Ce este un generator electric și funcționează

generator electric a fost inventat înainte de a fi descoperită corelația dintre electricitate și magnetism. Acești generatori folosesc principiile electrostatice pentru a funcționa cu ajutorul plăcilor, a curelelor mobile care sunt încărcate electric, precum și a discurilor pentru a transporta sarcina către un electrod cu potențial ridicat. Generatorii folosesc două mecanisme pentru a genera sarcina, ca efectul triboelectric, altfel inducția electrostatică. Deci, generează curent redus, precum și tensiune foarte mare, datorită complexității mașinilor izolatoare, precum și a ineficienței acestora. Puterea nominală a generatoarelor electrostatice este scăzută, deci nu a fost utilizată niciodată pentru generarea de energie electrică. Aplicațiile practice ale acestui generator sunt furnizarea de energie a tuburilor cu raze X, precum și a acceleratorilor de particule atomice.

Ce este un generator electric?

O denumire alternativă a unui generator electric este o dinamă pentru transmisie, precum și distribuția energiei pe liniile electrice la diferite aplicații, cum ar fi casnice, industriale, comerciale etc. Acestea sunt aplicabile și în aeronave, automobile, trenuri, nave pentru generarea energiei electrice . Pentru un generator electric, puterea mecanică poate fi obținută printr-un arbore rotativ echivalent cu cuplul arborelui care se înmulțește folosind viteza unghiulară sau de rotație.

Energia mecanică poate fi obținută prin diferite surse, cum ar fi turbine hidraulice la cascade / baraje turbine cu aburi, turbine cu gaz și turbine eoliene, unde aburul poate fi generat prin căldură de la aprinderea combustibililor fosili altfel din fisiunea nucleară. Turbinele cu gaz pot arde gazul direct în turbină, altfel motoarele diesel și benzina. Construcția generatorului, precum și viteza acestuia se pot schimba în funcție de caracteristicile mecanismului motorului principal.

Un generator este o mașină care transformă energia mecanică în energie electrică. Funcționează pe baza principiului legii faraday a inducției electromagnetice. Legea actuală prevede că ori de câte ori un conductor este plasat într-un câmp magnetic variabil, EMF este indus și acest EMF indus este egal cu rata de schimbare a legăturilor de flux. Acest EMF poate fi generat atunci când există fie spațiu relativ, fie variație relativă de timp între conductor și câmpul magnetic. Deci elementele importante ale unui generator sunt:

• Camp magnetic
• Mișcarea conductorului într-un câmp magnetic

Caracteristici

Principalul caracteristicile generatoarelor electrice include următoarele.

Putere

Capacitatea de putere a unui generator electric este o gamă largă. Prin selectarea unui generator ideal, cerințele de putere mare și mică pot fi îndeplinite cu ușurință prin putere de ieșire identică.

Combustibil

Mai multe opțiuni de combustibil precum benzina, motorina, GPL, gazul natural sunt accesibile pentru generatoarele electrice.

Portabilitate

Generatoarele electrice sunt portabile, deoarece au fost proiectate cu mânere și roți. Deci, pot fi mutate cu ușurință dintr-o locație în alta.

Zgomot

Unele generatoare includ tehnologie de reducere a zgomotului, astfel încât poluarea fonică să poată fi redusă.

Construcția generatorului electric

Construcția unui generator electric se poate face folosind diferite părți, cum ar fi alternatorul, sistemul de alimentare cu combustibil, regulatorul de tensiune, sistemul de răcire și evacuare, sistemul de lubrifiere, încărcătorul de baterii, panoul de control, cadrul sau ansamblul principal.

Alternator

Conversia energiei care are loc într-un generator este cunoscută sub numele de alternator. Aceasta include atât părțile staționare, cât și cele în mișcare care funcționează împreună pentru a genera câmpul electromagnetic, precum și fluxul de electroni pentru a genera electricitate.

Sistem de alimentare

Sistemul de combustibil din generator este utilizat pentru a genera energia necesară. Acest sistem cuprinde o pompă de combustibil, rezervor de combustibil, o conductă de retur și o conductă care este utilizată pentru conectarea motorului și rezervorului. Un filtru de combustibil este utilizat pentru a elimina resturile înainte de a ajunge la motor și un injector face ca combustibilul să curgă în camera de ardere.

Motor

Funcția principală a motorului este de a furniza energie electrică generatorului. Gama de putere generată de un generator poate fi decisă prin puterea motorului.

Regulator de voltaj

Această componentă este utilizată pentru a controla tensiunea electricității generate. De asemenea, convertește curentul alternativ în curent continuu, dacă este necesar.

