Как работает электрогенератор: Генератор электрического тока: электромеханический, бензиновый и индукционный

Содержание

Принцип работы и устройство электрогенератора

Автор DUNDUK На чтение 5 мин. Опубликовано

Прежде чем приступать к принципу работы электрогенератора, необходимо хоть немного разобраться с его устройством.


Бытовой электрический генератор состоит из двигателя (силового агрегата) и генератора — узел, преобразующий механическую энергию в электрическую. В бытовых миниэлектростанциях, чаще всего, применяются двигатели внутреннего сгорания — дизельные или бензиновые. Не стоит отдельно выделять газовые электрогенераторы, т.к. они — это доработанный бензиновый генератор.

Электрические генераторы бывают синхронными и асинхронными. Какие хуже, а какие лучше? Из всей литературы, которую мне удалось прочесть в Интернете по этому поводу, я пришел к следующему выводу:

  1. Асинхронные электрогенераторы. Они более дешёвые. Данные генераторы обеспечивают поддержание напряжения в сети с высокой точностью, поэтому позволяют подключать к ним аппаратуру, чувствительную к перепадам напряжения (например, медицинское оборудование, другие электронные устройства).
    Подобные генераторы позволяют подключать к ним электроинструменты и электродвигатели с реактивной мощностью до 30% от номинала Это пожалуй их главные и единственный большие плюсы. Минус — данный генератор во время пуска потребляет кратковременно 1.5-3 кратную мощность. Асинхронный электрогенератор с трудом переносит пиковые перегрузки.
  2. Синхронные генераторы выдают потребителю более качественное электричество, чем асинхронные. Также они способны переносить 3-х кратные пусковые перегрузки. В профессиональных и стационарных электростанциях устанавливаются только синхронные генераторы. Синхронные генераторы — менее точны, но, тем не менее, они пригодны для аварийного электропитания офисов, холодильных установок, оборудования загородных домов, дач, строительных объектов. Такие электрогенераторы без проблем справляются с энергоснабжением электроинструментов и электродвигателей с реактивной нагрузкой до 65% от своего номинала.

Что же из себя представляет электрогенератор

   Принцип работы любого электрического генератора основан на явлении электромагнитной индукции.

Электромагнитная индукция преобразовывает механическую энергию двигателя (вращение) в энергию электрическую. Принцип магнитной индукции: если в однородном магнитном поле В равномерно вращается рамка, то в ней возникает, переменная Э.Д.С., частота которой равна частоте вращения рамки. Будем ли мы вращать рамку в магнитном поле, или магнитное поле вокруг рамки, либо магнитное поле внутри рамки, результат будет один — Э.Д.С., изменяющаяся по гармоническому закону.

Вот теперь и поговорим о асинхронном и синхронном генераторе более подробно.

Используйте на своих сайтах и блогах или на YouTube кликер для adsense

Синхронный электрогенератор — это синхронная машина, работающая в режиме генератора в которой частота вращения магнитного поля статора равна частоте вращения ротора. Ротор с магнитными полюсами создает вращающееся магнитное поле, которое пересекая обмотку статора, наводит в ней ЭДС. В синхронном генераторе ротор выполнен виде постоянного магнита или электромагнита.

Число полюсов ротора может быть два, четыре и т.д., но кратно двум. В бытовых электростанциях используется, как правило, ротор с двумя полюсами, чем и обусловлена частота вращения двигателя электростанции 3000 об/мин. Ротор, при запуске электростанции, создает слабое магнитное поле, но с увеличением оборотов, увеличивается и ЭДС в обмотке возбуждения. Напряжение с этой обмотки через блок автоматической регулировки (AVR) поступает на ротор, контролируя выходное напряжение за счет изменения магнитного поля. Например, подключенная индуктивная нагрузка размагничивает генератор и снижает напряжение, а при подключении емкостной нагрузки происходит подмагничивание генератора и повышение напряжения. Это называется «реакцией якоря». Для обеспечения стабильности выходного напряжения необходимо изменять магнитное поле ротора путем регулирования тока в его обмотке, что и обеспечивается блоком AVR. Преимуществом таких генераторов является высокая стабильность выходного напряжения, а недостатком — возможность перегрузки по току, так как при завышенной нагрузке, регулятор может чрезмерно повысить ток в обмотке ротора.

Еще к недостаткам синхронного генератора можно отнести наличие щеточного узла, который рано или поздно придется обслуживать. Благодаря такому способу регулировки, вне зависимости от изменения тока нагрузки и оборотов двигателя электростанции стабильность выходного напряжения генератора остается очень высокой, примерно ±1%.

Асинхронный электрогенератор — асинхронная машина (двигатель) работающая в режиме торможения, ротор которой вращается с опережением, но в том же направлении что и магнитное поле статора. В зависимости от типа обмотки, ротор может быть короткозамкнутым либо фазным.

Вращающееся магнитное поле, созданное вспомогательной обмоткой статора, индуцирует на роторе магнитное поле, которое вращаясь вместе с ротором, наводит ЭДС в рабочей обмотке статора, так же как и в синхронном генераторе. Вращающееся магнитное поле остается всегда неизменным и не регулируется, вследствие чего напряжение и частота на выходе генератора зависит от частоты оборотов ротора, а следовательно от стабильности работы двигателя электростанции.

Несмотря на простоту обслуживания, малую чувствительность к короткому замыканию и невысокую стоимость, асинхронные генераторы применяются достаточно редко, так как имеются ряд недостатков: асинхронный генератор всегда потребляет намагничивающий ток значительной силы, поэтому для его работы необходим источник реактивной мощности (конденсаторы), зависящий от активно-индуктивного характера нагрузки; ненадежность работы в экстремальных условиях; возбуждение асинхронного генератора зависит от случайных факторов и происходит, как правило, при скорости превышающей или равной синхронной; зависимость выходного напряжения и частоты тока от устойчивости работы двигателя и т.д.

Как работает автомобильный генератор? Как его проверить? Какие неисправности случаются?

 26. 12.2019

Как работает генератор?

Принцип работы автомобильных генераторов одинаковый и основан на электромагнитной индукции. Электрический ток возникает в замкнутой рамке при пересечении ее вращающимся магнитным полем. Таким образом, для работы генератора необходимо, чтобы в нем вращалось магнитное поле.

Собственное, вращающееся магнитное поле создается ротором. Сразу отметим, что в автомобильном генераторе нет постоянных магнитов. Т.е. постоянного магнитного поля в генераторе просто нет. Однако магнитное поле появляется на обмотке ротора после подачи на него тока. Обмотка ротора правильно называется «обмоткой возбуждения». Она создает магнитное поле при повороте ключа зажигания. Далее после запуска двигателя ротор начинает вращаться. Ток вырабатывается в трех отдельных обмотках статора. Этим же током далее питается обмотка возбуждения, т.е. потребление тока от АКБ прекращается.

 

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть видеообзор про автомобильные генераторы.

 

Выбрать и купить генератор для интересующей вас модели автомобиля вы можете в нашем каталоге б/у запчастей.

 

 

Снятый с обмоток статора переменный ток стабилизируется в устройстве, называемом «выпрямитель», также известном как диодный мост. Благодаря ему выходной ток генератора – постоянный и выпрямленный. В нем присутствует шесть силовых диодов. Половина диодов соединена с силовым плюсом генератора, половина – с его «массой», т.е. корпусом. Также в выпрямителе могут присутствовать слаботочные диоды, через которые подключена обмотка возбуждения. Диоды – это полупроводники, которые пропускают ток только в одном направлении.

 

 

Также в генераторе есть реле-регулятор напряжения. На контакты реле с диодов приходит снятое со статора силовое напряжение. Если его недостаточно, т.е. напряжение меньше 14 Вольт, реле увеличивает напряжение на обмотке возбуждения. При усилении магнитного поля увеличивается силовое напряжение. Необходимая величина – 14-14,5 Вольт.

 

 

Здесь же добавим, что магнитное поле увеличивает усилие, с которым вращается ротор. Эта нагрузка через приводной ремень передается на коленвал. Таким образом, включение электрических потребителей и, главным образом, их общая мощность, непосредственно влияют на расход топлива.

 

Именно благодаря регулированию тока в обмотке ротора производительность генератора не зависит от скорости вращения ротора и силы тока нагрузки. Разумеется, до определенных пределов, ограниченных общей мощностью генератора. Сам по себе регулятор напряжения – чисто электронное устройство.

