаваемый генератором. Этот механизм можно понять, рассматривая генератор как аналог водяного насоса, который вызывает поток воды, но фактически не «создает» воду, текущую через него.

Современный генератор работает на принципе электромагнитной индукции, открытом Майклом Фарадеем в 1831-32 гг.Фарадей обнаружил, что вышеупомянутый поток электрических зарядов может быть вызван перемещением электрического проводника, такого как провод, содержащий электрические заряды, в магнитном поле. Это движение создает разность напряжений между двумя концами провода или электрического проводника, что, в свою очередь, вызывает протекание электрических зарядов, генерируя электрический ток.

Основные компоненты генератора

Основные компоненты электрогенератора можно в общих чертах классифицировать следующим образом:

  • Двигатель
  • Генератор
  • Топливная система
  • Регулятор напряжения
  • Системы охлаждения и выхлопа
  • Система смазки
  • Зарядное устройство
  • Панель управления
  • Основной узел / рама
Ниже приводится описание основных компонентов генератора.
Двигатель

Двигатель является источником подводимой механической энергии к генератору. Размер двигателя прямо пропорционален максимальной выходной мощности, которую может выдать генератор. При оценке двигателя вашего генератора необходимо учитывать несколько факторов. Для получения полных рабочих характеристик двигателя и графиков технического обслуживания необходимо проконсультироваться с производителем двигателя.

(a) Тип используемого топлива — двигатели генераторов работают на различных видах топлива, таких как дизельное топливо, бензин, пропан (в сжиженном или газообразном состоянии) или природный газ. Меньшие двигатели обычно работают на бензине, в то время как более крупные двигатели работают на дизельном топливе, жидком пропане, пропане или природном газе. Некоторые двигатели также могут работать на двойной подаче дизельного и газового топлива в двухтопливном режиме.

(b) Двигатели с верхним расположением клапанов (OHV) по сравнению с двигателями без OHV — двигатели OHV отличаются от других двигателей тем, что впускные и выпускные клапаны двигателя расположены в головке цилиндра двигателя, а не на двигателе. блокировать.Двигатели OHV имеют ряд преимуществ перед другими двигателями, такими как:

• Компактная конструкция
• Более простой рабочий механизм
• Прочность
• Удобство в эксплуатации
• Низкий уровень шума при работе
• Низкий уровень выбросов

Однако OHV-двигатели также дороже других двигателей.

(c) Чугунная гильза (CIS) в цилиндре двигателя — CIS — это накладка в цилиндре двигателя.Это снижает износ и обеспечивает долговечность двигателя. Большинство двигателей OHV оснащены системой CIS, но очень важно проверить наличие этой особенности в двигателе генератора. CIS — это не дорогая функция, но она играет важную роль в долговечности двигателя, особенно если вам нужно использовать генератор часто или в течение длительного времени.

Генератор

Генератор переменного тока, также известный как «генератор», является частью генератора, который вырабатывает электрическую мощность за счет механического входа, подаваемого двигателем.Он содержит набор неподвижных и подвижных частей, заключенных в корпус. Компоненты работают вместе, вызывая относительное движение между магнитным и электрическим полями, которое, в свою очередь, генерирует электричество.

(а) Статор — это стационарный компонент. Он содержит набор электрических проводников, намотанных катушками на железный сердечник.

(b) Ротор / Якорь — это движущийся компонент, который создает вращающееся магнитное поле одним из следующих трех способов:

(i) Индукционным — они известны как бесщеточные генераторы переменного тока и обычно используются в больших генераторах.
(ii) Постоянными магнитами — это обычное дело в небольших генераторах переменного тока.
(iii) Использование возбудителя. Возбудитель представляет собой небольшой источник постоянного тока (DC), который питает ротор через совокупность токопроводящих контактных колец и щеток.

Ротор создает движущееся магнитное поле вокруг статора, которое вызывает разность напряжений между обмотками статора. Это производит переменный ток (AC) на выходе генератора.

При оценке генератора переменного тока необходимо учитывать следующие факторы:

(a) Металлический корпус по сравнению с пластиковым корпусом — цельнометаллическая конструкция обеспечивает долговечность генератора.Пластиковые корпуса со временем деформируются, что приводит к обнажению движущихся частей генератора. Это увеличивает износ и, что более важно, опасно для пользователя.

(b) Шариковые подшипники по сравнению с игольчатыми подшипниками. Шариковые подшипники предпочтительнее и служат дольше.

