Allt om kraftgeneratorer

Att veta allt om elektriska generatorer är nödvändigt inte bara för ingenjörer, produktionschefer och olika chefer, som man brukar tro. Kunskap om principen för driften av en elektrisk strömgenerator är en grundläggande allmän kulturell kunskap om den moderna världen. Att förstå typerna av generatorer, vad de består av, hur man väljer en enhet, kan avsevärt förbättra ditt eget liv och garantera komfort även med ett plötsligt strömavbrott.

Det är omöjligt att säga exakt vilka specialister som uppfann elgeneratorn - många ingenjörer och elingenjörer har arbetat med den i decennier. Arbetet med en sådan teknik fortsätter även under 2000-talet, när det verkar som om inget väsentligt kan läggas till. Ett avgörande steg mot skapandet av en generator var upptäckten av samspelet mellan det elektriska fältet och den magnetiska nålen 1820. Gradvis var det möjligt att upptäcka att en elektrisk ström erhålls endast i ett rörligt magnetfält eller när en ledare rör sig i det. Äran av en sådan upptäckt delas av Anjos Yedlik (Österrike, 1827) och Michael Faraday (England, 1831).

Även om den första var en ungersk vetenskapsman, var hans brittiska kollegas insatser mycket mer kända. Det var han som grundligt och omfattande undersökte elektromagnetisk induktion, och inte bara försökte skapa en specifik mekanism. Dessutom kunde Yedlik bara gå från prototyper till en fullfjädrad dynamomaskin först på 1850-talet. Men Michael Faraday skapade en elgenerator (även om den fortfarande är ofullkomlig) redan 1831. Dynamomaskiner var historiskt sett den första typen, men på grund av kommuteringens storlek och komplexitet lämnade de scenen.

Men Det arkaiska livegenskapet tillät inte att dra fördel av lovande utveckling, och snart gick prioritet oåterkalleligt till de industriellt utvecklade staterna. Fram till 1851 tillverkades alla generatorer endast med permanentmagneter; under de kommande 16 åren var det möjligt att öka effekten på grund av enkla elektromagneter. Under åren 1866-1867 presenterade flera utvecklare på en gång elektriska maskiner med självexciterade magneter.

Generatorn till den belgisk-franska uppfinnaren Zenob Gramm, byggd 1870, började först användas i stor utsträckning för industriella ändamål. När dieselmotorn väl kom, kom en oidentifierad utvecklare på hur den skulle användas som generatordrift. Redan på 1920-talet började dieselgeneratorer användas aktivt i industrin. Forskning av fysiker på 1940-talet ledde till skapandet av magnetohydrodynamiska generatorer. Men sådana system kan uteslutande användas vid stora kraftverk, det finns inga utsikter för deras inhemska användning.

Vilken elektrisk generator som helst omvandlar en mekanisk impuls till en elektrisk ström. Den erhålls genom att vrida en trådspole placerad i ett magnetfält. Spolen är uppdelad i två huvuddelar: en styvt fixerad magnet och en trådram. Båda spoländarna är mekaniskt förbundna med en glidring som glider på kolborsten. Denna borste leder en elektrisk ström.

Principen för generatorns drift innebär också att pulsen som genereras av den roterande delen går till den inre kontaktringen. Detta händer exakt i det ögonblick en del av ramen passerar nära den norra kanten av magneten. Växelströmskällan fungerar vanligtvis enligt principen om den så kallade starkströmsgenereringen.

Den börjar verka när tändsystemet startas. I detta ögonblick rör sig strömmen genom släpringarna till borstenheten och till magnetiseringssystemet. Där genererar han ett magnetfält. En rotor ansluten till vevaxeln genererar elektromagnetiska svängningar. En inducerad växelström genereras vid återspolningsterminalen. Den självexciterade generatorns vridningsfrekvens stiger till en viss nivå, och efter det triggas likriktaren.

Även om den grundläggande principen för strömgenerering är interaktionen mellan magnetfältet, rotorn och statorn, kan olika källor för mekanisk energi rotera en rörlig del. De kan vara:

• flödande vatten;

• varm ånga;

• vind;

• förbränningsmotorer.

