Mi az elektromos generátor és működése

A elektromos generátor az elektromosság és a mágnesesség közötti összefüggés felfedezése előtt találták ki. Ezek a generátorok elektrosztatikus elvek alapján működnek a lemezek, az elektromosan feltöltött mozgó szíjak, valamint a nagy potenciállal rendelkező elektróda felé tartó tárcsák segítségével. A generátorok két mechanizmust alkalmaznak a töltés előállítására, mint a triboelektromos hatás, különben az elektrosztatikus indukció. Tehát alacsony áramot és nagyon magas feszültséget generál a szigetelő gépek bonyolultsága és hatékonyságuk miatt. Az elektrosztatikus generátorok teljesítményértékei alacsonyak, ezért soha nem használták őket elektromos áramtermelésre. Ennek a generátornak a gyakorlati alkalmazásai a röntgencsövek, valamint az atomrészecske-gyorsítók áramellátása.

Mi az elektromos generátor?

Az elektromos generátor alternatív neve egy dinamó az átvitelhez, valamint az energia elosztása a vezetéken különböző alkalmazásokhoz, például háztartási, ipari, kereskedelmi stb. Ezek alkalmazhatók repülőgépeken, gépjárművekben, vonatokban, villamos energia előállítására szolgáló hajókban is . Egy elektromos generátor esetében a mechanikai teljesítményt egy forgótengelyen keresztül lehet elérni, amely egyenértékű a tengely nyomatékával, amelyet meg kell szorozni szög vagy forgási sebesség alkalmazásával.

A mechanikus energia különböző forrásokból nyerhető el, például vízeséseknél / gátaknál lévő gőzturbinák, gázturbinák és szélturbinák hidraulikus turbináinál, ahol gőz keletkezhet fosszilis tüzelőanyagok meggyújtásából, máskülönben maghasadásból. A gázturbinák közvetlenül a turbinában égethetik a gázt, különben dízelmotorok és benzin. A generátor felépítése, valamint sebessége a mechanikus hajtómotor jellemzői alapján változhat.

A generátor olyan gép, amely a mechanikai energiát elektromos energiává alakítja. Az elektromágneses indukció faraday törvényének elve alapján működik. A mai törvények kimondják, hogy amikor egy vezető egy változó mágneses mezőbe kerül, az EMF indukálódik, és ez az indukált EMF megegyezik a fluxus kapcsolatok változásának sebességével. Ez az EMF akkor hozható létre, ha a vezető és a mágneses mező között relatív tér vagy relatív időváltozás van. Tehát a generátor fontos elemei:

• Mágneses mező
• A vezető mozgása mágneses mezőben

Jellemzők

A fő az elektromos generátorok jellemzői a következőket tartalmazzák.

Erő

Az elektromos generátor kimeneti teljesítménye széles. Az ideális generátor kiválasztásával a magas és az alacsony energiaigény könnyen teljesíthető azonos kimeneti teljesítmény révén.

Üzemanyag

Számos üzemanyag-választék áll rendelkezésre, például benzin, dízel, PB-gáz, földgáz az elektromos generátorok számára.

Hordozhatóság

Az elektromos generátorok hordozhatóak, mert fogantyúval és kerekekkel tervezték. Tehát könnyen áthelyezhetők egyik helyről a másikra.

Zaj

Egyes generátorok zajcsökkentő technológiát alkalmaznak, így csökkenthető a zajszennyezés.

Villamos generátor építése

Az elektromos generátor különböző alkatrészekkel, például generátorral, üzemanyag-ellátó rendszerrel, feszültségszabályozóval, hűtő- és kipufogórendszerrel, kenési rendszerrel, akkumulátortöltővel, kezelőpanellel, vázzal vagy fő egységgel építhető.

Generátor

A generátorban bekövetkező energia-átalakítás generátor néven ismert. Ez magában foglalja mind az álló, mind a mozgó alkatrészeket, amelyek együttesen működnek az elektromágneses mező létrehozása érdekében, valamint az elektronokat áramlik az áramtermelés céljából.

