Generator elektryczny: urządzenia AC i DC

Generator elektryczny to urządzenie, którego głównym zadaniem jest zamiana energii mechanicznej na energię elektryczną. Rolą źródła energii może być para, woda, silnik spalinowy, wiatr itp. Ta instalacja może być przydatna w miejscach, w których czasami występują przerwy w zasilaniu, lub możesz po prostu zabrać ją ze sobą do natury.

Trochę historii

Pierwszym generatorem elektrycznym, który mógł wytwarzać prąd dla przemysłu, było dynamo. Jej praca opierała się na prawach magnetyzmu elektrycznego do przekształcania energii mechanicznej w stały prąd pulsujący. Moc była generowana za pomocą przełącznika mechanicznego. Urządzenie zostało stworzone przez Hippolyte Pixie w XIX wieku.

Dynamo stało się punktem wyjścia do wynalezienia takich urządzeń jak alternator, silnik prądu stałego, przekształtnik obrotowy itp.

Rodzaje generatorów

Bez względu na to, jak daleko dana osoba jest od dobrodziejstw cywilizacji, zawsze możesz korzystać z energii elektrycznej dzięki generatorom elektrycznym. Są jednofazowe lub trójfazowe, w zależności od wytwarzanego prądu. W trybie jednofazowym napięcie wyjściowe jest standardowe - 220 V, częstotliwość - 50 Hz. W drugiej wersji wyjście napięciowe wynosi 330 V, częstotliwość jest zbliżona do jednofazowej.

Wyjście częstotliwościowe i napięciowe przyczyni się do sprawnego działania elektrycznych urządzeń gospodarstwa domowego i narzędzi. Same generatory, w zależności od źródła energii, mogą być zasilane benzyną, olejem napędowym, gazem lub energią słoneczną, wiatrową i wodną.

Generatory benzyny

Generator benzyny to autonomiczne urządzenie paliwowe. Do jego pracy potrzebna będzie, jak można się domyślać, benzyna, której zużycie wynosi 500 ml, aby wygenerować jeden kilowat na godzinę. Oczywiście liczba ta może się różnić w zależności od mocy urządzenia.

Urządzenie działa prosto: trzeba wlać paliwo do zbiornika, skąd wejdzie do wewnętrznej komory spalania. Iskra zapala mieszankę. Energia generowana przez spalanie jest zamieniana na prąd elektryczny. Generator benzyny prawie nigdy nie jest używany jako niezależne źródło zasilania, ponieważ po prostu nie ma wystarczającej mocy. Może być aktywnie wykorzystywany do oświetlania witryny, różnych witryn.

W zależności od sposobu poruszania się pojazdy benzynowe mogą być mobilne i stacjonarne. Jeśli chodzi o stosowane paliwo, mogą to być następujące marki benzyn: AI-92, AI-95 z dodatkiem oleju, AI-76.

Urządzenia diesla

Głównie na rynku generatorów spalinowo-elektrycznych sprzedawane są wersje jednofazowe o mocy 5 kW, napięciu 220 V i częstotliwości prądu 50 Hz. Te parametry są standardowe dla sprzętu AGD. Jeśli potrzebne są mocniejsze generatory, to są urządzenia o mocy 10 kW.

Aby utrzymać stabilne napięcie i wystarczającą rezerwę mocy, producenci zalecają synchroniczny generator spalinowy o mocy 5,5 kW. Rozpiętość wskaźników napięcia dla takiego urządzenia mieści się w granicach 5% wartości nominalnej. Pozwala to na podłączenie urządzeń wrażliwych na przepięcia. Zastosowanie asynchronicznego urządzenia o mocy 6 kW nie pozwala na podłączenie wrażliwych urządzeń, ponieważ błąd stabilizacji sięga tutaj 10%.

Urządzenia gazowe

Generator prądu gazowego to zaawansowane technologicznie urządzenie przeznaczone do wytwarzania energii elektrycznej. Mechanizm pracy jest następujący: poprzez spalanie paliwa wytwarzana jest energia mechaniczna, która następnie jest zastępowana energią elektryczną. Główne zalety:

• Bezpieczny dla środowiska. W wyniku spalania gazu powstają nieszkodliwe składniki, które nie zawierają sadzy i toksycznych odpadów.
• Rentowność. Cena energii generowanej przez generator jest niższa niż przy pracy z urządzeniem benzynowym.
• Zautomatyzowane zasilanie paliwem. Oznacza to, że nie ma potrzeby ciągłego dolewania benzyny lub oleju napędowego, wystarczy podłączyć do centralnego przewodu gazowego.
• Automatyczny start. Nic nie trzeba podłączać i odłączać, ponieważ system jest wyposażony w automatykę. Warto zwrócić uwagę na fakt, że generator powinien znajdować się tylko w ciepłym pomieszczeniu, inaczej nie włączy się zimą.