Den synkrona typen av generator kännetecknas av sammanträffandet av torsionsfrekvenserna hos statorerna och rotorerna. En permanentmagnet används som rotor. När enheten startas börjar rotorn generera ett svagt fält. Så fort varven ökar börjar en stor elektrisk kraft genereras. Pulsen passerar genom spänningsregulatorn och skickas till det elektriska nätverket.

Asynkrona modeller körs kontinuerligt i ett retardationsläge. Rotorn snurrar i förväg och dess orientering sammanfaller med orienteringen av magnetfältet som genereras av statorn. Rotorer kan vara antingen fas- eller ekorrburar.

Magnetfältet i asynkrona enheter kan inte justeras. Därför bestäms strömmens frekvens och strömstyrka direkt av antalet varv på apparaten. Under de senaste decennierna har elektrokemiska generatorer, som genererar vätebaserad ström, spelat en betydande roll. De försöker användas i bilar, men hittills har det inte varit möjligt att ersätta förbränningsmotorn. En annan version av generatorn - solbatteriet fungerar med hjälp av den fotoelektriska effekten.

Extremt autonom typ - det här är manuella kraftverk. I dem erhålls mekanisk rörelse på grund av operatörens muskelstyrka. Självklart, det finns inget behov av att räkna med hög produktivitet och långvarig drift. Men du kan tryggt bli aktuell i alla situationer när du inte kan använda varken bränsle eller vind- eller vattenenergi. Därför kan sådana generatorer ingå i nödpaket på flygplan, som används i nödfall av expeditioner, militären och så vidare. Villkorligt autonoma elektromagnetiska enheter - på en bensindriven.

Det finns enfasiga och trefasiga enheter. I hus och lägenheter krävs sällan trefas strömförsörjning. Undantaget är gamla motorer, värmeelement till bastu och liknande utrustning.

En enkel tumregel säger: om nätverket förbrukar 20 kW eller mindre, är det liten mening i tre faser.

De huvudsakliga enheterna som används är utformade för att fungera kontinuerligt. De går vanligtvis på diesel, även om det finns undantag. Sådan utrustning kan ge strömförsörjning dygnet runt, och det är den som är installerad i stora kraftverk och värmekraftverk. Standby-generatormodeller är designade för nödsituationer (när strömförsörjningen plötsligt bryts).Även arbetet pågår ibland utan avbrott, men bara under några timmar.

Generatorer för hushållsbruk presenteras i ett brett utbud. Nästan alla av dem ger enfasström. Normala värden är 220 V, 50 Hz. De mest kraftfulla hushållsapparaterna används till och med för svetsning, såväl som för att driva små verkstäder och biltjänster.

För produktionsändamål behövs kraftfulla stationära elektriska generatorer. De används också för:

• stora byggprojekt;

• mikrodistrikt;

• solid stugbebyggelse;

• hamnar;

• järnvägsstationer;

• sjukhus;

• läroanstalter;

• kontorscentra.

System som drivs av vind eller strömmande vatten finns bara i mer eller mindre stora kraftverk. Det är inte så lätt att använda dem i fält (vandrings)förhållanden och till och med bara hemma. Detta gäller särskilt för hydrogeneratorer. När det gäller värmekraftverk för privat bruk, kör de nästan alltid på bensin och ger ut begränsad effekt, enheter som är mer kraftfulla än 20 kW kan hittas sällan. Vanligtvis använder de AI-92-bensin, användningen av AI-76 och AI-95 är endast möjlig ibland, och även då rekommenderas det inte.

Anläggningar som drivs med diesel producerar ibland upp till 3 MW ström. De kommer att ge energi även till en stor stugby med garage och liknande infrastruktur.

Även relativt svaga modeller är lämpliga för att mata ström till svetsmaskiner.

Moderna elektriska generatorer tillverkade i Ryssland utmanar med säkerhet utländska produkter. De mest populära märkena är:

• "Svarog";

• "Kaliber";

• Energomash;

• Energo.