Üzemanyagrendszer

A generátor üzemanyag-rendszerét a szükséges energia előállítására használják. Ez a rendszer tartalmaz üzemanyag-szivattyút, üzemanyagtartályt, visszatérő csövet és egy csövet, amelyet a motor és a tartály összekapcsolására használnak. Üzemanyagszűrőt használnak a törmelék eltávolítására, mielőtt az eljutna a motorhoz, és egy befecskendező szelep segítségével az üzemanyag áramlik az égéstérbe.

Motor

A motor fő feladata, hogy elektromos energiát szolgáltasson a generátorhoz. A generátor által generált teljesítmény tartománya a motor teljesítményével határozható meg.

Feszültségszabályozó

Ez az alkatrész a keletkező villamos energia feszültségének szabályozására szolgál. Szükség esetén a váltakozó áramú áramot is egyenárammá alakítja.

Hűtő- és kipufogórendszerek

Általában a generátorok sok hőt termelnek, így csökkentik a gép túlmelegedéséből származó hőt, a hűtőrendszert használják. A kipufogórendszert arra használják, hogy működése során eltávolítsák a füstöt.

Kenési rendszer

Egy generátorban számos kicsi és mozgó alkatrész van, amelyek szükségesek ahhoz, hogy motorolajjal kellően megolajozzák őket, hogy zökkenőmentesen működhessen, és megvédje a felesleges kopástól. A kenőanyag szintjét a folyamat minden 8 órájában gyakran ellenőrizni kell.

Akkumulátortöltő

Az elemeket elsősorban a generátor áramellátására használják. Ez egy komplett automatikus alkatrész, amelyet arra használnak, hogy stabil, alacsony feszültségű tápellátással biztosítsák az akkumulátor üzemkész állapotát.

Kezelőpanel

A kezelőpanel a generátor minden funkciójának vezérlésére szolgál, miközben az elejétől a végéig működik. A modern egységek képesek érzékelni, amikor a generátor automatikusan be- és kikapcsol.

Keret / főszerelvény

A keret a generátor teste, és ez az a rész, ahol a szerkezet mindet a helyén tartja.

Az elektromos generátor működése

A generátorok alapvetően elektromos vezetők tekercsei, általában rézhuzalok, amelyek szorosan fel vannak tekerve egy fémmagra, és úgy vannak felszerelve, hogy megforduljanak egy nagy mágnesek kiállításán belül. Egy elektromos vezető mágneses téren mozog, a mágnesesség kölcsönhatásba lép a vezető elektronjaival, hogy elektromos áramot indukáljon benne.

Elektromos generátor

A vezetőtekercset és annak magját armatúrának hívják, összekapcsolva az armatúrát egy mechanikus áramforrás, például egy motor tengelyével, a rézvezető kivételesen megnövelt sebességgel fordulhat a mágneses mező felett.

Az a pont, amikor a generátor armatúrája először elkezd fordulni, akkor a vasoszlopos cipőben gyenge mágneses mező van. Amint az armatúra megfordul, elkezd emelni a feszültséget. Ennek a feszültségnek egy része a terepi tekercseken keletkezik a generátor szabályozóján keresztül. Ez a lenyűgöző feszültség erősebb tekercsáramot épít fel, emeli a mágneses tér erősségét.

A kibővített mező nagyobb feszültséget termel az armatúrában. Ez viszont nagyobb áramot eredményez a terepi tekercsekben, aminek eredményeként magasabb az armatúra feszültsége. Ekkor a cipő jelei a mező kanyargásában az áramlás irányától függtek. Az ellenkező jelek az áramot rossz irányba áramlik.

Hogyan hozza létre az elektromos áram az áramot?

Valójában az elektromos generátorok nem villamos energiát hoznak létre, hanem létrehozzák, hanem az energiát mechanikusról elektromosra vagy vegyi anyagról elektromosra változtatják. Ez az energiaátalakítás megtehető a mozgási erő megragadásával és elektromos formává alakításával azáltal, hogy az elektronokat a külső forrásból egy elektromos áramkör segítségével kitolják. Az elektromos generátor alapvetően a motorral ellentétesen működik.