Sisteme de răcire și evacuare

În general, generatoarele produc multă căldură, deci reduceți căldura de la supraîncălzirea unei mașini, este utilizat sistemul de răcire. Sistemul de evacuare este utilizat pentru a elimina fumurile în timpul funcționării sale.

Sistem de lubrifiere

Într-un generator, există mai multe părți mici, precum și părți în mișcare, care sunt necesare pentru a le lubrifia suficient cu ulei de motor, astfel încât să se poată obține o funcționare lină, precum și să protejeze împotriva uzurii excedentare. Nivelurile de lubrifiant trebuie verificate frecvent la fiecare 8 ore de proces.

Încărcător de baterie

Bateriile sunt utilizate în principal pentru a furniza energie generatorului. Este o componentă completă automată utilizată pentru a vă asigura că bateria este pregătită să funcționeze odată ce este necesară, alimentând-o utilizând o tensiune stabilă la nivel scăzut.

Panou de control

Panoul de control este utilizat pentru a controla fiecare caracteristică a generatorului în timp ce funcționează de la început până la sfârșit. Unitățile moderne sunt capabile să detecteze atunci când generatorul pornește / oprește automat.

Ansamblu cadru / principal

Cadrul este corpul generatorului și este partea în care structura ține totul în poziție.

Funcționarea generatorului electric

Generatoarele sunt în esență bobine de conductoare electrice, în mod normal sârmă de cupru, care sunt strânse strâns pe un miez metalic și sunt montate pentru a se întoarce în interiorul unei expoziții de magneți mari. Un conductor electric se deplasează printr-un câmp magnetic, magnetismul va interacționa cu electronii din conductor pentru a induce un flux de curent electric în interiorul acestuia.

Generator electric

Bobina conductorului și miezul său se numesc armătură, conectând armătura la arborele unei surse de energie mecanică, de exemplu, un motor, conductorul de cupru se poate roti cu o viteză excepțional crescută peste câmpul magnetic.

Punctul în care armătura generatorului începe să se întoarcă mai întâi, apoi există un câmp magnetic slab în pantofii polului de fier. Pe măsură ce armătura se rotește, începe să crească tensiunea. O parte din această tensiune se produce pe înfășurările de câmp prin regulatorul generatorului. Această tensiune impresionantă creează un curent de înfășurare mai puternic, crește puterea câmpului magnetic.

Câmpul extins produce mai multă tensiune în armătură. Acest lucru, la rândul său, face mai mult curent în înfășurările de câmp, cu o tensiune de armătură rezultată mai mare. În acest moment, semnele pantofilor depindeau de direcția de curgere a curentului în înfășurarea câmpului. Semnele opuse vor da curentului să curgă în direcția greșită.

Cum creează electricitatea generatorul electric?

De fapt, generatoarele electrice nu creează electricitate în loc să creeze, ci schimbă energia din mecanică în electrică sau chimică în electrică. Această conversie a energiei se poate face prin captarea puterii de mișcare și transformarea ei în formă electrică prin împingerea electronilor din sursa exterioară folosind un circuit electric. Un generator electric funcționează practic în sens invers motorului.

Unele generatoare care sunt utilizate la barajul Hoover vor furniza o cantitate mare de energie prin transmiterea puterii create de turbine. Generatoarele care sunt utilizate în scopuri comerciale, precum și rezidențiale, au dimensiuni foarte mici, dar depind de diferite surse de combustibil, cum ar fi gazul, motorina, precum și propanul pentru a genera putere mecanică.

Această putere poate fi utilizată într-un circuit pentru a induce un curent.
Odată ce acest curent a fost creat, acesta este direcționat prin utilizarea firelor de cupru pentru a alimenta dispozitivele exterioare, mașini altfel sisteme electrice întregi.

Generatorii actuali folosesc principiul inducției electromagnetice a lui Michael Faraday, deoarece a descoperit că odată ce un conductor se rotește în interiorul unui câmp magnetic, atunci s-ar putea forma sarcini electrice pentru a crea un flux de curent. Un generator electric este legat de modul în care o pompă de apă forțează apa folosind o conductă.

Tipuri de generatoare electrice

Generatoarele sunt clasificate în tipuri.

• Generatoare de curent alternativ
• Generatoare de curent continuu

Generatoare de curent alternativ

Acestea se mai numesc și alternatoare. Este cel mai important mijloc de producere a energiei electrice în multe dintre locuri, deoarece în zilele noastre toți consumatorii folosesc curent alternativ. Funcționează pe baza principiului inducției electromagnetice. Acestea sunt de două tipuri, unul este un generator de inducție și altul este un generator sincron.