Utbudet av ryska leverantörer inkluderar både hushållsversioner med en effekt på 1000-2000 W och seriösa semi-industriella prover med en effekt på upp till 5000 W. Slutligen finns det till och med betydligt mer kraftfulla modeller som kommer att hjälpa byggare och produktionsorganisatörer. Ett antal generatorer som produceras i Ryska federationen är utrustade med avancerad övervaknings- och kontrollelektronik som övervakar tekniska parametrar. Det finns dock även enklare versioner – som är mycket stabilare under svåra förhållanden. Slutligen kommer ryska företags produkter definitivt att vara tillgängliga för konsumenterna.

Den högsta effekten når 2200 watt. Driftspänning - förväntad 220 V.

Utmärkta generatorer levereras också av det franska företaget SDMO. I allmänhet är det en av världsledande inom produktion av elektriska generatorer av olika typer och kapacitet. Du kan enkelt hitta ett SDMO bensinkraftverk som kan lösa nästan alla tänkbara uppgifter. De erbjuder attraktiv prestanda. Det franska företagets sortiment omfattar modeller med speciella ramar som dämpar vibrationer. Utrustad med utmärkta elektroniska komponenter.

K10M-modellen uppmärksammar sig själv. Den ger 230 V spänning och styrs från fjärrkontrollen. En strömbrytare tillhandahålls, förmågan att arbeta vid - 30 grader. Ett antivibrationssystem är installerat på ramen. Det finns även en 12V laddningsgenerator.

Det konkurrerande företaget Caiman gick in på den ryska marknaden relativt nyligen. Men hon har redan lyckats visa fördelarna med sina produkter så övertygande som möjligt. Dess modeller är designade för minimalt buller, och de kan säkert installeras även inne i huset. Alla generatorer av detta märke uppfyller de högsta miljökraven.Naturligtvis innehåller Caiman-sortimentet enheter av olika kapacitet och storlekar.

Filtret ser till att generatorn startar även på extremt dammiga platser. Automatiseringen säkerställer att start utan olja inte är möjlig. Det är också värt att notera:

• ett par uttag skyddade från fukt;

• garanti för batteritid upp till 210 minuter;

• genomtänkt kylutrustning;

• utmärkt borstlöst system som inte kräver sofistikerat underhåll.

Den tyska tillverkaren Endress har en mycket bra position på marknaden. I Tyskland självt, vilket redan säger mycket, är dess enheter extremt populära. Företaget använder aktivt avancerade komplexa lösningar. I likhet med tidigare leverantörer omfattar sortimentet hela utbudet av strömförsörjningsalternativ. Effekten hos huvuddelen av modellerna varierar från 1500 till 9000 W. Nästan alla Endress-enheter kan leverera 220 och 380 V.

Ett bra exempel är ESE 404 YS Diesel. Denna version är uppskattad för sin tillförlitlighet och låga bränsleförbrukning. Enhetens kraft når 3,9 kVA. Spänningen för enfasgeneratorn är 230 V. Det elektriska skyddet är IP23.

På tal om tyska leverantörer skulle det vara dumt att ignorera ett annat populärt märke - Fubag. Dess kraftgeneratorer är inte sämre i kvalitet än åtminstone den mer kända svetsutrustningen. Fubag-specialister bryr sig inte bara om de tekniska egenskaperna, utan också om den ursprungliga designen, vilket gör det lättare att serva. Generatorerna av detta märke tillhör formellt den professionella kategorin. Men de används inte mindre framgångsrikt i den privata sektorn.

Konstruktörerna tog hand om överbelastningsskydd, nivån på elektriskt motstånd är IP23. Den fyrcylindriga installationen ger en ström på 54 A. Vid en belastning på 75 % kommer enheten att arbeta upp till 10 timmar.

Ryska konsumenter har länge uppskattat fördelarna med kraftgeneratorer av märket Resanta. De prisas för:

• högteknologiska detaljer;

• enkel service;

• utmärkt vikt-till-effekt-förhållande;

• utspänningens stabilitet.

I sortimentet sticker modellen BG 4000 R, som går på bensin, ut. Effekt - 3 kW, bränsleklass - AI-92. Synkronborstsystemet fungerar felfritt, informationen förs till användaren av displayen. Tändstiftsnyckel, knopp ingår i satsen. Faktum är att produktionen sker i Kina.

Bland de kinesiska företagen sticker varumärket ELITECH ut positivt. I vårt land har han varit känd sedan 2008. Sådana generatorer är inte bara av hög kvalitet, utan också opretentiösa och mångsidiga. ELITECHs produkter använder den senaste tekniken och därför har företaget lyckats pressa tillbaka många av de tidigare marknadsledarna. Gasgeneratorer från detta företag kännetecknas av en kombinerad start, de kan göras i stationär eller mobil form.

Ett exempel på en enkel hushållsgenerator är BES 950 R. Med en tankkapacitet på 4,4 liter ger den en ström på 2,8 A. Start sker i manuellt läge. Automation övervakar oljenivån och stänger av enheten vid behov. Den överliggande ventilens tvåtaktsmotor har en enda luftkyld cylinder. Ljudvolymen når 56 dBA. Norska kraftgeneratorer förtjänar inte särskilt omnämnande, till skillnad från märken:

• Makita;

• Hitachi;

• Hyundai;

• Kipor;

• Ranger.

Att köpa en "bara tyst" enhet är inte helt rimligt. Samt den mest kraftfulla enheten. Först och främst bör du bestämma för vilket ändamål generatorn ska användas:

• i säsongsbetonad strömförsörjning;

• som ett backup-skyddsnät;

• som en nödlösning;

• som en permanent energikälla.

För turister, jägare, fiskare och en del av kommersiella konsumenter är det mer korrekt att välja en mobil generator.Han kommer också att passa sommarboende. Men enhetens kraft är avgörande. Det måste vara balanserat: en svag teknik kommer inte att "dra ut" uppgiften, och en alltför stark teknik kommer att slösa resurser.

Antalet faser är också mycket relevant. Endast enfasapparater kan drivas från en enfasgenerator. Men för hushålls- och förortsbruk är detta inte alltför viktigt. Trefasmodeller måste användas för att utrusta byggarbetsplatser, industriföretag och deras individuella verkstäder. Viktigt: de levererar inte mer än 1/3 av effekten per fas.

En annan viktig aspekt är bränslet som används. Bensinmodellen låter dig leverera ström till huset vid periodiska fel. Dessa enheter är kompakta, relativt lätta och har lite brus. De används aktivt av små kommersiella företag - både produktion och handel. Dieselmodifieringar är dyra, bullrar mycket, men de ger ut mycket ström och kan fungera länge utan avbrott. Modeller är värdefulla där elnät saknas som klass.

Ballong flytande gas är betydligt billigare än bensin. Detta läge är ännu mer fördelaktigt när det är anslutet till en motorväg. Asynkrona enheter är designade för strömförsörjning i det fria, de bör även användas för särskilt fuktiga rum.

Problemet är dock att borstlösa generatorer inte vet hur de ska leverera felfritt högkvalitativ ström med en optimal sinusvåg. Hushållsapparater och datorer drivs bäst av synkrona enheter. Även känsligheten för dammskador motiveras av de stabila parametrarna och höga strömegenskaper. En kopparlindad generator är dyrare, men den leder värme mycket bättre och har utmärkt effekt. Dessutom bör du vara uppmärksam på:

• närvaron av ett AVR-system (utan det kan strömstörningar bryta telefoner, surfplattor och bärbara datorer);

• manuell eller elektrisk starttyp;

• närvaron av ett alternativ för automatisk start (och ibland stopp);

• stängt eller öppet hölje (det första alternativet är mer stabilt och pålitligt, men det kan överhettas);

• nedräkning av motortimmar (tillåter underhåll i tid);

• bränsleförbrukning;

• recensioner;

• leverantörens tjänstekapacitet.

Vilken generator du ska välja, se nedan.

En översikt över HUTER DY6500LXA-generatorn, se nedan.