Néhány, a Hoover-gátnál használt generátor hatalmas mennyiségű energiát biztosít a turbinák által létrehozott energia továbbításával. A kereskedelmi célú, valamint a lakossági generátorok mérete nagyon kicsi, de a mechanikus energia előállításához különféle üzemanyagforrásoktól, például gáztól, dízeltől, valamint propántól függenek.

Ez a teljesítmény egy áramkörben felhasználható áram indukálására.
Ha ez az áram létrejött, akkor rézhuzalok segítségével irányítják a külső eszközök, gépek, egyébként teljes elektromos rendszerek táplálására.

A jelenlegi generátorok Michael Faraday elektromágneses indukciójának elvét alkalmazzák, mert felfedezte, hogy ha egy vezető a mágneses mezőben forog, akkor elektromos töltések keletkezhetnek az áramáram létrehozásához. Az elektromos generátor összefügg azzal, hogy a vízpumpa miként kényszeríti a vizet egy cső segítségével.

Az elektromos generátorok típusai

A generátorokat típusokba sorolják.

• AC generátorok
• DC generátorok

AC generátorok

Ezeket generátoroknak is nevezik. Ez az elektromos áram előállításának legfontosabb eszköze sok helyen, mivel manapság minden fogyasztó váltakozó áramot használ. Az elektromágneses indukció elve alapján működik. Ezek kétféle típusúak: az egyik egy indukciós generátor, a másik pedig egy szinkron generátor.

Az indukciós generátor nem igényel külön egyenáramú gerjesztést, szabályozó vezérlést, frekvencia vezérlést vagy kormányzót. Erre a koncepcióra akkor kerül sor, amikor a vezetőtekercsek mágneses mezőbe fordulnak, és működtetik az áramot és a feszültséget. A generátoroknak állandó sebességgel kell működniük, hogy stabil váltóáramú feszültséget továbbítsanak, még terhelés nélkül is elérhető.

AC generátor

A szinkron generátorok nagy méretű generátorok, amelyeket főként erőművekben használnak. Ezek lehetnek forgó mező típusúak vagy forgó armatúra típusúak. Forgó armatúra típusnál az armatúra a forgórésznél, a mező pedig az állórésznél van. A rotor armatúra áramát csúszógyűrűkön és keféken keresztül veszik fel. Ezek korlátozottak a nagy szélveszteségek miatt. Ezeket kis teljesítményű alkalmazásokhoz használják. A váltakozó áramú generátor típusát széles körben használják, mivel nagy az energiatermelő képessége, valamint nincsenek csúszógyűrűk és kefék.

Ez lehet háromfázisú vagy kétfázisú generátor. A kétfázisú generátor két teljesen külön feszültséget termel. Minden feszültség egyfázisú feszültségnek tekinthető. Mindegyik generált feszültség teljesen független a másiktól. A háromfázisú generátor rendelkezik három egyfázisú tekercsek úgy vannak elosztva, hogy az egyik fázisban kiváltott feszültség 120 ° -kal elmozduljon a másik kettőtől.

Ezek összekapcsolhatók delta vagy wye kapcsolatokkal. A Delta Connection-ben minden tekercs vége össze van kötve zárt hurkot alkotva. Delta kapcsolat jelenik meg, mint a görög Delta betű (Δ). A Wye Connection-ben az egyes tekercsek egyik vége össze van kötve, és a tekercsek másik vége nyitva marad a külső csatlakozások számára. A Wye Connection Y betűként jelenik meg.

Ezeket a generátorokat motorral vagy turbinával csomagolják, hogy motor-generátor készletként használják, és olyan alkalmazásokban használják, mint a haditengerészet, olaj- és gázkitermelés, bányászati ​​gépek, szélerőművek stb.

Előnyök

Az AC generátorok előnyei a következők.

