Всичко за генераторите на енергия

Познаването на всичко за електрическите генератори е необходимо не само за инженери, ръководители на производство и различни мениджъри, както обикновено се смята. Познаването на принципа на действие на генератора на електрически ток е основно общокултурно познание за съвременния свят. Разбирането на видовете генератори, от какво се състоят, как да изберете устройство, може значително да подобри собствения ви живот и да гарантира комфорт дори при внезапно прекъсване на тока.

Невъзможно е да се каже точно кои специалисти са изобретили генератора на електричество - много инженери и електроинженери работят по него от десетилетия. Работата по такава техника продължава дори през 21-ви век, когато, изглежда, не може да се добави нищо съществено. Решаваща стъпка към създаването на генератор е откриването на взаимодействието на електрическото поле и магнитната стрелка през 1820 г. Постепенно беше възможно да се открие, че електрически ток се получава само в движещо се магнитно поле или когато в него се движи проводник. Честта на подобно откритие се споделя от Аньос Йедлик (Австрия, 1827 г.) и Майкъл Фарадей (Англия, 1831 г.).

Въпреки че първият беше унгарски учен, усилията на британския му колега бяха много по-известни. Той беше този, който задълбочено и изчерпателно изследва електромагнитната индукция, а не просто се опита да създаде специфичен механизъм. Освен това Yedlik успя да премине от прототипи към пълноценна динамо машина едва през 1850-те години. Но Майкъл Фарадей създава генератор на електричество (макар и все още несъвършен) през 1831 г. Динамо машините исторически са били първият тип, но поради размера и сложността на комутацията те напуснаха сцената.

Но архаичното крепостничество не позволяваше да се възползват от обещаващите разработки и скоро приоритетът неотменимо отиде в индустриално развитите държави. До 1851 г. всички генератори се произвеждат само с постоянни магнити; през следващите 16 години е възможно да се увеличи мощността благодарение на прости електромагнити. През годините 1866-1867 няколко разработчици наведнъж представиха електрически машини със самовъзбуждащи се магнити.

Генераторът на белгийско-френския изобретател Зеноб Грам, построен през 1870 г., за първи път започва да се използва широко за промишлени цели. След като се появи дизеловият двигател, неидентифициран разработчик измисли как да го използва като задвижване на генератора. Още през 20-те години на миналия век дизеловите генератори започват да се използват активно в индустрията. Изследванията на физиците през 40-те години на миналия век доведоха до създаването на магнитохидродинамични генератори. Но такива системи могат да се използват изключително в големи електроцентрали, няма изгледи за домашната им употреба.

Всеки електрически генератор преобразува механичен импулс в електрически ток. Получава се чрез усукване на намотка от тел, поставена в магнитно поле. Бобината е разделена на две основни части: твърдо фиксиран магнит и телена рамка. И двата края на бобината са механично свързани чрез плъзгащ пръстен, плъзгащ се върху въглеродната четка. Тази четка провежда електрически ток.

Принципът на работа на генератора също така предполага, че импулсът, генериран от въртящата се част, отива към вътрешния контактен пръстен. Това се случва точно в момента, в който част от рамката премине близо до северния ръб на магнита. Източникът на променлив ток обикновено работи на принципа на така нареченото генериране на силен ток.

Той започва да действа при стартиране на запалителната система. В този момент токът през плъзгащите пръстени се придвижва към четковия възел и към системата за възбуждане. Там той генерира магнитно поле. Ротор, свързан към коляновия вал, генерира електромагнитни трептения. В терминала за пренавиване се генерира променлив индуциран ток. Честотата на усукване на самовъзбуждащия се генератор се повишава до определено ниво и след това се задейства токоизправителят.

Въпреки че основният принцип на генерирането на ток е взаимодействието на магнитното поле, ротора и статора, различни източници на механична енергия могат да въртят движеща се част. Те могат да бъдат:

• течаща вода;

• гореща пара;

• вятър;

• Двигатели с вътрешно горене.

Синхронният тип генератор се отличава със съвпадението на честотите на усукване на статорите и роторите. Като ротор се използва постоянен магнит. Когато устройството се стартира, роторът започва да генерира слабо поле. Веднага щом оборотите се увеличат, започва да се генерира голяма електрическа сила. Импулсът преминава през регулатора на напрежението и се изпраща към електрическата мрежа.

Асинхронните модели работят непрекъснато в режим на забавяне. Роторът се върти преди време и неговата ориентация съвпада с ориентацията на магнитното поле, генерирано от статора. Роторите могат да бъдат фазови или с катерици.

Магнитното поле в асинхронните устройства не може да се регулира. Следователно честотата и амперажът на тока се определят директно от броя на завъртанията на апарата. През последните десетилетия значителна роля изиграха електрохимичните генератори, които генерират ток на основата на водород. Те се опитват да бъдат използвани в автомобили, но досега не е било възможно да се измести двигателят с вътрешно горене. Друг вариант на генератора - слънчевата батерия работи чрез фотоелектричния ефект.