(c) Бесщеточная конструкция — генератор переменного тока, в котором не используются щетки, требует меньшего обслуживания, а также производит более чистую мощность.

Топливная система

Топливный бак обычно имеет достаточную емкость, чтобы генератор работал в среднем от 6 до 8 часов.В случае небольших генераторных установок топливный бак является частью опорной рамы генератора или устанавливается наверху рамы генератора. Для коммерческого использования может потребоваться монтаж и установка внешнего топливного бака. Все подобные установки должны быть одобрены Управлением городского планирования. Щелкните следующую ссылку для получения дополнительных сведений о топливных баках для генераторов.

Общие характеристики топливной системы включают следующее:

(a) Трубопровод от топливного бака к двигателю — линия подачи направляет топливо из бака в двигатель, а обратная линия направляет топливо от двигателя в бак.

(b) Вентиляционная труба для топливного бака — Топливный бак имеет вентиляционную трубу для предотвращения повышения давления или вакуума во время заправки и опорожнения бака. При заправке топливного бака убедитесь, что металл-металл соприкасается с заправочной форсункой и топливным баком, чтобы избежать искр.

(c) Переливное соединение от топливного бака к сливной трубе — это необходимо для того, чтобы любой перелив во время заправки бака не вызвал разлива жидкости на генераторную установку.

(d) Топливный насос — перекачивает топливо из основного накопительного бака в дневной.Топливный насос обычно работает от электричества.

(e) Топливный водоотделитель / топливный фильтр — он отделяет воду и посторонние вещества от жидкого топлива для защиты других компонентов генератора от коррозии и загрязнения.

(f) Топливная форсунка — распыляет жидкое топливо и распыляет необходимое количество топлива в камеру сгорания двигателя.


Регулятор напряжения
Как следует из названия, этот компонент регулирует выходное напряжение генератора.Механизм описан ниже для каждого компонента, который участвует в циклическом процессе регулирования напряжения.

(1) Регулятор напряжения: преобразование переменного напряжения в постоянный ток — регулятор напряжения принимает небольшую часть выходного переменного напряжения генератора и преобразует его в постоянный ток. Затем регулятор напряжения подает этот постоянный ток на набор вторичных обмоток статора, известных как обмотки возбудителя.

(2) Обмотки возбудителя: преобразование постоянного тока в переменный — теперь обмотки возбудителя работают аналогично первичным обмоткам статора и генерируют небольшой переменный ток.Обмотки возбудителя подключены к блокам, известным как вращающиеся выпрямители.

(3) Вращающиеся выпрямители: преобразование переменного тока в постоянный — они выпрямляют переменный ток, генерируемый обмотками возбудителя, и преобразуют его в постоянный ток. Этот постоянный ток подается на ротор / якорь для создания электромагнитного поля в дополнение к вращающемуся магнитному полю ротора / якоря.

(4) Ротор / якорь: преобразование постоянного тока в переменное напряжение — ротор / якорь теперь индуцирует большее переменное напряжение на обмотках статора, которое генератор теперь производит как большее выходное переменное напряжение.

Этот цикл продолжается до тех пор, пока генератор не начнет выдавать выходное напряжение, эквивалентное его полной рабочей мощности. По мере увеличения выходной мощности генератора регулятор напряжения вырабатывает меньше постоянного тока. Когда генератор достигает полной рабочей мощности, регулятор напряжения достигает состояния равновесия и вырабатывает постоянный ток, ровно столько, чтобы поддерживать выходную мощность генератора на полном рабочем уровне.

Когда вы добавляете нагрузку к генератору, его выходное напряжение немного падает.Это вызывает действие регулятора напряжения, и начинается вышеуказанный цикл. Цикл продолжается до тех пор, пока выходная мощность генератора не достигнет своей первоначальной полной рабочей мощности.

Система охлаждения и выпуска
(а) Система охлаждения
Продолжительное использование генератора вызывает нагрев различных его компонентов. Очень важно иметь систему охлаждения и вентиляции для отвода тепла, выделяемого в процессе.

Неочищенная / пресная вода иногда используется в качестве охлаждающей жидкости для генераторов, но в основном это ограничивается конкретными ситуациями, такими как небольшие генераторы в городских условиях или очень большие агрегаты мощностью более 2250 кВт и выше.Водород иногда используется в качестве хладагента для обмоток статора больших генераторных установок, поскольку он более эффективно поглощает тепло, чем другие хладагенты. Водород отводит тепло от генератора и передает его через теплообменник во вторичный контур охлаждения, который содержит деминерализованную воду в качестве хладагента. Вот почему очень большие генераторы и малые электростанции часто имеют рядом с собой большие градирни. Для всех других распространенных применений, как жилых, так и промышленных, стандартный радиатор и вентилятор устанавливаются на генераторе и работают как основная система охлаждения.