• Ezek a generátorok általában karbantartást nem igényelnek, mivel nincsenek kefék.
• Könnyen fokozhatja és lépjen le a transzformátorokon keresztül .
• Az átviteli kapcsolat mérete vékonyabb lehet a fokozott funkció miatt
• A generátor mérete viszonylag kisebb, mint a DC gép
• A veszteségek viszonylag kisebbek, mint a DC gépek
• Ezek a generátor megszakítók viszonylag kisebbek, mint a DC megszakítók

DC generátorok

Az egyenáramú generátor általában a hálózaton kívüli alkalmazásokban található. Ezek a generátorok zökkenőmentes áramellátást biztosítanak közvetlenül elektromos tárolóeszközökbe és egyenáramú hálózati hálózatokba újszerű berendezések nélkül. A tárolt energiát a DC-AC konvertereken keresztül terhelik. Az egyenáramú generátorokat vissza lehet állítani egy mozdulatlan sebességre, mivel az akkumulátorok hajlamosak arra, hogy jelentősen több üzemanyagot nyerjenek vissza.

DC generátor

A DC generátorok osztályozása

A DC generátorokat a mágneses mező fejlődésének módja szerint osztályozzák a gép állórészében.

• állandó mágnesű egyenáramú generátorok
• Külön gerjeszteni az egyenáramú generátorokat és
• Öngerjesztő egyenáramú generátorok.

Az állandó mágneses egyenáramú generátorok nem igényelnek külső mező gerjesztést, mert állandó mágnesekkel rendelkeznek a fluxus előállításához. Ezeket alacsony fogyasztású alkalmazásokhoz használják, például dinamókhoz. A külön-gerjesztett egyenáramú generátorok külső mező gerjesztését igénylik a mágneses fluxus előállításához. Változtathatjuk a gerjesztést is, hogy változó kimenő teljesítményt kapjunk.

Ezeket galvanizáló és finomfinomító alkalmazásokban használják. Az állórész pólusaiban jelenlévő visszamaradó mágnesesség miatt az öngerjesztő egyenáramú generátorok képesek létrehozni saját mágneses mezőjüket, miután az elindult. Ezek egyszerű felépítésűek, és nincs szükség külső áramkörre a mező gerjesztésének megváltoztatásához. Ezeket az öngerjesztő egyenáramú generátorokat ismét sönt, soros és összetett generátorokba sorolják.

Ezeket olyan alkalmazásokban használják, mint az akkumulátor töltése, hegesztés, közönséges világítási alkalmazások stb.

Előnyök

Az egyenáramú generátor előnyei a következők.

• Főként az egyenáramú gépek sokféle működési jellemzővel rendelkeznek, amelyek a terepi tekercsek gerjesztésének módszerével választhatók ki.
• A kimeneti feszültség kiegyenlíthető a tekercsek rendszeres elrendezésével az armatúra körül. Ez kevesebb ingadozáshoz vezet, amely néhány stabil állapotú alkalmazáshoz kívánatos.
• Nincs szükség árnyékolásra a sugárzáshoz, így a kábel költsége alacsonyabb lesz, mint az AC.

Egyéb típusú elektromos generátorok

A generátorokat különféle típusokba sorolják, mint például hordozható, készenléti és inverteres.

Hordozható generátor

Ezeket rendkívül használják a különféle alkalmazásokban, és ezek különböző konfigurációkban állnak rendelkezésre a teljesítmény változtatásával. Ezek hasznosak normál katasztrófák esetén, ha a hálózati áram megrongálódik. Lakóépületekben, könnyebb kereskedelmi létesítményekben használják, például üzletekben, kiskereskedelmi üzletekben, az építőiparban, hogy áramellátást biztosítsanak kisebb szerszámoknak, szabadtéri esküvőknek, kempingezésnek, szabadtéri rendezvényeknek, valamint mezőgazdasági eszközök ellátásához, például furatokhoz, máskülönben csepegtető öntözőrendszerekhez.