Изключително автономен тип - това са ръчни електроцентрали. При тях се получава механично движение благодарение на мускулната сила на оператора. Разбира се, не е необходимо да се разчита на висока производителност и дългосрочна експлоатация. Но можете уверено да получите ток във всяка ситуация, когато не можете да използвате нито гориво, нито вятърна, нито водна енергия. Следователно такива генератори могат да бъдат включени в аварийни комплекти на самолети, използвани в спешни случаи от експедиции, военни и т.н. Условно автономни електромагнитни устройства - на бензиново задвижване.

Има еднофазни и трифазни устройства. В къщи и апартаменти рядко се изисква трифазно захранване. Изключение правят стари двигатели, нагревателни елементи за сауна и подобно оборудване.

Едно просто правило гласи: ако мрежата консумира 20 kW или по-малко, няма смисъл от три фази.

Основните използвани устройства са проектирани да работят непрекъснато. Обикновено работят с дизелово гориво, въпреки че има изключения. Такова оборудване може да осигури денонощно захранване и именно то е инсталирано в големи електроцентрали и топлоцентрали. Моделите на резервни генератори са предназначени за извънредни ситуации (когато захранването внезапно е прекъснато).Работата също понякога продължава без прекъсване, но само за няколко часа.

Генераторите за домакинска употреба са представени в широка гама. Почти всички от тях осигуряват еднофазен ток. Нормалните стойности са 220 V, 50 Hz. Най-мощните домакински уреди се използват дори за заваряване, както и за захранване на малки работилници и автосервизи.

За производствени цели са необходими мощни стационарни електрически генератори. Използват се и за:

• големи строителни проекти;

• микрорайони;

• масивни вилни селища;

• пристанища;

• жп гари;

• болници;

• образователни институции;

• офис центрове.

Системи, задвижвани от вятър или течаща вода, се срещат само в повече или по-малко големи електроцентрали. Не е толкова лесно да ги използвате в полеви (туризъм) условия и дори само у дома. Това важи особено за хидрогенераторите. Що се отнася до топлоелектрическите централи за лична употреба, те почти винаги работят на бензин и дават ограничена мощност, рядко могат да се намерят устройства с мощност, по-мощна от 20 kW. Обикновено те използват бензин AI-92, използването на AI-76 и AI-95 е възможно само от време на време и дори тогава не се препоръчва.

Инсталациите, работещи с дизелово гориво, понякога произвеждат до 3 MW ток. Те ще осигурят енергия дори за голямо вилно селище с гаражи и подобна инфраструктура.

Дори относително слабите модели са подходящи за подаване на ток към заваръчните машини.

Съвременните електрически генератори, произведени в Русия, уверено предизвикват чуждестранни продукти. Най-популярните марки са:

• "Сварог";

• "Калибър";

• Енергомаш;

• Енерго.

Гамата от руски доставчици включва както битови версии с мощност 1000-2000 W, така и сериозни полуиндустриални образци с мощност до 5000 W. И накрая, има дори значително по-мощни модели, които ще помогнат на строителите и организаторите на производство. Редица генератори, произведени в Руската федерация, са оборудвани с усъвършенствана електроника за управление и наблюдение, която следи техническите параметри. Има обаче и по-прости версии - които са много по-стабилни в трудни условия. И накрая, продуктите на руските фирми определено ще бъдат достъпни за потребителите.

Най-високата мощност достига 2200 вата. Работно напрежение - очаквано 220 V.

Отлични генератори се доставят и от френската компания SDMO. Като цяло е един от световните лидери в производството на електрически генератори от различни видове и мощности. Можете лесно да намерите SDMO бензинова електроцентрала, която може да реши почти всяка възможна задача. Предлагат атрактивно изпълнение. Гамата на френския концерн включва модели със специални рамки, които гасят вибрациите. Оборудван с отлични електронни компоненти.

Моделът K10M привлича вниманието към себе си. Осигурява 230 V напрежение и се управлява от дистанционното управление. Осигурен е захранващ прекъсвач, възможност за работа при - 30 градуса. На рамката е монтирана антивибрационна система. Има и 12V генератор за зареждане.

Конкурентната компания Caiman навлезе на руския пазар сравнително наскоро. Тя обаче вече е успяла да демонстрира максимално убедително достойнствата на своите продукти. Неговите модели са проектирани за минимален шум и могат безопасно да се монтират дори вътре в къщата. Всички генератори от тази марка отговарят на най-високите екологични стандарти.Разбира се, гамата на Caiman включва устройства с различен капацитет и размери.

Филтърът гарантира, че генераторът се стартира дори на изключително прашни места. Автоматизацията ще гарантира, че стартирането без масло не е възможно. Също така си струва да се отбележи:

• чифт изходи, защитени от влага;

• гаранция за автономна работа до 210 минути;

• внимателно охладително оборудване;

• отлична безчеткова система, която не изисква сложна поддръжка.

Немският производител Endress заема много добра позиция на пазара. В самата Германия, което вече говори много, нейните устройства са изключително популярни. Компанията активно използва модерни комплексни решения. Както при предишните доставчици, гамата включва цялата гама от опции за захранване. Мощността на основната част от моделите варира от 1500 до 9000 W. Почти всички устройства Endress могат да доставят 220 и 380 V.