 

 

Ток возбуждения подается по подпружиненным графитовым щеткам, контактирующим с контактными кольцами на роторе.

 

 

На более современных автомобилях применяется бесщеточные индукторные генераторы. В них применяется отдельная неподвижная обмотка возбуждения с намагниченным магнитопроводом. Ротор представляет собой звезду с 6-ю лучами, а статор не 3-х, а 5-фазный. Такие генераторы самовозбуждаются, т.е. могут работать без АКБ.

 

Обгонная муфта генератора

Мощные генераторы оснащаются шкивом с обгонной муфтой. В данном случае она служит демпфером, который гасит инерции коленвала и самого ротора генератора, не позволяет тяжелому и нагруженному ротору генератора ударять и подгонять ремень навесного оборудования при снижении его скорости движения. Т.е. если скорость ремня падает или ремень останавливается при глушении двигателя, то ротор генератора может свободно продолжать вращаться. При неисправности обгонной муфты, т.е. ее заклинивании, во время работы двигателя можно увидеть сильную вибрацию приводного ремня возле муфты. А при остановке двигателя раздается скрип ремня – это вращающийся по инерции ротор генератора прокручивает заклинившую муфту относительно ремня.

 

 

Подключение генератора. Самые распространенные выводы и клеммы.

К проводке автомобиля генератор подключается не только силовым проводом и контактом с «массой». Силовой выход – клемма 30 – помечен буквой «B» (батарея). Отдельный минусовой контакт – клемма 31 – на генераторе обозначается буквами E, B-, GRD.

 

 

У генератора обязательно есть выход на контрольную (индикаторную) лампу. Через этот же выход подается небольшое напряжение для намагничивания ротора. Такой контакт помечен буквой «L» (лампа). Горящая лампа указывает на отсутствие зарядки. Кстати, лампочка тухнет при выравнивании потенциалов, т.е. когда на контакте L появится «плюс». Это происходит в тот момент, когда генератор начинает вырабатывать ток.

 

Также контрольная лампа может подключаться через контакт «D+». Нюанс в том, что в этом случае по этому же контакту питается регулятор напряжения. По контакту «S» (сенсор) измеряется напряжение для контроля.

 

 

На генераторах дизельных двигателей нередко присутствует контакт «W». Это выход с одной из обмоток статора, по которому подключается тахометр.

 

 

По контакту «FR» или «DFM» регулятор напряжения соединяется с ЭБУ для контроля нагрузки на генератор. Если нагрузка высока, то электроника повышает обороты холостого хода или отключает некоторые потребители.

 

На генераторе может присутствовать контакт «D» c очень разным функционалом. «D» может обозначать и Digital, и Drive. Например, по нему можете передаваться цифровой сигнал, как на автомобилях Ford. На генераторах японских автомобилей по этому контакту подается ток для управления регулятором напряжения. Также это может быть просто пустой контакт.

 

 

Почему генератор выходит из строя?

Поломки генераторов можно разделить на механические и электрические.

По механике – это нарушение вращения ротора из-за износа или разрушения подшипников. Подклинивающий генератор может привести к обрыву ремня навесного оборудования. Также может возникнуть люфт подшипников.

 

Графитовые щетки постоянно изнашиваются из-за трения с контактными кольцами на роторе. Правда, они сделаны с запасом и служат сотни тысяч км и огромное количество моточасов. Предельная длина щеток – 5 мм.

Если контакт щеток с кольцами ротора пропадает, то генератор перестает функционировать. Обмотка возбуждения не намагничивается, ток не возникает.

 

 

Диоды в выпрямителе выходят из строя из-за нагревов, вызванных перегрузками. Тут можно сказать, что есть генераторы с некорректно подобранными диодами, которые просто не служат достаточно долго. И в целом силовые диоды рассчитаны на номинальный ток с минимальным запасом.

Также отметим, что диодный мост может выйти из строя на вашем автомобиле при неправильном прикуривании. Дело в том, что из-за высокого потребления тока стартером и севшим АКБ другой машины диоды в вашем генераторе просто пробивает током. Правильно прикуривать другой автомобиль так: подсоединяетесь к его АКБ, несколько минут с заведенным двигателем подзаряжаете его, затем глушите свой двигатель, даже вынимаете ключи из замка зажигания. И только после этого позволяете пациенту завестись.

 

 

Если неисправность возникает в реле-регуляторе, то генератор не выдает достаточного напряжения. В этом случае опять же пропадает зарядка. Кроме того, реле-регулятор может стать причиной утечки тока. Для некоторых генераторов есть рекомендация менять реле-регуляторов через определенные пробеги.

Также зарядка может пропасть или отсутствовать при нагрузке в случае межвиткового замыкания.

 

 

Проверка снятого генератора без машины

Снятый и неразобранный генератор можно проверить при помощи таких вспомогательных вещей, как заряженный АКБ и некое устройство, с помощью которого можно раскрутить ротор генератора (шуруповерт или дрель с подходящей головкой). Также нужно правильно подключить индикаторы – лампы. Одна лампа грубо покажет наличие зарядки, другая покажет работоспособность реле-регулятора.

 

 

Более точные и точечные проверки проводятся на разобранном и заведомо неисправном генераторе для поиска конкретного неисправного узла.

 

Генератор на автомобиле проверяется с помощью мультиметра. Для начала необходимо замерить напряжение на самой АКБ. В идеале напряжение должно быть порядка 12,5 Вольт. После запуска двигателя напряжение на АКБ должно составлять не менее 13,8 Вольт и не более 14,5 Вольт.

 

Есть старый дедовский метод со скидыванием клеммы АКБ во время работы двигателя. Типа если двигатель не заглохнет, то генератор бодрячком. На сегодняшний день таким образом нельзя проверять работу генератора скидыванием клеммы с АКБ на работающем авто. Если так сделаете, то через пару недель пройдет пробой одного из диодов.

 

Отдельного упоминания заслуживают генераторы с подключением P-D (терминалом P-D, «импульс-управление»). Они не имеют регулятора напряжения. Регулятор находится в ЭБУ. Оттуда же подается напряжение для обмотки возбуждения. Таким образом, их нельзя проверить методом с подключением индикаторной лампы и подачи возбуждения через нее. Ее просто подключить некуда, а возбуждение подается через силовой контакт. Такие генераторы проверяются на специальном стенде или при помощи самодельного реле-регулятора, способного подать импульс на обмотку ротора.

Принцип работы и устройство автомобильного генератора

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 7 мин. Просмотров 255

Генератор  входит в электрическую систему любого автомобиля. Его задача – преобразование механической работы в электроэнергию, необходимую для питания всех электрических систем. Автомобильный генератор должен отвечать следующим условиям:

  1. Его характеристики должны быть подобраны так, чтобы при любом режиме движения они позволяли превышать прогрессивную разрядку аккумулятора.
  2. Выдаваемое напряжение должно оставаться стабильным в широком диапазоне частоты вращения генератора, чтобы не повредить устройства бортовой сети автомобиля.


Принцип работы генератора и его конструктивные узлы одинаковы на всех автомобилях, эти устройства различаются только выходными параметрами, размерами и надежностью, которая зависит от качества изготовления.

Теоретические основы

Работа генератора переменного тока основана на явлении электромагнитной индукции. Если взять катушку с проводом и присоединить к ней гальванометр (чувствительный амперметр для фиксации малых значений силы тока), замкнув проводник, и поднести к ней магнит, в ней возникнет электрический ток, что и покажет гальванометр.   

При этом учитывайте, что ток возникает в тех случаях, когда магнит движется, причем, при его приближении ток идет в одну сторону, а при удалении – в другую, что и фиксирует стрелка гальванометра. Из этого можно сделать выводы об условиях, необходимых для возникновения электрического тока:

  • требуется замкнутый проводник с большим количеством витков;
  • он должен попасть в переменное магнитное поле, которое нарастает при приближении магнита и уменьшается при его удалении;
  • ток, возникший при увеличении магнитного поля, будет противоположен току, возникающему при его уменьшении.

Чтобы обеспечить постоянное изменение магнитного поля, пронизывающего катушку с проводником, его можно просто вращать, добившись изменения направления тока, равного частоте вращения магнита, поскольку к ней будут поочередно приближаться то южный, то северный полюс магнита. Эта принципиальная система и лежит в основе устройства генератора переменного тока.