Необходимо ежедневно проверять уровень охлаждающей жидкости в генераторе. Систему охлаждения и насос неочищенной воды следует промывать через каждые 600 часов, а теплообменник следует очищать через каждые 2400 часов работы генератора. Генератор следует размещать на открытом и вентилируемом месте с достаточным притоком свежего воздуха. Национальный электротехнический кодекс (NEC) требует, чтобы со всех сторон генератора оставалось минимум 3 фута, чтобы обеспечить свободный поток охлаждающего воздуха.

(б) Выхлопная система
Выхлопные газы, выделяемые генератором, такие же, как выхлопные газы любого другого дизельного или газового двигателя, и содержат высокотоксичные химические вещества, с которыми необходимо обращаться должным образом. Следовательно, важно установить соответствующую выхлопную систему для удаления выхлопных газов. Этот момент невозможно переоценить, поскольку отравление угарным газом остается одной из наиболее частых причин смерти в пострадавших от урагана районах, потому что люди, как правило, даже не думают об этом, пока не становится слишком поздно.

Выхлопные трубы обычно изготавливаются из чугуна, кованого железа или стали. Они должны быть отдельно стоящими и не должны поддерживаться двигателем генератора. Выхлопные трубы обычно прикрепляются к двигателю с помощью гибких соединителей, чтобы минимизировать вибрации и предотвратить повреждение выхлопной системы генератора. Выхлопная труба заканчивается снаружи и ведет от дверей, окон и других отверстий в дом или здание. Вы должны убедиться, что выхлопная система вашего генератора не подключена к выхлопной системе любого другого оборудования.Вам также следует проконсультироваться с местными городскими постановлениями, чтобы определить, нужно ли для эксплуатации вашего генератора получить разрешение от местных властей, чтобы убедиться, что вы соблюдаете местное законодательство и защитите себя от штрафов и других санкций.


Смазочная система
Поскольку генератор содержит движущиеся части в своем двигателе, он требует смазки для обеспечения долговечности и бесперебойной работы в течение длительного периода времени. Двигатель генератора смазывается маслом, хранящимся в насосе.Уровень смазочного масла следует проверять каждые 8 ​​часов работы генератора. Вы также должны проверять отсутствие утечек смазки и менять смазочное масло каждые 500 часов работы генератора.


Зарядное устройство
ST E art функция генератора работает от батареи. Зарядное устройство поддерживает заряд аккумуляторной батареи генератора, подавая на нее точное «плавающее» напряжение. Если напряжение холостого хода очень низкое, аккумулятор останется недозаряженным.Если напряжение холостого хода очень высокое, это сократит срок службы батареи. Зарядные устройства для аккумуляторов обычно изготавливаются из нержавеющей стали для предотвращения коррозии. Они также полностью автоматические и не требуют каких-либо регулировок или изменений каких-либо настроек. Выходное напряжение постоянного тока зарядного устройства устанавливается на уровне 2,33 В на элемент, что является точным значением напряжения холостого хода для свинцово-кислотных аккумуляторов. Зарядное устройство аккумулятора имеет изолированный выход постоянного напряжения, который мешает нормальному функционированию генератора.


Панель управления
Это пользовательский интерфейс генератора, в котором находятся электрические розетки и элементы управления. В следующей статье представлены дополнительные сведения о панели управления генератором. Различные производители предлагают различные функции в панелях управления своих устройств. Некоторые из них упомянуты ниже.

(a) Электрический запуск и выключение — Панели управления автоматическим запуском автоматически запускают ваш генератор при отключении электроэнергии, контролируют генератор во время работы и автоматически отключают агрегат, когда он больше не нужен.

(b) Манометры двигателя. Различные датчики показывают важные параметры, такие как давление масла, температура охлаждающей жидкости, напряжение аккумуляторной батареи, скорость вращения двигателя и продолжительность работы. Постоянное измерение и мониторинг этих параметров позволяет автоматически отключать генератор, когда любой из них превышает соответствующие пороговые уровни.

(c) Датчики генератора. На панели управления также есть счетчики для измерения выходного тока и напряжения, а также рабочей частоты.

