Kas yra elektros generatorius ir jo veikimas

elektros generatorius buvo išrastas prieš atrandant elektros ir magnetizmo koreliaciją. Šie generatoriai naudoja elektrostatinius principus, kad galėtų dirbti su plokštėmis, judančiais diržais, kurie yra įkraunami elektra, taip pat diskais, kurie perkelia krūvį link didelio potencialo elektrodo. Generatoriai naudoja du mechanizmus, kad generuotų krūvį, pavyzdžiui, triboelektrinį efektą, kitaip elektrostatinę indukciją. Taigi jis sukuria mažą srovę, taip pat labai aukštą įtampą dėl izoliacinių mašinų sudėtingumo ir jų neefektyvumo. Elektrostatinių generatorių galia yra maža, todėl jie niekada nebuvo naudojami elektros energijai gaminti. Praktinis šio generatoriaus pritaikymas yra tiekti energiją rentgeno vamzdeliams, taip pat atominių dalelių greitintuvams.

Kas yra elektros generatorius?

Pakaitinis elektros generatoriaus pavadinimas yra perdavimo dinamika, taip pat energijos paskirstymas elektros linijomis įvairioms reikmėms, tokioms kaip buitinė, pramoninė, komercinė ir kt. Tai taip pat taikoma orlaiviuose, automobiliuose, traukiniuose, laivuose, kuriuose gaminama elektros energija. . Elektros generatoriui mechaninę galią galima gauti per sukamąjį veleną, kuris yra lygiavertis veleno sukimo momentui, kuris padauginamas naudojant kampinį arba sukimosi greitį.

Mechaninę energiją galima gauti iš įvairių šaltinių, pavyzdžiui, krioklių / užtvankų garo turbinų, dujų turbinų ir vėjo turbinų hidraulinių turbinų, kur garai gali būti gaminami kaitinant iškastinį kurą, kitaip susidarant branduolio dalijimuisi. Dujinės turbinos gali deginti dujas tiesiai turbinoje, kitaip - dyzeliniai varikliai ir benzinas. Generatoriaus konstrukcija, taip pat jo greitis gali keistis, atsižvelgiant į mechaninio pirminio judėjimo savybes.

Generatorius yra mašina, paverčianti mechaninę energiją elektros energija. Jis veikia remdamasis elektromagnetinės indukcijos faradėjaus dėsnio principu. Faradėjų įstatymas teigia, kad kai laidininkas yra dedamas į kintantį magnetinį lauką, EMF yra sukeltas ir šis sukeltas EMF yra lygus srauto jungčių pokyčio greičiui. Šis EML gali būti generuojamas, kai tarp laidininko ir magnetinio lauko yra santykinis atstumas arba santykinis laiko pokytis. Taigi svarbūs generatoriaus elementai yra šie:

• Magnetinis laukas
• Laidininko judėjimas magnetiniame lauke

funkcijos

Pagrindinis elektros generatorių ypatybės įtraukti šiuos dalykus.

Galia

Elektros generatoriaus galios galia yra plati. Pasirinkus idealų generatorių, naudojant vienodą išėjimo galią galima lengvai patenkinti didelės ir mažos galios reikalavimus.

Kuras

Elektros generatoriams galima naudoti keletą degalų variantų, tokių kaip benzinas, dyzelinas, SND, gamtinės dujos.

Perkeliamumas

Elektros generatoriai yra nešiojami, nes jie buvo suprojektuoti su rankenomis ir ratais. Taigi, juos galima lengvai perkelti iš vienos vietos į kitą.

Triukšmas

Kai kurie generatoriai naudoja triukšmo mažinimo technologiją, kad būtų galima sumažinti triukšmo taršą.

Elektros generatoriaus statyba

Elektros generatorių galima konstruoti naudojant įvairias dalis, tokias kaip kintamosios srovės generatorius, kuro sistema, įtampos reguliatorius, aušinimo ir išmetimo sistema, tepimo sistema, akumuliatoriaus įkroviklis, valdymo skydelis, rėmas ar pagrindinis mazgas.

Generatorius

Energijos pavertimas generatoriuje yra žinomas kaip kintamosios srovės generatorius. Tai apima tiek stacionarias, tiek judančias dalis, kurios dirba kartu, kad sukurtų elektromagnetinį lauką, taip pat elektronus, tekančius elektros energijai gaminti.