Конструкция и принципы функционирования  

Устройство генератора автомобиля намного сложнее, чем принципиальная схема, воспроизводящая суть явления электромагнитной индукции. Из специальных стальных пластин набирается конструкция с пазами, в которые укладываются катушки с проводниками, соединяемые в единую электрическую цепь. Это называется обмоткой статора, если внутри нее начать вращения магнита, на контактах его цепи появится напряжение. Величина этого напряжения будет напрямую зависеть от силы магнита и скорости его вращения.

Устройство ротора

Чтобы избавиться от этого негативного эффекта, ведь автомобильный генератор переменного тока должен выдавать напряжения в строго определенных параметрах, вместо постоянного магнита в статор устанавливают электромагнит. Он представляет собой стальной сердечник с намотанным медным проводом, через который пропускается электрический ток. В этом случае сердечник превращается в магнит, сила которого зависит от величины тока, пропускаемого через провод. Обмотка подключается к аккумулятору через медные кольца и графитовые щетки, один контакт через замок зажигания присоединяется к плюсовой клемме, а второй – через массу к минусовой. Для придания магнитному полю нужного направления обмотка помещается в шестиполюсные сердечники. Этот элемент называется ротор и помещается вовнутрь сердечника.

При замыкании цепи через ключ зажигания через обмотку проходит электрический ток, сердечник намагничивается, создавая достаточно мощное магнитное поле. Но, поскольку работа генератора основана на явлении электромагнитной индукции, ротор должна вращать сторонняя сила. Для этого он присоединяется к коленчатому валу двигателя. Ось ротора устанавливается на  подшипники на передней и задней крышках генератора, чтобы он мог свободно вращаться.

В заднюю крышку монтируется узел со щетками и реле регулятора напряжения генератора, а также диодный мост, к которому подключена обмотка статора. Диодный мост в генераторе нужен, чтобы преобразовать переменный ток, получаемого на статоре в постоянный.

Принцип работы диодного моста состоит в том, что группа диодов, находящихся в нем, пропускает ток только в одном направлении, выравнивая его характеристики, в результате на выходе получается постоянный ток с напряжением 12 В, который подается на выводной контакт. Щетки поджимаются мягкими пружинками к кольцам ротора для поддержания постоянного контакта. 

Интегральный регулятор напряжения, который устанавливается сверху на щеткодержатель, снижает ток от замка зажигания, что приводит к снижению напряжения в обмотке статора при увеличение оборотов двигателя и частоты вращения ротора.

Получение электрического тока

Назначение генератора – в обеспечении всех электрических систем автомобиля энергией. Чтобы в обмотке статора появился электрический ток, ротор должен создавать переменное магнитное поле, вращаясь внутри статора. Для этого используется энергия вращения коленчатого вала двигателя.

На вал ротора устанавливают клинообразный шкив, надежно закрепленный гайкой. Он соединяется с подобным шкивом на коленвале ременной передачей. Ранее для этого использовался вспомогательный ролик, теперь же используется только два шкива с поликлиновым ремнем. Ротор, вращаясь вместе с валом двигателя, создает магнитное поле, на статоре возбуждается напряжение, питающее все элементы системы автомобиля.

На современных автомобилях в шкиве ротора появилась обгонная муфта генератора. Она позволяет существенно продлить срок службы этого устройства и его приводного ремня. При разгоне и торможении, на холостом  ходу, двигатель работает под различными нагрузками, поэтому частота вращения коленчатого вала будет отличаться. Если он резко замедляется, то вал генератора будет по инерции пытаться вращаться с прежней скоростью, что приведет к рывку на ремне и негативно скажется на механическом состоянии всей системы. При постоянном повторении такой ситуации ремень очень скоро, как правило, через 20 тыс. км, просто разорвется.

Обгонная муфта в шкиве генератора состоит и внутренней и внешней обоймы. Внешняя присоединена через ремень к коленвалу, а внутренняя – к валу ротора. В момент резкого замедления вала она проскальзывает и ротор продолжает вращаться по инерции, в то же время подклинивающие элементы не дают ей проскальзывать, когда частота вращения вала увеличивается. В этом устройство и принцип действия генератора постоянного тока на автомобиле схожи с обычным велосипедом, когда при вращении педалей заднее колесо раскручивается, а при их остановке продолжает вращаться по инерции. Теперь ремни генераторов ходят по 100 тыс. км и более.

Реле регулятора напряжения

Интегральный регулятор напряжения необходим, чтобы в бортовую сеть подавалось напряжение, соответствующее ее номинальным параметрам. Устройство простейшего генератора таково, что при увеличении частоты вращения скорость изменения магнитного потока ротора пропорционально увеличивается, как и выходное напряжение. Если этим процессом не управлять, то напряжение достигнет той величины, при которой все бортовые системы выйдут из строя.

Принцип работы реле регулятора генератора состоит в том, что при увеличении частоты вращения статора, оно через специальный датчик, присоединенный к цепи статора, отслеживает опасное увеличение напряжения. При помощи механической или электронной системы управления контактами, реле уменьшает ток, подаваемый на обмотку ротора, в результате чего увеличение частоты компенсируется снижением силы магнитного поля, и значение напряжения остается в норме.

Видео: Как работает генератор простыми словами

Заключение

Устройство и принцип работы автомобильного генератора практически не отличается от других установок подобного типа, кроме наличия диодного моста, выравнивающего переменное напряжение. Кроме того, на крупных установках требуется дополнительное устройство, которое называется возбудитель генератора.

Среди распространенных поломок этого устройства – обрыв ремня, о чем просигнализирует индикатор разрядки аккумулятора, который будет гореть при движении. Чтобы избежать этой проблемы, требуется периодически проверять его натяжку, для чего нужно просто нажать на ремень и посмотреть в инструкции по эксплуатации, на сколько миллиметров он должен вжиматься.

Иногда из строя выходят щетки или реле регулятора, которые меняются единым узлом. Если при работающем моторе отключить клемму аккумулятора, высок риск выхода из строя (пробой) диодного моста, который тоже нужно будет заменить.

Бензиновый генератор — руководство для новичков

В чем разница между бытовыми и промышленными (профессиональными) генераторами, вполне очевидно. Первые предназначены для использования населением, вторые используются для электроснабжения промышленного оборудования. Также нет сложностей в определении разницы между переносными и стационарными электростанциями. Как правило, переносные генераторы имеют небольшую мощность (до 5 кВт) и предназначены в основном для бытового использования.

А вот определить разницу между двухтактными и четырехтактными приборами неспециалисту уже трудно. Двухтактные установки — это маломощные агрегаты, способные выдавать не более 1 кВт. Всё, что выдает больше мощности, комплектуется четырехтактным двигателем.

Что касается выбора между однофазным и трехфазным генератором, то для бытового использования вполне хватит и одной фазы. Дорогостоящая трехфазная электростанция предназначена для запитки мощного промышленного оборудования.

Наконец, о мощности бензиновых электростанций. Для бытовых целей вполне достаточно генератора мощностью до 4 кВт. Такой агрегат с лихвой обеспечит энергией не только частный дом, но даже небольшой цех или магазин. Правда, следует иметь в виду, что бензогенераторы малой мощности не рассчитаны на круглосуточную работу. После каждых 4 часов двигателю нужно давать перерыв, чтобы остыть.

Бензиновые генераторные установки, мощность которых находится в пределах 4-15 кВт, предназначены для снабжения торговых предприятий средней площади, а также строительных площадок и производственных цехов с небольшим количеством не очень мощных приборов-потребителей. Благодаря более прочной конструкции электростанции этого класса могут безостановочно работать весь день — 10 часов.

Мощные установки, способные генерировать более 15 кВт, используются для электроснабжения промышленных объектов, больших магазинов, а также офисных зданий. Устройства этого типа устанавливаются стационарно, часто в специальных помещениях или крытых павильонах.

Электрогенератор. Краткая история и принципы работы

Электрический генератор (от латинского — «производитель») — устройство, вырабатывающее электрическую энергию, то есть преобразующее механическую энергию в электрический ток.

Благодаря изобретению генератора уже в середине XIX в. у промышленности и населения появилась реальная возможность производства и использования электричества, например, для работы станков или освещения домов и улиц. Кстати, электрические двигатели постоянного тока по своей конструкции практически полностью аналогичны генераторам. Более того, если вращать якорь электромотора постоянного тока (например, от электрической машинки или другой игрушки), он, как и генератор, начнет вырабатывать ток.

Принцип работы первого генератора

В 1831 г. английский ученый Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию. Сущность этого открытия заключалась в том, что если вращать проводник между полюсами магнита, то в нем возникнет электромагнитное поле. Такое поле возбуждает движение электронов, и по проводнику начинает течь электрический ток. Благодаря этому открытию стало возможным создание электрического генератора и электрического двигателя.