Ez a fajta generátor dízel üzemanyagon keresztül működik, különben gáz, rövid távú villamos energia biztosítása érdekében. A hordozható generátor fő jellemzői a következők

• Villamos energiát égésű motorral vezet.
• Ez különféle eszközökhöz csatlakoztatható, különben a készülékek az aljzataion keresztül.
• Alpanelekre kapcsolható.
• Távoli területeken használják.
• Kevesebb energiát használ a fagyasztó, a TV és a hűtőszekrény működtetéséhez.
• A motor fordulatszámának 3600 / min-nek kell lennie, hogy a tipikus áram 60 Hz-es frekvenciájú legyen.
• A motor fordulatszáma a kezelőn keresztül szabályozható
• A villanyt és az eszközöket is energiával látja el

Inverter generátor

Ez a típusú generátor egy motort használ, ha egy váltakozó áramú generátorhoz csatlakoztatja az áramellátáshoz, és egy egyenirányítót is használ az AC váltakozására egyenárammá. Ezeket hűtőszekrényekben, légkondicionálókban és hajóutakban használják, amelyekhez megkövetelik a meghatározott frekvencia és a feszültség értékét is. Ezek kevésbé súlyos és szilárd anyagban kaphatók. Ennek a generátornak a jellemzői elsősorban a következőket tartalmazzák.

• Ez a modern mágnesektől függ.
• Magasabb elektronikus áramköröket használ.
• Háromfázisú áramtermelésre szolgál.
• Fenntartja az eszköz stabil áramellátását.
• Energiatakarékos, mert a motor fordulatszáma a szükséges teljesítmény alapján beállítja magát.
• Ha a megfelelő eszközzel együtt használják, akkor váltakozó áramát bármilyen feszültségre és frekvenciára rögzíteni lehet.
• Ezek könnyűek, autóban, csónakban stb.

Készenléti generátor

Ez egyfajta elektromos rendszer, amelyet automatikus átkapcsolóval lehet működtetni, amely jelet ad az eszköz áramellátásának bekapcsolására áramkimaradás esetén. A készenléti generátor legjobb jellemzői a következők.

• Ennek működése automatikusan elvégezhető
• Biztonsági rendszerekben használják készenléti világításhoz, liftekhez, életmentő berendezésekhez, orvosi és tűzvédelmi rendszerekhez.
• Stabil áramvédelmet nyújt
• Folyamatosan figyeli a közüzemi teljesítményt
• Minden héten automatikusan végrehajtja az önellenőrzéseket annak ellenőrzésére, hogy megfelelően reagál-e vagy sem az áramkimaradásra.
• Két komponenst tartalmaz, például egy automatikus átkapcsolót és egy készenléti generátort
• Pillanatok alatt érzékeli az áramvesztést és növeli az áramot
• Egyébként folyékony propán felhasználásával működik.
• Belső égésű motort használ.

Ipari generátorok

Az ipari generátorok valami más, mint a kereskedelmi célú, egyébként lakossági alkalmazások. Robusztusak és masszívak, amelyek nehéz körülmények között teljesítenek. A tápellátás jellemzői 20 kW-2500 kW, 120-48 volt és 1 fázis és 3 fázis között változhatnak.

Ezek általában testreszabottabbak, mint más típusok. Ezeknek a generátoroknak a besorolását a motor járatásához felhasznált üzemanyag alapján lehet elvégezni, így villamos energia keletkezhet. Az üzemanyagok földgáz, dízel, benzin, propán és kerozin,

Indukciós generátorok

Ezek a generátorok kétféle típusúak, mint az öngerjesztés és a külső gerjesztés. Az öngerjesztést szélmalmoknál alkalmazzák, ahol a szél használatos, mint egy nem hagyományos energiaforrás, amely átalakul elektromos energiává. A külső gerjesztést olyan regeneratív fékezési alkalmazásokban használják, mint daruk, emelők, elektromos mozdonyok és felvonók.