Добър пример е ESE 404 YS Diesel. Тази версия е оценена заради своята надеждност и нисък разход на гориво. Мощността на устройството достига 3,9 kVA. Номиналното напрежение на еднофазен генератор е 230 V. Електрическата защита е IP23.

Говорейки за немски доставчици, би било глупаво да пренебрегнем друга популярна марка - Fubag. Неговите генератори на енергия не отстъпват по качество поне на по-известната заваръчна техника. Специалистите на Fubag се грижат не само за техническите характеристики, но и за оригиналния дизайн, което улеснява обслужването. Генераторите на тази марка формално принадлежат към професионалната категория. Те обаче се използват не по-малко успешно в частния сектор.

Дизайнерите се погрижиха за защита от претоварване, нивото на електрическо съпротивление е IP23. Четирицилиндровата инсталация осигурява ток от 54 А. При натоварване от 75% устройството ще работи до 10 часа.

Руските потребители отдавна са оценили предимствата на електрогенераторите с марка Resanta. Те се хвалят за:

• високотехнологични детайли;

• лекота на обслужване;

• отлично съотношение тегло/мощност;

• стабилност на изходното напрежение.

В асортимента се откроява моделът BG 4000 R, който работи на бензин. Мощност - 3 kW, клас на гориво - AI-92. Синхронната система за четкане работи безупречно, информацията се довежда до потребителя от дисплея. Ключ за свещи, копче са включени в комплекта. Всъщност производството се извършва в Китай.

Сред китайските компании марката ELITECH се откроява благоприятно. У нас той е познат от 2008 г. Такива генератори са не само с високо качество, но и непретенциозни и гъвкави. Продуктите на ELITECH използват най-новите технологии и затова компанията успя да отблъсне много от бившите лидери на пазара. Газовите генератори на тази компания се отличават с комбиниран старт, те могат да бъдат направени в стационарна или мобилна форма.

Пример за обикновен домакински генератор е BES 950 R. С капацитет на резервоара от 4,4 литра, той осигурява ток от 2,8 A. Стартирането става в ръчен режим. Автоматиката следи нивото на маслото и изключва устройството при необходимост. Двутактовият двигател с горен клапан има единичен цилиндър с въздушно охлаждане. Силата на звука достига 56 dBA. Норвежките генератори на енергия не заслужават специално споменаване, за разлика от марките:

• Makita;

• Hitachi;

• Hyundai;

• Кипор;

• Рейнджър.

Купуването на „само тихо“ устройство не е съвсем разумно. Както и най-мощното устройство. На първо място, трябва да решите за каква цел ще се използва генераторът:

• при сезонно захранване;

• като резервна предпазна мрежа;

• като аварийно решение;

• като постоянен източник на енергия.

За туристи, ловци, рибари и част от търговските потребители е по-правилно да изберете мобилен генератор.Той ще отговаря и на летните жители. Но мощността на устройството е от решаващо значение. Тя трябва да бъде балансирана: слабата техника няма да "издърпа" задачата, а прекалено силната техника ще похаби ресурси.

Броят на фазите също е много важен. От еднофазен генератор могат да се захранват само еднофазни уреди. Въпреки това, за домашна и крайградска употреба, това не е твърде важно. Трябва да се вземат трифазни модели за оборудване на строителни обекти, промишлени предприятия и техните отделни работилници. Важно: те дават не повече от 1/3 от мощността на фаза.

Друг важен аспект е използваното гориво. Бензиновият модел ще ви позволи да подадете ток към къщата в случай на периодични повреди. Тези устройства са компактни, относително леки и имат малко шум. Те се използват активно от малки търговски фирми - както производствени, така и търговски. Дизеловите модификации са скъпи, вдигат много шум, но издават много ток и могат да работят дълго време без прекъсване. Моделите са ценни там, където електрическите мрежи липсват като клас.

Балонният втечнен газ е значително по-евтин от бензина. Този режим е още по-изгоден, когато е свързан с магистрала. Асинхронните устройства са предназначени за захранване на открито, те трябва да се използват и за особено влажни помещения.

Проблемът обаче е, че безчетковите генератори не знаят как да доставят безупречно висококачествен ток с оптимална синусоида. Домашните уреди и компютрите се захранват най-добре от синхронни устройства. Дори податливостта към увреждане от прах се оправдава от стабилните параметри и високите характеристики на тока. Алтернаторът с медна навивка е по-скъп, но провежда топлина много по-добре и има отлична мощност. Освен това трябва да обърнете внимание на:

• наличието на AVR система (без нея токовите удари могат да счупят телефони, таблети и лаптопи);

• ръчен или електрически тип стартер;

• наличието на опция за автоматично стартиране (а понякога и спиране);

• затворен или отворен корпус (първият вариант е по-стабилен и надежден, но може да прегрее);

• отброяване на часовете на двигателя (позволяващо навременна поддръжка);

• разход на гориво;

• прегледи;

• сервизните възможности на доставчика.

Кой генератор да изберете, вижте по-долу.

Преглед на генератора HUTER DY6500LXA, вижте по-долу.