Электрическая цепь

Как работает электрогенератор?

Работа электрогенератора состоит во взаимодействии статора, ротора и контактных колец. Статор во включенном генераторе остается неподвижным. Расстояние между статором и ротором составляет всего лишь несколько миллиметров, поэтому между ними возникает очень сильное магнитное поле, и в обмотке ротора появляется электрический ток большой мощности. Обмотка статора при подаче напряжения от внешнего источника превращается в электромагнит.

Ротор соединен с валом механического устройства (двигатель внутреннего сгорания, ветряной или водяной двигатель и т. п.) и вращается во время работы генератора. Обмотка ротора в момент своего движения постоянно пересекает магнитное поле, создаваемое обмотками статора, и в ней образуется электрический ток.

Такая конструкция позволила избавиться от больших и тяжелых постоянных магнитов. Контактные кольца предназначены для съема электрической энергии с обмоток ротора. Они представляют собой барабан со множеством медных пластин, к которым подключены обмотки ротора. Снаружи с ними соприкасаются графитовые щетки, к которым с помощью проводов подключен потребитель электрической энергии.

Устройство генератора

Современный водяной двигатель

В современных водяных двигателях колесо с лопастями заменено более скоростной водяной турбиной (образовано от слова «турбо» — «вихрь»). Чаще всего она имеет спиральный кожух, по форме напоминающий раковину улитки. Вода поступает в широкий конец кожуха. Так как «коридор», по которому она течет, все время сужается, ее напор увеличивается.

Затем усиленный поток воды поступает на вогнутые лопатки турбины, которая расположена в центре «улитки», и вращает ее. Так энергия потока воды преобразуется в механическую работу.

Электричество из воды

В наши дни электричество производят на гидроэлектростанциях, которые используют энергию движущейся воды.

Схема работы гидроэлектростанции

Гидроэлектростанция состоит из двух основных частей: энергоблока и плотины (или дамбы), накапливающей воду. В энергоблоке расположены генераторы, вырабатывающие электрический ток. Их роторы вращаются благодаря водяным турбинам. Так энергия потока воды преобразуется в электрическую.

Гидроэлектростанции-гиганты

Одна из самых мощных в мире гидроэлектростанций была построена в Китае на реке Янцзы и получила название «Три ущелья». Ее бетонная плотина имеет длину 2309 м и высоту 185 м. Общая мощность электрогенераторов станции составляет почти 23 МВт (1 МВт = 1 млн Вт). За год они вырабатывают около 100 млрд кВт/ч электроэнергии.

Лишь немногим меньше электроэнергии вырабатывает гидроэлектростанция «Итайпу», расположенная на реке Парана (на границе Бразилии и Парагвая), которая имеет самую большую плотину. Высота этого гигантского сооружения достигает 196 м, а длина — 7235 м.

Поделиться ссылкой

Как работает генератор переменного тока?

Генератор превращает механическую энергию в электрическую путем вращения проволочной катушки в магнитном поле. Электрический ток вырабатывается и тогда, когда силовые линии движущегося магнита пересекают витки проволочной катушки {рисунок справа). Электроны {голубые шарики) перемещаются по направлению к положительному полюсу магнита, а электрический ток течет от положительного полюса к отрицательному. До тех пор, пока силовые линии магнитного поля пересекают катушку (проводник), в проводнике индуцируется электрический ток.

Аналогичный принцип работает и при перемещении проволочной рамки относительно магнита {дальний рисунок справа), т. е. когда рамка пересекает силовые линии магнитного поля. Индуцированный электрический ток течет таким образом, что его поле отталкивает магнит, когда рамка приближается к нему, и притягивает, когда рамка удаляется. Каждый раз, когда рамка изменяет ориентацию относительно полюсов магнита, электрический ток также изменяет свое направление на противоположное. Все то время, пока источник механической энергии вращает проводник (или магнитное поле), генератор будет вырабатывать переменный электрический ток.

Принцип действия генератора переменного тока

Простейший генератор переменного тока состоит из проволочной рамки, вращающейся между полюсами неподвижного магнита. Каждый конец рамки соединен со своим контактным кольцом, скользящим по электропроводной угольной щетке (рисунок над текстом). Индуцированный электрический ток течет к внутреннему контактному кольцу, когда соединенная с ним половина рамки проходит мимо северного полюса магнита, и, наоборот, к внешнему контактному кольцу, когда мимо северного полюса проходит другая половина рамки.

Трехфазный генератор переменного тока

Одним из наиболее экономически выгодных способов выработки сильного переменного тока является использование одного магнита, вращающегося относительно нескольких обмоток. В типичном трехфазном генераторе три катушки расположены равноудалено от оси магнита. Каждая катушка вырабатывает переменный ток, когда мимо нее проходит полюс магнита (правый рисунок).

Изменение направления электрического тока

Когда магнит вдвигается в проволочную катушку, он индуцирует в ней электрический ток. Этот ток заставляет стрелку гальванометра отклоняться в сторону от нулевого положения. Когда магнит вынимается из катушки, электрический ток изменяет свое направление на противоположное, и стрелка гальванометра отклоняется в другую сторону от нулевого положения.

Переменный ток

Магнит не будет индуцировать электрический ток до тех пор, пока его силовые линии не начнут пересекать проволочную петлю. Когда полюс магнита вдвигается в проволочную петлю, в ней индуцируется электрический ток. Если магнит прекращает движение, электрический ток (голубые стрелки) также прекращается (средняя диаграмма). Когда магнит вынимается из проволочной петли, в ней индуцируется электрический ток, текущий в противоположном направлении.

Сделай сам: генерируй собственное электричество - OpenLearn

Сделай сам

Генератор - это просто устройство, которое преобразует механическую энергию (полученную из угля, нефти, природного газа, ветра, воды, ядерных реакций или других источников) в электрическую энергию. Здесь мы описываем, как использовать легко доступные материалы для создания простого генератора. Хотя он будет достаточно мощным, чтобы зажечь лампочку фонарика, он работает по тем же основным принципам, что и генераторы электростанций, которые поставляют электроэнергию для дома.

Как работает генератор

Когда электрический ток течет по проводу, он создает трехмерное магнитное силовое поле вокруг провода, подобное тому, которое окружает стержневой магнит. Магниты также окружены подобным трехмерным полем. Это можно «увидеть» в двух измерениях, если насыпать железные опилки на лист бумаги, помещенный над магнитом. Опилки выстраиваются вдоль магнитных силовых линий, окружающих магнит.

Двумерное представление магнитного поля вокруг стержневого магнита.Стрелки указывают направление магнитных силовых линий. Буквы N (север) и S (юг) указывают полюса магнита, на которых сосредоточены силовые линии. Северный полюс магнита будет отталкивать северный полюс компаса или другого стержневого магнита, в то время как его южный полюс будет притягивать северный полюс компаса или другого стержневого магнита.

Самый простой генератор состоит из катушки с проволокой и стержневого магнита. Когда вы проталкиваете магнит через середину катушки, в проводе возникает электрический ток.Ток течет в одном направлении, когда магнит толкается внутрь, и в другом направлении, когда магнит удаляется. Другими словами, вырабатывается переменный ток. Если держать магнит внутри катушки абсолютно неподвижно, ток вообще не генерируется. Другим способом создания тока было бы вращение магнита внутри катушки или вращение катушки вокруг магнита.

Этот метод производства электричества, названный индукционным, был открыт Майклом Фарадеем в 1831 году.Он обнаружил, что чем сильнее были магниты, чем больше витков проволоки в катушке, и чем быстрее движется магнит или катушка, тем больше создаваемое напряжение. Фарадей также заметил, что было бы более эффективно, если бы катушка была намотана вокруг металлического сердечника, поскольку это помогало концентрировать магнитное поле.

Напряжение и ток

Что означают электрические термины напряжение (измеренное в вольтах) и ток (измеренное в амперах, часто сокращенное до ампер)? Представьте, что электрический ток, текущий по проводящему проводу, подобен автомобилям, движущимся по автомагистрали.Автомагистраль - это провод, а напряжение - скорость, с которой движутся автомобили. Текущее значение соответствует количеству автомобилей, проезжающих заданную точку каждую секунду.

Когда ток течет по проводу, электрическая энергия преобразуется в другие формы энергии, такие как тепло в нагревательном элементе, свет от нити лампы или звук из громкоговорителя. Электрический ток можно также заставить производить механическую энергию, что и происходит в электродвигателе. Следовательно, двигатель - это просто генератор, работающий в обратном направлении.