(d) Другие элементы управления — переключатель выбора фазы, переключатель частоты и переключатель управления двигателем (ручной режим, автоматический режим) среди прочего.

Основной узел / рама

Все генераторы, переносные или стационарные, имеют индивидуальные корпуса, которые обеспечивают структурную опору основания. Рама также позволяет заземлить генерируемые элементы в целях безопасности.

Безопасное использование переносных / аварийных генераторов | Министерство энергетики

Перебои в подаче электроэнергии — обычное дело во время стихийных бедствий, и они могут длиться несколько дней. Вы можете уменьшить свои потери и ускорить процесс восстановления с помощью аварийного генератора.

Переносные генераторы, предназначенные для домашнего использования, могут обеспечивать временное питание некоторых приборов или осветительных приборов. Коммерческие генераторы могут помочь предотвратить перебои в обслуживании предприятий и объектов критической инфраструктуры, таких как больницы, водоочистные сооружения, телекоммуникационные сети и агентства по реагированию на чрезвычайные ситуации. Федеральные, государственные или местные правила могут потребовать от вас получения разрешения на эксплуатацию генератора. Убедитесь, что вы соблюдаете эти правила при эксплуатации и обслуживании генератора.

Общие правила техники безопасности и использования резервных генераторов

  • Обязательно используйте свой генератор правильно . Неправильное использование генератора может привести к опасным ситуациям:
    1. Отравление угарным газом из выхлопных газов двигателя. Даже если вы не чувствуете запаха выхлопных газов, возможно, вы подверглись воздействию угарного газа. Если вы почувствуете тошноту, головокружение или слабость при использовании генератора, немедленно выйдите на свежий воздух. Если вы испытываете серьезные симптомы, немедленно обратитесь за медицинской помощью.Рассмотрите возможность установки сигнализаторов угарного газа с батарейным питанием. Обязательно прочтите инструкции производителя и примите необходимые меры предосторожности.
    2. Поражение электрическим током или поражение электрическим током.
    3. Огонь.

Используйте переносной генератор только при необходимости и только для питания основного оборудования.

  • Размещайте генераторы вне помещений и вдали от любых строений . Запуск генератора внутри любой закрытой или частично закрытой конструкции может привести к опасным и часто смертельным уровням окиси углерода.Держите генераторы снаружи и на расстоянии не менее 15 футов от открытых окон, чтобы выхлоп не попадал в ваш дом / офис или в соседний дом / бизнес.
  • Держите генератор сухим . Эксплуатируйте генератор на сухой поверхности под открытым навесом и убедитесь, что ваши руки сухие, прежде чем прикасаться к генератору. Не используйте генератор в дождливую или влажную погоду.
  • Отключите электропитание вашего дома / офиса . Перед использованием генератора отключите обычный источник питания.В противном случае энергия от вашего генератора может быть отправлена ​​обратно в линии коммунальной компании, создавая опасную ситуацию для коммунальных работников.
  • Убедитесь, что ваш генератор правильно заземлен . Генераторы с заземлением могут помочь предотвратить поражение электрическим током. Требования к заземлению портативных генераторов см. В рекомендациях OSHA.
  • Подключите оборудование непосредственно к генератору . Используйте прочные удлинители для наружного применения, которые находятся в хорошем рабочем состоянии и имеют калибр проводов, способный выдерживать электрическую нагрузку любых подключенных устройств.
  • НЕ подключайте генератор к розетке . НИКОГДА не пытайтесь подать электричество в свой дом / бизнес, подключив генератор к розетке или к главной электрической панели. Только лицензированный электрик должен подключать генератор к главной электрической панели, установив надлежащее оборудование в соответствии с местными электротехническими нормами. Убедитесь, что электрик установил утвержденный автоматический переключатель резерва, чтобы вы могли отключить домашнюю проводку от электросети перед использованием генератора.
  • Обеспечьте достаточный запас топлива . Знайте, как ваш генератор расходует топливо при различных уровнях выходной мощности. Тщательно продумайте, сколько топлива вы можете безопасно хранить и как долго. Бензин и дизельное топливо, хранящиеся в течение длительного времени, могут нуждаться в добавлении химикатов, чтобы их было безопасно использовать. За рекомендациями обращайтесь к своему поставщику. Храните все виды топлива в специально разработанных контейнерах в прохладном, сухом, хорошо вентилируемом месте, вдали от всех потенциальных источников тепла.
  • Выключите генератор и дайте ему остыть перед заправкой топлива .Используйте тип топлива, рекомендованный производителем.
  • Регулярно проверяйте и обслуживайте генератор . Регулярно проверяйте наземные резервуары для хранения, трубы и клапаны на предмет трещин и утечек и немедленно заменяйте поврежденные материалы. Для цистерн может потребоваться разрешение или они должны соответствовать другим нормативным требованиям. Приобретите контракт на техническое обслуживание и запланируйте хотя бы одно техническое обслуживание в год, например, в начале каждого сезона ураганов. Храните свежее топливо в баке и периодически запускайте генератор, чтобы убедиться, что оно будет готово, когда оно вам понадобится.