Degalų sistema

Reikiamos energijos generavimui naudojama generatoriaus kuro sistema. Ši sistema apima kuro siurblį, kuro baką, grįžtamąjį vamzdį ir vamzdį, naudojamą varikliui ir bakui sujungti. Kuro filtras naudojamas šiukšlėms pašalinti dar nepasiekus variklio, o purkštukas priverčia kurą tekėti į degimo kamerą.

Variklis

Pagrindinė variklio funkcija yra tiekti elektros energiją generatoriui. Generatoriaus generuojamos galios diapazoną galima nuspręsti per variklio galią.

Įtampos reguliatorius

Šis komponentas naudojamas generuojamos elektros įtampai valdyti. Jei reikia, jis taip pat paverčia kintamą elektros energiją nuolatine.

Aušinimo ir išmetimo sistemos

Paprastai generatoriai gamina daug šilumos, todėl sumažinama šiluma dėl mašinos perkaitimo, naudojama aušinimo sistema. Išmetimo sistema naudojama dūmams pašalinti jos veikimo metu.

Tepimo sistema

Generatoriuje yra kelios mažos, taip pat judančios dalys, reikalingos joms pakankamai sutepti naudojant variklio alyvą, kad sklandžiai veiktų ir apsaugotų nuo perteklinio nusidėvėjimo. Tepalo kiekį reikia dažnai tikrinti kas 8 proceso valandas.

Akumuliatoriaus įkroviklis

Baterijos daugiausia naudojamos generatoriui tiekti energiją. Tai yra visiškai automatinis komponentas, naudojamas norint užtikrinti, kad akumuliatorius pasirengęs veikti, kai tik reikia, tiekiant jį naudojant stabilią žemo lygio įtampą.

Kontrolės skydelis

Valdymo skydelis naudojamas valdyti kiekvieną generatoriaus funkciją veikiant nuo pradžios iki pabaigos. Šiuolaikiniai įrenginiai gali suvokti, kada generatorius automatiškai įsijungia / išsijungia.

Rėmas / pagrindinis mazgas

Rėmas yra generatoriaus korpusas ir tai yra dalis, kurioje konstrukcija visa tai laiko savo vietoje.

Elektros generatoriaus darbas

Generatoriai iš esmės yra elektros laidininkų, paprastai varinės vielos, ritės, tvirtai suvyniotos ant metalinės šerdies ir sumontuotos apsisukti didelių magnetų ekspozicijos viduje. Elektros laidininkas juda per magnetinį lauką, magnetizmas sąveikauja su laidininko elektronais, kad sukeltų jo viduje esančios elektros srovės srautą.

Elektrinis generatorius

Laidininko ritė ir jos šerdis vadinami armatūra, jungiančia armatūrą su mechaninio maitinimo šaltinio, pavyzdžiui, variklio, ašimi. Vario laidininkas gali pasukti išskirtinai didesniu greičiu per magnetinį lauką.

Taškas, kai generatoriaus armatūra pirmą kartą pradeda suktis, tada geležies stulpų batuose yra silpnas magnetinis laukas. Kai armatūra pasisuka, ji pradeda kelti įtampą. Dalis šios įtampos atsiranda dėl lauko apvijų per generatoriaus reguliatorių. Ši įspūdinga įtampa sukuria stipresnę apvijos srovę, padidina magnetinio lauko stiprumą.

Išsiplėtęs laukas sukuria daugiau įtampos armatūroje. Tai, savo ruožtu, padidina srovę lauko apvijose ir dėl to didėja armatūros įtampa. Šiuo metu batų ženklai priklausė nuo srovės tekėjimo lauko apvijoje krypties. Priešingi ženklai duos srovei tekėti neteisinga kryptimi.

Kaip elektros generatorius sukuria elektrą?

Tiesą sakant, elektros generatoriai nekuria elektros, o ne sukuria energiją iš mechaninės į elektrinę ar cheminę į elektrinę. Ši energijos konversija gali būti atlikta užfiksuojant judesio galią ir paverčiant ją elektrine forma, stumiant elektronus iš išorinio šaltinio naudojant elektros grandinę. Elektros generatorius iš esmės veikia atvirkščiai nei variklis.