Изготовление собственного генератора

Что вам понадобится

  • картон
  • Железный гвоздь длиной 15 см, диаметром 6 мм и большой головкой
  • Болт длиной 8–10 см и диаметром 6 мм и гайка
  • Медный эмалированный провод длиной 25 м (30 swg или около 0,3 мм в диаметре) *
  • E825 Магнит кнопки затмения (с крепежным отверстием) *
  • 6 В, 0,06 А Лампа и патрон для фонарика *
  • рулон изоленты *
  • ручная дрель

* Можно приобрести в магазинах бытовой техники или электроники.

простой генератор

Что делать

Ваш генератор будет состоять из катушки, удерживаемой рядом с вращающимся магнитом.

  1. Вырежьте два картонных диска диаметром примерно 3 см и сделайте отверстие 4–5 мм в центре каждого. Вставьте гвоздь в отверстие и протолкните один диск к его головке. Покройте следующие 2–3 см поверхности ногтя парой слоев изоленты.
  2. Сдвиньте другой диск, пока он не встанет стыком с лентой, а затем намотайте еще одну ленту с другой стороны, чтобы зафиксировать его так, чтобы картонные диски находились на расстоянии не более 2–3 см друг от друга. Размотайте около 30 см проволоки с катушки, чтобы сформировать провод из катушки, и начните наматывать оставшийся провод вокруг изоляционной ленты между двумя картонными дисками. Чтобы следить за ходом, можно делать отметку на листе бумаги после каждых 100 оборотов. Количество витков не критично, но чем больше, тем лучше; 1 500 должно подойти.
  3. Покрыв ноготь одним слоем витков, продолжайте наращивание слоев один поверх другого. Необязательно делать особенно аккуратную работу.
  4. После примерно 1 500 витков оставьте около 30 см провода на другом конце и затем заклейте обмотки изолентой. Удалите примерно сантиметр изоляции с двух концевых проводов, соскребая эмаль, и подсоедините их к патрону лампы. Вставьте лампу в патрон.
  5. Проденьте болт через отверстие, просверленное в основании магнита, и закрепите его, затянув гайку.Закрепите болт в патроне ручной дрели. Затем закрепите острый конец гвоздя в тисках (или между двумя тяжелыми книгами) так, чтобы он располагался горизонтально. Поднесите магнит примерно на 1 мм к шляпке гвоздя, которая должна быть немного смещена от центра вращающегося магнита. Убедитесь, что зазор между магнитом и шляпкой гвоздя как можно меньше, но не настолько, чтобы они соприкасались. Совет здесь - положить руку, держащую фиксированную часть сверла на столешницу, чтобы она была как можно устойчивее.

    Поверните ручку дрели как можно быстрее, и лампочка должна загореться. Производство электричества действительно так просто!

Генераторы в мотоциклах и автомобилях

Автомобили нуждаются в источнике постоянного тока для управления зажиганием, фарами, дворниками и т. Д. Он генерируется генератором переменного тока, который механически связан с двигателем. Устройство, называемое выпрямителем, используется для преобразования выходного переменного тока в постоянный. Также необходимо установить регулятор для управления током, чтобы выходное напряжение генератора переменного тока продолжало соответствовать напряжению аккумуляторной батареи транспортного средства при изменении частоты вращения двигателя.

Динамо-машина на велосипеде, вырабатывающая электричество во время езды на велосипеде, - еще один пример генератора. Его основная конструкция ничем не отличается от описанного выше самодельного генератора.

велосипед динамо

Изучите бесплатный курс естествознания

Этот бесплатный курс «Наука о ядерной энергии» углубится в науку, лежащую в основе ядерной энергетики, и объяснит, что происходит внутри ядерного реактора и что означает для элемента быть радиоактивным. В нем будут исследованы некоторые риски производства ядерной энергии и рассмотрены аргументы за и против включения ее в будущее энергетическое планирование, а также рассмотрены другие потенциальные решения в будущем.

Узнать больше ❯Наука о ядерной энергии

Это бесплатный курс этики в науке? обсуждает моральную и этическую ответственность ученых за то, чтобы решить, следует ли им проводить эксперимент.В этом коротком курсе вы узнаете о первых клинических испытаниях, проведенных для цинги и оспы, а также понять, насколько тщательнее проводятся сегодняшние клинические испытания. Вы проведете собственное онлайн-исследование неэтичного ученого и, наконец, рассмотрите некоторые текущие моральные дилеммы в науке.

Узнать больше ❯Этика в науке?

Эффективная коммуникация важна в науке, но задумывались ли вы когда-нибудь о том, являются ли статьи, написанные о науке в новостях, тщательными, недвусмысленными и объективными? Строгая оценка лежит в основе хорошей науки. Этот бесплатный курс «Оценка современной науки» познакомит вас с методами изучения отчетов и выявления «науки, лежащей в основе новостей». Он исследует способы развития научных знаний, их рецензирования и передачи. Вторая половина курса будет более подробно посвящена конкретной научной теме - пластмассам - и даст вам возможность попрактиковаться в этих навыках, учитывая социальное воздействие темы, создавая глоссарий незнакомых терминов и оценивая соответствующие источники информации.

Узнать больше ❯Оценка современной науки

параллельных генераторов - как это работает?

Если у вас уже есть инверторный генератор на 2000 ватт и вам нужно больше мощности для работы вашего дома на колесах, лучше всего подключить его параллельно с другим генератором. Параллельное подключение генераторов отлично работает, когда одного устройства недостаточно для работы более требовательного оборудования, такого как большой кондиционер. В следующей статье мы поговорим о том, что такое распараллеливание, почему это зачастую лучший выбор, чем приобретение одного генератора большего размера, и о том, какие комплекты для распараллеливания являются одними из лучших доступных на рынке.

Что такое параллельные генераторы?

В двух словах, параллельное соединение - это просто соединение двух генераторов друг с другом через специальный параллельный кабель или комплект. Это позволяет двум генераторам объединить свои силы и производить больше энергии.

Напр. Если у вас уже есть инверторный генератор на 2000 пусковых и 1800 рабочих ватт, параллельное соединение его с другим аналогичным инвертором даст вам 4000 пусковых и 2000 рабочих ватт.

Обратите внимание, что не все генераторы можно подключать параллельно. Только качественные инверторы предлагают такую ​​возможность. Honda EU2200i - одна из них. Гораздо более дешевая, но хорошая альтернатива - WEN 56200i.

Обычно оба инверторных генератора должны иметь одинаковую мощность для возможности параллельной работы. Однако для некоторых производителей это не всегда строгое требование. Это во многом зависит от того, как построены двигатели-генераторы и параллельные комплекты.

Является ли параллельная работа генераторов лучшим выбором, чем покупка большого генератора?

В большинстве случаев приобретение двух инверторных генераторов и их параллельное соединение является лучшим выбором, чем инвестирование в один отдельный большой генератор.

Во-первых, в случае выхода из строя одного из генераторов вы все равно остаетесь с другим для обеспечения столь необходимой мощности.

Во-вторых, у вас больше гибкости в том, как вы используете генераторы. Если ваши потребности в энергии невысоки в определенное время, тогда один инверторный генератор должен справиться с этой задачей.

Само собой разумеется, что всегда лучше использовать два инвертора параллельно, чем один генератор с открытой рамой.
Это связано с тем, что инверторы генерируют чистую синусоидальную волну, что делает их пригодными для работы с чувствительной портативной электроникой. Это не относится к большим поколениям с открытой рамкой. Маленькие инверторы также намного тише и их намного легче носить с собой, чем громоздкие портативные генераторы. Это большой плюс для домов на колесах и кемпинга. Вам, безусловно, будет намного удобнее ходить с двумя генераторами Honda мощностью 2000 ватт, чем проталкивать одну громоздкую единицу по территории лагеря.

С другой стороны, в настоящее время вы можете найти инверторные генераторы среднего размера на 3000 Вт, которые идеально подходят для жилых автофургонов. Они должны управлять всем оборудованием вашего дома на колесах (включая 13 500 БТЕ переменного тока) без необходимости параллельного подключения к другому генератору.

Одним из таких инверторных генераторов является двухтопливный инвертор Champion 3400. Это хороший двухтопливный инвертор и чрезвычайно популярный выбор для жилых автофургонов.