Generatorul de inducție nu necesită excitație CC separată, comenzi ale regulatorului, control al frecvenței sau regulator. Acest concept are loc atunci când bobinele conductorului se transformă într-un câmp magnetic care acționează un curent și o tensiune. Generatoarele ar trebui să funcționeze la o viteză constantă pentru a transmite o tensiune alternativă stabilă, chiar și fără sarcină este accesibilă.

Generator de curent alternativ

Generatoarele sincrone sunt generatoare de dimensiuni mari utilizate în principal în centralele electrice. Acestea pot fi de tipul câmpului rotativ sau a tipului de armătură rotativă. În tipul de armătură rotativă, armătura se află la rotor și câmpul la stator. Curentul armaturii rotorului este preluat prin inele de alunecare și perii. Acestea sunt limitate din cauza pierderilor mari de vânt. Acestea sunt utilizate pentru aplicații cu putere redusă. Tipul alternativ de tip rotativ este utilizat pe scară largă datorită capacității sale ridicate de generare a energiei și absenței inelelor de alunecare și a periilor.

Poate fi generatoare trifazate sau bifazate. Un alternator cu două faze produce două tensiuni complet separate. Fiecare tensiune poate fi considerată ca o tensiune monofazată. Fiecare este generat de tensiune complet independent de celălalt. Alternatorul trifazat are trei monofazate înfășurări distanțate astfel încât tensiunea indusă în orice fază să fie deplasată cu 120 ° față de celelalte două.

Acestea pot fi conectate fie cu conexiuni delta, fie cu conexiuni wye. În Delta Connection fiecare capăt al bobinei este conectat împreună pentru a forma o buclă închisă. O conexiune Delta apare ca litera greacă Delta (Δ). În Wye Connection, un capăt al fiecărei bobine conectat împreună și celălalt capăt al fiecărei bobine lăsat deschis pentru conexiunile externe. O conexiune Wye apare ca litera Y.

Aceste generatoare sunt ambalate cu un motor sau o turbină pentru a fi utilizate ca motor-generator și utilizate în aplicații precum extracția navală, petrolieră și gazară, mașini miniere, centrale eoliene etc.

Avantaje

Avantajele generatoarelor de curent alternativ includ următoarele.

• Aceste generatoare nu necesită întreținere, în general, din cauza absenței periilor.
• Intrați cu ușurință și coborâți prin transformatoare .
• Dimensiunea legăturii de transmisie poate fi mai subțire datorită funcției de intensificare
• Dimensiunea generatorului relativ mai mică decât aparatul de curent continuu
• Pierderile sunt relativ mai mici decât mașina de curent continuu
• Aceste întrerupătoare ale generatorului sunt relativ mai mici decât întrerupătoarele de curent continuu

Generatoare de curent continuu

Generatorul de curent continuu se găsește de obicei în aplicații off-grid. Aceste generatoare oferă o sursă de alimentare fără sudură direct în dispozitivele electrice de stocare și rețelele de alimentare DC fără echipamente noi. Puterea stocată este transportată la sarcini prin intermediul convertoarelor DC-AC. Generatoarele de curent continuu ar putea fi controlate înapoi la o viteză nesfârșită, deoarece bateriile tind să stimuleze pentru a recupera mult mai mult combustibil.

Generator de curent continuu

Clasificarea generatoarelor de curent continuu

Generatoarele D.C sunt clasificate în funcție de modul în care câmpul lor magnetic este dezvoltat în statorul mașinii.

• generatoare de curent continuu cu magnet permanent
• Excitați separat generatoarele de curent continuu și
• Generatoare de curent continuu autoexcitate.

Generatoarele de curent continuu cu magnet permanent nu necesită excitație de câmp extern, deoarece au magneți permanenți pentru a produce fluxul. Acestea sunt utilizate pentru aplicații cu putere redusă, cum ar fi dinamo. Generatoarele de curent continuu care excită separat necesită excitație de câmp extern pentru a produce fluxul magnetic. De asemenea, putem varia excitația pentru a obține o putere de ieșire variabilă.

Acestea sunt utilizate în aplicații de galvanizare și electrorefinare. Datorită magnetismului rezidual prezent în polii statorului, generatorii de curent continuu auto-excitați pot să-și producă propriul câmp magnetic odată ce este pornit. Acestea sunt simple ca design și nu este necesar să existe un circuit extern pentru a varia excitația de câmp. Din nou, aceste generatoare DC auto-excitate sunt clasificate în generatoare de șunturi, serii și compuse.