Kai kurie generatoriai, naudojami Hooverio užtvankoje, perduos didžiulę energijos dalį perduodami turbinų sukurtą galią. Generatoriai, naudojami komerciniuose, taip pat gyvenamuosiuose namuose, yra labai mažo dydžio, tačiau mechaninei jėgai generuoti jie priklauso nuo įvairių kuro šaltinių, tokių kaip dujos, dyzelinas, taip pat propanas.

Ši galia gali būti naudojama grandinėje srovei sukelti.
Kai ši srovė bus sukurta, ji bus nukreipta naudojant varinius laidus, kad maitintų išorinius prietaisus, mašinas, kitaip visas elektrines sistemas.

Dabartiniai generatoriai naudojasi Michaelo Faraday elektromagnetinės indukcijos principu, nes jis atrado, kad kai laidininkas sukasi magnetiniame lauke, tada gali būti suformuoti elektriniai krūviai, sukurti srovės srautą. Elektros generatorius yra susijęs su tuo, kaip vandens siurblys priverčia vandenį naudojant vamzdį.

Elektros generatorių tipai

Generatoriai skirstomi į tipus.

• Kintamosios srovės generatoriai
• Nuolatinės srovės generatoriai

Kintamosios srovės generatoriai

Jie taip pat vadinami kintamaisiais. Tai yra svarbiausia elektros energijos gamybos priemonė daugelyje vietų, nes šiais laikais visi vartotojai naudoja kintamą srovę. Jis veikia remdamasis elektromagnetinės indukcijos principu. Tai yra dviejų tipų: vienas yra indukcinis generatorius, kitas - sinchroninis generatorius.

Indukciniam generatoriui nereikia atskiro nuolatinės srovės sužadinimo, reguliatoriaus valdymo, dažnio valdymo ar valdiklio. Ši koncepcija įvyksta, kai laidininkų ritės pasisuka magnetiniame lauke, veikiančiame srovę ir įtampą. Generatoriai turėtų veikti pastoviu greičiu, kad būtų perduodama stabili kintamosios srovės įtampa, net jei nėra apkrovos.

Kintamosios srovės generatorius

Sinchroniniai generatoriai yra didelio dydžio generatoriai, daugiausia naudojami elektrinėse. Tai gali būti besisukančio lauko arba besisukančio armatūros tipas. Besisukančios armatūros tipo armatūra yra ties rotoriumi, o laukas - prie statoriaus. Rotoriaus armatūros srovė imama per slydimo žiedus ir šepečius. Jie yra riboti dėl didelių vėjo nuostolių. Jie naudojami mažos galios išvesties programoms. Besisukančio lauko tipo kintamosios srovės generatorius yra plačiai naudojamas dėl didelio energijos generavimo galimybių ir dėl to, kad nėra slydimo žiedų ir šepečių.

Tai gali būti 3 fazių arba dviejų fazių generatoriai. Dviejų fazių generatorius sukuria dvi visiškai atskiras įtampas. Kiekviena įtampa gali būti laikoma vienfaze įtampa. Kiekviena yra sukurta įtampa visiškai nepriklausoma nuo kitos. Trifazis generatorius turi trys vienfaziai apvijos išdėstytos taip, kad bet kurioje vienoje fazėje sukelta įtampa būtų pasislinkusi 120 ° nuo kitų dviejų.

Jie gali būti sujungti arba delta, arba wye jungtimis. „Delta Connection“ sistemoje kiekvienas ritės galas sujungtas kartu ir sudaro uždarą kilpą. Delta jungtis atrodo kaip graikų raidės Delta (Δ). „Wye Connection“ sistemoje vienas kiekvienos ritės galas sujungtas kartu, o kitas kiekvienos ritės galas paliekamas atviras išorinėms jungtims. „Wye Connection“ pasirodo kaip raidė Y.

Šie generatoriai yra supakuoti su varikliu arba turbina, kurie bus naudojami kaip variklių ir generatorių rinkiniai, ir naudojami jūrų, naftos ir dujų gavybos, kasybos mašinų, vėjo jėgainių ir kt.