Еще лучшая новость заключается в том, что вы также можете подключить этот блок параллельно с другим инверторным генератором Champion на 3000 Вт.

Так что, если, например, ваш друг получит этот генератор для своего автофургона, вы можете соединить их вместе и получить отличный источник бесперебойного питания для работы практически всего в обоих ваших дорожных прицепах.

Можно ли параллельно использовать два генератора разных производителей?

Обычно да, но в идеале оба генератора должны иметь одинаковую мощность.

Причем частота и напряжение подключения тоже должны быть одинаковыми.

Например, многие пользователи сообщили об успешном параллельном использовании Honda EU2000i с WEN56200i.

То же самое касается WEN56200i параллельно с Yamaha EF2000iSv2.

Если есть сомнения, я предлагаю задать этот вопрос на странице списка вашего генератора на Amazon.

Вероятно, вы найдете других пользователей, которые будут рады поделиться своим опытом параллельного использования этого конкретного генератора с другим брендом.

Самые популярные комплекты для параллельного подключения генераторов

Параллельный комплект Champion 50-Amp для дома на колесах


Генераторы Champion - наши личные фавориты для RV. Для большинства энтузиастов жилых автофургонов одного двухтопливного инвертора Champion 3400 будет достаточно, чтобы привести в действие все необходимое в их туристическом прицепе. Однако для тех, кому требуется больше мощности, параллельное соединение двух таких генераторов Champion может быть отличным решением, которое даст вам даже более 5000 погонных ватт в вашем распоряжении.

Этот комплект специально разработан для генераторов Champion мощностью 2800 Вт и выше, таких как 75537i.

На панели управления находится блокирующая розетка на 120 В 30 А и розетка на 120 В 50 А. Он также поставляется с 30-амперными и 50 автоматическими выключателями.

Проверить текущую цену

WEN 30-амперный параллельный комплект

Инверторные генераторы WEN широко известны за их надежность и дешевизну. Мы рассмотрели несколько их инверторов на нашем сайте и обнаружили, что они являются отличной альтернативой более дорогим генераторам.

Этот комплект подходит для использования с инверторными генераторами мощностью 2000 Вт WEN - 56125i, 56200i, 56202i и 56225i.

Поставляется с 1 розеткой на 120 В для дома на колесах и 1 розеткой с поворотным замком на 120 В L5-30.

Если у вас уже есть генератор WEN и вы хотите купить еще один для параллельной работы - это тот комплект, который вам нужен.

Проверить текущую цену

Westinghouse Parallel Cord

Генераторы Westinghouse являются одними из наших фаворитов по многим причинам.Они чрезвычайно надежны, доступны по цене и очень тихие, что делает их фантастическим выбором для дома на колесах и кемпинга. Этот параллельный шнур универсален, так как его можно использовать вместе с несколькими моделями инверторов Westinghouse. Он совместим с:

  • iGen1200
  • iGen2200
  • iGen2500
  • Wh3200iXLT
  • Wh3400i

Вы можете использовать их в любой комбинации. Например. Вы можете запустить iGen1200 с Wh3200iXLT параллельно без проблем с этим комплектом.

Проверить текущую цену

Комплект параллельного подключения Pulsar

Генераторы Pulsar - еще одна популярная марка инверторов, которую вы можете найти на рынке США. Их флагманский продукт - Pulsar 2000iS - хороший и доступный инверторный генератор мощностью 2000 Вт, подходящий для кемпинга и жилых автофургонов.

Этот параллельный комплект позволяет подключать два таких генератора, удваивая общую выходную мощность до 4000 пусковых и 3600 рабочих ватт.

В комплект входит порт для кабеля RV на 120 В, 30 А, что позволяет легко подключить его напрямую к дорожному прицепу.

Проверить текущую цену

Комплект параллельного интерфейса Generac


Если вам нужен комплект параллельного интерфейса для использования вместе с Generac IQ2000, то он вам подойдет. В комплект входит розетка L5 на 30 ампер для дома на колесах, которую можно использовать для подключения непосредственно к автофургону. Вы также можете подключить его к шнуру генератора на 30 ампер. Благодаря этому комплекту вы можете удвоить общую выходную мощность, обеспечиваемую вашими инверторами IQ2000, до 4000 пусковых и 3200 рабочих ватт. Этого более чем достаточно, чтобы запустить все, что вам нужно в обычном доме на колесах, включая кондиционер.

Проверить текущую цену

Параллельный комплект Firman

Этот параллельный комплект совместим с инверторными генераторами Firman. К ним относятся инверторы W03081, W03082 и W03083. Самое замечательное в этом наборе то, что он позволяет запускать два инвертора Firman разной мощности. Он поставляется с розетками на 120 В 30 А и 120 В на 50 А.

Те, кто использует генераторы Predator, будут рады узнать, что вы также можете использовать этот комплект для параллельной работы инверторных генераторов Predator 2000 и 3500.

Проверить текущую цену

Параллельный комплект для генераторов Briggs & Stratton

Этот комплект специально разработан для использования с инверторными генераторами Briggs & Stratton - P2200 и P3000 (ССЫЛКА ЗДЕСЬ). Это одни из самых популярных инверторов. Это по разным причинам.

Во-первых, бренд Briggs & Stratton является одним из самых известных на рынке США. Во-вторых, их генераторы обычно продаются намного дешевле, чем дорогие генераторы Honda или Yamaha.С экономической точки зрения, очевидно, имеет смысл приобрести два инвертора Briggs & Stratton и использовать их параллельно.

Параллельный комплект имеет выделенную розетку на 120 В и 30 А. Он также имеет выход переменного тока с поворотным замком на 120 В и 30 А. Панель управления максимально проста, на ней также есть две кнопки сброса.

Проверить текущую цену

Генераторы ~ Все, что вам нужно знать о генераторах

Когда вы слышите слово «генераторы», что первое приходит на ум?

Скорее всего, вы подумаете о небольшом приборе, к которому вы обращаетесь при отключении электричества.

Но знаете ли вы, что генераторы делают больше?

Они могут служить вторичным источником электроэнергии для домов, предприятий, больниц, ресторанов и подобных заведений.

Домашние резервные генераторы также могут обеспечивать электроэнергией отдаленные районы.

Генераторный потенциал

Легко забыть, насколько полезным может быть генератор.

В конце концов, мы ценим эти машины только при отключении электроэнергии.

Генератор - это очень практичное оборудование, обеспечивающее мир электроэнергией более ста лет.

История генератора

Современный генератор ведет свою историю от очень простого устройства, созданного британским ученым, физиками и химиком Майклом Фарадеем в 1831 году.

Он состоял из трубки из нейтрального материала, катушки с проволокой, стержневого магнита и был изолирован ватой.

Фарадей подключил этот прибор к гальванометру, который обнаруживает электрический ток.

Он понял, что стрелка гальванометра продолжала двигаться всякий раз, когда он перемещал магнит назад и вперед через катушку с проволокой, даже если последняя оставалась неподвижной.

Это говорит о том, что в катушке с проволокой течет электрический ток.

Позже он построил диск Фарадея, который считался первым электромагнитным генератором.

У него был медный диск, который вращался между полюсами магнита, похожего на подкову, и производил небольшой постоянный ток (DC).

Майкл Фарадей изобрел генераторы

Другие ученые в конечном итоге продолжили бы с того места, где остановился Фарадей.

Год спустя производитель инструментов во Франции по имени Ипполит Пикси создал первый магнитоэлектрический генератор, использующий те же принципы магнитной индукции, которые постулировал Фарадей.

Однако на протяжении большей части XVIII века батареи были самым надежным источником энергии.

Электричество не было коммерчески доступным до тех пор, пока Зеноб Грамм не увеличил мощность генератора (также известного тогда как динамо-машина) до такой степени, что это устройство производило достаточно энергии для коммерческих приложений.

Динамо-машины переменного тока - первые генераторы

До начала XIX века динамо-машины были популярны в Европе.

Ученые занимались исследованием и разработкой этих устройств.

В 1878 году компания Ganz начала использовать динамо-машины переменного тока в Будапеште для небольших коммерческих установок.

Два года спустя Чарльз Браш помог открыть эру электричества, введя в эксплуатацию 5 000 дуговых ламп.

Brush - это человек, стоящий за Brush Electric Company, одним из предшественников General Electric.

К 1890-м годам General Electric и другие компании, которые остаются жизнеспособными сегодня, такие как Westinghouse и Siemens, были в авангарде разработки и производства генераторов.