Acestea sunt utilizate în aplicații precum încărcarea bateriei, sudarea, aplicațiile obișnuite de iluminat etc.

Avantaje

Avantajele unui generator de curent continuu includ următoarele.

• În principal mașinile de curent continuu au o mare varietate de caracteristici de funcționare care pot fi obținute prin selectarea metodei de excitație a înfășurărilor de câmp.
• Tensiunea de ieșire poate fi netezită prin aranjarea regulată a bobinelor în jurul armăturii. Acest lucru duce la mai puține fluctuații care sunt de dorit pentru unele aplicații în stare staționară.
• Nu este nevoie de protecție pentru radiații, astfel încât costul cablului va fi mai mic în comparație cu AC.

Alte tipuri de generatoare electrice

Generatoarele sunt clasificate în diferite tipuri, cum ar fi portabile, de așteptare și invertoare.

Generator portabil

Acestea sunt extrem de utilizate în diferite aplicații și acestea sunt disponibile în diferite configurații prin schimbarea puterii. Acestea sunt utile în caz de dezastre normale odată cu deteriorarea rețelei electrice. Sunt utilizate în unități comerciale rezidențiale, mai ușoare, cum ar fi magazine, puncte de vânzare cu amănuntul, în câmpul de construcții, pentru a furniza energie instrumentelor mai mici, nunți în aer liber, camping, evenimente în aer liber și pentru a furniza dispozitive agricole, cum ar fi puțurile de foraj, altfel sisteme de irigare prin picurare.

Acest tip de generator este alimentat cu motorină, altfel cu gaz, pentru a furniza energie electrică pe termen scurt. Principalele caracteristici ale generatorului portabil sunt

• Conduce electricitatea utilizând un motor cu ardere.
• Acest lucru se poate conecta la diferite instrumente, altfel aparatele prin prize.
• Poate fi conectat în subpanele.
• Este utilizat în zone îndepărtate.
• Folosește mai puțină energie pentru a utiliza congelatorul, televizorul și frigiderul.
• Viteza motorului ar trebui să fie la 3600 rpm pentru a face curentul tipic cu o frecvență de 60 Hz curent.
• Viteza motorului poate fi controlată prin operator
• Oferă energie luminilor, precum și instrumentelor

Generator de invertoare

Acest tip de generator folosește un motor conectându-l la un alternator pentru generarea de curent alternativ și, de asemenea, folosește un redresor pentru a schimba puterea de curent alternativ în curent continuu. Acestea sunt utilizate în frigidere, aparate de aer condiționat, vehicule pentru bărci care necesită valori ale frecvenței specifice, precum și ale tensiunii. Acestea sunt disponibile în mai puțin greutate și solid. Caracteristicile acestui generator includ în principal următoarele.

• Depinde de magneții moderni.
• Folosește circuite electronice superioare.
• Folosește 3 faze pentru a genera electricitate.
• Menține o alimentare stabilă de curent către un dispozitiv.
• Este eficient din punct de vedere energetic, deoarece viteza unui motor se va regla pe baza puterii necesare.
• Când este utilizat cu dispozitivul adecvat, curentul său alternativ poate fi fixat la orice tensiune, precum și la frecvență.
• Acestea sunt ușoare și utilizate în mașină, barcă etc.

Generator de așteptare

Acesta este un tip de sistem electric, utilizat pentru a funcționa printr-un comutator de transfer automat care dă un semnal pentru a porni un dispozitiv în pierdere de energie. Cele mai bune caracteristici ale unui generator de așteptare includ următoarele.

• Funcționarea acestui lucru se poate face automat
• Este utilizat în sistemele de siguranță pentru iluminatul de așteptare, ascensoare, echipamente de susținere a vieții, sisteme medicale și de protecție împotriva incendiilor.
• Oferă o protecție stabilă a puterii
• Monitorizează constant puterea utilității
• Execută auto-teste automat în fiecare săptămână pentru a verifica dacă reacționează corect sau nu la pierderea de putere.
• Include două componente, cum ar fi un comutator de transfer automat și un generator de așteptare
• Detectează pierderea de energie în câteva secunde și mărește energia electrică
• Funcționează folosind gaz natural altfel propan lichid.
• Folosește un motor cu ardere intern.

Generatoare industriale

Generatoarele industriale sunt ceva diferit în comparație cu aplicațiile comerciale altfel rezidențiale. Acestea sunt robuste și robuste, care funcționează în condiții dure. Caracteristicile sursei de alimentare furnizate vor varia de la 20 kW-2500 kW, 120-48 volți și monofazat la alimentarea trifazată.