Privalumai

Kintamosios srovės generatorių pranašumai yra šie.

• Šie generatoriai paprastai nereikalauja priežiūros, nes nėra šepečių.
• Lengvai sustiprinkite ir nužengti pro transformatorius .
• Dėl sustiprinimo funkcijos perdavimo ryšio dydis gali būti plonesnis
• Generatoriaus dydis yra santykinai mažesnis nei nuolatinės srovės įrenginio
• Nuostoliai yra santykinai mažesni nei nuolatinės srovės mašinų
• Šie generatorių pertraukikliai yra santykinai mažesni nei nuolatinės srovės pertraukikliai

Nuolatinės srovės generatoriai

Nuolatinės srovės generatorius paprastai yra naudojamas ne tinkle. Šie generatoriai suteikia sklandų maitinimą tiesiogiai į elektros kaupiklius ir nuolatinės srovės tinklus be naujos įrangos. Sukaupta galia perduodama į apkrovas nuolatinės srovės keitikliais. Nuolatinės srovės generatoriai gali būti valdomi nejudančiu greičiu, nes baterijos paprastai stimuliuoja atgauti žymiai daugiau degalų.

Nuolatinės srovės generatorius

Nuolatinės srovės generatorių klasifikacija

DC generatoriai klasifikuojami pagal tai, kaip jų magnetinis laukas vystosi mašinos statoriuje.

• nuolatinio magneto nuolatinės srovės generatoriai
• Atskirai sužadinkite nuolatinės srovės generatorius ir
• Savaime jaudinantys nuolatinės srovės generatoriai.

Nuolatinio magneto nuolatinės srovės generatoriams nereikia išorinio lauko sužadinimo, nes jis turi nuolatinius magnetus srautui gaminti. Jie naudojami mažos galios programoms, tokioms kaip dinamos. Norint sukurti magnetinį srautą, atskirai sužadinamiems nuolatinės srovės generatoriams reikalingas išorinis laukas. Mes taip pat galime keisti sužadinimą, kad gautume kintamą išėjimo galią.

Jie naudojami galvanizuojant ir rafinuojant. Dėl liekamojo magnetizmo, esančio statoriaus poliuose, savaiminio sužadinimo nuolatinės srovės generatoriai gali sukurti savo magnetinį lauką, kai tik jis įjungiamas. Tai yra paprasto dizaino ir nereikia turėti išorinės grandinės, kad būtų galima keisti lauko sužadinimą. Vėlgi, šie susijaudinę nuolatinės srovės generatoriai skirstomi į šunto, serijos ir sudėtinius generatorius.

Jie naudojami tokiose programose kaip akumuliatorių įkrovimas, suvirinimas, įprastos apšvietimo programos ir kt.

Privalumai

Nuolatinės srovės generatoriaus privalumai yra šie.

• Daugiausia nuolatinės srovės mašinos turi labai įvairias veikimo charakteristikas, kurias galima gauti pasirinkus lauko apvijų sužadinimo metodą.
• Išėjimo įtampa gali būti išlyginta reguliariai išdėstant ritinius aplink armatūrą. Tai lemia mažiau svyravimų, kurie yra pageidautini taikant kai kurias pastovios būsenos programas.
• Radiacijos nereikia ekranuoti, todėl kabelio kaina bus mažesnė, lyginant su kintamąja srove.

Kiti elektros generatorių tipai

Generatoriai skirstomi į skirtingus tipus, tokius kaip nešiojamieji, budėjimo ir keitikliai.

Nešiojamas generatorius

Jie yra labai naudojami skirtingose ​​programose ir yra prieinami skirtingomis konfigūracijomis keičiant galią. Tai yra naudinga įprastose nelaimėse, kai tinklo maitinimas sugadinamas. Jie naudojami gyvenamosiose, lengvesnėse komercinėse įstaigose, tokiose kaip parduotuvės, mažmeninės prekybos vietos, statybų lauke, siekiant tiekti energiją mažesniems įrankiams, lauko vestuvėms, kempingams, lauko renginiams ir tiekti žemės ūkio įrenginius, tokius kaip gręžiniai, kitaip lašinamos laistymo sistemos.