Предшественником сегодняшнего домашнего резервного генератора была электростанция Kohler, которая обеспечивала электричеством свет в Wenonah Lodge с 1936 до начала 1950-х годов.

Он производил 110 вольт и автоматически включался при отключении электричества в этом районе.

Генераторы комфорта и комфорта

Действительно, открытие Фарадеем электромагнитной индукции и ее последующее применение в конструкции резервных генераторов открыло эру удобства и комфорта.

Представьте, как здорово иметь электричество в вашем доме, даже когда все сообщество находится в темноте из-за отключения электроэнергии?

Или как прекрасно иметь электричество для питания небольшого холодильника или маломощных светильников, пока вы в походе в лесу?

С генератором каждый может получить электричество в любое время и в любом месте.

Что делает генератор?

Переносные электрические генераторы для отдыха на природе

С портативными генераторами кемпинг стал удобнее и безопаснее.

Удобства современной жизни, такие как холодильник для безопасного хранения продуктов и скоропортящихся продуктов и кофеварка для приготовления любимого напитка по утрам, теперь можно наслаждаться в деревенском кемпинге благодаря портативному генератору.

С генератором Yamaha вы можете взять с собой и использовать такие приборы, как электрический вентилятор и микроволновая печь, находясь в лесу.

Вы также можете защитить себя и свою семью еще лучше с помощью низковольтных фонарей, работающих от компактного электрического генератора, называемого инверторным генератором.

Генераторы для бизнеса, коммерции и подрядчиков

Это особенно важно для подрядчиков и рабочих, работающих на строительных площадках без электричества.

С портативными генераторами рабочие-строители смогут управлять своими инструментами, включая системы распылителей и кровельные пистолеты.

Конечно, у них также будет освещение для работы в помещении и в ночное время.

Мелким предпринимателям также было бы разумно инвестировать в генератор, особенно если их бизнес пострадает в результате среднесрочного или долгосрочного отключения электроэнергии.

Например, рынки, мясные магазины и рестораны могут пострадать от огромных потерь во время отключения электроэнергии, поскольку скоропортящиеся продукты, хранящиеся в холодильниках и морозильниках, могут испортиться.

То же самое касается компаний, предоставляющих услуги на базе Интернета, поскольку отключение электроэнергии может повлиять на их работу, даже если электричество отключено всего на несколько часов.

Резервный источник электроэнергии также важен для поставщиков медицинских услуг, таких как небольшие клиники и больницы.

Причины иметь генератор

«Ураган Ирма направляется, чтобы нанести прямой удар по южной Флориде, и« опустошит »части США.S. FEMA и сетевые операторы готовятся к худшему, поскольку более 4 миллионов человек остаются без электричества в течение нескольких дней и недель, возможно, даже месяцев »

Генераторы для подворья

Помимо обеспечения резервного питания во время отключений, генератор может обеспечивать дополнительную электроэнергию для проектов по благоустройству дома.

Портативные генераторы могут обеспечивать резервное питание для электрического оборудования, такого как пилы и дрели.

Эти генераторы также могут использоваться для шлифовальных и шлифовальных машин, а также для рабочего освещения и вентиляторов.

Не было бы необходимости вытаскивать удлинители из задней двери.

Переносные генераторы

предлагают альтернативный источник энергии для проектов по благоустройству дома, чтобы вы могли легче выполнять задачи.

Резервные генераторы для экстремальных погодных условий

Резервный генератор - хорошее вложение для людей, живущих в районах, где суровые климатические или погодные условия представляют собой угрозу.

Генератор незаменим для людей, живущих в чрезвычайно холодном климате, где отключение электроэнергии может быть смертельным, поскольку обогреватели и домашняя печь не могут работать.

С переносным или резервным генератором семьи могут использовать эти тепловыделяющие устройства даже во время отключения электроэнергии.

Семьям, проживающим в прибрежных районах, где случаются штормы и торнадо, следует инвестировать в генератор.

Перебои в подаче электроэнергии часто вызваны штормами.

Генератор может обеспечить резервное питание в аварийных ситуациях.

Наличие резервного генератора также позволит семьям, живущим в пострадавших от штормов районах, следить за последними новостями и обновлениями погоды, поскольку они будут иметь доступ к информации через телевидение и радио.

Генератор блэкаутов Комфорт, удобство для членов семьи

Возможно, самая веская причина, по которой люди вкладывают средства в генераторы, - это обеспечить комфорт и удобство своим близким, особенно детям или пожилым родителям.

Перебои в подаче электроэнергии могут быть очень стрессовыми.

Купив генератор, семьи смогут избежать ненужных неудобств, особенно если вам нужно электричество по медицинским причинам.

Типы генераторов

Как видите, инвестирование в генератор дает много преимуществ.

Теперь давайте посмотрим на два типа генераторов, которые вы можете выбрать: резервные, домашние резервные генераторы и портативные генераторы.

Домашние резервные генераторы

Домашние резервные генераторы обеспечивают жизнеспособный, долгосрочный источник энергии во время продолжительных отключений, которые могут быть вызваны штормами и ураганами.

Были случаи, когда ураган мог вывести из строя линии электропередачи, что привело к простою энергоснабжения, которое могло длиться до недели или около того.

В эти тяжелые времена ваш дом может получать энергию от домашних резервных генераторов, даже когда вас нет дома.

В отличие от портативного генератора, резервный генератор постоянно установлен на бетонной части вашего двора и может обеспечивать бесперебойную, резервную энергию в течение всего срока службы источника топлива.

Похоже на большую систему кондиционирования.

Он подключается непосредственно к электрической панели дома и питается от топлива, такого как дизельное топливо, жидкий пропан и природный газ.

Когда происходит сбой питания, автоматический переключатель резерва отключает ваш дом от электросети.

Затем он запускает генератор и передает его мощность на электрическую панель вашего дома.

Система приводится в действие двигателем внутреннего сгорания, часто работающим на природном газе, жидком пропане или дизельном топливе.

После восстановления питания автоматический переключатель отключает генератор.

Он автоматически подключит ваш дом к электросети.

Автоматический переключатель передачи предотвращает обратную подачу энергии в энергосистему.

Эта функция помогает предотвратить возгорания и несчастные случаи с обслуживающим персоналом, работающим над восстановлением электроэнергии в вашем районе.

Как работают резервные домашние генераторные системы

Резервный генератор требует обслуживания, если он работает непрерывно в течение нескольких часов.

Резервный генератор необходимо обслуживать после 24 часов непрерывной работы.

И через 10 дней профессионалу придется заменить масло и фильтр генератора.

Выберите правильный калькулятор размера домашнего генератора

Стоимость резервного генератора

Цены на резервные генераторы могут варьироваться от 3000 до 30 000 долларов в зависимости от размера и производительности, не включая установку.

Скорее всего, вам потребуется нанять профессионала для установки резервного генератора, обладающего продвинутыми навыками в области электричества и сантехники и хорошо знакомого с местными строительными нормами.

Перед началом установки резервного генератора важно получить разрешения.

Определите размер необходимого резервного генератора

Прежде чем делать покупки и покупать резервный генератор, рекомендуется определить потребности своей семьи в экстренных случаях.

Чтобы дать вам представление о размере резервного генератора, который вам нужен в вашем доме, домашний резервный генератор начального уровня имеет выходную мощность от 7 до 12 кВт.

Этот домашний резервный генератор размером с большой мусорный бак может питать до 16 критических нагрузок, включая две цепи освещения, холодильник и духовку, хотя и не все сразу.

Генератор среднего размера имеет мощность от 12 до 20 кВт.

Он может одновременно питать четыре цепи освещения, холодильник, колодезный насос, телевизор, настольный компьютер, ноутбук и центральный кондиционер.

Отличительной особенностью этого типа генератора является функция сброса нагрузки, которая отключает неважные устройства, чтобы они могли питать цепи с высоким приоритетом.

Большой генератор имеет мощность до 48 кВт. Этот тип домашнего резервного генератора может питать весь дом.

Типы резервных генераторов

Существует два типа резервных генераторов - генераторы переменного (AC) и постоянного (DC) тока.

Оба производят токи, основанные на фундаментальных принципах электромагнитной индукции Фарадея.

Как Фарадей обнаружил в 1831 году, когда он перемещал магнит вперед и назад через сердечник из проволоки, перемещение магнита рядом с неподвижной проволокой может создавать устойчивый поток электронов.

Резервные генераторы используют электромагнитную индукцию для преобразования механической энергии в электрическую.