Заявление об ограничении ответственности : Поскольку каждая чрезвычайная ситуация индивидуальна и для вашей безопасности, следуйте указаниям местных и местных органов управления чрезвычайными ситуациями и коммунальных предприятий. Информация, представленная на веб-сайте Министерства энергетики США, предназначена для общей информации, а не для одобрения какого-либо конкретного материала или услуги. Прежде чем заниматься деятельностью, которая может повлиять на коммунальные услуги, например электричеством или природным газом, обратитесь в местную коммунальную компанию, чтобы убедиться, что ваши действия выполняются безопасно.

Дополнительные ресурсы можно найти на сайте ready.gov или Benefits.gov. Государственные и местные органы управления чрезвычайными ситуациями и местные коммунальные предприятия также могут предоставить полезные рекомендации.

Best Generator Buying Guide — Consumer Reports

Не позволяйте дождю, снегу или ветру держать вас в темноте. Рассмотрите эти варианты, чтобы убедиться, что вы получите лучший генератор для ваших нужд.

Автоматическое отключение CO
Эта важная функция безопасности автоматически отключает двигатель генератора, если встроенный датчик CO определяет уровни содержания смертоносного газа до определенных уровней.Портативный генератор должен иметь эту функцию и пройти тесты безопасности CR, чтобы занять место в нашем списке генераторов, рекомендованных CR. Все больше брендов, чем когда-либо, предлагают модели с этой технологией, в том числе такие тяжеловесы, как Generac, Honda и Ryobi. Фактически, в нашем рейтинге более десятка генераторов с защитным отключением CO. Вы можете встретить такие маркетинговые термины, как «CO Guard», «CO Protect», «CO Detect», «CO Shield» или «CO Sense». Чтобы убедиться, что генератор соответствует одному из двух стандартов, необходимо найти на упаковке один из следующих сертификатов:

• Сертификат ANSI / UL2201 для защиты от угарного газа
• Сертификат безопасности и рабочих характеристик ANSI / PGMA G300

Двигатель с низким содержанием CO
Дополнительная функция безопасности, которую используют такие бренды, как Ryobi и Echo, для защиты от риска отравления угарным газом.

Автоматический запуск
Когда питание отключается, генератор включается — вы даже пальцем не поднимаете. Это замечательно, если вы много путешествуете или работаете далеко от дома, и не всегда можете быстро добраться туда в экстренной ситуации.

Электрический запуск
Некоторые портативные модели предлагают эту кнопочную альтернативу запуску двигателя от руки. Просто учтите добавленную стоимость (около 50 долларов), если аккумулятор не входит в комплект. Стационарные модели имеют автоматический запуск.

Альтернативный запас топлива
Большинство портативных моделей работают только на бензине, хотя некоторые из них оборудованы для работы от баллона с пропаном или природного газа, а другие можно переоборудовать с помощью комплектов.

Указатель уровня топлива
Особенно во время длительных отключений электроэнергии вы можете оценить возможность сразу увидеть, сколько топлива осталось в вашем портативном генераторе.

Отключение при низком уровне масла
Если уровень масла падает ниже минимального уровня, генератор отключается, чтобы предотвратить повреждение двигателя.Обычно это стандартная функция для стационарных генераторов, но все чаще встречается в портативных.

Несколько розеток
Четыре или более позволяют оптимально использовать мощность, распределяя нагрузку, хотя мы рекомендуем использовать их только в крайних случаях дома или во время вашего отсутствия, например, в кемпинге. См. Следующий раздел о безобрывных переключателях.

Съемная консоль
Она подключается к генератору, так что вы можете подключать приборы, не прокладывая (потенциально опасные) удлинители на открытом воздухе.

Безопасность генератора | Советы по безопасности генератора

Безопасность генератора | Советы по безопасности генератора | красный Крест