De obicei, acestea sunt mai personalizate în comparație cu alte tipuri. Clasificarea acestor generatoare se poate face pe baza combustibilului folosit pentru a face funcționarea motorului, astfel încât să poată fi generată energie electrică. Combustibilii sunt gaz natural, motorină, benzină, propan și kerosen,

Generatoare de inducție

Aceste generatoare sunt două tipuri, cum ar fi autoexcitat și extern excitat. Autoexcitatele sunt utilizate în morile de vânt în care vântul este folosit ca o sursă de energie netradițională care se transformă în energie electrică. Excitatele exterioare sunt utilizate în aplicațiile de frânare regenerativă, cum ar fi macaralele, palanele, locomotivele electrice și lifturile.

Întreținerea generatorului electric

Întreținerea generatorului electric este destul de similară cu toate tipurile de motoare. Pentru fiecare producător, este foarte important să îi cunoaștem întreținerea pentru toate generatoarele. Întreținerea normală este o inspecție generală, cum ar fi verificarea scurgerilor, nivelurile lichidului de răcire, privirea furtunurilor și curelelor, verificarea cablurilor și a bornelor bateriei. Este important să examinați uleiul pentru a-l schimba frecvent. Frecvența schimbării uleiului depinde în principal de producător, cât de frecvent este utilizat. Dacă generatorul folosește motorină, atunci este necesar să schimbați uleiul pentru 100 de ore de activitate.

O dată pe an, filtrarea și curățarea combustibilului vor degrada motorina foarte repede. După câteva zile de funcționare, acest combustibil se poate degrada prin poluarea apei și microbi, ceea ce duce la blocarea conductelor de combustibil, precum și a filtrelor. Curățarea combustibilului utilizează biocide pe an în toate tipurile de generatoare, în afară de generatorul de așteptare, unde va atrage umezeala.

Sistemul de răcire trebuie întreținut deoarece trebuie verificat nivelul lichidului de răcire la intervale accesibile în timpul opririi.

Bateria trebuie verificată, deoarece problemele unei baterii pot cauza defecțiuni. Este necesară testarea regulată pentru a notifica starea actuală a bateriei. Aceasta implică verificarea nivelurilor de electroliți, precum și a greutății exacte a bateriilor electrice.

De asemenea, este foarte semnificativ eliminarea generatorului timp de 30 de minute săptămânal sub sarcină. Îndepărtați surplusul de umiditate, ungeți motorul și filtrați combustibilul și folia. Odată ce piesele mobile găsite oriunde pe generator trebuie să fie amplasate în mod constant.

Pentru o inspecție ulterioară, ar trebui să-și păstreze înregistrările pentru a cunoaște starea generatorului dvs.

Aplicații

aplicațiile generatoarelor electrice include următoarele.

• În diferite orașe, generatoarele asigură alimentarea majorității rețelelor de alimentare
• Acestea sunt utilizate în transport
• Generatoarele la scară mică oferă o rezervă excelentă pentru cerințele de energie casnică, altfel întreprinderile mici
• Acestea sunt utilizate pentru acționarea motoarelor electrice
• Acestea sunt utilizate înainte ca puterea să fie instalată pe câmpurile de construcție.
• Acestea sunt utilizate în laboratoare pentru a da gama de tensiune
• Eficiența energetică, precum utilizarea combustibilului, poate fi redusă semnificativ

Dezavantaje

Principalul dezavantaj este că nu pot opri fluctuațiile majore de tensiune, din acest motiv, generatoarele de tip convențional nu sunt adecvate pentru a opera consumatori sensibili la tensiune, cum ar fi computerele. laptopuri, televizoare, altfel sisteme muzicale, deoarece le pot deteriora în caz rău.

Astfel, este vorba despre o privire de ansamblu asupra unui generator electric. Un generator electric funcționează pe principiul inducției electromagnetice. Acest principiu a fost descoperit prin Michael Faraday. Practic, generatoarele sunt bobine electrice sau în general un fir de cupru. Acest fir este înfășurat strâns peste un miez metalic și este plasat să se rotească aproximativ într-o expoziție de magneți mari.

Un conductor electric se rotește într-un câmp magnetic și magnetismul se va conecta prin electronii din interiorul conductorului pentru a provoca un flux de curent în el. Aici, bobina conductorului, precum și miezul său, este denumită armătură. Acesta este conectat la arborele unei surse de alimentare. Acum ați înțeles în mod clar funcționarea și tipurile de generatoare. În plus, orice alte întrebări suplimentare cu privire la acest subiect sau cu privire la electricitate și proiecte electronice lăsați comentariile de mai jos.

Sursa de imagine a generatorului electric: topalternativ