Генераторы переменного тока

В генераторе переменного тока электрический ток иногда меняет направление.

Это связано с конструкцией генератора, в котором северный и южный полюса магнита заставляют ток течь в противоположных направлениях.

Генераторы переменного тока

обычно используются в домах.

Они позволяют питать небольшие двигатели и электрические приборы, такие как миксеры для пищевых продуктов, соковыжималки и пылесосы.

Генераторы постоянного тока (DC)

В генераторе постоянного тока ток течет только в одном направлении.

Это потому, что катушка, через которую протекает ток, вращается в фиксированном поле.

Генераторы постоянного тока

используются для питания больших электродвигателей, таких как те, что используются в системах метро.

Переносной электрогенератор

В отличие от резервного генератора, который постоянно установлен на заднем дворе, портативный генератор является компактным и достаточно мобильным, чтобы его можно было брать с собой в различные места, такие как кемпинги, рабочие места и даже на заднем дворе.

Кроме того, он дешевле, чем резервный генератор, приличный портативный блок стоит около 400 долларов.

И в отличие от резервного генератора не требует времени на установку.

Он может обеспечивать питание только на несколько часов и для небольшого количества приборов, в отличие от своего более крупного аналога.

Инверторные генераторы

- лучший выбор для моей семьи.

Как работают портативные генераторы?

Переносной генератор необходимо запускать вручную во время отключения электроэнергии.

Отличается от режима ожидания, который запускается сам по себе при обнаружении сбоя питания.

Наконец, еще одно отличие заключается в том, что портативный генератор обычно работает на бензине, а резервный генератор работает на природном газе или жидком пропане.

Хотя портативный генератор может показаться очень скромным по сравнению с резервным генератором, он все же имеет свое применение.

Переносные генераторы могут обеспечивать мощность от 3 до 10 кВт.

Этой мощности должно хватить для питания таких предметов первой необходимости, как водяной насос, несколько ламп, обогреватель и даже холодильник.

Электроэнергия, вырабатываемая портативным генератором, может пригодиться в течение часа или около того после отключения электроэнергии.

Только не ожидайте, что меньшие генераторы будут питать полноразмерный переменный ток или ваш плазменный телевизор.

Но инверторные генераторы могут очень легко приводить в действие переносные кондиционеры.

Генераторы для кемпинга

Переносные генераторы

также могут обеспечивать резервное питание во время походов.

Электроэнергии, вырабатываемой этими устройствами, должно хватить для зарядки телефона или для питания гриля.

Его выход может питать несколько ламп и электрический вентилятор.

Благодаря своей дешевизне портативный генератор подходит большинству покупателей с ограниченным бюджетом.

Цены варьируются в зависимости от мощности генератора.

Есть компании, которые производят более тихие и экологически чистые генераторы.

Домашние резервные генераторы

Домашние резервные генераторы - что лучше всего подходит для моего дома?

Теперь, когда вы знакомы с типами генераторов, следующий вопрос:

Какая единица наиболее подходит для вашего дома?

Чтобы ответить на этот вопрос, вам нужно принять во внимание несколько соображений.

Ваш бюджет будет одним из наиболее важных факторов, которые следует учитывать.

Сколько вы готовы потратить на домашний генератор?

У вас есть достаточно денег, чтобы купить дорогой резервный генератор?

Следует иметь в виду, что резервный генератор требует не только стоимости самого устройства, но и профессиональной установки и регулярного обслуживания.

Требования к питанию домашнего генератора

Вы также должны оценить потребности дома в электроэнергии, чтобы определить размер генератора, который вы собираетесь купить.

Вы можете узнать точную мощность ваших приборов, обратившись к руководству пользователя.

Сложите мощность и умножьте ее на два, чтобы определить расчетную мощность, которая вам нужна дома.

Если вам нужен резервный генератор, убедитесь, что он оборудован автоматическим переключателем.

Это обнаружит отключение электроэнергии и включит генератор.

Также должен иметь автоматический регулятор напряжения.

Это остановит колебания напряжения, которые могут повредить такие устройства, как звуковая система домашнего кинотеатра, телевизор и компьютер.

Качественный резервный генератор также должен иметь автоматическое защитное отключение.

Он срабатывает при небезопасных условиях эксплуатации, таких как низкий уровень охлаждающей жидкости, низкое давление масла и низкий уровень масла.

Он также должен иметь автоматические выключатели для предотвращения повреждения подключенного оборудования.

Жидкостное охлаждение обеспечивает тихую и надежную работу генератора.

Переносной генератор

Если вы выбираете портативный генератор, выбирайте генератор мощностью не менее 5000 кВт.

Этой мощности хватило бы для питания нескольких ламп и холодильника, чтобы еда не испортилась.

Вам также понадобится информация о весе, габаритах, типе ручки и колеса генератора, если вы собираетесь транспортировать его регулярно.

Купив домашний генератор, помните об основных правилах безопасности.

Например, не добавляйте газ при работающем переносном генераторе.

Никогда не перегружайте генератор.

Не забывайте всегда использовать удлинители для тяжелых условий эксплуатации, чтобы предотвратить повреждение оборудования и возгорание.

Наличие генератора дома может дать вам душевное спокойствие, зная, что у вас может быть резервное питание на случай отключения электроэнергии.

Генераторы

позволяют нам наслаждаться простыми удобствами, такими как освещение и электрические вентиляторы, во время кемпинга.

Генераторы могут сделать нашу жизнь немного удобнее.

Наши рекомендуемые любимые генераторы

Связанное содержимое:

Поделиться - это забота!

Что такое электрический генератор? (с иллюстрациями)

Турбина, предназначенная для выработки энергии из ветра.

Электрический генератор - это устройство, вырабатывающее электричество из механической энергии, обычно посредством электромагнитной индукции.Электромагнитная индукция работает путем принудительного перемещения проволочной петли (ротора) вокруг неподвижного стержня (статора), который создает электрическое поле, либо через постоянный магнит, либо через электромагнит. По закону Фарадея это вызывает ток в роторе, который можно использовать для питания механизмов или зарядки аккумуляторов. Возможные источники механической энергии включают паровые двигатели, воду, падающую через турбину или водяное колесо, двигатель внутреннего сгорания, ручную рукоятку, ветряную турбину, сжатый воздух, солнечную энергию и многие другие.Электрический генератор - это основа нашего современного электрического общества. Если бы электрические генераторы перестали работать, то же самое сделала бы большая часть экономики.

Плотина «Три ущелья» в Китае вырабатывает огромное количество электроэнергии.

Электрический генератор был впервые изобретен венгерским изобретателем и инженером Аньосом Едликом где-то между 1827 и 1830 годами. Едлик изобрел генератор, простую динамо-машину, по крайней мере за шесть лет до Warner von Siemens в Германии и Чарльза Уитстона в Великобритании, чьи имена обычно связанных с изобретением устройства. Хотя электрический генератор был изобретен примерно в 1830 году, только после новаторской работы Николы Теслы по вращающимся магнитным полям примерно в 1882 году генераторы стали пригодными для промышленного использования.Электрификация Соединенных Штатов произошла в 1890-х годах, что помогло вызвать вторую промышленную революцию, с которой электричество прочно связано.

Турбины внутри гидроэлектростанции, например, те, что используются на плотине Гувера, включают динамо-машины, вырабатывающие электричество.

Сегодня существуют электрические генераторы всех мыслимых размеров, от генераторов на 3-6 ватт до велосипедных фонарей и гидрогенераторов на плотине Трех ущелий в Китае, которые будут обеспечивать 22,5 гигаватт энергии, когда они будут полностью установлены в 2012 году. Текущее мировое производство электроэнергии составляет около 20 000 тераватт-часов, из которых около 66% генерируется за счет тепла (сжигание ископаемого топлива), 16% за счет гидроэнергетики, 15% за счет ядерной энергии и 2% за счет возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра или солнца.По причинам, связанным с окружающей средой и здоровьем, во всем мире предпринимаются усилия по расширению производства электроэнергии из гидро, ядерных и возобновляемых источников и сокращению производства электроэнергии из источников ископаемого топлива.

Михаил Анисимов

Майкл - давний мудрый участник GEEK, специализирующийся на темах, связанных с палеонтологией, физика, биология, астрономия, химия и футуризм.Майкл не только заядлый блогер, но и особенно увлечен исследованиями стволовых клеток, регенеративной медициной и методами продления жизни. Он также работал в Фонд Мафусаила, Институт искусственного интеллекта Singularity и Фонд Lifeboat Foundation.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *