Как устроен генератор постоянного тока: Генератор постоянного тока. Принцип работы, применение. — Мир Антенн

Содержание

Генератор постоянного тока. Принцип работы, применение.

Современные условия развития производственной сферы предполагают использование большого количества электроэнергии в различных ее видах. Как правило, мы слышим о широком распространении и востребованности переменного тока, однако, во многих сферах используется и постоянный.

Для его получения используется особый вид энергогенерирующего оборудования – генератор постоянного тока. Данное устройство строится на принципе преобразования механической энергии в электрическую.

Как и другим источникам энергии, генератору постоянного тока свойственны такие основные характеристики, как:

Номинальное напряжение;
Номинальный ток;
Мощность;
Частота вращения.

В частности, показатели мощности таких установок могут очень существенно колебаться и находятся в диапазоне от нескольких КВт до 10 МВт.

Устройства данного типа, в свою очередь, подразделяются на 2 основные группы в зависимости от способа возбуждения:

Генераторы с независимым возбуждением;
Генераторы с самовозбуждением.

В первом случае обмотка возбуждения питается от посторонних источников энергии в виде вспомогательных генераторов или аккумуляторов. Также при небольших мощностях в качестве источника питания используется магнитоэлектрический принцип.

Во втором случае обмотка питается от энергии, вырабатываемой самим генератором.

Устройство генератора постоянного тока

Принципом, на котором основывается работа генератора постоянного тока, является электромагнитная индукция и устройство самой установки включает в себя несколько основных узлов.

Неподвижная индуктирующая часть;
Вращающаяся индуктируемая часть – якорь.

Неподвижная часть включает главные и дополнительные полюса, а также станину. Полюса представляют собой стальные сердечники с размещенными на них катушками с обмоткой возбуждения, как правило, из медного провода.

Вращающийся якорь включает стальной сердечник с медной обмоткой и коллектор.

Впоследствии при работе установки постоянный ток проводится через обмотку возбуждения и происходит образование магнитного потока полюсов.

Обе части генератора объединяются в одну цепь при помощи специальных неподвижных щеток из графита или графитного сплава.

Применение генераторов постоянного тока в жизни

Во многих сферах промышленности широко используются источники постоянного тока, что обусловлено особенностями технологического процесса и на сегодня является безальтернативным вариантом.

В частности, востребованы генераторы постоянного тока в электролизной промышленности, металлургии. Кроме того, часто такие установки применяют на судах, тепловозах, трамваях и в других направлениях транспортной сфере.

В металлургии установки постоянного тока необходимы для использования в работе прокатных станов.

Как устроен генератор постоянного тока

В чем секрет работы генератора постоянного тока: устройство и его принцип действия?

Генератор постоянного тока – это электрическая машина, производящая напряжение постоянной величины.

За этим вполне банальным определением кроется очень сложное устройство, являющееся практически совершенством технической мысли. Ведь с момента изобретения в конце XIX века устройство генератора постоянного тока не претерпело существенных изменений.

Никакая энергия не возникает просто так, ниоткуда. Она — всегда порождение другой силы. Это касается и электрического тока. Чтобы он возник, нужно магнитное поле, позволяющее использовать эффект электромагнитной индукции — возбуждение ЭДС во вращающемся проводнике.

Принцип работы генератора постоянного тока

Если к концам петли проводника, внутри которой вращается постоянный магнит, подключить нагрузку, то в ней потечет переменный ток. Произойдет это потому, что полюса магнита меняются местами. На этом эффекте основан принцип работы генераторов переменного тока, являющихся братьями-близнецами машин постоянного напряжения.

Вся хитрость, благодаря которой получаемый ток не меняет направления, заключается в том, чтобы успевать коммутировать точки подключения нагрузки с той же скоростью, с какой вращается магнит. Осуществить эту задачу может только коллектор – особое устройство, состоящее из нескольких токопроводящих секторов, разделенных диэлектрическими пластинами. Оно закрепляется на якоре электрической машины и вращается синхронно с ним.

Съем электрической энергии с якоря осуществляется щетками – кусочками графита, имеющего высокую электропроводность и низкий коэффициент трения скольжения. В тот момент, когда токопроводящие сектора коллектора меняются местами, индуцируемая ЭДС становится нулевой, но изменить знак она не успевает, поскольку щетка передана токосъемному сектору, подключенному к другому концу проводника.

Как находить возможные неисправности генераторов и чинить их — подскажет подробная инструкция.

В результате, на выходе устройства получается пульсирующее напряжение одной величины. Чтобы сгладить пульсацию напряжения используется несколько якорных обмоток. Чем их больше, тем меньше броски напряжения на выходе генератора. Количество токосъемных секторов на коллекторе всегда в два раза больше, чем обмоток якоря.

Съем генерируемого напряжения с обмотки якоря, а не статора, является коренным отличием машины постоянного тока от переменного. Это же предопределило и их существенный недостаток: потери на трение между щетками и коллектором, искрение и нагрев.

Выясняем, как устроен агрегат

Как любая электрическая машина, генератор постоянного тока состоит из якоря и статора.

Якорь собирается из стальных пластин с углублениями, в которые укладываются обмотки. Их концы подсоединяются к коллектору, состоящему из медных пластин, разделенных диэлектриком. Коллектор, якорь с обмотками и вал электрической машины после сборки становятся единым целым.

Статор генератора является одновременно и его корпусом, на внутренней поверхности которого закрепляется несколько пар постоянных или электрических магнитов. Обычно используются электрические, сердечники которых могут быть отлиты вместе с корпусом (для машин малой мощности) или набраны из металлических пластин.

Типы подключения электрических магнитов статора

Генераторы постоянного тока различаются по типу подключения электрических магнитов статора. Они могут быть:

с независимым возбуждением;
параллельным;
последовательным.

При независимом возбуждении электрические магниты статора подключаются к автономному источнику постоянного тока. Обычно это делается через реостат. Достоинством такой схемы является возможность регулировки генерируемой электрической мощности в широких пределах. Недостатком – необходимость иметь дополнительный источник питания.

Остальные два способа являются частными случаями самовозбуждения генератора, которое возможно при небольшом остаточном магнетизме статора. При параллельной работе генератора постоянного тока электромагниты статора питаются частью генерируемого напряжения. Это самая распространенная схема.

С принципами работы симисторов познакомит эта статья. Как на таких полупроводниках собрать регулятор мощности, можно узнать тут.

При последовательном возбуждении цепь электромагнитов включается последовательно с нагрузочной цепью якоря. Величина тока, протекающего по электромагнитам, существенно зависит от нагрузки генератора. Поэтому такая схема используется только для подключения тяговых двигателей постоянного тока, которые при торможении переходят в режим генерации.

Применяется и смешанная схема подключения обмотки возбуждения – параллельно-последовательная. Для этого на каждом полюсе электромагнита должно быть две изолированные обмотки (включаемая последовательно обычно состоит всего из двух–трех витков). Такие электрические машины применяются в том случае, если требуется ограничить ток короткого замыкания в нагрузке. Например, в мобильных сварочных агрегатах.
Наличие коллекторно-щеточного узла существенно усложняет конструкцию электрической машины. Кроме того, передача генерируемой энергии через него осуществляется с большими потерями и физическими нагрузками. Поэтому, там где это возможно, машины постоянного тока заменяют асинхронными генераторами с выпрямительным мостом. Таковы, например, все автомобильные источники электроэнергии.

Устройство и принцип работы генератора постоянного тока на видео

Устройство и принцип действия генератора постоянного тока

Принцип действия генератора постоянного тока

Простейшим генератором является виток, вращающийся в магнитном поле полюсов N и S. В таком витке индуктируется переменная во времени э. д. с. Поэтому при соединении концов витка с контактными кольцами, вращающимися вместе с витком, в нагрузке через неподвижные щетки протекает переменный ток, т. е. такая машина является генератором переменного тока.

Для преобразования переменного тока в постоянный применяют коллектор, принцип действия которого состоит в следующем. Концы витка 1 (рис. 133) присоединяются к двум медным полукольцам (сегментам), называемым коллекторными пластинами. Пластины жестко укрепляют на валу машины и изолируют как друг от друга, так и отвала. На пластинах помещают неподвижные щетки 2 и 3, электрически соединенные с приемником энергии.

При вращении витка коллекторные пластины также вращаются вместе с валом машины и каждая из неподвижных щеток

2 и 3 соприкасается то с одной, то с другой пластиной. Щетки на коллекторе устанавливают так, чтобы они переходили с одной пластины на другую в тот момент, когда э. д. с, индуктируемая в витке, была равна нулю. В этом случае при вращении якоря в витке индуктируется переменная э.

д. с, изменяющаяся синусоидально при равномерном распределении магнитного поля, но каждая из щеток соприкасается с той коллекторной пластиной и соответственно с тем из проводников, который в данный момент находится под полюсом определенной полярности. Следовательно, э. д. с. на щетках 2 и 3 знака не меняет, и ток по внешнему участку замкнутой электрической цепи протекает в одном направлении от щетки 2 через сопротивление r к щетке 3. Однако несмотря на то, что направление э. д. с. во внешней цепи остается неизменным, величина ее меняется во времени, т. е. получена не постоянная, а пульсирующая э. д. с. Ток во внешней цепи будет также пульсирующим. Если поместить на якоре два витка под углом 90° один к другому и концы этих витков соединить с четырьмя коллекторными пластинами, то пульсация э. д. с. и тока во внешней цепи значительно уменьшится. При увеличении числа коллекторных пластин пульсация быстро уменьшается и при 16 пластинах на пару полюсов становится менее 1%. Таким образом, при большом числе коллекторных пластин э. д. с. и ток практически постоянны.

Устройство генератора постоянного тока

Неподвижная часть в машинах постоянного тока является индуктирующей, т. е. создающей магнитное поле, а вращающаяся часть является индуктируемой (якорем).

Неподвижная часть машины (рис. 134, а) состоит из главных полюсов 1, дополнительных полюсов 2 и станины 3. Главный полюс (рис. 134, б) представляет собой электромагнит, создающий магнитный поток. Он состоит из сердечника 4, обмотки возбуждения 7 и полюсного наконечника 8. Полюсы крепятся на станине 6 с помощью болта 5. Сердечник полюса отливается из стали и имеет поперечное сечение овальной формы. На сердечнике полюса помечена катушка обмотки возбуждения, намотанная из изолированного медного провода. Катушки всех полюсов соединяются последовательно, образуя обмотку возбуждения. Ток, протекающий по обмотке возбуждения, создает магнитный поток. Полюсный наконечник удерживает обмотку возбуждения на полюсе и обеспечивает равномерное распределение магнитного поля под полюсом. Полюсному наконечнику придают такую форму, при которой воздушный зазор между полюсами и якорем одинаков по всей длине полюсной дуги. Добавочные полюсы имеют также сердечник и обмотку.

Добавочные полюсы устанавливают в средних точках меж главными полюсами, и число их может быть либо равным число главных полюсов, либо вдвое меньшим. Добавочные полюсы устанавливают в машинах больших мощностей, и они служат для уст ранения искрения под щетками. В машинах малых мощности добавочных полюсов обычно нет.

Станина отливается из стали и является остовом машины, На станине крепят главные и добавочные полюсы, а также на торцовых сторонах боковые щиты с подшипниками, удерживающими вал машины. С помощью станины машина крепится на фундаменте. Вращающаяся часть машины (якорь) (рис. 135, а) состоит из сердечника 1, обмотки 2 и коллектора 3. Сердечник якоря представляет собой цилиндр, собранный из листов электротехнической стали. Листы изолируются друг от друга лаком или бумагой для уменьшения потерь на вихревые токи. Стальные листы штампуют на станках по шаблону; они имеют пазы, в которых укладываются проводники обмотки якоря. В теле якоря делают воздушные каналы для охлаждения обмотки и сердечника якоря. Обмотку якоря выполняют из медного изолированного провода или из медных стержней прямоугольного поперечного сечения. Она состоит из секций, изготовленных на специальных шаблонах и укладываемых в пазах сердечника якоря. Одновитковая секция состоит из двух активных проводов, соединенных между собой. Секции могут иметь не один, а много витков. Такие секции называются многовитковыми. Обмотка тщательно изолируется от сердечника и закрепляется в пазах деревянными клиньями. Лобовые соединения укрепляются стальными бандажами. Все секции обмотки, помещенные на якоре, соединяются между собой последовательно, образуя замкнутую цепь. Провода, соединяющие две секции, следующие одна за другой по схеме обмотки, присоединяются к коллекторным пластина. Коллектор представляет собой цилиндр, состоящий из отдельных пластин. Коллекторные пластины изготовляют из твердотянутой меди и изолируют между собой и от корпуса прокладками из миканита. Для крепления на втулке коллекторным пластинам придают форму «ласточкина хвоста», который зажимается между выступом на втулке и шайбой, имеющими форму, соответствующую форме пластины. Шайба крепится к втулке болтами. Коллектор является наиболее сложной в конструктивном отношении и наиболее ответственной в работе частью машины. Поверхность коллектора должна быть строго цилиндрической во избежание биения и искрения щеток. Для соединения обмотки якоря с внешней цепью на коллекторе помещают неподвижные щетки, которые могут быть графитными, угольно-графитными или бронзо-графитными. В машинах высокого напряжения применяют графитные щетки, имеющие большое переходное сопротивление между щеткой и коллектором, в машинах низкого напряжения — бронзо-графитные щетки. Щетки помещают в особых щеткодержателях (рис. 135, б). Щетка 4, помещенная в обойме щеткодержателя, прижимается пружиной 5 к коллектору. На каждом щеткодержателе может находиться несколько щеток, включенных параллельно. Щеткодержатели укрепляются на щеточных болтах-пальцах, которые, в свою очередь, закреплены на траверсе. Для укрепления на щеточном пальце щеткодержатель имеет отверстие. Щеточные пальцы изолируются от траверсы изоляционными шайбами и втулками. Число щеткодержателей обычно равно числу полюсов. Траверса устанавливается на подшипниковом щите в машинах малой и средней мощности или прикрепляется к станине в машинах больших мощностей. Траверсу можно поворачивать и этим изменять положение щеток относительно полюсов. Обычно траверса устанавливается в таком положении, при котором расположение щеток в пространстве совпадает с расположением средних точек главных полюсов.

Схема, особенности, принцип действия и устройство генератора постоянного тока

Эпоха электрификации началась не так давно и за пару столетий полностью изменила наш образ жизни. Посмотрите вокруг, везде, где только падает глаз, обязательно увидите какой-нибудь электрический прибор. Люди настолько привыкли к разным машинам, которые выполняют за них практически всю работу, что возникает иллюзия, будто бы так было всегда. Но заглянем за сторону завесы, скрывающей от нас процесс жизнедеятельности электрических друзей. Разберем принцип действия и устройство генератора постоянного тока.

Немного истории

Электричество наблюдали еще древние греки. Было замечено свойство янтаря притягивать к себе разные частицы. Люди считали это магнетизмом, присущим смоле. Но позже заметили способность и других материалов приобретать магнетизм. Например, стекло при натирании тоже начинало привлекать к себе мелкие легкие элементы: частицы бумаги, волоски и пыль. Так стало понятным, что магнитный эффект возникает по какому-то закону.

Впоследствии, в XVIII веке, был создан прототип современного конденсатора, окрещенный по имени изобретателя «лейденской банкой». Этот несложный механизм умел накапливать заряд, который в то время считали своеобразной жидкостью, насыщающей твердые тела и способной перетекать от одного тела к другому с поразительной скоростью – на несколько миль за доли секунд.

Когда был открыт атом и его составляющие ядро и электрон, все стало на свои места. Люди поняли, что именно электроны и являются теми зарядами, которые создавали такие необъяснимые явления, как электрические разряды. Но пока это были лишь статические заряды. С опытов Фарадея и Эрстеда берет свое начало электричество, которое мы знаем сейчас. Они изобрели макет-генератор постоянного тока, устройство и принцип действия которого основаны на явлении электродвижущей силы ЭДС.

Сила движения электричества

Как воды реки приводит в движение притяжение земли, так заряженные частицы в проводнике заставляет перемещаться ЭДС. Эта сила тесно связана с магнитным явлением, а именно появляется, как только меняется поток, создаваемый магнитом. ЭДС способна работать только в веществе, где всегда в наличии есть свободные заряды. Таким свойством обладают металлы и солевые растворы.

ЭДС тем больше, чем быстрее изменяется интенсивность магнитных волн. Как известно, магнит два полюса имеет всегда. В соответствии с тем, в каком направлении изменяется поток относительно проводника, ток в проводнике течет в ту или иную сторону. Положительные и отрицательные заряды сами создают между собой энергетическое поле, которое мы называем напряжением, оно тем больше, чем сильнее суммарный электрический заряд одноименного полюса.

Что такое электрический генератор?

Конструкция или машина, которая способна преобразовывать любую механическую силу в электрическую энергию, получила название генератора электричества. Принцип действия и устройство генератора постоянного тока связаны с магнетизмом. Если взять постоянный магнит и пересекать поле его напряженности проводником, то в последнем появляется сила, заставляющая двигаться в одном направлении заряженные частицы – появляется ток. То же самое будет происходить при неподвижном проводнике и движущемся магните.

Экспериментально учеными установлено, что величина тока тем больше, чем больше:

Величина магнитного потока между полюсами магнита.
Скорость пересечения линий напряженности.
Длина токоведущего провода.

Если же перемещать проводник параллельно тому, как идет поток, то индукции в нем не наблюдается. Из этого вывели закон правой руки, который помогает понять, в каком направлении движется ток. При расположении руки правой части тела ладонью так, чтобы в нее входили магнитные линии напряженного поля, а палец большой был отогнут и указывал туда, куда происходит движение проводника, оставшиеся четыре пальца покажут путь тока. В магните вектор движения поля направлен от севера к югу.

Схема работы элементарного генератора

Принцип действия и устройство генератора постоянного тока простого типа следующие: рамка изготовлена из токоведущего материала, насажена на ось и производит вращение между полюсами магнита. Каждый свободный конец рамки подсоединен к своему контакту, имеющему вид дугообразной пластины. Вместе контакты составляют окружность, разорванную в двух точках (коллектор). Эти полукруглые контакты подвижно соединены с подпружиненными проводящими щетками. Они снимают ток.

В пространстве рамка относительно контактов ориентирована так, что при пересечении каждой ее половины участков наибольшей величины магнитного потока щетки замкнуты на контактах. Когда же элементы рамки проходят фазу движения вдоль линий – щеточные контакты разомкнуты с коллектором.

Если подключить осциллограф, видно, что генератор постоянного тока устройство и принцип действия имеет такой, что выдает чередование полуволн, находящихся по одну сторону координат и изменяющих свое значение от нулевого к наивысшему и снова к нулю. Частота следования их зависит от скорости поворота рамки. Это означает, что ток в такой системе движется в одном направлении (постоянный), но имеет пульсирующий вид.

Принцип действия и устройство генератора постоянного тока

Реальный генератор тока постоянного устроен более сложно, хотя принцип его действия ничем не отличается от рассмотренного выше. Вместо одной рамки и пары полукруглых контактов он имеет множество рамок и контактов коллектора. Это, во-первых, повышает мощность такой машины, во-вторых, сглаживает пульсации тока, так как каждая рамка создает свою полуволну, которые, налаживаясь друг на друга, образуют суммарный ток. Такая вращающаяся система получила название якоря или ротора.

Магнит генератора тоже видоизменен. Его роль выполняет электромагнит, состоящий из обмотки и сердечника. Используя электромагниты, можно создавать большой магнитный поток, который не под силу для обычного постоянного. К тому же величину потока можно легко менять. Неподвижная часть генератора названа статором.

В зависимости от режима работы машины во время вращения вала, между статором и ротором наблюдаются следующие процессы:

К генератору не подключена нагрузка. В случае такой холостой работы якорь производит вращение, в нем ЭДС наводится, но тока в обмотке нет, так как цепь не замкнута.
Генератор постоянного тока, схема устройства которого подключена к цепи, работает в режиме нагрузки. В этом случае в якоре течет ток и появляется новая составляющая – магнитный поток, создаваемый якорем (реакция якоря). Этот поток движется в таком направлении, что противодействует основным силовым линиям, создаваемым электромагнитом. В результате реальная ЭДС будет ниже, то есть снижается мощность генератора. И чем больше нагрузка генератора, тем больше энергии тратится на преодоление реакции якоря при вращении вала.

Чтобы нивелировать магнитный поток якоря, в схему ротора вводят так называемые компенсационные обмотки, в которых образуется магнитный поток, ослабляющий реакцию якоря.

Типы генераторов, вырабатывающих постоянное электричество

Принцип действия и устройство генераторов постоянного тока отличаются по исполнению схемы возбуждения. Они бывают:

Магнитоэлектрическими. В них для создания магнитного потока применяют постоянные магниты. Такие машины, обычно небольшой мощности, имеют высокий КПД, так как нет потерь в обмотках возбуждения. Недостаток устройств в сложности регулирования.
Генераторами с независимой схемой возбуждения. Это устройства, обмотка электромагнитов которых запитана от сторонних источников питания: аккумулятора или генератора.
Самовозбуждающимися генераторами постоянного тока. Такие устройства питают электромагниты от своего же якоря. Главным условием самовозбуждения является остаточный магнитный поток. Конструкция, принцип действия генераторов и схема их включения бывает компаундной, шунтовой и сериесной.

Принцип работы и устройство генератора из электродвигателя

Принцип обратимости электрических машин говорит о том, что любой электродвигатель может быть преобразован в генератор и наоборот. Ведь оба этих устройства используют ЭДС индукции, как основу своей работы. Только в двигателе на ротор подают электрический ток, который, создавая магнитный поток, отталкивается от полюсов магнита статора, совершая вращательное движение.

Если же вал двигателя вращать с определенной скоростью, в обмотках якоря начнет наводиться ЭДС индукции и потечет ток. Ограничение лишь в толщине провода обмотки якоря. Когда провод тонкий, то получить большую мощность у такого генератора не получится.

Где нашел применение источник постоянного тока?

Несмотря на то что постоянное электричество можно получить методом выпрямления переменного, широко используют генератор постоянного тока. Принцип действия, схема такой машины незаменимы на металлургических предприятиях, в мощных электролизных установках заводов. В транспортной промышленности агрегаты работают в электровозах, пароходных судах. Для питания возбуждающих обмоток генераторов переменного тока на электростанциях также применимы источники постоянного напряжения. Для бытовых целей разработаны динамо-машины тока постоянного. Их можно увидеть на велосипедах, где они питают осветительные фары.

Заключение

Генераторы тока постоянной полярности хороши тем, что могут вырабатывать электричество при разной скорости вращения вала. В них не нужно выдерживать четкую частоту, как, например, у генераторов переменного тока, где она должна быть в 50 Гц. Такие машины очень удобно использовать в качестве альтернативных источников электричества, например в ветрогенераторах.

{SOURCE}

Генератор постоянного тока: устройство, принцип работы, классификация

На заре электрификации генератор постоянного тока оставался безальтернативным источником электрической энергии. Довольно быстро эти альтернаторы были вытеснены более совершенными и надёжными трехфазными генераторами переменного тока. В некоторых отраслях постоянный ток продолжал быть востребованным, поэтому устройства для его генерации совершенствовались и развивались.

Даже в наше время, когда изобретены мощные выпрямительные устройства, актуальность генераторов постоянного электротока не потерялась. Например, они используются для питания силовых линий на городском электротранспорте, используемых трамваями и троллейбусами. Такие генераторы по-прежнему используют в технике электросвязи в качестве источников постоянного электротока в низковольтных цепях.

Устройство и принцип работы

В основе действия генератора лежит принцип, вытекающий из закона электромагнитной индукции. Если между полюсами постоянного магнита поместить замкнутый контур, то при вращении он будет пересекать магнитный поток (см. рис. 1). По закону электромагнитной индукции в момент пересечения индуцируется ЭДС. Электродвижущая сила возрастает по мере приближения проводника к полюсу магнита. Если к коллектору (два жёлтых полукольца на рисунке) подсоединить нагрузку R, то через образованную электрическую цепь потечёт ток.

Рис. 1. Принцип действия генератора постоянного тока

По мере выхода витков рамки из зоны действия магнитного потока ЭДС ослабевает и приобретает нулевое значение в тот момент, когда рамка расположится горизонтально. Продолжая вращение контура, его противоположные стороны меняют магнитную полярность: часть рамки, которая находилась под северным полюсом, занимает положение над южным магнитным полюсом.

Величины ЭДС в каждой активной обмотке контура определяются по формуле: e₁ = Blvsinw t; e₂ = -Blvsinw t; , где B – магнитная индукция, l – длина стороны рамки, v – линейная скорость вращения контура, t – время, w t – угол, под которым рамка пересекает магнитный поток.

При смене полюсов меняется направление тока. Но благодаря тому, что коллектор поворачивается синхронно с рамкой, ток на нагрузке всегда направлен в одну сторону. То есть рассматриваемая модель обеспечивает выработку постоянного электричества. Результирующая ЭДС имеет вид: e = 2Blvsinw t, а это значит, что изменение она подчиняется синусоидальному закону.

Строго говоря, данная конструкция обеспечивает только полярность неподвижных щеток, но не устраняет пульсации ЭДС. Поэтому график сгенерированного тока имеет вид, как показано на рис. 2.

Рисунок 2. График тока, выработанного примитивным генератором

Такой ток, за исключением редких случаев, не пригоден для использования. Приходится сглаживать пульсации до приемлемого уровня. Для этого увеличивают количество полюсов постоянных магнитов, а вместо простой рамки используют более сложную конструкцию – якорь, с большим числом обмоток и соответствующим количеством коллекторных пластин (см. рис. 3). Кроме того, обмотки соединяются разными способами, о чём речь пойдёт ниже.

Рис. 3. Ротор генератора

Якорь изготавливается из листовой стали. На сердечниках якоря имеются пазы, в которые укладываются несколько витков провода, образующего рабочую обмотку ротора. Проводники в пазах соединены последовательно и образуют катушки (секции), которые в свою очередь через пластины коллектора создают замкнутую цепь.

С точки зрения физики процесса генерации не имеет значения, какие детали вращаются – обмотки контура или сам магнит. Поэтому на практике якоря для маломощных генераторов делают из постоянных магнитов, а полученный переменный ток выпрямляют диодными мостами и другими схемами.

И напоследок: если на коллектор подать постоянное напряжение, то генераторы постоянного тока могут работать в режиме синхронных двигателей.

Конструкция двигателя (он же генератор) понятна из рисунка 4. Неподвижный статор состоит из двух сердечников полюсов, состоящих из ферримагнитных пластин, и обмоток возбуждения, соединённых последовательно. Щётки расположены по одной линии друг против друга. Для охлаждения обмоток используется вентилятор.

Рис. 4. Двигатель постоянного тока

Классификация

Различают два вида генераторов постоянного тока:

с независимым возбуждением обмоток;
с самовозбуждением.

Для самовозбуждения генераторов используют электричество, вырабатываемое самим устройством. По принципу соединения обмоток якоря самовозбуждающиеся альтернаторы с делятся на типы:

устройства с параллельным возбуждением;
альтернаторы с последовательным возбуждением;
устройства смешанного типа (компудные генераторы).

Рассмотрим более подробно особенности каждого типа соединения якорных обмоток.

С параллельным возбуждением

Для обеспечения нормальной работы электроприборов, требуется наличие стабильного напряжения на зажимах генераторов, не зависящее от изменения общей нагрузки. Задача решается путём регулировки параметров возбуждения. В альтернаторах с параллельным возбуждением выводы катушки подключены через регулировочный реостат параллельно якорной обмотке.

Реостаты возбуждения могут замыкать обмотку «на себя». Если этого не сделать, то при разрыве цепи возбуждения, в обмотке резко увеличится ЭДС самоиндукции, которая может пробить изоляцию. В состоянии, соответствующем короткому замыканию, энергия рассеивается в виде тепла, предотвращая разрушение генератора.

Электрические машины с параллельным возбуждением не нуждаются во внешнем источнике питания. Благодаря наличию остаточного магнетизма всегда присутствующего в сердечнике электромагнита происходит самовозбуждение параллельных обмоток. Для увеличения остаточного магнетизма в катушках возбуждения сердечники электромагнитов делают из литой стали.

Процесс самовозбуждения продолжается до момента, пока сила тока не достигнет своей предельной величины, а ЭДС не выйдет на номинальные показатели при оптимальных оборотах вращения якоря.

Достоинство: на генераторы с параллельным возбуждением слабо влияют токи при КЗ.

С независимым возбуждением

В качестве источника питания для обмоток возбуждения часто используют аккумуляторы или другие внешние устройства. В моделях маломощных машин используют постоянные магниты, которые обеспечивают наличие основного магнитного потока.

На валу мощных генераторов расположен генератор-возбудитель, вырабатывающий постоянный ток для возбуждения основных обмоток якоря. Для возбуждения достаточно 1 – 3% номинального тока якоря и не зависит от него. Изменение ЭДС осуществляется регулировочным реостатом.

Преимущество независимого возбуждения состоит в том, что на возбуждающий ток никак не влияет напряжение на зажимах. А это обеспечивает хорошие внешние характеристики альтернатора.

С последовательным возбуждением

Последовательные обмотки вырабатывают ток, равен току генератора. Поскольку на холостом ходе нагрузка равна нулю, то и возбуждение нулевое. Это значит, что характеристику холостого хода невозможно снять, то есть регулировочные характеристики отсутствуют.

В генераторах с последовательным возбуждением практически отсутствует ток, при вращении ротора на холостых оборотах. Для запуска процесса возбуждения необходимо к зажимам генератора подключить внешнюю нагрузку. Такая выраженная зависимость напряжения от нагрузки является недостатком последовательных обмоток. Такие устройства можно использовать только для питания электроприборов с постоянной нагрузкой.

Со смешанным возбуждением

Полезные характеристики сочетают в себе конструкции генераторов со смешанным возбуждением. Их особенности: устройства имеют две катушки – основную, подключённую параллельно обмоткам якоря и вспомогательную, которая подключена последовательно. В цепь параллельной обмотки включён реостат, используемый для регулировки тока возбуждения.

Процесс самовозбуждения альтернатора со смешанным возбуждением аналогичен тому, который имеет генератор с параллельными обмотками (из-за отсутствия начального тока последовательная обмотка в самовозбуждении не участвует). Характеристика холостого хода такая же, как у альтернатора с параллельной обмоткой. Это позволяет регулировать напряжения на зажимах генератора.

Смешанное возбуждение сглаживает пульсацию напряжения при номинальной нагрузке. В этом состоит главное преимущество таких альтернаторов перед прочими типами генераторов. Недостатком является сложность конструкции, что ведёт к удорожанию этих устройств. Не терпят такие генераторы и коротких замыканий.

Технические характеристики генератора постоянного тока

Работу генератора характеризуют зависимости между основными величинами, которые называются его характеристиками. К основным характеристикам можно отнести:

зависимости между величинами при работе на холостом ходе;
характеристики внешних параметров;
регулировочные величины.

Некоторые регулировочные характеристики и зависимости холостого хода мы раскрыли частично в разделе «Классификация». Остановимся кратко на внешних характеристиках, которые соответствуют работе генератора в номинальном режиме. Внешняя характеристика очень важна, так как она показывает зависимость напряжения от нагрузки, и снимается при стабильной скорости оборотов якоря.

Внешняя характеристика генератора постоянного тока с независимым возбуждением выглядит следующим образом: это кривая, зависимости напряжения от нагрузки (см. рис. 5). Как видно на графике падение напряжения наблюдается, но оно не сильно зависит от тока нагрузки (при сохранении скорости оборотов двигателя, вращающего якорь).

Рис. 5. Внешняя характеристика ГПТ

В генераторах с параллельным возбуждением зависимость напряжения от нагрузки сильнее выражена (см. рис. 6). Это связано с падением тока возбуждения в обмотках. Чем выше нагрузочный ток, тем стремительнее будет падать напряжение на зажимах генератора. В частности, при постепенном падении сопротивления до уровня КЗ, напряжение падёт до нуля. Но резкое замыкание в цепи вызывает обратную реакцию генератора и может быть губительным для электрической машины этого типа.

Рис. 6. Характеристика ГПТ с параллельным возбуждением

Увеличение тока нагрузки при последовательном возбуждении ведёт к росту ЭДС. (см. верхнюю кривую на рис. 7). Однако напряжение (нижняя кривая) отстаёт от ЭДС, поскольку часть энергии расходуется на электрические потери от присутствующих вихревых токов.

Рис. 7. Внешняя характеристика генератора с последовательным возбуждением

Обратите внимание на то, что при достижении своего максимума напряжение, с увеличением нагрузки, начинает резко падать, хотя кривая ЭДС продолжает стремиться вверх. Такое поведение является недостатком, что ограничивает применение альтернатора этого типа.

В генераторах со смешанным возбуждением предусмотрены встречные включения обеих катушек – последовательной и параллельной. Результирующая намагничивающая сила при согласном включении равна векторной сумме намагничивающих сил этих обмоток, а при встречном – разнице этих сил.

В процессе плавного увеличении нагрузки от момента холостого хода до номинального уровня, напряжение на зажимах будет практически постоянным (кривая 2 на рис. 8). Увеличение напряжения наблюдается в том случае, если количество проводников последовательной обмотки будет превышать количество витков соответствующее номинальному возбуждению якоря (кривая 1).

Изменение напряжения для случая с меньшим числом витков в последовательной обмотке, изображает кривая 3. Встречное включение обмоток иллюстрирует кривая 4.

Рис. 8. Внешняя характеристика ГПТ со смешанным возбуждением

Генераторы со встречным включением используют тогда, когда необходимо ограничить токи КЗ, например, при подключении сварочных аппаратов.

В нормально возбуждённых устройствах смешанного типа ток возбуждения постоянный и от нагрузки почти не зависит.

Реакция якоря

Когда к генератору подключена внешняя нагрузка, то токи в его обмотке образуют собственное магнитное поле. Возникает магнитное сопротивление полей статора и ротора. Результирующее поле сильнее в тех точках, где якорь набегает на полюсы магнита, и слабее там, где он с них сбегает. Другими словами якорь реагирует на магнитное насыщение стали в сердечниках катушек. Интенсивность реакции якоря зависит от насыщения в магнитопроводах. Результатом такой реакции является искрение щёток на коллекторных пластинах.

Снизить реакцию якоря можно путём применения компенсирующих дополнительных магнитных полюсов или сдвигом щёток с осевой линии геометрической нейтрали.

Среднее значение электродвижущей силы пропорционально магнитному потоку, количеству активных проводников в обмотках и частоте вращения якоря. Увеличивая или уменьшая указанные параметры можно управлять величиной ЭДС, а значит и напряжением. Проще всего, желаемого результата можно достичь путём регулировки частоты вращения якоря.

Мощность

Различают полную и полезную мощность генератора. При постоянной ЭДС полная мощность пропорциональна току: P = EI_a. Отдаваемая в цепь полезная мощность P₁ = UI.

Важной характеристикой альтернатора является его КПД – отношение полезной мощности к полной. Обозначим данную величину символом η_e. Тогда: η_e=P₁/P.

На холостом ходе η_e = 0. максимальное значение КПД – при номинальных нагрузках. Коэффициент полезного действия в мощных генераторах приближается к 90%.

Применение

До недавнего времени использование тяговых генераторов постоянного тока на ж/д транспорте было безальтернативным. Однако уже начался процесс вытеснения этих генераторов синхронными трёхфазными устройствами. Переменный ток, синхронного альтернатора выпрямляют с помощью выпрямительных полупроводниковых установок.

На некоторых российских локомотивах нового поколения уже применяют асинхронные двигатели, работающие на переменном токе.

Похожая ситуация наблюдается с автомобильными генераторами. Альтернаторы постоянного тока заменяют асинхронными генераторами, с последующим выпрямлением.

Пожалуй, только передвижные сварочные аппараты с автономным питанием неизменно остаются в паре с альтернаторами постоянного тока. Не отказались от применения мощных генераторов постоянного тока также некоторые отрасли промышленности.

В стандартном исполнении в автомобиле существуют два источника питания – генератор и аккумулятор. Разница между ними заключается в том, что АКБ накапливает электроэнергию, а автомобильный генератор ее вырабатывает. То есть это устройство преобразует механическую энергию от двигателя в электрическую с целью дальнейшего питания всех потребителей и заряда аккумулятора.

Функции генератора

При запуске двигателя пусковой ток на стартер подается от аккумулятора. Но сам аккумулятор не вырабатывает энергию, а только ее накапливает и потом отдает. Если использовать для питания всех потребителей только АКБ, то она быстро разрядится. Автомобильный генератор производит электроэнергию, заряжает АКБ и питает бортовую сеть автомобиля во время работы двигателя (при достижении им определенных оборотов вращения коленчатого вала).

Автомобильный генератор

Генератор начинает вырабатывать электрический ток начиная с частоты вращения холостого хода, однако, на оптимальный режим работы он выходит при достижении двигателем 1600-1800 об/мин и более.

Виды генераторов

Выделяют два вида автомобильных генераторов:

постоянного тока;
переменного тока.

Первый вид генераторов в настоящее время уже не используется. Такие устройства устанавливались на старых моделях автомобилей (ГАЗ-51, Победа и др.). Они имеют много недостатков, такие как:

малая мощность и эффективность;
необходимость в постоянном контроле и обслуживании;
небольшой срок службы.

Сейчас применяются генераторы переменного тока. Главное их отличие в том, что вне зависимости от режима работы двигателя автомобильную сеть питает постоянный ток. Это достигается благодаря полупроводниковому выпрямителю.

Устройство генератора переменного тока

Работу любого генератора можно сравнить с электродвигателем, который работает в обратном режиме, то есть не потребляет, а вырабатывает ток. По типу конструкции современные генераторы делятся на два вида: компактный и традиционный. Они имеют общее устройство, но различаются в компоновке корпуса, вентилятора, выпрямительного узла и приводного шкива. Также у современных устройств имеется три фазы.

Устройство генератора

Генератор состоит из следующих основных элементов:

привод со шкивом, подшипниками и валом;
ротор с обмоткой возбуждения и контактными кольцами;
статор с сердечником и обмоткой;
корпус, состоящий из двух крышек;
регулятор напряжения;
выпрямительный блок или диодный мост;
щеточный узел.

Разберем каждый элемент устройства отдельно и подробно.

Корпус

В корпусе находятся все основные элементы генератора. Он состоит из двух крышек (передняя и задняя). Крышки соединяются между собой болтами. Для изготовления крышек используют легкие сплавы алюминия, которые не намагничиваются и хорошо отводят тепло. В крышках есть вентиляционные отверстия и крепежные фланцы.

В задней крышке установлен диодный мост и щеткодержатель со щетками. Также в задней крышке расположен выводной контакт, по которому ток поступает от генератора.

Привод

Вращение от коленчатого вала передается на шкив генератора и вращает ротор. Частота вращения шкива больше частоты вращения коленвала в 2-3 раза. Крутящий момент от двигателя передается посредством ременной передачи. Могут использоваться поликлиновый и клиновый ремень в зависимости от конструкции. Поликлиновый ремень считается более универсальным и современным.

Ротор

На валу ротора находится обмотка возбуждения, которая создает магнитное поле и, по сути, представляет собой обычный электромагнит. Обмотка находится между двух полюсных половин (сердечников), необходимых для регулирования и направления магнитного поля. Каждая из половин имеет по шесть треугольных выступов, называемых клювами. Также на валу ротора расположены два медных контактных кольца. Иногда они изготавливаются из стали или латуни. Через контактные кольца на обмотку возбуждения поступает питание от аккумулятора. Контакты обмотки припаяны к кольцам.

Ротор генератора

На переднем конце вала ротора находится приводной шкив, а на другом крепится крыльчатка вентилятора. Их может быть две. Они нужны для охлаждения внутренних деталей генератора. Также на обоих концах ротора установлены необслуживаемые шариковые подшипники.

Статор

Конструктивно статор имеет форму кольца. Это основная деталь, служащая для создания переменного тока от магнитного поля ротора. Состоит из обмотки и сердечника. В свою очередь, сердечник состоит из соединённых стальных пластин, в которых образуются 36 пазов. В пазы навивается три обмотки, которые образуют трехфазное соединение. Может быть две схемы соединения обмоток: «звезда» и «треугольник». По схеме «звезда» концы каждой из трех обмоток соединены в одной точке. По схеме «треугольник» концы обмоток выводятся отдельно.

Выпрямительный блок или диодный мост

Выпрямительный блок выполняет задачу по преобразованию переменного тока генератора в постоянный, который необходим для питания бортовой сети автомобиля. Другими словами, он выдает напряжение стабильной и одинаковой величины.

Диодный мост

Блок также называют диодным мостом, который состоит из двух радиаторных пластин (положительной и отрицательной) и диодов. На каждую фазу приходится по два диода. Сами диоды герметично вмонтированы в пластины. Диодный мост имеет форму подковы.

С обмотки статора ток поступает на диодный мост, затем «выпрямляется», и подается на выводной контакт на задней крышке.

Через диоды ток проходит только в одном направлении, при этом отсекаются токи обратной полярности. Диодный мост может находиться в корпусе генератора, а может быть вынесен за корпус. Но чаще всего он крепится на внутренней стороне задней крышки.

Регулятор напряжения

Регулятор поддерживает напряжение генератора в определенных пределах. В современных моделях применяются полупроводниковые электронные регуляторы напряжения. Они устанавливаются сверху блока щеткодержателей.

Регулятор напряжения и щеточный узел

Когда двигатель работает на больших оборотах, то напряжение на обмотке статора может доходить до 16В. Такое напряжение не должно поступать в бортовую сеть. Чтобы это исключить, регулятор напряжения, получая ток от АКБ, будет снижать его значение. Малый ток на обмотке ротора будет создавать такое же малое магнитное поле. Это значит, что на обмотке статора будет понижаться напряжение.

Щеточный узел

Щеточный узел в современных генераторах объединен с регулятором напряжения в один неразборный механизм. Он передает ток возбуждения на медные контактные кольца ротора. Это простая конструкция, которая состоит из щеткодержателя, двух графитовых щеток и прижимающих пружин.

Принцип работы

Теперь разберем подробнее работу генератора переменного тока в автомобиле. При включении зажигания, на щеточный узел подается ток от аккумуляторной батареи. Через щеточный узел он попадает на медные контактные кольца, а затем на обмотку возбуждения ротора. Напомним, что ротор, по сути, является электромагнитом, который создает магнитное поле. Коленчатый вал через шкив и ременную передачу начинает вращать ротор. Вокруг ротора расположен статор, который от вращения начинает вырабатывать переменный ток. Когда вращение ротора достигает определенной частоты, обмотка возбуждения питается от самого генератора.

Через диодный мост переменный ток “выпрямляется” и преобразуется в постоянный, необходимый для питания бортовой сети. Так автомобильный генератор обеспечивает питание потребителей и подзаряжает аккумулятор. Регулятор напряжения изменяет работу обмотки возбуждения при возрастании частоты вращения ротора. Таким образом поддерживается стабильная нагрузка.

В салоне автомобиля на приборной панели есть контрольная лампа генератора, которая показывает состояние устройства. Например, лампа может загореться при обрыве ремня. Тогда питание сети будет идти только через аккумулятор. Продолжительность работы в этом случае будет зависеть от уровня заряда АКБ.

Параметры генератора

Работу генератора оценивают по нескольким параметрам:

номинальный ток и номинальное напряжение;
номинальная частота возбуждения;
частота самовозбуждения;
коэффициент полезного действия (КПД).

Номинальное напряжение для бортовой сети автомобиля от генератора 12В или 24В. Токоскоростная характеристика показывает зависимость силу тока от частоты вращения генератора.

Характеристика генератора

Напряжение генератора можно измерить мультиметром. При всех выключенных потребителях без нагрузки на холостом ходу мультиметр должен показывать напряжение в пределах 14,3В – 15,5В. Если напряжение после запуска двигателя свыше 14В, то это может говорить о разряде АКБ и зарядке его генератором. При поочередном включении потребителей (фары, подогрев, кондиционер и т.д.) напряжение уменьшается примерно на 0,2 после каждого включения. Но в итоге напряжение не должно снижаться ниже 12,8В. Если значение меньше, то аккумулятор начнет разряжаться. Если напряжение, наоборот, сильно высокое (14В и выше), то это может привести к выходу АКБ из строя. При этом на выходе самого аккумулятора напряжение должно быть в пределах 12,6В – 12,7В.

Напряжение генератора под нагрузкой может отличаться от номинальных значений 12В. После включения всех потребителей тока значение должно быть в пределах 13,5В – 14В. Если ниже, то это может указывать на неисправность устройства. Допустимым пределом считается 13В.

На картинке ниже показана подробная схема подключения генератора в автомобиле.

Схема подключения генератора

Мощность автогенератора

Если включить все энергоемкие приборы в автомобиле, то генератор может не справляться с нагрузкой и часть энергии будет отдавать аккумулятор.

Чтобы рассчитать мощность генератора достаточно воспользоваться простой формулой из школьного курса P = I * U, где Р – мощность, I – сила тока, U – напряжение.

Мы узнали, что напряжение на выходе генератора должно быть в районе 13,5В – 14,2В. Сила тока у разных моделей может отличаться. В среднем это от 80А до 140А. Возьмем среднее значение в 100А.

По формуле получаем 13,5В*100А = 1 350 Вт или 1,35 КВт. Это и есть мощность генератора, которая измеряется в Ваттах. Нужно также учитывать, что это максимальное значение, которое достигается при определенных оборотах двигателя, как правило, от 3000 об/мин и выше. На холостом ходе выдаваемая мощность равняется 75% от максимально возможной. Считается, что для автомобиля хватает 80А. Если применить более мощный автогенератор, то бортовая сеть может не справиться с нагрузкой. Нужно это учитывать. Большая мощность не всегда идет на пользу.

Основные неисправности

Устройство довольно надежное и должно работать продолжительное время, но некоторые компоненты могут выходить из строя по разным причинам. Неисправности могут иметь механический или электрический характер.

Механические неисправности

Главной возможной поломкой может быть обрыв приводного ремня. В этом случае вращение от коленвала на ротор не будет передаваться. Всю нагрузку на себя берет аккумулятор, который начнет разряжаться. Это покажет контрольная лампа в салоне автомобиля. Чтобы избежать обрыва ремня, нужно периодически проверять его состояние и натяжение.

Также может случиться простой износ графитовых щеток. В этом случае надо менять весь щеточный узел.

Электрические неисправности

Неполадки с электрикой в генераторе случаются нередко, и заметить их трудно. Может возникнуть замыкание в обмотках возбуждения ротора или статора, обрыв обмотки. Может выйти из строя регулятор напряжения, что чревато большими проблемами для всей электроники и АКБ. Также случается так называемый пробой диодного моста по различным причинам. Нельзя отключать генератор или АКБ во время работы двигателя. Также нужно следить за надежностью соединений, чистить клеммы и т.д.

Каждому водителю нужно знать устройство и принцип работы автомобильного генератора. Это поможет избежать многих проблем, которые могут возникнуть с устройством. Нужно регулярно следить за компонентами генератора. Проверять натяжение и состояние приводного ремня, крепление устройства, напряжение и другое. При правильной эксплуатации устройство прослужит исправно долгие годы.

Люди пользуются энергией электрического тока практически во всех сферах своей деятельности. Сейчас нелегко представить жизнь без электричества, которое с помощью специального оборудования преобразуется из механической энергии. Рассмотрим подробнее, как происходит этот процесс, и как устроены современные генераторы.

Превращение механической энергии в электрическую

Любой генератор работает по принципу магнитной индукции. Самый простой генератор переменного тока можно представить, как катушку, которая вращается в магнитном поле. Также есть вариант, при котором катушка остается неподвижной, но магнитное поле только её пересекает. Именно во время этого движения и вырабатывается переменный ток. По такому принципу функционирует огромное количество генераторов во всем мире, объединенных в систему электроснабжения.

Устройство и конструкция генератора переменного тока

Стандартный электрогенератор имеет следующие компоненты:

Раму, к которой закреплен статор с электромагнитными полюсами. Изготовлена она из металла и должна выполнять защитную функцию всех элементов механизма.
Статор, к которому крепится обмотка. Изготавливается он из ферромагнитной стали.
Ротор – подвижный элемент, на сердечнике которого располагается обмотка, образующая электрический ток.
Узел коммутации, который отводит электричество с ротора. Представляет собой систему подвижных токопроводящих колец.

В зависимости от назначения, генератор имеет определенные особенности конструкции, но существуют два компонента, которыми обладает любое устройство, конвертирующее механическую энергию в электричество:

Ротор – подвижная цельная деталь из железа;
Статор – неподвижный элемент, который изготовлен из железных листов. Внутри него есть пазы, внутри которых располагается проволочная обмотка.

Для получения большей магнитной индукции, между этими элементами должно быть небольшое расстояние. По своей конструкции генераторы бывают:

С подвижным якорем и статическим магнитным полем.
С неподвижным якорем и вращающимся магнитным полем.

В настоящее время более распространено оборудование с вращающимися магнитными полями, т. к. значительно удобнее снимать электрический ток со статора, чем с ротора. Устройство генератора имеет немало сходств с конструкцией электродвигателя.

Схема генератора переменного тока

Принцип работы электрогенератора: в тот момент, когда половина обмотки находится на одном из полюсов, а другая на противоположном, ток движется по цепи от минимального до максимального значения и обратно.

Классификация и виды агрегатов

Все электрогенераторы можно распределить по критерию работы и по типу топлива, из которого и образуется электроэнергия. Все генераторы делятся на однофазные (выход напряжения 220 Вольт, частота 50 Гц) и трехфазные (380 Вольт с частотой 50 Гц), а также по принципу работы и типу топлива, которое конвертируется в электричество. Ещё генераторы могут использоваться в разных сферах, что определяет их технические характеристики.

По принципу работы

Разделяют асинхронные и синхронные генераторы переменного тока.

Асинхронный

У асинхронных электрогенераторов нет точной зависимости ЭДС от частоты вращения ротора, но здесь работает такой термин, как «скольжение S». Оно определяет эту разницу. Величина скольжения вычисляется, поэтому некоторое влияние элементов генератора в электромеханическом процессе асинхронного двигателя все же есть.

Синхронный

Такой генератор обладает физической зависимостью от вращательного движения ротора к генерируемой частоте электроэнергии. В таком устройстве ротор является электромагнитом, состоящим из сердечников, обмоток и полюсов. Статором являются катушки, которые соединены по принципу звезды, и имеющими общую точку – ноль. Именно в них вырабатывается электрический ток.
Ротор приводит в движение посторонняя сила подвижных элементов (турбин), которые двигаются синхронно. Возбуждение такого генератора переменного тока может быть, как контактным, так и бесконтактным.

По типу топлива двигателя

Удаленность от электросети с появлением генераторов больше не становится препятствием для пользования электроприборами.

Газовый генератор

В качестве топлива здесь используется газ, во время сгорания которого и вырабатывается механическая энергия, которая затем заменяется электрическим током. Преимущества использования газогенератора:

Безопасность для окружающей среды, ведь газ при сгорании не выделяет вредных элементов, копоти и токсичных продуктов распада;
Экономически это очень выгодно – сжигать дешевый газ. В сравнении с бензином, это обойдется значительно дешевле;
Подача топлива осуществляется автоматически. Бензин и дизельное топливо требуется по мере необходимости подливать, а газовый генератор обычно подключают к системе газоснабжения;
Благодаря автоматике, аппарат приходит в действие самостоятельно, но для этого он должен располагаться в теплом помещении.

Дизельный генератор

Эту категорию составляют преимущественно однофазные агрегаты мощностью 5 кВт. 220 Вольт и частота 50 Гц являются стандартными для бытовой техники, поэтому дизельный аппарат неплохо справляется со стандартной нагрузкой. Как можно догадаться, для его работы требуется дизельное топливо. Почему стоит выбрать именно дизельный электрогенератор:

Относительная дешевизна топлива;
Автоматика, позволяющая автоматически запускать генератор при прекращении подачи электрического тока;
Высокий уровень противопожарной безопасности;
В течении длительного периода времени агрегат на дизеле способен проработать без сбоев;
Внушительная долговечность – некоторые модели способны работать в общей сумме 4 года непрерывной эксплуатации.

Бензогенератор

Такие аппараты довольно востребованы как бытовое оборудование. Несмотря на то, что бензин дороже газа и дизеля, такие генераторы имеют немало сильных сторон:

Малые габариты при высокой мощности;
Просты в эксплуатации: большинство моделей можно запустить вручную, а более мощные генераторы оснащены стартером. Регулируется напряжение под определенную нагрузку при помощи специального винта;
В случае перегрузки генератора автоматически срабатывает защита;
Просты в обслуживании и ремонте;
Во время работы не издают много шума;
Можно применять и в помещении, и на улице, но следует защищать от попадания влаги.

Одним из наиболее распространенных электрических устройств является генератор постоянного тока, принцип действия которого основан на таких понятиях, как электромагнитная сила и индукция. Согласно принципу обратимости электрических машин, данное устройство, в конкретных условиях, может выполнять функцию и генератора и электродвигателя.

Составные части генератора

Генератор постоянного тока состоит из двух основных частей – якоря и станины, где расположены электромагниты. На внутренней стороне станины устанавливаются сердечники полюсов, концы которых имеют полюсные наконечники. С помощью наконечников, магнитная индукция более равномерно распределяется по окружности якоря.

На сердечники надеваются катушки, входящие в состав обмотки возбуждения. Сама станина играет роль замыкающей части. Здесь расположены еще и дополнительные полюса, которые находятся между главными полюсами. Их катушки имеют последовательное соединение с якорем. Дополнительные полюса позволяют избежать появления искр на щетках коллектора, что значительно улучшает коммутацию.

Вращающаяся часть генератора называется ротором или якорем, имеющим цилиндрическую форму. Материалом для него служит листовая электротехническая сталь, толщиной до 1 мм. В пазах якоря размещена обмотка, которая соединяется в цепь с коллектором, установленным на якорном валу. Коллектор представляет собой ряд медных пластин, изолированных между собой. Коллектор взаимодействует с угольными или медными щетками, неподвижно установленными в специальных щеткодержателях.

Принцип действия

Генератор постоянного тока содержит две электрические цепи –якоря и возбуждения. С помощью постоянного тока, проходящего через цепь возбуждения и обмотку возбуждения, происходит создание основного магнитного поля.

В том случае, когда у генератора не два полюса, а четыре, то для обмотки якоря необходимо четыре щетки, попарно соединенные между собой. С помощью этих щеток обмотка разделяется на параллельные ветви, в количестве двух пар.

Когда к первичному двигателю прикладывается посторонняя механическая сила, происходит возбуждение магнитного поля и в якоре появляется электродвижущая сила. После этого, с помощью коллектора и щеток, постоянный ток уходит к внешней цепи. В этом случае устройство работает в качестве генератора. Когда к якорю и обмотке возбуждения подключается постоянное напряжение, то проходящий через обмотку электрический ток, взаимодействует с полем, создавая вращающий момент, который приводит якорь в движение. В таком варианте, генератор функционирует как электродвигатель.

Генераторы тока: переменного и постоянного

Отсутствие электричества сегодня не становится проблемой как в быту, так и в промышленности. Широкий ассортимент генераторов тока позволяет решить проблему быстро, с минимальными трудозатратами. Резервные источники питания незаменимы в современной реальности — всему нужна электроэнергия. Гарантии, что подачу электроэнергии не прекратят в самый неподходящий момент – не может дать ни она организация. Поэтому резервная электростанция на базе генератора постоянного или переменного тока — важное, а зачастую незаменимое оборудование, которое обеспечивает непрерывность производства, комфорт в бытовой сфере, безопасность и непрерывность технологических процессов.

Что такое генератор тока

Когда нет электрической энергии, требуется получить её из другого источника. Наши предки, например, использовали силу ветра, течения рек. Впрочем, сегодня подобную энергию применяют, если не жалко времени и сил на возведение плотин и ветряков. Генераторы тока стандартно «работают» на топливе, за счет вращения обмотки в магнитном поле преобразовывая механическую энергию вращения в электричество. Ток возникает в замкнутом контуре, протекает по обмоткам, когда к электростанции подключается потребитель — именно так работает генератор тока.
В зависимости от того, как вращается магнитное поле (при неподвижном или подвижном проводнике) различают два типа этих электрических машин — генераторы постоянного или переменного тока.

В чем разница между постоянным и переменным током

Вспоминаем уроки физики. Электроток — заряженные микрочастицы, которые «бегут» в определенном направлении. У постоянного тока частицы движутся по прямой, в одном направлении от минуса к плюсу. У переменного движение электронов идет по синусоиде с определенной частотой (полярность между проводами меняется несколько раз за заданный промежуток времени).

Разница между движением заряженных частиц заложена в принцип работы генераторов электрического тока. Для простого обывателя можно сказать так: в розетке — переменный, в батарейке — постоянный. В качестве частного случая, с очень большим упрощением, можно сказать так: всё что с напряжением до 48 Вольт — всё постоянный, всё что от 100 до 500 Вольт — переменный.

Автор статьи и специалисты Mototech прекрасно осведомлены о том, что и постоянный ток может иметь практически любое напряжение (например, 380 Вольт на шине постоянного тока в ИБП), так же как и переменный ток для узких задач.

В чем конструктивная разница между генераторами

Несмотря на то, что конечный результат работы электростанций один — потребитель получает электроэнергию, методы преобразования механической энергии в электродвижущую силу и электричество различаются. Элементы (комплектующие) также отличны.

Особенности конструкции генераторов переменного тока

Электростанция такого типа состоит из:

Внешней силовой рамы, изготовленной из высокопрочных сплавов. Корпус рассчитан на интенсивную нагрузку, возникающую при передаче магнитного потока от полюса к полюсу. Проще говоря: чугунный кожух не «пробивается» разрядами тока.
Магнитных полюсов, закрепленные на корпусе болтами или шпильками. На «плюс» и «минус» монтируется обмотка.
Статора. Остов с катушкой возбуждения изготавливают из ферромагнитных материалов, на сердечнике устанавливают магнитные полюса, которые и образуют магнитное поле.
Вращающегося ротора (якоря). Задача магнитопровода — снизить вихревые токи и повысить КПД генератора постоянного тока.
Коммутационного узла, оснащенного щетками (обычно изготовленными из графита) и коллекторными пластинами из меди.

Полюсов может быть несколько (число минусов и плюсов всегда идентично). Поэтому сегодня потребитель может купить электростанцию необходимой мощности и обеспечить электричеством как дом, так и промышленный объект.

Особенности конструкции генератора переменного тока

Конструктивной разницы в статоре и роторе между устройствами постоянного и переменного тока нет. Практически идентичны и силовые рамы. Существенное отличие в комплектации коммуникационного узла. Каждый выход механизма помимо щеток оснащен токопроводящими кольцами. «Закольцованный» ток движется по синусоиде и несколько раз в секунду достигает пика мощности. По типу устройства, характеристикам и принципу работы современные генераторы переменного тока делятся на синхронные и асинхронные.

Специфика синхронного устройства: скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного поля в рабочем зазоре.

Асинхронным машинам характерны:

Отсутствие электрической связи с ротором;
Вращение якоря под воздействием остаточного механизма статора;
Измененная электрическая нагрузка на статоре.

Такие агрегаты могут быть однофазными и трехфазными.

Принцип работы генератора постоянного тока

Простейший по конструкции генератор работает следующим образом:

Рамка вращается вокруг оси, расположенная на корпусе обмотка регулярно проходит через «минус» и «плюс» полюсов.
Каждый раз при достижении разнополюсных точек, происходит смена направления тока на противоположное.
Выходной цепи благодаря полукольцу, расположенному на коллекторном узле, создается постоянный ток.
С помощью щеток с положительного или отрицательного полюса снимается потенциал и по схеме передается потребителю.

Такая схема работает в простейшей конструкции, с одним плюсом и минусом, если положительных/отрицательных точек больше, ЭДС и ориентировочное количество электроэнергии рассчитываются по формуле.

К преимуществам генераторов постоянного тока относят:

Небольшой вес и компактность агрегата;
Возможность использовать в экстремальных условиях;
Отсутствие потерь, связанных с вихревыми токами.

Минус: на большую мощность при использовании устройств такого типа рассчитывать не стоит.

Принцип работы генератора переменного тока

Устройства такого типа преобразуют механику в электроэнергию, вращая проволочную катушку в магнитном поле. Ток вырабатывается, когда силовые линии пересекают обмотку. До тех пор, пока магнитное поле соприкасается с проводником, в нем индуцируется электроток.
Идентичный принцип действует и в случае, если рамка вращается относительно магнита, пересекая силовые линии.

Основные достоинства генераторов переменного тока

В электростанциях с синусоидальной подачей тока отсутствует реактивная мощность. То есть весь запас электроэнергии (с вычетом потерь на проводах) расходуется на нужды потребителя, а не на поддержание работоспособности устройства.

Плюсами использования генераторов переменного тока являются:

Большая выходная мощность при одинаковых габаритах устройств постоянного и переменного тока;
Выработка электроэнергии на низких скоростях вращения ротора;
Проще конструкция и схема, соответственно, меньше узлов, нуждающихся в техобслуживании и ремонте;
Конструкция токосъемного узла отличается большей надежностью;
Больше эксплуатационный ресурс и меньше эксплуатационные затраты.

Дополнительное преимущество: агрегаты с трехфазным питанием можно использовать для питания высоковольтных потребителей.

Где применяются генераторы постоянного и переменного тока

Оба вида генераторов популярны в бытовой и промышленной сфере. Станции постоянного тока нашли применение в сфере транспорта. Так, в трамваях, троллейбусах обычно установлены двигатели, работающие на постоянном токе. Низковольтные устройства незаменимы для питания систем освещения в местах, где нет доступа к централизованной подачи электроэнергии. Например, на борту самолетов. Если большая мощность — не основополагающая характеристика электростанции, то генераторы постоянного тока отлично справятся с питанием оборудования в учебных, медицинских учреждениях, лабораториях. Полноценные дизельные электростанции постоянного тока используются на аэродромах для зарядки и питания бортовых систем летной техники.

Электростанции переменного тока необходимы практически для всего остального. 99% того, что питается от централизованной сети — это устройства переменного тока. Соответственно, аварийное питание этих объектов так же должно осуществляться от соответствующего оборудования.

Мototech специализируется на продаже электростанций различного типа. Поможем выбрать оптимальный вариант электростанции мощностью от 5 до 6000 кВА и конечно же, это будут электростанции переменного тока. Мы обеспечим сопроводительные строительные и электромонтажные работы, грамотную пуско-наладку и обслуживание устройств. С клиентами работают сотрудники с энергетическим образованием, поэтому квалифицированную информацию, ответы на вопросы и правильные расчеты характеристик в соответствии с вашими потребностями гарантируем.

Принцип работы генератора переменного и постоянного тока

Как известно, при прохождении тока через проводник (катушку) образуется магнитное поле. И, наоборот, при движении проводника вверх-вниз через линии магнитного поля возникает электродвижущая сила. Если движение проводника медленное, то соответственно возникающий электрический ток будет слабым. Значение тока прямо пропорционально напряженности магнитного поля, числу проводников, и соответственно скорости их движения.

Простейший генератор тока состоит из катушки, изготовленной в виде барабана, на которую намотана проволока. Катушка крепится на валу. Барабан с проволочной обмоткой еще называют якорем.

генератор тока

Для снятия тока с катушки, конец каждого провода припаивается к токособирающим щеткам. Эти щетки должны быть полностью изолированы друг от друга.

Электрический мотор

Генератор переменного тока

генератор переменного тока

При вращении якоря вокруг своей оси происходит изменение электродвижущей силы. Когда виток поворачивается на девяносто градусов сила тока максимальная. При следующем повороте падает к значению нуля.

генератор переменного тока

Полный оборот витка в генераторе тока создает период тока или, другими словами, переменный ток.

Генератор постоянного тока

Для получения постоянного тока используется переключатель. Он представляет собой разрезанное кольцо на две части, каждая из которых присоединена к разным виткам якоря. При правильной установке половинок кольца и токособирающих щеток, за каждый период изменения силы тока в устройстве, во внешнюю среду будет поступать постоянный ток.

Генератор постоянного тока

Крупный промышленный генератор тока имеет неподвижный якорь, именуемый статором. Внутри статора вращается ротор, создающий магнитное поле.

Обязательно прочитайте статьи про автомобильные генераторы:

В любом автомобиле есть генератор тока, работающий при движении машины для питания электрической энергией аккумулятора, систем зажигания, фар, радиоприемника и т.д. Обмотка возбуждения ротора является источником магнитного поля. Для того чтобы магнитный поток обмотки возбуждения подводился без потерь к обмотке статора, катушки помещают в специальные пазы стальной конструкции.

автомобильный генератор тока

Таким образом, генератор тока является современным устройством, способный преобразовывать энергию механического движения в электрическую.

Оцените качество статьи:

устройство и принцип действия агрегата.

Генератор постоянного тока – это электрическая машина, производящая напряжение постоянной величины.

Принцип работы генератора постоянного тока

Есть несколько методов для решения вопроса: как подключить генератор к сети дома. Можно использовать перекидной или реверсивный рубильник, или же устанавливать агрегат с автоматической системой запуска.

Как находить возможные неисправности генераторов и чинить их — подскажет подробная инструкция.

В результате, на выходе устройства получается пульсирующее напряжение одной величины. Чтобы сгладить пульсацию напряжения используется несколько якорных обмоток. Чем их больше, тем меньше броски напряжения на выходе генератора. Количество токосъемных секторов на коллекторе всегда в два раза больше, чем обмоток якоря.

Выясняем, как устроен агрегат

Как любая электрическая машина, генератор постоянного тока состоит из якоря и статора.

Также на корпусе предусматривается место для крепления токосъемных щеток.
В зависимости от количества полюсов магнитов на статоре меняется и количество графитовых элементов. Сколько пар полюсов, столько и щеток.
Типы подключения электрических магнитов статора
Генераторы постоянного тока различаются по типу подключения электрических магнитов статора. Они могут быть:
с независимым возбуждением;
параллельным;
последовательным.
При независимом возбуждении электрические магниты статора подключаются к автономному источнику постоянного тока. Обычно это делается через реостат. Достоинством такой схемы является возможность регулировки генерируемой электрической мощности в широких пределах. Недостатком – необходимость иметь дополнительный источник питания.
Остальные два способа являются частными случаями самовозбуждения генератора, которое возможно при небольшом остаточном магнетизме статора. При параллельной работе генератора постоянного тока электромагниты статора питаются частью генерируемого напряжения. Это самая распространенная схема.
Для выбора оптимальной температуры жала инструмента вполне возможно сделать регулятор мощности для паяльника своими руками. При этом существует несколько схем сборки, у которых есть свои преимущества и недостатки.
С принципами работы симисторов познакомит эта статья. Как на таких полупроводниках собрать регулятор мощности, можно узнать тут.
При последовательном возбуждении цепь электромагнитов включается последовательно с нагрузочной цепью якоря. Величина тока, протекающего по электромагнитам, существенно зависит от нагрузки генератора. Поэтому такая схема используется только для подключения тяговых двигателей постоянного тока, которые при торможении переходят в режим генерации.
Применяется и смешанная схема подключения обмотки возбуждения – параллельно-последовательная. Для этого на каждом полюсе электромагнита должно быть две изолированные обмотки (включаемая последовательно обычно состоит всего из двух–трех витков). Такие электрические машины применяются в том случае, если требуется ограничить ток короткого замыкания в нагрузке. Например, в мобильных сварочных агрегатах.
Наличие коллекторно-щеточного узла существенно усложняет конструкцию электрической машины. Кроме того, передача генерируемой энергии через него осуществляется с большими потерями и физическими нагрузками. Поэтому, там где это возможно, машины постоянного тока заменяют асинхронными генераторами с выпрямительным мостом. Таковы, например, все автомобильные источники электроэнергии.
Устройство и принцип работы генератора постоянного тока на видео
назначение, устройство и принцип работы
Многие из вас знакомы с общим устройством автомобиля и знают, что некоторые устройства «жизненно» необходимы для полноценной работы всех систем транспортного средства. К таким устройствам относится и автомобильный генератор, основное назначение которого превращение механической энергии в электрическую. Электричество необходимо для вращения стартера при запуске двигателя, за что отвечает аккумуляторная батарея, зажигания топливной смеси внутри цилиндров и приведения в рабочее состояние всех систем и электроприборов автомобиля.
ДЕТАЛЬНО ПРО ⇒ АВТОМОБИЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ
Немного истории
Как вы уже поняли, всего существует два источника автомобильного питания – это аккумулятор и генератор, при этом первый из них накапливает электричество, получаемое от генератора и передаёт полезную энергию на приборы в качестве постоянного тока ровно до того момента, как будет запущен мотор, и тогда в дело вступает второй источник питания.
Все знают автомобильные генераторы как компактные устройства, имеющие связь с двигателем посредством ременной передачи, но они не всегда были такими. До 1960 года обычный генератор представлял собой громоздкую конструкцию очень большого веса. При этом коэффициент полезного действия в устройствах начала второй половины прошлого столетия оставлял желать лучшего и точно никак не удовлетворял новым потребностям современных автомобилей, которые уже рвались на мировой рынок, заряженные небывалым энтузиазмом их разработчиков. Миру требовалось что-то более простое и лёгкое, что давало бы больше энергии при том же крутящем моменте, и это случилось в виде обновлённого генератора, работающего по технологии полупроводниковых выпрямителей.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ ПРО ⇒ УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ КАРБЮРАТОРА
Генераторы старого типа, поставляющиеся на рынок с шунтовой схемой параллельного возбуждения, обмоткой, имеющей связь с АКБ, либо со схемой стартера, последовательно подключённого к обмоткам якоря, нашли всеобщее признание у производителей гибридных и электрических автомобилей как основной силовой агрегат. Мир же полностью перешёл на генераторы переменного тока, обладающие известными преимуществами, такими, компактность, повышенный КПД, усиленная мощность и сила тока при неизменной частоте вращения ротора. Внимание читателя заслуживают оба типа генератора, и в последующих частях мы рассмотрим, как устроены генераторы постоянного и переменного тока и разберём принцип их работы.
Как устроен генератор постоянного тока?
Оба устройства призваны вырабатывать электричество, используя механическую силу двигателя. Массивность генераторов постоянного тока объясняется тем, что в качестве статора там используется сам корпус устройства, и чем он больше, тем лучше, поэтому для достижения наиболее высоких показателей мощности, например, для грузовых автомобилей, такие генераторы должны быть поистине гигантских размеров.
Как же происходит выработка электричества генератором постоянного тока?
После подключения генератора независимым, параллельным или смешанным способом, становится возможна его дальнейшая работа по превращению механической энергии в электрическую;
Полюсное размещение обмоток со смещёнными пазами обеспечивает выработку переменного тока, при этом работа генератора практически бесшумная;
Якорь, как токосъемная часть генератора, крепится на подшипники крышек, рабочая часть находится между обмотками и при вращении отдаёт накопленный переменный ток щёткам;
Коллектор преобразует переменный ток в постоянный, который и становится «конечным продуктом» деятельности генератора постоянного тока и обеспечивает весь автомобиль электричеством.
При необходимости генераторы оснащают дополнительным комплектом обмоток, который предполагает наличие ещё одной пары щёток.
Как устроен генератор переменного тока?
Стандартный или компактный трёхфазный генератор переменного тока имеет намного меньшие габариты за счёт изменения конструкции статора, в качестве которого выступает отдельный модифицированный элемент и более эффективный ротор вместо якоря. В связи с этим у производителей отпала необходимость создавать массивные и тяжёлые корпуса, а токосъёмные свойства генератора при этом увеличились в несколько раз. Несмотря на разительные перемены в конструкции устройств разных поколений генераторов, принцип их работы практически ничем не различается.
Генератор переменного тока состоит из ротора, статора, трёхфазных медных намоток в качестве магнитопровода, шкива, являющегося продолжением ротора, принимающего крутящий момент от двигателя, графитовых щёток, регулятора напряжения и силового выпрямителя. Каждый из элементов компактно размещён в лёгком корпусе, представляющем собой парные алюминиевые крышки, соединённые болтами. Корпус крепится к кронштейнам двигателя через проушины так, чтобы шкив находился со стороны привода.
Рассмотрим устройство элементов генератора переменного тока более детально:

Статор изготавливается из стальных листов, каждая его часть сваривается или клепается так, чтобы получилось 36 пазов, которые изолируются плёнкой, либо эпоксидной смолой. Обмотка статора осуществляется между пазами;
Ротор представляет из себя две разнополюсные части с клинообразными выступами, у каждой из которых имеется как минимум шесть полюсов, закреплённых на валу. В случае фиксации на концах вала закалённой цапфы и подшипников, его изготовление предполагает использование твёрдой стали, при этом шкив фиксируется при помощи резьбы и паза;
Электрографитные или меднографитовые щётки имеют пружинный способ прижатия. Первый вариант с более долгим сроком эксплуатации, контактируя с кольцом, значительно снижает напряжение в цепи;
Диодные мосты в виде таблеток, надёжно закреплённых на охлаждающих элементах пайкой, или силовых диодов, размещённых в пластинах, выполняют функцию отвода тепла;
Выпрямление переменного тока осуществляется вспомогательным узлом диодов, заключённых в герметичный блок, который имеет подключение в виде шины. Узел защищён от короткого замыкания специальным составом;
Система охлаждения генератора выполняет важную функцию, влияющую на регулировку напряжения, которая напрямую зависит от температуры окружающего воздуха. Также регулятор справляется со скачками напряжения, которые неизбежно появляются в связи с изменением числа оборотов двигателя.
Как работает автомобильный генератор?
Работа генератора невозможна без приводной силы двигателя. Индукция электродвижущей силы, возникающая в области действия магнитного поля, создаёт напряжение на полукольцах, которое снимается напрямую и далее поступает по схеме в качестве постоянного тока до конечных потребителей.
Система зажигания двигателя: 1 – генератор;
2 – выключатель зажигания;
3 – распределитель зажигания;
4 – кулачок прерывателя;
5 – свечи зажигания;
6 – катушка зажигания;
7 – аккумуляторная батарея[/caption]
Особенности расположения генератора на картере в подкапотном пространстве предполагает наличие шкивов на самом генераторе и коленчатом валу, соединённых ременной передачей. Для такого типа соединения требуется система натяжения ремня, которая осуществляется при помощи опоры.
Современные генераторы переменного тока способны давать напряжение от 7 до 28 вольт и соответствующую мощность в районе 1380 ватт, хорошим показателем КПД в этом случае будет считаться отметка в 50-60%.
Пуск двигателя ознаменовывается повышенным током статора до значений в несколько сотен ампер, поэтому все приборы и сам двигатель до установления рабочих параметров генератора работают благодаря питанию аккумуляторной батареи.
Сразу после передачи вращающегося момента на шкив генератора, вращающийся якорь начинает создавать электромагнитное поле, которое в свою очередь запускает процесс движения переменного тока с обмоток на контактные кольца, щётки, и далее через выпрямитель постоянный ток поступает на аккумулятор и приборы, нуждающиеся в электричестве. Не всегда обороты двигателя могут обеспечить достаточную мощность генератора для питания особо мощных приборов, поэтому в случае недостатка электроэнергии в дело вступает аккумулятор.
Способ подключения генератора имеет решающее значения для автомобилей с разным потреблением электричества. Если на транспортном средстве установлено мощное оборудование, используется схема подключения «Треугольник». В стандартных моделях современных автомобилей генераторы подключаются по схеме «Звезда». Выходной ток в этом случае будет в 1,7 раза меньше, чем в первом случае, но со своей работой без дополнительной нагрузки он справляется отлично.
Основные неисправности
Механические, либо электрические неисправности неизбежно возникнут на определённом сроке эксплуатации генератора, ведь любое техническое устройство подвергается износу. Несмотря на надёжность и износоустойчивость в целом, в генераторе могут случаться поломки разного характера, как внешние, так и внутренние, определить которые на ранней стадии сможет только профессионал.
Аккумулятор разряжается быстрее, чем заряжается, при этом может гореть лампа разряда аккумулятора;
Слабый ток на приборы, который характеризуется тусклым горением ламп;
Посторонние звуки в подкапотном пространстве должны служить косвенными признаками неисправности автомобильного генератора;
Характерное пищание или вой, доносящиеся из генератора.
Нет необходимости говорить, что все эти признаки должны стать причиной для проведения срочной диагностики, которая может выявить неисправность:
Ременно-приводной системы, либо корпуса со всеми внешними составляющими;
Шкива, щёток, колец, или подшипников;
Регулятора напряжения;
Обмоток ротора или статора;
Выпрямителя;
Реле.
Любая неисправность устраняется исключительно заменой на новую запчасть. Проверка генератора на наличие поломок происходит по стандартной схеме – предохранитель, корпус, ремень, проводка, ротор, кольца и щётки.
Из наиболее трудоёмких работ считается замена подшипников и ремня. Менять эти детали необходимо до наступления их критического состояния.
Обмотки ротора должны иметь сопротивление в пределах от 1,8 до 5 ом, в противном случае они подлежат замене, как и обмотки ротора, главным признаком неисправности которых являются нереальные цифры на мультиметре. Выпрямитель подлежит замене, если показания на приборе не меняются в зависимости от расположения щупов. Окисленные контакты так же повод для полной замены диодного моста.
Итог
Некоторые неисправности в генераторе определяются лишь на специализированных стендах профессиональными мастерами. Несмотря на кажущуюся простоту, генератор сложен и непредсказуем даже для опытных автолюбителей. Залог долгой и нормальной работы генератора – это своевременное обслуживание в проверенных автосервисах и замена деталей на оригинальные запчасти.
Источник https://vaznetaz.ru/
Каков принцип работы генератора постоянного тока?
Генераторы — это электрические машины, работа которых начинается при отключении электроэнергии из локальной сети. Здесь начинают работать генераторы, вырабатывая электричество. Эти электрические машины служат источником электроэнергии для многих бизнес-объектов, промышленных зданий и даже домов, когда электричество отключено. Генераторы делятся на два типа генераторов переменного и постоянного тока. Мы здесь, чтобы объяснить вопрос «каков принцип работы генератора постоянного тока?» и подробно обсудите DC.Linquip собрал самую актуальную и точную информацию по этой теме, которую вы можете прочесть.
Прежде чем мы обсудим основную тему этой статьи, мы должны узнать о структуре и основных функциях контроллеров домена. Давайте кратко рассмотрим конструкцию, функции, детали и компоненты генераторов постоянного тока.
Что такое генератор постоянного тока?
Как упоминалось ранее, существует два типа генераторов в зависимости от мощности: генераторы переменного и постоянного тока. Основная функция генераторов постоянного тока — преобразовывать механическую энергию в электрическую.Есть много источников, которые обеспечивают механическую энергию для генераторов постоянного тока, таких как двигатели внутреннего сгорания, водяные, газовые и паровые турбины и даже ручные кривошипы. Для генераторов постоянного тока определена обратная функция: эту обратную работу можно выполнить с помощью электродвигателя.
Двигатель постоянного тока преобразует электрическую мощность в механическую. Генераторы постоянного тока вырабатывают электроэнергию на основе принципа закона электромагнитной индукции Фарадея. Согласно этому закону, когда проводник движется в магнитном поле, магнитные силовые линии перерезаются.Это приводит к индукции электромагнитной силы в проводнике.
Чтобы получить более четкий ответ на вопрос «каков принцип работы генератора постоянного тока?», Давайте также кратко остановимся на его частях и компонентах. В следующем разделе мы очень кратко расскажем вам об основных частях генератора постоянного тока и о том, как они работают. Продолжай читать.
Строительство генератора постоянного тока
В предыдущем разделе мы очень кратко объяснили, что такое генератор постоянного тока.Теперь мы хотим, чтобы вы поближе познакомились с его конструкцией. В одном генераторе постоянного тока есть много компонентов, которые помогают всей машине функционировать должным образом. В различных статьях упоминается более десяти частей для генераторов постоянного тока.
Мы не собираемся подробно останавливаться на всех этих компонентах, потому что объяснение функций этих частей выходит за рамки данной статьи и уводит нас от основной темы нашего обсуждения. В следующих разделах вы прочитаете о четырех наиболее важных компонентах генератора постоянного тока, которые помогут вам найти ответ на вопрос «каков принцип работы генератора постоянного тока?»
Статор
Одна из наиболее важных частей генератора постоянного тока — статор, работа которого заключается в создании магнитных полей, вокруг которых вращаются катушки.Статор состоит из двух устойчивых магнитов с противоположными полюсами, обращенными друг к другу. Эти магниты помещаются в область ротора.
Ротор
Ротор или сердечник якоря — еще одна важная часть генератора постоянного тока. В роторе есть железные пластинки с прорезями, которые уложены друг на друга, образуя цилиндрический сердечник якоря. Обычно потери уменьшаются из-за вихревых токов в этих слоях.
Коммутатор
Коммутатор работает как выпрямитель для преобразования переменного напряжения в постоянное в усилении обмотки якоря.Он имеет медный сегмент, и каждый медный сегмент с помощью листов слюды экранирован друг от друга. Он находится на валу машины.
Кисти
С помощью щеток можно обеспечить электрическое соединение между коммутатором и внешней цепью нагрузки.
Теперь, когда вы знакомы с сущностью и основными компонентами генератора постоянного тока, понять, как работает генератор постоянного тока, похоже на кусок пирога. В следующем разделе мы собираемся обсудить, как работает генератор постоянного тока, на понятном языке.Оставайтесь с нами.
Каков принцип работы генератора постоянного тока?
В предыдущих разделах мы обсуждали, что определяет генератор постоянного тока и как он работает. В этом разделе мы поговорим о принципе работы генераторов постоянного тока.
Как упоминалось ранее, генератор постоянного тока — это преобразователь энергии, который превращает механическую энергию в электрическую. Это изменение формы энергии происходит на основе принципа электромагнитной индукции, что означает, что везде, где происходит изменение магнитного потока, связанного с проводником, в нем индуцируется ЭДС или электромагнитная сила.Эта индукция вызывает протекание тока в случае, если цепь проводника замкнута.
Итак, исходя из того, что мы уже сказали, основные требования к генератору постоянного тока — это магнитное поле и проводник. Проводник перемещается, чтобы отсечь магнитный поток. Следовательно, можно сказать, что генератор постоянного тока работает по принципу динамически индуцированной электромагнитной силы. Это то, что гласит закон электромагнитной индукции Фарадея: когда проводник с током помещается в переменное магнитное поле, в проводнике индуцируется ЭДС.С другой стороны, согласно правилу правой руки Флеминга, при изменении направления движения проводника изменяется и направление индуцированного потока.
Представьте себе якорь, вращающийся по часовой стрелке, и проводник слева, движущийся вверх. Теперь, когда якорь совершит половину оборота, направление движения проводника изменится на обратное. Таким образом, направление тока в каждой арматуре будет меняться. Но в коммутаторе с разъемным кольцом соединения проводов якоря меняются местами, когда происходит реверсирование тока.Следовательно, на выводах получаем однонаправленный ток.
Простой для понимания пример принципа работы генератора постоянного тока
Позвольте нам упростить для вас функцию и принцип работы генератора постоянного тока. Вы должны заметить, если генератор очень маленький, например, он используется в магазине, небольшой мастерской, кинотеатре или доме, основным двигателем или поставщиком механической энергии является дизельный двигатель. Если генератор очень большой, как на электростанциях, то первичным двигателем будет водяная, паровая или газовая турбина.
Когда механическая энергия, подаваемая первичным двигателем, передается генератору, якорь генератора начинает вращаться. Обычно полюса ярма делают из постоянных магнитов. Это означает, что согласно законам электромагнитной индукции Фарадея проводники якоря отсекают слабое магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами, и в обмотке якоря индуцируется небольшое количество ЭДС. Эта индуцированная электромагнитная сила обеспечивает циркуляцию небольшого количества тока через обмотку возбуждения и усиливает подаваемый магнитный поток и, следовательно, наведенную ЭДС.Таким образом, за счет усиления магнитного потока и ЭДС генератор выдает номинальное напряжение.
Заключение
Каков принцип работы генератора постоянного тока — это основная тема этой статьи, на которую мы попытались ответить. Чтобы ответить на этот вопрос, во-первых, мы решили дать очень короткое, но полезное объяснение того, что такое генератор постоянного тока. Следующим шагом было знакомство с основными компонентами этого преобразователя энергии. Итак, мы подробно остановились на 4 наиболее важных частях генератора постоянного тока и на том, как они работают.
наконец-то мы попали в раздел принципа работы генератора постоянного тока и попытались объяснить это на ярком примере. Если у вас возникнут другие вопросы по теме, Linquip готов на них ответить. Все, что вам нужно, это зарегистрироваться. Кроме того, если у вас есть опыт использования генераторов постоянного тока, будем рады, если вы поделитесь им в комментариях. Надеюсь, вам понравилась эта статья.
Генератор постоянного тока
| Учебники по альтернативной энергии
Генератор постоянного тока Статья Учебники по альтернативной энергии 04.09.2013 03.06.2021 Учебники по альтернативной энергии
Поделитесь / добавьте в закладки с:
Генератор постоянного тока представляет собой генератор постоянного магнита конструкции
Генератор постоянного тока — это электрическая машина, которая преобразует механическую энергию в форме движения в электрическую энергию в форме постоянного напряжения и тока, используя принципы магнитной индукции.Выходное напряжение и ток, производимые генератором постоянного тока, зависят от скорости его вала (об / мин) и подключенной к нему электрической нагрузки.
Скорость вала, необходимая для достижения определенного выходного напряжения, определяется нагрузкой. Чем меньше нагрузка, тем ниже обороты, необходимые для достижения заданного напряжения. Тогда генераторы постоянного тока с низкой частотой вращения являются популярным выбором для использования в системах зарядки аккумуляторов ветроэнергетики и гидроэнергетики.
Типовой генератор постоянного тока для ветряной турбины
Генератор постоянного тока получает энергию движения от лопастей ветряной или водяной турбины, прикрепленных к валу его ротора.Большинство генераторов переменного тока сконструированы так, чтобы работать слишком быстро, чтобы быть подключенными непосредственно к этим лопаткам турбины, поэтому для увеличения скорости генераторов переменного тока используются редукторы или системы шкивов. Однако редукторы, увеличивающие скорость, представляют собой сложные механические элементы, требующие хорошей механической центровки и смазки для надежной работы, поэтому генераторы постоянного тока с низкой частотой вращения идеально подходят для этого типа применения.
Способ генерирования электричества постоянного тока состоит в том, чтобы вращать катушку внутри магнитного поля так, чтобы магнитные силовые линии, создаваемые магнитным полем, перерезались вращающейся катушкой.Мы из школы знаем, что у магнитов два полюса, северный и южный, и что магнитный поток исходит от северного полюса и течет обратно к южному полюсу.
В генераторе постоянного тока мы можем создать эту магнитную цепь двумя способами. Во-первых, подача выходной мощности некоторых генераторов обратно в его собственные катушки возбуждения для создания электромагнита, которым можно точно управлять, или, во-вторых, использование постоянных магнитов для генерации магнитного потока, а не тока в катушке с проволокой.
Преимущество постоянных магнитов заключается в том, что не требуется питание поля, поскольку магнитное поле постоянно возбуждается, что снижает затраты, а также означает отсутствие потерь мощности I ² R в обмотке магнитного поля, что помогает увеличить количество генераторов. эффективность.
Магнитная теория учит нас, что напряжение индуцируется в катушке с проволокой из-за действия генератора. Действие генератора основано на законе электромагнитной индукции Фарадея, в котором прямоугольная катушка с N витками вращается в однородном магнитном поле. Магниты и катушки в генераторе постоянного тока сконфигурированы таким образом, что магнитный поток проходит через электрические катушки провода, соединяющего магнитную и электрическую цепи.
Все генераторы постоянного тока состоят из двух частей: одна часть называется «статором», поскольку она неподвижна, а другая часть, которая движется или вращается, называется «ротор».Обычно в конструкции генератора постоянного тока магнитное поле находится на статоре, а обмотка катушки, генерирующей энергию, находится на роторе.
Генераторы
постоянного тока работают, вращая или пропуская катушки мимо магнитов (или магнитов мимо катушек), при этом генерируемая электрическая энергия отбирается непосредственно от ротора, известного как «якорь» в машинах постоянного тока, через угольные щетки с магнитным полем. поле, которое управляет мощностью, подаваемой либо постоянными магнитами, образующими то, что обычно называют генератором постоянного магнита , либо катушками с обмоткой, образующими электромагнит, что создает генератор постоянного тока .
Вращающиеся катушки якоря проходят через это стационарное или статическое магнитное поле, которое, в свою очередь, генерирует электрический ток в катушках. Когда катушка якоря находится рядом с направлением магнитного потока статора, в катушке индуцируется максимальное напряжение, поскольку катушка перерезает большинство силовых линий магнитного поля. Когда якорь движется, его катушка теперь становится перпендикулярной магнитному потоку статора, и никакие магнитные силовые линии не перерезаются, поэтому индуцированное напряжение в этот момент равно нулю.Затем, когда якорь генератора вращается в бесконечном цикле, его катушки постоянно перерезают линии магнитного потока, и в них индуцируется переменное постоянное напряжение. Этот процесс известен как «электромагнитная индукция».
В генераторе постоянного тока, когда якорь вращается на 360 ^o за каждый оборот, генерируемый ток должен проходить через так называемый коммутатор, который состоит из медного кольца, разделенного на сегменты с изоляционным материалом между каждым сегментом. Угольная щетка, контактирующая с сегментами коммутатора, передает электроэнергию на выходные клеммы, как показано.
Конструкция генератора постоянного тока
Сегменты коммутатора в генераторе постоянного тока заменяют непрерывные контактные кольца генератора переменного тока и являются основным отличием в их конструкции. Коммутатор механически меняет местами соединения катушки якоря с внешней цепью, создавая пульсирующее напряжение. Выходное напряжение пульсирует, потому что оно включается или выключается, но никогда не меняет полярность, в отличие от напряжений и токов переменного тока. Тогда, поскольку полярность на клеммах генератора остается постоянной, выходное напряжение будет постоянным.
Помимо генераторов с постоянными магнитами, генераторы постоянного тока могут также иметь катушку с намоткой поля для создания необходимого магнитного поля. Названия, используемые для описания этих типов генераторов постоянного тока, зависят от отношения и взаимосвязи каждой из катушек магнитного поля относительно якоря.
Два основных типа возбуждения обмотки возбуждения, используемые для генераторов постоянного тока, называются: самовозбуждение и раздельное возбуждение, и в зависимости от того, какая форма возбуждения поля используется, генератор постоянного тока классифицируется как «самовозбуждающийся генератор» или «генератор постоянного тока». генератор с независимым возбуждением ».
В основном, для генератора постоянного тока с отдельным возбуждением требуется отдельный внешний источник постоянного напряжения для обеспечения тока возбуждения через обмотку возбуждения. В то время как в самовозбуждающемся генераторе постоянного тока само генерируемое напряжение используется для возбуждения обмотки возбуждения того же генератора постоянного тока, как показано.
Классификация генераторов постоянного тока
Двумя основными соединениями для самовозбуждающейся машины постоянного тока являются «Генератор постоянного тока с шунтирующей обмоткой», когда обмотка возбуждения состоит из относительно большого количества витков небольшого провода с высоким сопротивлением, используемого для ограничения протекания тока через поле, подключена параллельно или шунт с арматурой.«Генератор постоянного тока с последовательной обмоткой», где обмотка возбуждения сделана с относительно небольшим количеством витков, витки очень большого провода с очень низким сопротивлением соединены последовательно с якорем. Каждый тип конструкции генератора постоянного тока имеет свой набор преимуществ и недостатков, и какой из них вы будете использовать, зависит от вашего приложения.
Для зарядки аккумуляторов лучше всего подходят генератор постоянного тока с шунтовой обмоткой с самовозбуждением или генератор постоянного тока с постоянным магнитом, поскольку их выходное напряжение остается довольно постоянным в большом диапазоне скоростей вращения.
При зарядке батареи генератором постоянного тока частота вращения генератора должна сначала подняться до точки, при которой его выходное напряжение превышает напряжение на клеммах батареи, чтобы ток протек в батарею. Усилие, необходимое для поворота генератора (его входной крутящий момент), увеличивается, и пока необходимый входной крутящий момент может быть обеспечен лопастями первичного двигателя генератора, он будет продолжать заряжать аккумулятор.
Ток или сила тока генератора постоянного тока при любых оборотах в минуту зависит только от подключенной нагрузки аккумулятора, а не от его скорости вращения.Как только аккумулятор полностью заряжается, ток зарядки прекращается, и нагрузка фактически исчезает. Если генератор постоянного тока продолжает работать, напряжение на клеммах генератора будет расти, и независимо от того, насколько высокое напряжение на клеммах, если к генератору не подключена нагрузка, ток не будет протекать. Также, если вы запускаете генератор постоянного тока без нагрузки, ток всегда будет нулевым, независимо от того, насколько высока его скорость вращения.
Затем при зарядке аккумуляторов генератором постоянного тока необходимо использовать регулятор напряжения и фиктивную резистивную нагрузку для защиты аккумулятора или полностью отключать генератор от аккумулятора, когда зарядный ток падает до нуля или напряжение на клеммах аккумулятора превышает номинальное. значение.
Генератор постоянного тока является одним из ключевых компонентов ветряной или гидротурбинной системы, и, как мы видели, доступны различные варианты, которые различаются по своей сложности и типу выходной мощности, которую они могут обеспечить. Генераторы постоянного тока могут быть самовозбужденными или отдельно возбужденными. Даже простой электрический генератор может быть построен с использованием постоянных магнитов для создания генератора с постоянными магнитами.
Изобретение генератора постоянного тока облегчило нашу жизнь. Но из-за того, что якоря, щетки, коммутаторы и обмотки сложны и стоят больших денег, многие генераторы постоянного тока были заменены современными генераторами переменного тока и асинхронными машинами, которые более экономичны и потому что напряжения и токи постоянного или постоянного тока, когда требуются, могут изготавливаться электронными выпрямителями.
Чтобы узнать больше о «Генераторах постоянного тока» или получить дополнительную информацию о различных типах доступных генераторов постоянного тока, или изучить преимущества и недостатки использования генераторов постоянного тока с постоянными магнитами как части самодельной системы генерации постоянного тока, нажмите здесь, чтобы получить свой копия одной из лучших книг по генераторам постоянного тока и двигателям прямо из Amazon сегодня.
Электрогенератор | инструмент | Британника
Электрогенератор , также называемый динамо , любая машина, преобразующая механическую энергию в электричество для передачи и распределения по линиям электропередачи бытовым, коммерческим и промышленным потребителям.Генераторы также производят электроэнергию, необходимую для автомобилей, самолетов, кораблей и поездов.
Механическая мощность для электрического генератора обычно получается от вращающегося вала и равна крутящему моменту вала, умноженному на вращательную или угловую скорость. Механическая энергия может поступать из нескольких источников: гидротурбины на плотинах или водопадах; Ветряные турбины; паровые турбины, использующие пар, вырабатываемый за счет тепла сгорания ископаемого топлива или ядерного деления; газовые турбины, сжигающие газ непосредственно в турбине; или бензиновые и дизельные двигатели.Конструкция и скорость генератора могут значительно различаться в зависимости от характеристик механического первичного двигателя.
Почти все генераторы, используемые для электроснабжения сетей, вырабатывают переменный ток, полярность которого меняется на фиксированную частоту (обычно 50 или 60 циклов или двойное переключение в секунду). Поскольку несколько генераторов подключены к электросети, они должны работать на одной и той же частоте для одновременной генерации. Поэтому они известны как синхронные генераторы или, в некоторых случаях, генераторы переменного тока.
Генераторы синхронные
Основная причина выбора переменного тока для электрических сетей заключается в том, что его постоянное изменение во времени позволяет использовать трансформаторы. Эти устройства преобразуют электрическую энергию при любом напряжении и токе, которые она генерирует, в высокое напряжение и низкий ток для передачи на большие расстояния, а затем преобразуют ее в низкое напряжение, подходящее для каждого отдельного потребителя (обычно 120 или 240 вольт для бытовых нужд). Частной формой переменного тока является синусоида, которая имеет форму, показанную на рисунке 1.Это было выбрано, потому что это единственная повторяющаяся форма, для которой две волны, смещенные друг от друга во времени, могут быть добавлены или вычтены, и в результате они имеют одинаковую форму. В идеале все напряжения и токи должны иметь синусоидальную форму. Синхронный генератор предназначен для получения этой формы с максимальной точностью. Это станет очевидным, когда ниже будут описаны основные компоненты и характеристики такого генератора.
Синусоидальная волна.
Британская энциклопедия, Inc. Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас
Ротор
Элементарный синхронный генератор показан в разрезе на рис. 2. Центральный вал ротора соединен с механическим первичным двигателем. Магнитное поле создается проводниками или катушками, намотанными в пазы, вырезанные на поверхности цилиндрического железного ротора. Этот набор катушек, соединенных последовательно, известен как обмотка возбуждения. Положение катушек возбуждения таково, что направленная наружу или радиальная составляющая магнитного поля, создаваемого в воздушном зазоре к статору, приблизительно синусоидально распределяется по периферии ротора.На рисунке 2 плотность поля в воздушном зазоре максимальна снаружи вверху, максимальна внутрь внизу и равна нулю с двух сторон, что соответствует синусоидальному распределению.
Элементарный синхронный генератор.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Статор простейшего генератора на рисунке 2 состоит из цилиндрического кольца из железа, обеспечивающего легкий путь для магнитного потока. В этом случае статор содержит только одну катушку, причем две стороны размещены в пазах в утюге, а концы соединены вместе изогнутыми проводниками по периферии статора.Катушка обычно состоит из нескольких витков.
Когда ротор вращается, в обмотке статора индуцируется напряжение. В любой момент величина напряжения пропорциональна скорости, с которой магнитное поле, окруженное катушкой, изменяется со временем, то есть скорости, с которой магнитное поле проходит через две стороны катушки. Таким образом, напряжение будет максимальным в одном направлении, когда ротор повернут на 90 ° от положения, показанного на рисунке 2, и будет максимальным в противоположном направлении на 180 ° позже.Форма волны напряжения будет примерно синусоидальной формы, показанной на рисунке 1.
Конструкция ротора генератора на рисунке 2 имеет два полюса: один для магнитного потока, направленного наружу, и соответствующий полюс для потока, направленного внутрь. Одна полная синусоида индуцируется в обмотке статора за каждый оборот ротора. Таким образом, частота электрического выходного сигнала, измеренная в герцах (циклах в секунду), равна скорости вращения ротора в оборотах в секунду. Чтобы обеспечить подачу электроэнергии с частотой 60 Гц, например, первичный двигатель и скорость ротора должны быть 60 оборотов в секунду или 3600 оборотов в минуту.Это удобная скорость для многих паровых и газовых турбин. Для очень больших турбин такая скорость может быть чрезмерной из-за механического напряжения. В этом случае ротор генератора спроектирован с четырьмя полюсами, разнесенными с интервалом 90 °. Напряжение, индуцированное в катушке статора, которое охватывает аналогичный угол 90 °, будет состоять из двух полных синусоидальных волн на оборот. Таким образом, требуемая частота вращения ротора для частоты 60 Гц составляет 1800 оборотов в минуту. Для более низких скоростей, например, используемых в большинстве водяных турбин, можно использовать большее количество пар полюсов.Возможные значения частоты вращения ротора в оборотах в минуту равны 120 f / p , где f — частота, а p — количество полюсов.
Генератор постоянного тока
Генератор постоянного тока
следующий: Двигатель переменного тока Up: Магнитная индукция Предыдущая статья: Генератор переменного тока Наиболее распространенные электрические приборы (, например, , электрические лампочки и электрические нагревательные элементы) отлично работают от сети переменного тока.Однако есть некоторые ситуации, в которых предпочтительнее питание постоянного тока. Например, небольшой электрический двигатели ( например, , те, которые приводят в действие миксеры для пищевых продуктов и пылесосы) очень хорошо работают от переменного тока. электричество, но очень большие электродвигатели ( например , те какие поезда метро) обычно намного лучше работают на электричестве постоянного тока. Разрешите нам исследуйте, как можно генерировать электричество постоянного тока.
Рисунок 41: Коммутатор с разъемным кольцом.

Простой генератор постоянного тока состоит из тех же основных элементов, что и простой Генератор переменного тока: i.е. , многовитковая катушка, равномерно вращающаяся в магнитном поле. Основное различие между генератором постоянного тока и генератором переменного тока заключается в способом, которым вращающаяся катушка подключена к внешней цепи содержащий груз. В генераторе переменного тока оба конца катушки соединены для разделения контактных колец, которые вращаются вместе с катушкой и соединены с внешняя цепь через проволочные щетки. Таким образом, ЭДС видимая внешней цепью всегда такая же, как ЭДС генерируется вокруг вращающегося катушка.В генераторе постоянного тока два конца катушки прикреплены к разным половинкам. одного разъемного кольца, которое вращается вместе с катушкой. Разъемное кольцо связано к внешний контур с помощью металлических щеток — см. рис.41. Эта комбинация вращающегося разъемного кольца и стационарных металлических щеток называется коммутатором . Коммутатор предназначен для обеспечения того, чтобы ЭДС видно внешней цепью равна ЭДС генерируется вокруг вращающегося катушка для половина периода вращения , но равна минус этой ЭДС для другая половина (так как соединение между внешней цепью и вращающейся катушка переворачивается коммутатором каждые полупериод вращения).В положение металлических щеток можно отрегулировать таким образом, чтобы соединение между вращающаяся катушка и внешняя цепь меняют местами всякий раз, когда ЭДС генерируемый вокруг катушки проходит через ноль. В этом частном случае ЭДС, наблюдаемая во внешней цепи, просто
(218)

На рисунке 42 показано график как функция время согласно приведенной выше формуле. Изменение ЭДС во времени равно очень похож на генератор переменного тока, за исключением того, что всякий раз, когда генератор переменного тока создаст отрицательную ЭДС, коммутатор в генераторе постоянного тока меняет полярность катушки по отношению к внешней цепи, так что отрицательный половина сигнала переменного тока инвертируется и становится положительной.В результате получается ухабистая прямая ЭДС, которая возрастает и падает, но никогда не меняет направления. Этот тип пульсирующую ЭДС можно сгладить, используя более одной катушки, вращающейся вокруг той же оси или другими электрическими методами, чтобы хорошо имитировать постоянный ток от батареи. Генератор в автомобиле (, т. Е. , генератор постоянного тока, который заряжает аккумулятор) является распространенным примером. генератора постоянного тока типа, описанного выше. Конечно, в генераторе внешний крутящий момент, необходимый для вращения Катушка обеспечивается двигателем автомобиля.
Рисунок 42: ЭДС, генерируемая в устойчиво вращающемся постоянном токе генератор.

следующий: Двигатель переменного тока Up: Магнитная индукция Предыдущая статья: Генератор переменного тока
Ричард Фицпатрик 2007-07-14
частей генератора постоянного тока: работа, типы и преимущества
Как и любая машина, генератор постоянного тока состоит из разных частей.Это электрический инструмент, преобразующий механическую энергию в электричество. Принцип работы, различные типы, а также плюсы и минусы будут подробно обсуждаться на Linquip помимо частей генераторов постоянного тока.
Детали генератора постоянного тока
Генератор постоянного тока часто используется в качестве двигателя генератора постоянного тока без изменения его конструкции. Итак, двигатель-генератор постоянного тока обычно можно назвать машиной постоянного тока. Ключевыми частями генераторов постоянного тока являются ярмо, полюса, полюсные наконечники, сердечник якоря, обмотка якоря, коммутатор, щетки, система магнитного поля, коммутатор, концевые корпуса, подшипники и валы.
Это части генераторов постоянного тока, которые будут рассмотрены ниже более подробно.
Статор
Генератор постоянного тока (DC) состоит из двух основных частей: вращающейся части и неподвижной. Статор — это стационарная часть этой системы, которая включает в себя сердечник, обмотку статора и внешнюю раму, а также вмещает ротор (вращающуюся часть) в своем сердечнике.
Среди частей генераторов постоянного тока статор является ключевым компонентом, и его основная функция заключается в создании магнитных полей, вокруг которых вращаются катушки.Он содержит устойчивые магниты с противоположными полюсами, обращенными к двум из них. Эти магниты установлены в поле ротора.
Сердечник ротора или якоря
Второй важный компонент генератора постоянного тока — это сердечник ротора или якоря, который состоит из вентилятора, якоря, коллектора и вала. В отличие от статора, эта часть подвижна и вращается в магнитном поле, создаваемом статором. В генераторе постоянного тока вращение якоря — это процесс, который генерирует напряжение в катушках ротора.Сердечник якоря включает в себя листы железных пазов с пазами, которые уложены друг на друга для образования цилиндрического сердечника якоря. Обычно потери уменьшаются из-за вихревых токов в этих слоях.
В течение всего процесса вентилятор отвечает за подачу необходимого воздуха для сердечника якоря или ротора во время его вращения.
Концевые корпуса
Концевые кожухи — это компоненты, прикрепленные к концевым частям основной рамы с функцией защиты подшипников. Подшипники являются важными частями системы, которые уменьшают трение между подвижными и неподвижными частями генератора, которое со временем может постепенно их разрушать.
В то время как передние кожухи защищают подшипник и сборщик щеток, функция концевых кожухов ограничивается поддержкой только подшипников.
Подшипники
Подшипники
используются в системе для обеспечения плавного перемещения между различными компонентами. Основная функция подшипников — минимизировать трение между вращающимися и неподвижными частями машины. Благодаря этим деталям отпадает необходимость в постоянной смазке компонентов системы, и они также прослужат дольше из-за снижения трения.
Подшипники
в основном изготавливаются из высокоуглеродистой стали, так как это очень твердый материал, который спроектирован таким образом, чтобы постоянно смазываться и защищаться от проникновения пыли.
Подшипники
бывают двух распространенных форм: роликовые и шариковые. Шариковые подшипники включают в себя сферические шарики, которые передают нагрузку изнутри наружу и создают движение по кругу. Шариковые подшипники легко найти в предметах домашнего обихода; они более распространены, потому что они просты.
Роликовые подшипники, в отличие от шариковых, состоят из цилиндров разной формы.В то время как площадь контакта шариковых подшипников с грузом ограничена одной точкой, в роликовых подшипниках этот контакт продлен до линии, поэтому они могут использоваться для выдерживания больших нагрузок и, таким образом, в основном используются в промышленном оборудовании.
Хомут
Если мы разделим части генератора постоянного тока на две части, ярмо представляет собой внешнюю крышку, которая не только обеспечивает механическую защиту всей внутренней сборки и фиксирует их на основании машины, но также создает путь для магнитного потока, который обмотка возбуждения производит.
В зависимости от размера машины хомуты бывают двух видов и материалов; в больших аппаратах ярма изготовлены из литой или катаной стали, а в меньших — из чугуна.
Поляки
Полюса используются в основном для удержания обмоток в секторе. Такие обмотки обычно наматываются на полюса и в остальном соединяются с обмотками якоря по порядку. Таким образом, при помощи шурупов опоры соединяют сварочную технику с ярмом.
Сердечник полюса в основном изготавливается из тонкой отожженной стали или кованого железа, соединенных друг с другом за счет гидравлического давления.Чтобы уменьшить потери на вихревые токи, полюса машины постоянного тока ламинированы.
Эти полюса являются одной из частей машины постоянного тока, чья работа заключается в поддержке катушек возбуждения и обеспечении более интегрированного магнитного потока через якорь.
Ботинки полюса
Полюсный башмак — это железная или стальная пластина, которая используется в основном для рассеивания магнитного потока и предотвращения падения катушки вращающегося поля.
Коммутатор
Коммутатор работает как выпрямитель для преобразования переменного напряжения в постоянное в усилении обмотки якоря.Это проводящее металлическое кольцо имеет медный сегмент, и каждый медный сегмент с помощью листов слюды экранирован друг от друга.
Этот цилиндрический электрический выключатель находится на валу машины и способствует подключению проводов вращающегося кресла к внешней цепи, которая закреплена. При этом исходный индуцированный ток преобразуется в однонаправленный на выходных клеммах.
Кисти
Щетки — одна из важнейших частей генератора DM.С помощью этих угольных блоков может быть обеспечено электрическое соединение между коммутатором и внешней цепью нагрузки.
Однако из-за дугового разряда и постоянного контакта с коммутатором эти компоненты со временем изнашиваются. Но хорошая новость в том, что их всегда можно заменить новыми щетками. Все, что вам нужно делать, это время от времени проверять их, чтобы убедиться, что они в хорошем состоянии, и при необходимости менять их.
Вал
Вал — это механическая деталь в машине постоянного тока, которая создает вращающую силу, известную как крутящий момент, и вызывает вращение.Он изготовлен из низкоуглеродистой стали и имеет максимальную прочность на разрыв. Из частей генератора постоянного тока вал помогает генератору передавать механическую энергию через вал. Вращающиеся части закреплены на валу шпонками, например, центр якоря, коммутатор, охлаждающий вентилятор и т. Д.
Магнитное поле
Это постоянный магнит, который создает магнитное поле, которое используется для вращения катушки.
Обмотки якоря
Для крепления обмоток якоря в основном используются пазы сердечника якоря.Они соединены последовательно в виде замкнутой обмотки для увеличения количества вырабатываемого тока; и они параллельны. Это особое расположение проводников называется обмоткой якоря, которая, как известно, является сердцем генератора постоянного тока. В зависимости от типа соединений обмотки якоря бывают нахлесточными или волновыми.
Все обмотки якоря, нахлестанные или волновые, являются центрами преобразования энергии внутри машины. В случае обмоток якоря генератора постоянного тока это преобразование энергии происходит из механической энергии в электрическую.
E.M.F Уравнение генератора постоянного тока
После объяснения частей генератора постоянного тока пора узнать об уравнении ЭДС. Итак, что это? уравнение ЭДС генератора постоянного тока соответствует законам электромагнитной индукции Фарадея, то есть Eg = PØZN / 60 A
В формуле генератора постоянного тока:
Z означает общее количество проводников якоря
P означает количество полюсов в генераторе
A означает количество параллельных полос внутри якоря
Н означает вращение якоря в об / мин
E означает наведенную ЭДС в любой параллельной полосе внутри якоря
Например, означает сгенерированную ЭДС в любой из параллельных полос.
N / 60 означает количество оборотов в секунду
Плюс, время на один оборот dt = 60 / Н сек
Но подождите! Это были не просто части генератора постоянного тока и его уравнение.Вы можете найти больше информации о генераторах постоянного тока! Генераторы постоянного тока используются практически повсеместно. Они используются на заводах, производящих алюминий, хлор и связанное с ним сырье в большом количестве тока. Генераторы постоянного тока также используются в тепловозах и транспортных средствах с дизельными двигателями. Их можно найти в автомобилях с дистанционным управлением, окнах электромобилей и телевизорах с плоским экраном.
Каков принцип работы генератора постоянного тока? Как это работает?
Принцип работы генераторов постоянного тока основан на законах электромагнитной индукции Фарадея.В частях генератора постоянного тока, когда проводник находится в динамическом магнитном поле, внутри проводника создается электродвижущая сила. Величину, вызванную ЭДС, можно измерить с помощью уравнения электродвижущей силы генератора.
Когда проводник имеет замкнутый путь, индуцированный ток течет по нему. Катушки возбуждения создают электромагнитное поле, а проводники якоря преобразуются в поле в генераторе. Следовательно, внутри проводников якоря создается электромагнитно-индуцированная электродвижущая сила (ЭДС).Правило правой руки Флеминга определяет направление индуцированного тока.
Какие бывают типы генераторов постоянного тока?
Генераторы постоянного тока
можно разделить на две основные категории (с независимым возбуждением и с самовозбуждением). Существует также третий тип генераторов постоянного тока, который называется «Генератор постоянного тока с постоянным магнитом». У каждого типа есть свои уникальные особенности, основы и преимущества.
Функции частей генераторов постоянного тока с независимым возбуждением заключаются в том, что катушки возбуждения приводятся в действие от независимого внешнего источника постоянного тока в генераторе с независимым возбуждением.С другой стороны, в генераторах постоянного тока с самовозбуждением катушки возбуждения получают питание от генерируемого тока в генераторе в самовозбуждающейся форме. Такие генераторы также можно определить как последовательные, шунтирующие и сложные.
Генератор постоянного тока имеет преимущества
Во многих областях нам нужен генератор постоянного тока, особенно по следующим причинам:
Он построен и спроектирован просто.
Он подходит для работы с большими двигателями и большими электрическими устройствами, требующими прямого управления.
Он уменьшает флуктуации, описанные сглаживанием выходного напряжения за счет регулярного расположения катушек вокруг якоря для некоторых приложений стабильного состояния.
Генератор постоянного тока также может иметь некоторые недостатки
Как и другие машины, генераторы постоянного тока имеют ряд недостатков, например:
Генераторы постоянного тока нельзя применять к трансформатору.
Генераторы постоянного тока
имеют низкий КПД из-за потерь в меди, потерь на вихревые токи, гистерезисных потерь и механических потерь.
Может произойти падение напряжения на больших расстояниях.
Это все о генераторах постоянного тока. Из того, что вы прочитали выше, мы можем сказать, что основные преимущества генераторов постоянного тока включают простую конструкцию, простую параллельную работу и меньшее количество проблем со стабильностью системы. Вы также прочитали о различных типах генераторов постоянного тока и принципах их работы. Однако вам может потребоваться больше узнать об их конструкции и некоторую другую информацию. Итак, вы можете оставить свои вопросы в комментариях, зарегистрировавшись на Linquip (в разделах статьи о генераторе постоянного тока) и получить свои ответы.
Генератор постоянного тока
— Принцип работы — Конструкция — Части генератора постоянного тока — Типы генераторов постоянного тока — Работа генератора постоянного тока — Уравнение ЭДС генератора постоянного тока — Потери в генераторе постоянного тока — Силовые ступени генератора постоянного тока

Что такое генератор постоянного тока?
Генератор DC G enerator — это электрическая машина , которая преобразует механическую энергию в электрическую энергию постоянного тока . Он в основном состоит из якоря, катушек возбуждения, которые работают в нем как электромагниты.Существует так много деталей генератора постоянного тока , которые играют важную роль во время его работы. Генератор постоянного тока работает по принципу закона Фарадея об электромагнитной индукции . Обеспечивает электроэнергии постоянного тока который используется во многих приложениях, таких как линии передачи постоянного тока , тяжелые источники питания постоянного тока и т. д. Итак, давайте обсудим принцип работы генератора постоянного тока сначала, а затем перейдем к построению генератора постоянного тока и Изучите дополнительные темы и подробности о генераторе постоянного тока ниже:

Принцип работы генератора постоянного тока
Принцип работы генератора постоянного тока такой же, как и закон Фарадея . электромагнитной индукции и генератор простого контура / генератор контура .Принцип работы генератора постоянного тока заключается в том, что когда якорь начинает двигаться за счет механической энергии, приложенной к его валу, катушки якоря создают ЭДС. Эта ЭДС связывается с полюсами поля. Из-за магнитного потока и тока генерируется в полюсах поля, чтобы обеспечить постоянный ток на его выходных клеммах / клеммах нагрузки. Для дальнейшего понимания давайте перейдем к законам электромагнитной индукции Фарадея ниже:

Законы электромагнитной индукции Фарадея

По сути, закон электромагнитной индукции Фарадея дальше делится на два немного разных закона, и генератор постоянного тока работает по первому закону электромагнитной индукции Фарадея.Оба закона электромагнитной индукции Фарадея описаны ниже:
Первый закон электромагнитной индукции Фарадея
Первый закон электромагнитной индукции Фарадея гласит: «Когда проводник разрезает магнитный поток , ЭДС индуцируется в этом проводнике ». Простой генератор цикла / генератор цикла основан на по этому закону электромагнитной индукции .

Второй закон электромагнитной индукции Фарадея
Второй закон электромагнитной индукции Фарадея гласит: «Величина генерируемой ЭДС в проводнике (проводе) равна скорости изменения потокосцепления.” Преобразование механической энергии в электрическую основано на по первому закону электромагнитной индукции Фарадея, и этот закон используется в строительство генератора постоянного тока. Без этого закона Генератор постоянного тока не способен для преобразования механической энергии в электрическую энергию постоянного тока.
Для дальнейшего объяснения принципа работы генератора постоянного тока, давайте перейдем к простой форме генератора постоянного тока под названием Single loop Generator . Этот генератор работает в точности по первому закону электромагнитной индукции Фарадея.Этот генератор петель более подробно описан ниже:
Генератор с одним контуром Петля Генератор / Генератор простого цикла — это основная концепция DC. Генератор . Это проводник, помещенный между стержнями магнитов . Эти магнитные стержни могут быть из постоянного магнита или электрического магнит. Основная работа генератора простого контура заключается в том, что когда два провода, проводника или катушки помещаются между магнитными стержнями и представьте, что катушка вращается по часовой стрелке, начинается поток меняет его значение и в результате в нем индуцируется ЭДС .Простая петля Генератор в основном состоит из двух проводов или катушек; два магнитных стержня и два контактных кольца (которые изолированы друг от друга и от центральный вал ) и обычный провод для подключения по мере необходимости. В вращающуюся катушку можно принять за якорь , а магнитные стержни полевые магниты. Предположим, что катушка или два проводника вращаются по часовой стрелке. Катушка имеет фиксированное положение между полем и связанным с ним потоком начинает меняться его ценность.В результате в нем наводится ЭДС и он пропорциональна скорости изменения потокосцепления . Когда катушка достигает 90 градусов в процессе вращения, скольжения катушки не режут поток и поток движутся между ними параллельно. В результате ЭДС не индуцируется. в катушке. По мере того, как катушка продолжает вращаться, величина увеличивается до максимум, и когда катушка снова достигнет 90 градусов, тогда в этом случае максимум В катушке индуцируется ЭДС, потому что создается максимальный магнитный поток.

В результате когда катушка поворачивается от 90 до 180 градусов, поток постепенно увеличивается и скорость изменения магнитной связи уменьшается. Когда катушка вращается от 180 до 360 градусов происходит изменение величины ЭДС. первая ЭДС остается аналогичной в среднем положении ЭДС достигает своего максимума и в конце создается минимальная ЭДС.
Помните, что ток, производимый в катушках, составляет переменного тока , и мы получаем это ток выпрямлен с помощью разъемных колец .Следовательно, это выяснил, что якорь генератора постоянного тока также обеспечивает переменного напряжения .
Строительство генератора постоянного тока Конструкция генератора постоянного тока в основном состоит из ярма / главной крышки, полюсных сердечников, катушек возбуждения, якоря, обмоток и т. Д. Каждая часть Генератор постоянного тока имеет особое значение в зависимости от его работы и функций, поэтому эти части описаны ниже более подробно и объяснены:
Генератор постоянного тока состоит из следующих основных частей:
Хомут / основная крышка: Хомут — основная крышка генератора постоянного тока , изготовленная из железа или любого другого материала
полюсные сердечники: полюсные сердечники используются как полевые магниты .Они используются для распределения потока в воздушном зазоре, а также для поддержки катушек возбуждения .
Катушки возбуждения: Катушки возбуждения представляют собой катушки проводника, намотанного поперек сердечника полюса. Когда ток проходит через эти катушки, полюса реагируют как электромагнит, и в нем создается магнитный поток.
Сердечник якоря: Сердечник якоря имеет цилиндрическую или барабанную форму и состоит из круглых стальных листов или пластин.Установлен на вал.
Обмотка якоря: Обмотки якоря имеют намотанную форму. Эти обмотки изолированы друг от друга, и обычно в них обычно используется медная обмотка.
Коммутатор: Коммутатор обеспечивает сбор токов от обмотки якоря или проводников . Он преобразует переменный ток , который индуцируется в проводниках якоря , в постоянный ток (DC).
Щеточная шестерня: Щеточная шестерня удерживает тяжелые угольные щетки и используется для передачи большого количества тока возбуждения от нее к концевому переходу .
Конденсатор: Конденсатор является основным компонентом генератора постоянного тока, который используется для устранения некоторых колебаний и фильтрации выходного напряжения постоянного тока с его выходных клемм.
Нагрузочный переход: Нагрузочный переход генератора постоянного тока состоит из двух выходных клеммных проводов, отрицательного и положительного, которые установлены в клеммной коробке для обеспечения тока нагрузки и используются для подключения источника питания нагрузки. Это.
Клеммы: В некоторых модифицированных генераторах постоянного тока производители обеспечивают легкое соединение для нагрузки, а производители предоставляют два провода, которые уже подключены к нагрузочному переходу, и эти два провода собраны и установлены в основной крышке. или ярмо генератора постоянного тока для прямого подключения к нагрузке.
Блок глушителя: A Блок глушителя используется для уменьшения посторонних и нежелательных шумов генераторов постоянного тока с высоким номинальным напряжением.
Крышка клемм: Крышка клемм — это крышка, которая защищает соединения клемм генератора постоянного тока и клемм нагрузки. Эта крышка также используется для мер безопасности, чтобы предотвратить поражение электрическим током и возгорание.
Угольные щетки: В генераторе постоянного тока , Угольные щетки используются для сбора тока от коммутатора и его передачи на его главные контакты.
Подшипники: Подшипники используются для очень простого вращения вала . Обычно шарикоподшипники часто используются в тяжелых машинах из-за его гибкости .
Головка опоры подшипника: Головка опоры подшипника имеет форму подшипника и удерживает подшипник в своем корпусе для обеспечения поддержки и выравнивания, и она фиксируется на прямом подшипнике.
Вал: A Вал генератора постоянного тока является механическим компонентом.Он состоит из низкоуглеродистой стали и обеспечивает крутящий момент и вращение.
Шлицевой вал вала: Шлицевой вал — это небольшой компонент, устанавливаемый на вал, иногда он фиксируется на валу, а иногда имеет изменяемую форму. Шлицевой вал состоит из зубьев и имеет круглую форму и используется для соединения / соединения другого вала с ним для механического ввода для генератора постоянного тока.
Зажимы: Зажимы используются для плотного удержания проводов нагрузки и обеспечения безопасности и чистоты клемм нагрузки.
Оконная планка: Оконная планка в основном представляет собой сетку, состоящую из железа, которая соединяется с ярмом и используется для обеспечения воздушного зазора для генератора постоянного тока с целью охлаждения.
Стопорный колпачок: Стопорный колпачок изготовлен из сплава немагнитной стали и затягивается на валу для поддержки вала против центробежных сил во время вращения.
Торцевая крышка: Торцевая крышка является частью ярма и закрывается с конца генератора постоянного тока с помощью болтов и используется для защиты генератора с его конца.

Хомут основная крышка от DC Генератор изготовлен из железа или любого другого материала. Он обеспечивает механическая опора для опор . Он действует как защита крышка на всю машину . Он также несет магнитный флюс производится на полюсах . Эти ярма являются из чугуна, а для больших машин из литой стали или используется прокатная сталь.
Полюс Сердечники используются как полевые магниты . Они используются для распространения из потока в
воздушный зазор, и он также используется для поддержки захватывающего катушки. Сердечники полюсов представляют собой цельнолитые детали, изготовленные из чугуна или литой стали. В наше время полюсные сердечники состоят из тонких пластин эмалированная сталь. толщина ламинации от 1 мил. метр до 0,25 миллиметра. Ламинированные опоры более надежны, чем
твердый штучные полюсные жилы.
Поле катушки — это катушки проводника, намотанного поперек сердечника полюса. Когда через эти катушки проходит ток, полюса реагируют как электромагнит и магнитные в нем образуется флюс.

Сердечник якоря имеет цилиндрическую или барабанную форму и выполнен в виде до круглых стальных листов или ламинатов. это установить на вал. На его внешней стороне пробиты прорези. В малых станки или двигатели пазы якоря устанавливаются напрямую к валу. Эти листы используются для охлаждение арматуры и уменьшение завихрения потери тока и падения напряжения.Круговые штамповки или прорези вырезать одним куском.
Обмотки якоря намотаны. Эти обмотки изолированные друг от друга и обычно в нем используются медные обмотки. Эти проводники или обмотка помещаются в пазы якоря, которые облицованы с утеплителем.
Коммутатор Коммутатор обеспечивает набор токов от обмотка якоря или проводников .Он преобразует переменный ток , который индуцируется в якоре проводники в постоянного тока (DC). Это цилиндрический имеют форму и клиновидные сегментов . Эти сегменты изолированы друг от друга на . Количество сегментов есть равно количеству витков якоря . Каждый сегмент равен соединен с проводом якоря через стояк или ленту. Эти сегменты имеют V-образные канавки для предотвращения центробежного воздействия . сил . Зубчатые колеса содержат тяжелые угольные щетки и используются для передать от него огромное количество тока возбуждения на переходник . Обычно они используются в генераторах постоянного тока с высокими номиналами. Щеточный механизм используется изменить его положение в соответствии с требованиями, либо вы хотите, чтобы маленький выходной ток или вы хотите максимальный ток и наиболее важное использование Корпус щеточного механизма предназначен для регулировки угольных щеток в разных направлениях чтобы получить максимальный выход постоянного тока от генератора постоянного тока.
Конденсатор

Конденсатор является основным компонентом генератора постоянного тока, который используется для устранения некоторых колебаний и фильтрации выходного постоянного тока от его выходные клеммы. Он обеспечивает плавность выходного напряжения и постоянное напряжение.

Нагрузочный переход генератора постоянного тока состоит из двух отрицательный и положительный провода выходной клеммы, которые установлены в клемме коробка для обеспечения тока нагрузки и используются для подключения к ней источника питания нагрузки.Это соединение очень прочное, и два провода подключены к коммутатору. от которого они принимают в него постоянный ток, а затем предоставляют его на его стыке для нагрузки связь.

В некоторых модифицированных генераторах постоянного тока производители обеспечивают легкое соединение для груза, а производители предоставляют два провода, которые уже подключены к нагрузочному переходу, и эти два провода собран и установлен в главной крышке или ярме генератора постоянного тока, чтобы подключайтесь непосредственно к разъему нагрузки.

Коробка подавителя используется для уменьшения неактуальных и нежелательный шум генераторов постоянного тока с высоким номинальным напряжением. Эта коробка состоит из различных клапаны и некоторые другие фильтры, такие как отверстия, железные кольца, резистивная сетка и т. д. Которые используются для снижения шума от генератора.

Крышка клемм — крышка, защищающая стыки клеммы генератора постоянного тока и клеммы нагрузки, а также эта крышка также используется о мерах безопасности для предотвращения поражения электрическим током и возгорания.

Углерод Щетки и подшипники
В генераторе постоянного тока , Угольные щетки есть используется для сбора тока от коммутатора и последующего переноса на его главные контакты. Эти кисти обычно изготавливаются из углерода и графита . Эти кисти имеют прямоугольную форму . в форме . Эти щетки устанавливаются на щеткодержатели , и щеткодержатель установлен на шпинделе .Эти щетки остаются соединенными с коммутатором посредством весна. Гибкий медный пигмент установлен на верхней части угольные щетки , которые передают ток от щеток к держателю.
Подшипники используются для очень легкого вращения вала . Обычно шарикоподшипники часто используются в тяжелых машины благодаря своей гибкости . Подшипник шариковый рабочий очень качественно в тяжелых станках . шары и ролики из мяч Подшипники упакованы в масло .
Головка опоры подшипника по форме похожа на подшипник и он удерживает подшипник в своем корпусе для обеспечения поддержки и выравнивания, и он закреплен на прямом подшипнике и обеспечивает полную поддержку в необходимое направление для обеспечения бесперебойной работы.

Вал генератора постоянного тока является механическим компонентом.Он состоит из низкоуглеродистой стали и обеспечивает крутящий момент и вращение. это прототип и длинный, и он используется для связи в генераторе постоянного тока, чтобы обеспечить механическая энергия.

Шлицевой вал — это небольшой компонент, установленный на валу. иногда он закреплен на валу, а иногда имеет изменяемую форму. А Шлицевой вал состоит из зубьев круглой формы и используется для соединение / соединение другого вала с ним для механического ввода для генератора постоянного тока.

Зажимы используются для плотного удержания проводов нагрузки и Сделайте клеммы нагрузки безопасными и чистыми.

Оконная планка представляет собой сетку, состоящую из железа и подключен к ярму и используется для обеспечения воздушного зазора с генератором постоянного тока. для охлаждения и обеспечивает лучшую температуру для охлаждения.

Колпачок изготовлен из сплава немагнитной сталь и затягивается на валу, чтобы обеспечить опору вала против центробежных сил при вращении.

Торцевая крышка входит в состав коромысла и он закрывает с конца генератора постоянного тока с помощью болтов и используется для защитить генератор от его торца. Элемент обмотки и проводник в якоре Должно быть два типа обмоток зачислен на якорь генератора постоянного тока. Эти две обмотки либо однооборотные катушка или многооборотная катушка . Однооборотная катушка имеет два проводника и В многооборотной катушке очень много проводников. Проводники вставляются в пазы. арматуры . Сторона катушки известна как обмоточный элемент .
Шаг полюсов — это расстояние между двумя полюсами между головкой и головкой в генераторе постоянного тока, и это деление между количеством проводников обмотки якоря и полюсами генератора постоянного тока.Например: если имеется 60 проводников и 4 полюса, то 60/4 равно 15, а это 15 — шаг полюсов. Шаг катушки — это расстояние между две стороны катушки. Если шаг катушки и шаг полюсов равны равны друг другу, то размах катушки будет 180 градусов, а стороны катушки будут расположены под противоположными полюсами, и в катушке будет производиться максимальная ЭДС сторон, а затем мы будем использовать термин, что обмотка полный шаг . Это расстояние между двумя витками дирижера.Шаг обмотки обозначается буквой Y. Формула для нахождения шаг намотки указан ниже: Y = Y _b — Y _f Для намотки внахлест Y = Y _b + Y _f Для волновой обмотки Здесь Y _B — задний шаг и Y _F — это передний шаг, который определяется ниже:
Это количество проводников якоря. покрытый катушкой на передней части якоря, называется передним шагом .Это расстояние между первым проводником катушки и вторым проводником. проводник следующей катушки, которые соединены вместе на конце коммутатор. Например: элемент 8 соединен с элементом номер 3, поэтому передний шаг Y _F будет
Это расстояние между двумя проводники катушки якоря, которые соединены друг с другом на тыльной стороне сторона арматуры. Обозначается Y _B. Например: элемент 8 подключен к элементу 1 на задней стороне якоря, чтобы задний шаг был Это расстояние между двумя катушками ранен на арматуру.Это расстояние начинается от начальной точки первая катушка и заканчивается в начальной точке другой катушки, намотанной в арматура. Обозначается Y _R. Это расстояние между двумя проводники, откуда эти два проводника подключаются к коммутатору полоса / сегмент. Обозначается Y _G. Это катушка, состоящая из одного проводник или катушка из одного проводника, намотанная на одиночный паз якоря.

Двухслойная обмотка
В этой обмотке катушка состоит из один проводник и одна сторона каждой катушки (первая половина) помещается на якорь слот, где другая половина катушки уже помещена в этот слот.Это значит что каждый паз якоря состоит из своих первых половинок двух катушек и, таким образом, на. Верхние половинки катушек размещаются в пазах якоря с нечетными номерами. в то время как нижние половины катушек размещены в четных прорезях арматура. В круговых обмотках передний шаг и задний шаг равны между собой. Обе передачи должны быть в странном расположении. За счет этого увеличивается ЭДС и вырабатывается больше энергии в катушках якоря. Волновые обмотки — это процесс намотки якорь, в котором мы используем только один провод на пазах якоря и заполняем пазы якоря с таким количеством витков одного проводника и когда первый паз арматуры заполняем, получаем первый конец проводника и второй конец этого проводника, а затем поместите эти два проводника на тот же отрезок коммутатора.В этой обмотке сегменты коммутатора равны количеству витков.
Типы генераторов постоянного тока
Генераторы постоянного тока подразделяются на два различные типы, описанные ниже:
Генераторы постоянного тока с раздельным возбуждением
Как описано из его названия, Эти генераторы постоянного тока являются теми генераторами, полевые магниты которых возбуждено / запитано от отдельного источника постоянного тока, как показано на рисунке ниже:
Генераторы постоянного тока с самовозбуждением
Генераторы постоянного тока с самовозбуждением — это те генераторы, полевые магниты которых возбуждаются / возбуждаются ток собственного производства генератора постоянного тока.Поток присутствует в полюсах через остаточный магнетизм, так что в нем возникает ток, и он возбуждает полевые магниты генератора постоянного тока. Эти генераторы с самовозбуждением делится на три типа, которые описаны ниже:
Генераторы постоянного тока шунтирующего типа / Генераторы постоянного тока с шунтирующей обмоткой
В генераторах постоянного тока такого типа обмотка возбуждения подключена параллельно якорю, и это поле обмотка подключается к источнику питания, как показано на рисунке ниже: Генератор постоянного тока серии / Генераторы постоянного тока с последовательной обмоткой
В генераторах постоянного тока этого типа обмотка возбуждения включена последовательно с якорем.Он состоит из нескольких витков толстого провода и несет ток полной нагрузки. Эти генераторы также называются генераторами постоянного тока специального назначения и используются как усилители напряжения в много мест. Генератор постоянного тока со смешанной обмоткой / Генераторы постоянного тока со смешанной обмоткой
Составные генераторы постоянного тока далее делятся на два типа, которые описаны ниже:
Генератор постоянного тока с коротким шунтом
Короткий шунтирующий состав постоянного тока генераторы — это те генераторы, в которых шунтирующее поле обмотка включена параллельно якорю, а последовательная обмотка возбуждения соединен последовательно с якорем, как показано на рисунке ниже: Генератор постоянного тока с длинным шунтом
Генераторы постоянного тока с длинным шунтом — это генераторы, в которых обмотка возбуждения подключена к параллельное соединение с якорем и последовательной обмоткой возбуждения, тогда как Последовательная обмотка возбуждения включена последовательно с якорем генератора постоянного тока.
Уравнение ЭДС генератора постоянного тока Φ = поток на полюс по Веберу Z = общее количество якоря проводники P = количество полюсов в генераторе A = нет параллельных путей в арматура N = вращение якоря в об / мин E = ЭДС, индуцированная в якоре
Потери в генераторе постоянного тока
Каждая электрическая машина, которая потреблять электроэнергию имеет много потерь во время своей работы и так много электроэнергия тратится впустую. В генераторе постоянного тока существует так много видов потерь возникшие во время его работы, эти потери включают потери в стали, потери на гистерезис, потери на вихревые токи, потери в меди и т. д.Эти потери указаны ниже:

Потери в железе / Потери в сердечнике
Эти потери происходят из-за железный сердечник и магнитный поток , создаваемый в полюсах поля, и эти потери называются потерями в стали / в сердечнике. Железные потери состоят из двух потерь которые описаны ниже:

Гистерезис потери
Эта потеря произошла из-за изменяет намагниченность сердечника якоря, и эта намагниченность меняет полярность, которая вызывает противоположный поток, и этот поток начинает теряться.

Потери на вихревые токи
За счет вращения якоря сердечник он также обрезает магнитный поток и ЭДС индуцируется в теле ядра. Этот ток имеет низкое значение, и этот ток известен как вихревой ток. и из-за потерь на вихревые токи, поэтому они известны как потери на вихревые токи.

Потери меди
Потери меди не возникают, если мы используем стандартный проводник / проводящий материал в обмотке, но иногда материал не подходит для проводимости и требует много энергии и тока не может легко проходить через этот проводник.Итак, это называется потерями в меди.

Механические потери
Эти потери являются потерями на трение. на подшипниках и коммутаторе и потери на трение воздуха во вращающемся якоре.

Случайные потери
Добавление магнитных потерь а механические потери известны как паразитные потери.

Силовые ступени генератора постоянного тока
Есть много ступеней мощности Генератор постоянного тока и эти ступени показаны ниже: КПД генератора постоянного тока
Эффективность постоянного тока генератор приведены ниже: Коммерческая / Общая эффективность Применение генератора постоянного тока
Есть так много приложений Генератор постоянного тока и некоторые из этих приложений упомянуты ниже:
Генераторы постоянного тока с независимым возбуждением используются в качестве ускорителей и в процессе гальваники, а также в качестве регулятора и т.п.
Составные генераторы постоянного тока используются в качестве источника питания сварочных аппаратов.
Генераторы постоянного тока
также используются для снизить перепады напряжения в фидерах.
Источник изображения 2
Источник изображения 3
Источник изображения 4
Источник изображения 5
Источник изображения 6
Источник изображения 7
Источник изображения 8
Источник изображения 9
Как генератор вырабатывает электричество? Статья о том, как работают генераторы
Генераторы
— это полезные устройства, которые подают электроэнергию во время отключения электроэнергии и предотвращают прерывание повседневной деятельности или прерывание бизнес-операций.Генераторы доступны в различных электрических и физических конфигурациях для использования в различных приложениях. В следующих разделах мы рассмотрим, как работает генератор, основные компоненты генератора и как генератор работает в качестве вторичного источника электроэнергии в жилых и промышленных помещениях.
Как работает генератор?
Электрический генератор — это устройство, которое преобразует механическую энергию, полученную от внешнего источника, в электрическую энергию на выходе.
Важно понимать, что генератор на самом деле не «создает» электрическую энергию. Вместо этого он использует подводимую к нему механическую энергию, чтобы заставить движение электрических зарядов, присутствующих в проводе его обмоток, через внешнюю электрическую цепь. Этот поток электрических зарядов составляет выходной электрический ток, подаваемый генератором. Этот механизм можно понять, рассматривая генератор как аналог водяного насоса, который вызывает поток воды, но фактически не «создает» воду, текущую через него.
Современный генератор работает на принципе электромагнитной индукции, открытом Майклом Фарадеем в 1831-32 гг. Фарадей обнаружил, что вышеупомянутый поток электрических зарядов может быть вызван перемещением электрического проводника, такого как провод, содержащий электрические заряды, в магнитном поле. Это движение создает разность напряжений между двумя концами провода или электрического проводника, что, в свою очередь, заставляет электрические заряды течь, генерируя электрический ток.
Основные компоненты генератора
Основные компоненты электрогенератора можно в общих чертах классифицировать следующим образом:
Двигатель
Генератор
Топливная система
Регулятор напряжения
Системы охлаждения и выхлопа
Система смазки
Зарядное устройство
Панель управления
Основная сборка / рама
Описание основных компонентов генератора приведено ниже.
Двигатель
Двигатель является источником подводимой механической энергии к генератору. Размер двигателя прямо пропорционален максимальной выходной мощности, которую может выдать генератор. При оценке двигателя вашего генератора необходимо учитывать несколько факторов. Для получения полных рабочих характеристик двигателя и графиков технического обслуживания необходимо проконсультироваться с производителем двигателя.
(a) Тип используемого топлива — двигатели генераторов работают на различных видах топлива, таких как дизельное топливо, бензин, пропан (в сжиженном или газообразном виде) или природный газ. Меньшие двигатели обычно работают на бензине, в то время как более крупные двигатели работают на дизельном топливе, жидком пропане, пропане или природном газе. Некоторые двигатели также могут работать на двойной подаче дизельного и газового топлива в двухтопливном режиме.
(b) Двигатели с верхним расположением клапанов (OHV) по сравнению с двигателями без OHV — двигатели с верхним расположением клапанов отличаются от других двигателей тем, что впускные и выпускные клапаны двигателя расположены в головке цилиндра двигателя, а не на двигателе. блокировать.Двигатели OHV имеют ряд преимуществ перед другими двигателями, такими как:
• Компактная конструкция
• Более простой рабочий механизм
• Прочность
• Удобство эксплуатации
• Низкий уровень шума при работе
• Низкий уровень выбросов
Однако OHV-двигатели также дороже других двигателей.
(c) Чугунная гильза (CIS) в цилиндре двигателя — CIS — это накладка в цилиндре двигателя.Это снижает износ и обеспечивает долговечность двигателя. Большинство двигателей OHV оснащены системой CIS, но очень важно проверить наличие этой особенности в двигателе генератора. CIS — это не дорогая функция, но она играет важную роль в долговечности двигателя, особенно если вам нужно использовать генератор часто или в течение длительного времени.
Генератор
Генератор переменного тока, также известный как «генераторная головка», представляет собой часть генератора, которая вырабатывает электрическую мощность за счет механического входа, подаваемого двигателем.Он содержит набор неподвижных и подвижных частей, заключенных в корпус. Компоненты работают вместе, вызывая относительное движение между магнитным и электрическим полями, которое, в свою очередь, генерирует электричество.

(а) Статор — это стационарный компонент. Он содержит набор электрических проводников, намотанных катушками на железный сердечник.
(b) Ротор / Якорь — это движущийся компонент, который создает вращающееся магнитное поле одним из следующих трех способов:
(i) Индукционным способом — они известны как бесщеточные генераторы переменного тока и обычно используются в больших генераторах.
(ii) Постоянными магнитами — это обычное дело в небольших генераторах переменного тока.
(iii) Использование возбудителя. Возбудитель представляет собой небольшой источник постоянного тока (DC), который питает ротор через совокупность токопроводящих контактных колец и щеток.
Ротор создает движущееся магнитное поле вокруг статора, которое вызывает разность напряжений между обмотками статора. Это производит переменный ток (AC) на выходе генератора.
При оценке генератора переменного тока необходимо учитывать следующие факторы:
(a) Металлический корпус по сравнению с пластиковым корпусом — цельнометаллическая конструкция обеспечивает долговечность генератора.Пластиковые корпуса со временем деформируются, что приводит к обнажению движущихся частей генератора. Это увеличивает износ и, что более важно, опасно для пользователя.
(b) Шариковые подшипники по сравнению с игольчатыми подшипниками. Шариковые подшипники предпочтительнее и служат дольше.
(c) Бесщеточная конструкция — генератор, в котором не используются щетки, требует меньшего обслуживания, а также производит более чистую мощность.
Топливная система
Топливный бак обычно имеет достаточную емкость, чтобы генератор работал в среднем от 6 до 8 часов.В случае малых блоков генератора, топливный бак является частью занос базы генератора или смонтирован на верхней части корпуса генератора. Для коммерческого использования может потребоваться монтаж и установка внешнего топливного бака. Все подобные установки должны быть одобрены Управлением городского планирования. Щелкните следующую ссылку для получения дополнительных сведений о топливных баках для генераторов.
Общие характеристики топливной системы включают следующее:
(a) Соединение трубопровода от топливного бака к двигателю — линия подачи направляет топливо из бака в двигатель, а обратная линия направляет топливо от двигателя в бак.
(b) Вентиляционная труба для топливного бака — Топливный бак имеет вентиляционную трубу для предотвращения повышения давления или вакуума во время заправки и опорожнения бака. При заправке топливного бака убедитесь, что металл-металл соприкасается с заправочной форсункой и топливным баком, чтобы избежать искр.
(c) Переливное соединение от топливного бака к сливной трубе — это необходимо для того, чтобы любой перелив во время наполнения бака не вызывал разлив жидкости на генераторную установку.
(d) Топливный насос — перекачивает топливо из основного накопительного бака в дневной.Топливный насос обычно работает от электричества.
(e) Топливный водоотделитель / топливный фильтр — он отделяет воду и посторонние вещества от жидкого топлива для защиты других компонентов генератора от коррозии и загрязнения.
(f) Топливная форсунка — распыляет жидкое топливо и распыляет необходимое количество топлива в камеру сгорания двигателя.

Регулятор напряжения
Как следует из названия, этот компонент регулирует выходное напряжение генератора.Механизм описан ниже для каждого компонента, который участвует в циклическом процессе регулирования напряжения.
(1) Регулятор напряжения: преобразование переменного напряжения в постоянный ток — регулятор напряжения принимает небольшую часть выходного переменного напряжения генератора и преобразует его в постоянный ток. Затем регулятор напряжения подает этот постоянный ток на набор вторичных обмоток статора, известных как обмотки возбудителя.
(2) Обмотки возбудителя: преобразование постоянного тока в переменный — теперь обмотки возбудителя работают аналогично первичным обмоткам статора и генерируют небольшой переменный ток.Обмотки возбудителя подключены к блокам, известным как вращающиеся выпрямители.
(3) Вращающиеся выпрямители: преобразование переменного тока в постоянный — они выпрямляют переменный ток, генерируемый обмотками возбудителя, и преобразуют его в постоянный ток. Этот постоянный ток подается на ротор / якорь для создания электромагнитного поля в дополнение к вращающемуся магнитному полю ротора / якоря.
(4) Ротор / якорь: преобразование постоянного тока в переменное напряжение — ротор / якорь теперь индуцирует большее переменное напряжение на обмотках статора, которое генератор теперь производит как большее выходное переменное напряжение.
Этот цикл продолжается до тех пор, пока генератор не начнет выдавать выходное напряжение, эквивалентное его полной рабочей мощности. По мере увеличения выходной мощности генератора регулятор напряжения вырабатывает меньше постоянного тока. Когда генератор достигает полной рабочей мощности, регулятор напряжения достигает состояния равновесия и вырабатывает постоянный ток, достаточный для поддержания выходной мощности генератора на полном рабочем уровне.
Когда вы добавляете нагрузку к генератору, его выходное напряжение немного падает.Это вызывает действие регулятора напряжения, и начинается вышеуказанный цикл. Цикл продолжается до тех пор, пока выходная мощность генератора не достигнет своей первоначальной полной рабочей мощности.
Система охлаждения и выпуска
(а) Система охлаждения
Продолжительное использование генератора вызывает нагрев различных его компонентов. Очень важно иметь систему охлаждения и вентиляции для отвода тепла, выделяемого в процессе.
Неочищенная / пресная вода иногда используется в качестве охлаждающей жидкости для генераторов, но в основном это ограничивается конкретными ситуациями, такими как небольшие генераторы в городских условиях или очень большие агрегаты мощностью более 2250 кВт и выше.Водород иногда используется в качестве хладагента для обмоток статора больших генераторных установок, поскольку он более эффективно поглощает тепло, чем другие хладагенты. Водород отводит тепло от генератора и передает его через теплообменник во вторичный контур охлаждения, который содержит деминерализованную воду в качестве хладагента. Вот почему очень большие генераторы и малые электростанции часто имеют рядом с собой большие градирни. Для всех других распространенных применений, как жилых, так и промышленных, стандартный радиатор и вентилятор устанавливаются на генераторе и работают как основная система охлаждения.
Необходимо ежедневно проверять уровень охлаждающей жидкости в генераторе. Систему охлаждения и насос неочищенной воды следует промывать через каждые 600 часов, а теплообменник следует очищать через каждые 2400 часов работы генератора. Генератор следует размещать на открытом и вентилируемом месте с достаточным притоком свежего воздуха. Национальный электротехнический кодекс (NEC) требует, чтобы со всех сторон генератора оставалось минимум 3 фута, чтобы обеспечить свободный поток охлаждающего воздуха.
(б) Выхлопная система
Выхлопные газы, выделяемые генератором, такие же, как выхлопные газы любого другого дизельного или газового двигателя, и содержат высокотоксичные химические вещества, с которыми необходимо обращаться должным образом. Следовательно, важно установить соответствующую выхлопную систему для удаления выхлопных газов. Этот момент нельзя переоценить, поскольку отравление угарным газом остается одной из наиболее частых причин смерти в пострадавших от урагана районах, потому что люди, как правило, даже не думают об этом, пока не становится слишком поздно.
Выхлопные трубы обычно изготавливаются из чугуна, кованого железа или стали. Они должны быть отдельно стоящими и не должны поддерживаться двигателем генератора. Выхлопные трубы обычно прикрепляются к двигателю с помощью гибких соединителей, чтобы минимизировать вибрации и предотвратить повреждение выхлопной системы генератора. Выхлопная труба заканчивается снаружи и ведет от дверей, окон и других отверстий в дом или здание. Вы должны убедиться, что выхлопная система вашего генератора не подключена к выхлопной системе любого другого оборудования.Вам также следует проконсультироваться с местными городскими постановлениями, чтобы определить, нужно ли для эксплуатации вашего генератора получать разрешение от местных властей, чтобы убедиться, что вы соблюдаете местное законодательство и защитите себя от штрафов и других санкций.

Система смазки
Поскольку генератор содержит движущиеся части в своем двигателе, он требует смазки для обеспечения долговечности и бесперебойной работы в течение длительного периода времени. Двигатель генератора смазывается маслом, хранящимся в насосе.Уровень смазочного масла следует проверять каждые 8 часов работы генератора. Вы также должны проверять отсутствие утечек смазки и менять смазочное масло каждые 500 часов работы генератора.

Зарядное устройство
ST e art функция генератора работает от батареи. Зарядное устройство поддерживает заряд аккумуляторной батареи генератора, подавая на нее точное «плавающее» напряжение. Если напряжение холостого хода очень низкое, аккумулятор останется недозаряженным.Если напряжение холостого хода очень высокое, это сократит срок службы батареи. Зарядные устройства для аккумуляторов обычно изготавливаются из нержавеющей стали для предотвращения коррозии. Они также полностью автоматические и не требуют каких-либо регулировок или изменений каких-либо настроек. Выходное напряжение постоянного тока зарядного устройства устанавливается на уровне 2,33 В на элемент, что является точным значением напряжения холостого хода для свинцово-кислотных аккумуляторов. Зарядное устройство аккумулятора имеет изолированный выход постоянного напряжения, который мешает нормальному функционированию генератора.

Панель управления
Это пользовательский интерфейс генератора, в котором находятся электрические розетки и элементы управления. В следующей статье представлены дополнительные сведения о панели управления генератором. Различные производители предлагают различные функции в панелях управления своих устройств. Некоторые из них упомянуты ниже.
(a) Электрический запуск и отключение — панели управления автоматическим запуском автоматически запускают ваш генератор при отключении электроэнергии, контролируют генератор во время работы и автоматически отключают агрегат, когда он больше не нужен.
(b) Манометры двигателя. Различные датчики показывают важные параметры, такие как давление масла, температура охлаждающей жидкости, напряжение аккумуляторной батареи, скорость вращения двигателя и продолжительность работы.