Ситуация, когда отключают электроэнергию, знакома многим. Но бывает, что электричества в помещении вообще нет и подвести его неоткуда. Строительство загородного дома, необходимость работы в «полевых условиях», периодические аварии на электростанциях — все это приводит к мысли о покупке собственной автономной электростанции. Именно так нужно воспринимать современный компактный электрогенератор.
Электрогенераторы применяются почти во всех сферах деятельности, где нужно обеспечить постоянство или автономность энергоснабжения. Особенно они необходим там, где рабочий процесс нельзя прервать даже на минуту.
Генераторы очень сильно различаются по своим характеристикам, и разобраться в них на первый взгляд достаточно сложно. Мы решили привести основные отличия электрогенераторов, которые работают на разных видах топлива.
В чем особенности бензиновых генераторов
Такой генератор – источник электроэнергии относительно небольшой мощности, поэтому его стоит покупать лишь в том случае, если нет необходимости в бесперебойной работе сети. Его предел – это 12 часов беспрерывной работы. За час работы такой агрегат потребляет примерно 1-2,5 литра топлива.
Несомненный плюс бензинового электрогенератора в том, что он не боится перепадов температуры и может работать в любую погоду. Его чаще всего используют в приусадебном хозяйстве, подойдет он и для загородного дома. Вес у таких установок обычно небольшой, поэтому его можно брать в поход.
Есть еще цифровые бензиновые генераторы, их еще часто называют инверторными, на них установлена специальная электроника, которая позволяет получать электричество от двигателя и преобразовывать его в напряжение 220 вольт.
Какие плюсы и минусы у использования газовых электрогенераторов
Такие генераторы работают на природном газе и пропанобутановых смесях. Их мощность составляет от 1,5 кВт до десятков тысяч. Даже при низком давлении газа, этот аппарат обеспечит вас электроэнергией. А время бесперебойной работы обычного газового генератора от баллона объемом 50 литров составляет около 20 часов. Одно из важнейших достоинств газовых электрогенераторов – это их экологическая безопасность. Благодаря отсутствию масштабных выхлопных газов, которые так часто встречаются в бензиновых моделях, газовые генераторы практически не токсичны.
Также стоит учитывать, что запустить двигатель у такого агрегата можно только при положительных температурах, поэтому желательно его устанавливать в отапливаемом помещении. Среди плюсов стоит отметить и бесшумную работу газовых электрогенераторов, а также отсутствие вибрации (низкое давление на поршень двигателя), непрерывную подачу топлива и высокую экономичность использования.
Газовые генераторы используются в большинстве случаев там, где потребляется большое количество электроэнергии (от 500 кВт). Их маленький размер обеспечивают компактность, что является довольно важным фактором на производстве. Этот агрегат справится со всеми поставленными перед ним задачами: его можно использовать для сельскохозяйственных нужд, магазинов, складов и других помещений. Хотя в последнее время газовые генераторы становятся популярными и в быту.
Электрогенератор: классификация и области использования
Электрогенератор – технологическое устройство, преобразующее тепловую, химическую либо механическую энергию вращения вала двигателя в электрическую. Находит применение в качестве источника резервного энергоснабжения различных бытовых и промышленных потребителей в случаях перебоев с подачей электроэнергии, а также для обеспечения постоянного электропитания дачных и коттеджных домов, выставочных и торговых павильонов, удаленных от магистральных электросетей населенных пунктов, летних лагерей, рабочих поселков и т.д.
Электрогенератор: классификация и области использования
Электрогенератор – технологическое устройство, преобразующее тепловую, химическую либо механическую энергию вращения вала двигателя в электрическую. Находит применение в качестве источника резервного энергоснабжения различных бытовых и промышленных потребителей в случаях перебоев с подачей электроэнергии, а также для обеспечения постоянного электропитания дачных и коттеджных домов, выставочных и торговых павильонов, удаленных от магистральных электросетей населенных пунктов, летних лагерей, рабочих поселков и т.д.
Электрогенераторы классифицируются в соответствие со следующими важнейшими техническо-эксплуатационными параметрами:
- сферой применения;
- типом используемого топлива;
- количеством фаз;
- мощностью.
В зависимости от сферы применения, различают бытовые, профессиональные и промышленные электрогенераторы. Бытовой электрогенератор представляют собой компактную силовую установку мощностью от 0.7 до 25 кВт, укомплектованную бензиновым либо дизельным двигателем внутреннего сгорания, с системой воздушного охлаждения. Используется преимущественно для обеспечения автономного (резервного) энергоснабжения маломощных бытовых приборов, дачных и коттеджных домовладений, слесарных мастерских, различного электроинструмента на строительных площадках. Характеризуется простотой в эксплуатации и обслуживании, небольшим весом, низким уровнем вибрации и шума.
Профессиональный электрогенератор применяется в качестве источника постоянного энергоснабжения больниц, административных и офисных зданий.Профессиональный электрогенератор применяется в качестве источника постоянного энергоснабжения больниц, административных и офисных зданий.данного типа находят широко используются в строительной отрасли, во время ведения аварийных, дорожно-строительных работ. Достоинствами профессиональных агрегатов являются высокий моторесурс, экономичный расход топлива, высокая надежность при работе в экстремальных условиях. К недостаткам стоит отнести значительный вес, высокий уровень шума при работе.
Промышленный электрогенератор большой мощности (свыше 100 кВт) применяется для энергоснабжения электрооборудования крупных производственных предприятий различных отраслей, фабрик и промышленных станций. Характеризуется высокой надежностью, большими габаритами, сложностью в техническом обслуживании.
В зависимости от типа используемого топлива, различают следующие виды электрогенераторов:
- бензиновые;
- дизельные;
- газовые.
Бензиновый электрогенератор вырабатывает электроэнергию, используя механическую энергию вращения вала бензинового двигателя внутреннего сгорания. Характеризуется ограниченным диапазоном мощности (от 0,7 до 18 кВт), мобильностью, сравнительно небольшим весом, простотой в использовании. Находит применение в основном в качестве резервного источника энергоснабжения небольших дачных домов, летних, лагерей. В силу небольшого моторесурса (500 моточасов) и высокой себестоимости вырабатываемой электроэнергии, практически не используется для постоянного энергоснабжения.
Дизельный электрогенератор характеризуется широким диапазоном мощностей, большим моторесурсом (свыше 5000 моточасов). Данные универсальные силовые установки используются для резервного электроснабжения поселков, больниц, школ, различного промышленного и строительного оборудования. Вследствие значительного веса (от 450 кг и более) и высокого уровня шума при работе, устанавливаются на укрепленный фундамент, в отдельных шумоизолированных помещениях. Сферой применения газового электрогенератора являются промышленные предприятия различных отраслей, частные домовладения, выставочные и торговые павильоны. Силовые установки данного типа характеризуются простотой в эксплуатации и обслуживании, высокая экологичностью, дешевизной потребляемого топлива и вырабатываемой электроэнергии.
В зависимости от количества фаз, электрогенераторы подразделяются на однофазные и трехфазные. Однофазные генераторы на 220 В используются для энергоснабжения приборов с 1-фазным питанием, в электросетях с 1-фазной разводкой. Трехфазные электрогенераторы на 220 и 380 В применяются для снабжения электрической энергией домов с 3-фазной разводкой сети, 1- и 3-фазных приборов, равномерно распределяя мощность между каждой из фаз.
Мощность электрогенераторов измеряется как в киловольт-амперах (кВА), так и в киловаттах (кВт). Различают номинальную и предельную (максимальную) мощность. На номинальной мощности электрогенератор работает основное время, на предельной – всего несколько секунд.
Мощность конкретной модели генераторной установки зависит от ее предназначения, вида потребляемого топлива. Так, диапазон мощности бензиновых электрогенераторов составляет от 0,5 до 18 кВт; дизельных – от 20 до 450 кВт и более; газовых – от 20-25 до 400 кВт и более.
Совокупную мощность всех подключаемых к электрогенератору энергопотребителей (в том числе – с высокими пусковыми токами) обязательно следует учитывать при его выборе. Это обусловлено тем, что многие бытовые и профессиональные электроприборы в момент включения потребляют намного больше энергии, чем в штатном режиме работы. Поэтому для обеспечения надежного и безопасного функционирования всех приборов, а также самого электрогенератора, следует предусмотреть запас мощности в 20-30%.
Что такое синхронный и асинхронный генератор
Инверторные генераторы отличаются от синхронных тем, что дают более ровную синусоиду тока, то есть переменный ток получается высокого качества, без скачков и перепадов, что наиболее важно для тонкой техники, такой как компьютеры, ЖК-телевизоры и прочее. Генераторы асинхронного типа малочувствительны к короткому замыканию и имеют высокую степень защиты от внешних воздействий. Но при данной конструкции вращающееся магнитное поле ротора не поддается регулировке, поэтому частота и напряжение на выходе генератора зависят от стабильности работы двигателя. Так что асинхронный генератор подходит только для таких электроприборов, которые не имеют высоких стартовых токов и устойчивы к перепадам напряжения.
Синхронные генераторы – самый распространенный вид бензиновых генераторов, их используют для обеспечения электропитанием бытовых приборов и аварийного освещения на временной промежуток не более 8-ми часов.
Устройство генератора переменного тока
Итак, относительно устройства генератора переменного тока и принципа его действия.
Наибольшее распространение получили генераторы переменного тока с неподвижным проводником. Обусловлено это тем, что ток возбуждения по отношению к току, который получают с генератора, небольшой. Если посмотрите на картинку, то увидите два кольца, по которым протекает ток обмотки возбуждения и это слабое звено любого генератора с обмоткой возбуждения. То есть, либо по кольцам через щётки мы подаем небольшой ток возбуждения, либо через кольца снимаем большой рабочий ток. В электричестве неподвижная часть генераторов или двигателей, на которой находится обмотка, называется статором. Подвижная часть может называться ротором или якорем.
Основные виды генераторов переменного тока
Видов генераторов довольно много. Попробуем классифицировать их по основным направлениям.
- По виду используемой энергии: Энергия ветра
- Энергия газа
- Энергия жидкого топлива
- Энергия тепла
- Энергия воды
- Однофазный
Есть и другие типы, но они менее распространены.
- По типу возбуждения: Независимое возбуждение. В этом случае на одном валу с генератором переменного тока находится еще и генератор постоянного тока, который питает только обмотку возбуждения. Возбуждение в таком случае может выполняться и любым другим источником тока, например, аккумулятором.
- Самовозбуждение. В этом случае, напряжение для обмотки возбуждения получают непосредственно с используемого генератора.
- Возбуждение с помощью магнитов, которые располагаются на статоре или на якоре, что значительно упрощает устройство генератора, но с помощью такого способа получить мощные генераторы не получится.
Синхронный генератор : схема, устройство, принцип работы
Что значит синхронный по отношению к двигателю или генератору? Если совсем просто, то частота переменного тока жёстко зависит от скорости вращения ротора электрической машины и наоборот. Таким образом, можно относительно легко контролировать частоту переменного тока. Сам по себе синхронный генератор имеет ряд преимуществ, благодаря которым стал наиболее распространенным. Скажу вам по большому секрету, именно синхронные генераторы используются на всех станциях, где производят электричество.
Приводным двигателем (на схеме обозначен как ПД) может выступать любое вращающее устройство: двигатель, турбина, крыльчатка ветряной мельницы или водяного колеса. На одном валу с ПД находится ротор генератора с обмоткой возбуждения. На обмотку подается постоянное напряжение и вокруг обмотки образуется магнитное поле. Когда ротор вращается, в обмотках статора возникает ЭДС, то есть появляется напряжение, только уже переменное, частота которого зависит от скорости вращения ротора n1 и количества пар полюсов p. Частоту ЭДС можно высчитать по формуле.
Асинхронный генератор: схема, устройство, принцип работы
Устройство асинхронного генератора
Асинхронный генератор, это, по сути, асинхронный двигатель. То есть, любой асинхронный двигатель можно перевести в режим генерации энергии и наоборот. Конструктивно, устройство, которое называют генератором, выполнено таким образом, чтобы иметь хорошее охлаждение. Глубоко останавливаться на принципе действия асинхронных машин не будем, но вкратце расскажу, почему их называют асинхронными на примере двигателя.
Когда на обмотки статора подается напряжение, образуется магнитное поле, у трёхфазных двигателей оно круговое, у однофазных эллипсообразное, стремящееся к круговому. Магнитное поле начинает пересекать витки обмотки статора. В короткозамкнутой обмотке ротора возникает ЭДС, то есть напряжение, а поскольку обмотка короткозамкнутая, по ней начинает протекать ток, который тоже создает магнитное поле. Взаимодействие этих магнитных полей приводит ротор в движение. Что будет, если скорость ротора станет равна скорости магнитного поля, создаваемого статором? Правильно, магнитное поле статора перестанет пересекать обмотку ротора. Это можно сравнить с тем, что две машины двигаются на одинаковой скорости. Вроде бы машины двигаются, но при этом по отношению друг к другу они словно стоят на месте, просто земля с большой скоростью проносится под машинами. Так вот, как только скорость ротора и скорость магнитного поля статора станут одинаковыми, в обмотке ротора перестанет вырабатываться ЭДС, прекратится взаимодействие магнитных полей статора и ротора и ротор начнёт останавливаться. Поэтому скорость вращения ротора асинхронного двигателя всегда несколько меньше скорости вращения магнитного поля статора и эта величина называется скольжение.