Generatory gazu mają również wady, na przykład, aby podłączyć urządzenie do centralnego źródła gazu, będziesz musiał uzyskać kilka zezwoleń i wydać dużo pieniędzy. Ponadto do połączenia wymagane są specjalne umiejętności, ponieważ technologia wymaga specjalnych środków bezpieczeństwa. W końcu gaz może eksplodować, a generator gazu nie jest prosty w swojej konstrukcji.

Zasady selekcji

Obecnie tworzone są urządzenia automatyzujące niektóre elementy pracy – na przykład urządzenia do monitoringu wideo, monitorowania i sterowania procesem wytwarzania. Narzędzia te analizują jakość prądu wyjściowego.

Aby dobrać odpowiednie urządzenie, konieczne jest poznanie i zsumowanie używanych mocy wszystkich jednocześnie włączonych urządzeń. Podobnie jak w wersji benzynowej, trzeba wziąć trochę z marginesem. Najlepiej nadają się generatory o mocy 5 kW.

Kupując urządzenie, powinieneś wiedzieć, że nie powinno ono działać cały czas z maksymalną mocą. Długi czas pracy na granicy może znacznie skrócić żywotność silnika. Zalecane obciążenie powinno wynosić 75% maksymalnego.

Bezpaliwowe urządzenie zrób to sam

Pod koniec XIX wieku Nikola Tesla wynalazł system prądu przemiennego, który jest używany do dziś. Zadaniem naukowca było skondensowanie energii pomiędzy Ziemią a górną atmosferą. Następnie - pozyskiwanie prądu elektrycznego z otrzymanej energii.

Nieskomplikowane urządzenie można zmontować ręcznie. Aby to zrobić, musisz znaleźć parę cewek bez rdzenia. Uzwojenie pierwotne składa się z 3-10 zwojów grubego drutu. Uzwojenie wtórne zawiera już ok. 1 tys. skręty. Podczas tworzenia generatora bezpaliwowego główna trudność polega na stworzeniu uzwojenia pierwotnego. Budowa generatora prądu jest łatwa, ale droga. Najpierw musisz wziąć dowolne źródło napięcia (co najmniej 1,5 kilowolta) i podłączyć je do kondensatora. Procedura operacyjna:

• Podłącz istniejące źródło wymaganego napięcia do kondensatora.
• Następnie musisz stworzyć mostek diodowy, ponieważ pojemność kondensatora jest znaczna.
• Połącz konstrukcję przez iskiernik z warstwą uzwojenia pierwotnego.

Ważne jest, aby nieosłonięte przewody skierować w jedną stronę. Odległość między nimi należy wyregulować poprzez zgięcie drutu drutu. W stanie szczytowym napięcie jest zawsze wyższe niż początkowe, ponieważ prąd jest zmienny. Aby stworzyć drugą warstwę uzwojenia, wystarczy 150 zwojów. Jeśli praca jest wykonywana prawidłowo, należy uzyskać wyładowanie rzędu jednego centymetra (gdy cewki są ściągnięte). Po ich rozdzieleniu pojawi się łuk. Ważne jest, aby bezbłędnie uziemić zacisk cewki znajdujący się na dole.

Ze względu na ograniczoną pojemność kondensatora obwód jest dostrajany poprzez regulację rezystancji pierwszej warstwy uzwojenia. Zmienia to punkt połączenia. Jeśli regulacja się powiedzie, górna połowa drugiej warstwy uzwojenia będzie miała dość wysokie napięcie.

Istnieje inny sposób na stworzenie generatora prądu elektrycznego. Wymaga to następujących elementów: folia aluminiowa, kondensator o napięciu do 400 woltów, pręt metalowy, rezystor, przewody, płyta wiórowa. Proces tworzenia wcale nie jest skomplikowany. Pierwszym krokiem jest wbicie pręta w ziemię. Następnie przymocuj jeden koniec drutu do pręta, a drugi do kondensatora. Przymocuj folię do arkusza tektury lub płyty wiórowej i podłącz do drutu, który przechodzi do kondensatora. Przylutuj rezystor ograniczający bezpośrednio do kondensatora.

Podczas samodzielnego wytwarzania generatora bezpaliwowego ważne jest przestrzeganie zasad bezpieczeństwa.