Šis generatorius yra varomas dyzelinu, kitaip dujomis, kad būtų užtikrinta trumpalaikė elektros energija. Pagrindinės nešiojamojo generatoriaus charakteristikos yra

• Jis praleidžia elektrą naudodamas vidaus degimo variklį.
• Tai gali būti prijungta prie įvairių įrankių, kitaip prietaisai per savo lizdus.
• Jį galima sujungti į antrines dalis.
• Jis naudojamas atokiose vietovėse.
• Šaldikliui, televizoriui ir šaldytuvui valdyti sunaudojama mažiau energijos.
• Variklio greitis turėtų būti 3600 aps./min., Kad tipinė srovė būtų 60 Hz srovės dažniu.
• Variklio sūkius galima valdyti per operatorių
• Jis suteikia maitinimą žibintams, taip pat įrankiams

Inverterio generatorius

Šio tipo generatoriai naudoja variklį, prijungdami jį prie kintamosios srovės generatoriaus kintamosios srovės generavimui, taip pat lygintuvą naudoja kintamosios srovės keitimui į nuolatinę galią. Jie naudojami šaldytuvuose, oro kondicionieriuose, valčių automobiliuose, kuriems reikalingos tam tikro dažnio vertės ir įtampa. Jie yra mažiau sunkūs ir kieti. Šio generatoriaus charakteristikos daugiausia apima:

• Tai priklauso nuo šiuolaikinių magnetų.
• Jis naudoja aukštesnes elektronines grandines.
• Elektrai gaminti ji naudoja 3 fazes.
• Jis palaiko stabilų prietaiso srovės tiekimą.
• Tai taupu energija, nes variklio greitis pats reguliuos, atsižvelgiant į reikiamą galią.
• Kai jis naudojamas su tinkamu įtaisu, jo kintamoji srovė gali būti pritvirtinta prie bet kokios įtampos ir dažnio.
• Tai yra lengvi ir naudojami automobilyje, valtyje ir kt.

Budėjimo generatorius

Tai yra vienos rūšies elektros sistema, naudojama veikti per automatinį perdavimo jungiklį, kuris duoda signalą įjungti prietaisą, kai jis praranda energiją. Geriausios budėjimo režimo generatoriaus savybės yra šios.

• Tai galima atlikti automatiškai
• Jis naudojamas budėjimo apšvietimo saugos sistemose, liftuose, gyvybės palaikymo įrangoje, medicinos ir priešgaisrinėse sistemose.
• Tai užtikrina stabilią galios apsaugą
• Jis nuolat stebi naudingumo galią
• Kiekvieną savaitę ji automatiškai atlieka savikontrolę, norėdama patikrinti, ar ji tinkamai reaguoja į galios praradimą.
• Jį sudaro du komponentai, tokie kaip automatinis perdavimo jungiklis ir budėjimo režimo generatorius
• Tai nustato energijos praradimą per kelias sekundes ir padidina elektros energiją
• Jis naudoja gamtines dujas, kitaip skystą propaną.
• Jis naudoja vidaus degimo variklį.

Pramoniniai generatoriai

Pramoniniai generatoriai yra kažkuo kitokie, palyginti su komercinėmis, kitaip gyvenamosiomis vietomis. Tai yra tvirti ir tvirti, kurie veikia sunkiomis sąlygomis. Maitinimo šaltinio charakteristikos svyruos nuo 20 kW – 2500 kW, 120–48 voltų ir 1 fazės iki 3 fazių maitinimo šaltinio.

Paprastai jie yra labiau pritaikyti, palyginti su kitais tipais. Šiuos generatorius galima klasifikuoti pagal degalus, naudojamus varikliui veikti, kad būtų galima generuoti elektros energiją. Kuras yra gamtinės dujos, dyzelinas, benzinas, propanas ir žibalas,

Indukciniai generatoriai

Šie generatoriai yra dviejų tipų, pavyzdžiui, jaudinantis ir išoriškai jaudinamas. Savęs susijaudinimas naudojamas vėjo malūnuose, kur vėjas naudojamas kaip netradicinis energijos šaltinis, kuris virsta elektros energija. Išorinis susijaudinimas naudojamas regeneracinio stabdymo sistemoms, tokioms kaip kranai, keltuvai, elektriniai lokomotyvai ir liftai.