Az elektromos generátor karbantartása

Az elektromos generátorok karbantartása meglehetősen hasonló minden típusú motorhoz. Minden gyártó esetében nagyon fontos tudni az összes generátor karbantartását. A szokásos karbantartás az általános ellenőrzés, például a szivárgás ellenőrzése, a hűtőfolyadék szintje, a tömlőkre és övekre pillantás, a kábelek és az akkumulátor pólusainak ellenőrzése. Fontos megvizsgálni az olajat, hogy gyakran cseréljük. Az olajcsere gyakorisága főleg a gyártótól függ, hogy milyen gyakran használják. Ha a generátor dízelt használ, akkor az olaj cseréjét 100 órás működésre van szükség.

Évente egyszer a szűrés és az üzemanyag-tisztítás nagyon gyorsan lebontja a dízel üzemanyagot. Néhány napos üzemeltetés után ez az üzemanyag lebomlik a vízszennyezés és a mikrobák révén, ami blokkolja az üzemanyag-vezetékeket és a szűrőket. Az üzemanyag-tisztítás során a készenléti generátor kivételével minden típusú generátorban évente biocidokat használnak, ahol nedvességet vonz.

A hűtőrendszert fenn kell tartani, mert a leállási idő alatt hozzáférhető időközönként ellenőrizni kell a hűtőfolyadék szintjét.

Az akkumulátor töltöttségét ellenőrizni kell, mert az akkumulátoron belüli problémák hibákat okozhatnak. Rendszeres tesztelés szükséges az akkumulátor aktuális állapotának értesítéséhez. Ez magában foglalja az elektrolitszintek, valamint az elektromos akkumulátorok pontos gravitációjának ellenőrzését.

Nagyon fontos az is, hogy terhelés alatt hetente 30 percig kikapcsoljuk a generátort. Távolítsa el a felesleges nedvességet, zsírozza be a motort és szűrje le az üzemanyagot, valamint a fóliát. Amint a generátoron bárhol megtalálható mozgatható daraboknak állandóan be kell helyezkedniük.

További ellenőrzés céljából meg kell őriznie a nyilvántartását, hogy megismerje a generátor állapotát.

Alkalmazások

A elektromos generátorok alkalmazása a következőket tartalmazzák.

• Különböző városokban a generátorok biztosítják az áramellátás hálózatának nagy részét
• Ezeket a szállítás során hasznosítják
• A kisüzemi generátorok kiváló tartalékot adnak a háztartási áramigényekhez, különben a kisvállalkozások számára
• Ezeket villanymotorok meghajtására használják
• Ezeket felhasználják, mielőtt az áramellátás felépülne az építési területeken.
• Ezeket laboratóriumokban használják a feszültségtartomány megadására
• Az energiatakarékos, például az üzemanyag-felhasználás jelentősen csökkenthető

Hátrányok

A fő hátrány az, hogy nem tudják megállítani a nagyobb feszültségingadozásokat, emiatt a hagyományos típusú generátorok nem alkalmasak a feszültségérzékeny fogyasztók, például a PC-k működtetésére. laptopok, tévékészülékek egyébként zenei rendszerek, mert rossz esetben károsíthatják őket.

Így itt egy elektromos generátor áttekintéséről van szó. Az elektromos generátor az elektromágneses indukció elvén működik. Ezt az elvet Michael Faraday fedezte fel. A generátorok alapvetően elektromos vezetőtekercsek vagy általában rézhuzalok. Ez a huzal szorosan feltekercselve egy fémmagra, és körülbelül úgy forog, hogy nagy mágnesek kiállításán forogjon.

Az elektromos vezető mágneses mezőben forog, és a mágnesesség a vezető elektronjain keresztül kapcsolódik össze, hogy áramáramot provokáljon benne. Itt a vezetőtekercset, valamint annak magját nevezik armatúrának. Ez egy áramforrás tengelyéhez csatlakozik. Most már világosan megértette a generátorok működését és típusait. Ezenkívül további további kérdések ebben a témában, vagy az elektromos és elektronikus projektek hagyja az alábbi megjegyzéseket.

Elektromos generátor kép forrása: topalternatív