Elektros generatoriaus priežiūra

Elektrinių generatorių priežiūra yra gana panaši į visų tipų variklius. Kiekvienam gamintojui labai svarbu žinoti apie visų generatorių priežiūrą. Įprasta priežiūra yra bendras patikrinimas, pvz., Nuotėkio tikrinimas, aušinimo skysčio lygis, žvilgsnis į žarnas ir diržus, kabelių ir akumuliatoriaus gnybtų tikrinimas. Svarbu ištirti alyvą, kad ji dažnai keistųsi. Alyvos keitimo dažnis daugiausia priklauso nuo gamintojo, kaip dažnai jis naudojamas. Jei generatorius naudoja dyzeliną, reikia pakeisti alyvą 100 valandų veiklai.

Kartą per metus filtravimas ir kuro valymas dyzelinius degalus labai greitai pablogins. Po kelių dienų veikimo šis kuras gali suirti dėl vandens taršos ir mikrobų, dėl kurių užsikimšusios kuro linijos ir filtrai. Kuro valymui biocidai per metus naudojami visų tipų generatoriuose, išskyrus budėjimo režimo generatorių, kur jis sulauks drėgmės.

Aušinimo sistema turėtų būti prižiūrima, nes išjungimo metu reikia prieinamais intervalais tikrinti aušinimo skysčio lygį.

Reikia patikrinti akumuliatoriaus energiją, nes akumuliatoriaus problemos gali sukelti gedimų. Norint pranešti apie dabartinę akumuliatoriaus būseną, reikia reguliariai atlikti bandymus. Tai apima elektrolito lygio, taip pat tikslaus elektros baterijų sunkumo, patikrinimą.

Taip pat labai svarbu 30 minučių kas savaitę išjungti generatorių esant apkrovai. Pašalinkite drėgmės perteklių, sutepkite variklį ir filtruokite degalus bei foliją. Kai generatoriaus bet kurioje vietoje randami kilnojamieji elementai, jie turi būti tolygiai.

Jei norite toliau tikrinti, turėtumėte tvarkyti savo įrašus, kad žinotumėte savo generatoriaus būseną.

Programos

elektros generatorių pritaikymas įtraukti šiuos dalykus.

• Visuose miestuose generatoriai tiekia daugumą elektros tinklų
• Jie naudojami transportuojant
• Mažos apimties generatoriai suteikia puikią atsargą buitinėms reikmėms, kitaip mažoms įmonėms
• Jie naudojami elektros varikliams vairuoti
• Jie naudojami prieš statant energiją statybų laukuose.
• Jie naudojami laboratorijose įtampos diapazonui nustatyti
• Energijos vartojimo efektyvumą, pvz., Degalų sunaudojimą, galima gerokai sumažinti

Trūkumai

Pagrindinis trūkumas yra tai, kad jie negali sustabdyti didelių įtampos svyravimų, dėl šios priežasties įprasto tipo generatoriai nėra tinkami naudoti jautriai įtampai vartotojams, tokiems kaip asmeniniai kompiuteriai. nešiojamieji kompiuteriai, televizoriai, kitaip muzikos sistemos, nes bloguoju atveju jie gali juos sugadinti.

Taigi visa tai yra apie elektros generatoriaus apžvalgą. Elektros generatorius veikia elektromagnetinės indukcijos principu. Šis principas buvo atrastas per Michaelą Faraday. Iš esmės generatoriai yra elektros laidininkų ritės arba paprastai varinė viela. Ši viela yra tvirtai suvyniota per metalinę šerdį ir dedama maždaug pasisukti didelių magnetų ekspozicijoje.

Elektros laidininkas sukasi magnetiniame lauke, o magnetizmas jungsis per laidininko elektronus, kad išprovokuotų srovės srautą. Čia laidininko ritė ir jos šerdis įvardijama kaip armatūra. Tai prijungta prie maitinimo šaltinio ašies. Dabar jūs aiškiai supratote generatorių veikimą ir tipus. Be to, bet kokie kiti klausimai šia tema arba dėl elektros ir elektroniniai projektai palikite komentarus žemiau.

Elektrinio generatoriaus vaizdo šaltinis: topalternatyvus