Для чего нужны электрогенераторы. Что такое электрогенератор

Генератор переменного тока - это... Что такое Генератор переменного тока?

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 15 декабря 2011.

Генератор переменного тока (альтернатор) является электромеханическим устройством, которое преобразует механическую энергию в электрическую энергию переменного тока. Большинство генераторов переменного тока используют вращающееся магнитное поле.

История

Системы производящие переменный ток были известны в простых видах со времён открытия магнитной индукции электрического тока. Ранние машины были разработаны такими пионерами, как Майкл Фарадей и Ипполит Пикси.

Фарадей разработал «вращающийся треугольник», действие которого было многополярным — каждый активный проводник пропускался последовательно через область, где магнитное поле было в противоположных направлениях. Первая публичная демонстрация наиболее сильной «альтернаторной системы» имела место в 1886 году. Большой двухфазный генератор переменного тока был построен британским электриком Джеймсом Эдвардом Генри Гордоном в 1882 году. Лорд Кельвин и Себастьян Ферранти также разработали ранний альтернатор, производивший частоты между 100 и 300 герц. В 1891 году Никола Тесла запатентовал практический «высокочастотный» альтернатор (который действовал на частоте около 15000 герц). После 1891 года, были введены многофазные альтернаторы.

Принцип действия генератора основан на действии электромагнитной индукции — возникновении электрического напряжения в обмотке статора, находящейся в переменном магнитном поле. Оно создается с помощью вращающегося электромагнита — ротора при прохождении по его обмотке постоянного тока. Переменное напряжение преобразуется в постоянное полупроводниковым выпрямителем.

Автомобильный генератор переменного тока. Приводной ремень снят.

Генератор переменного тока используется на современных автомобилях для заряда батареи аккумуляторов и для энергоснабжения автомобильной электрической системы. В генераторах переменного тока не используется коммутатор, это даёт большое преимущество над генераторами постоянного тока: они проще, легче и дешевле. Автомобильные генераторы переменного тока используют набор выпрямителей (диодный мост) для преобразования переменного тока в постоянный ток. Для производства постоянного тока с низкими пульсациями, автомобильные генераторы переменного тока имеют трёхфазную обмотку и трёхфазный выпрямитель.

Современные автомобильные генераторы переменного тока имеют встроенный в них регулятор напряжения. Ранее устанавливались регуляторы напряжения только аналогового вида. На данный момент реле регуляторы перешли на цифровой канал так называемая CAN шина.

Морские генераторы переменного тока

Морские генераторы переменного тока в яхтах с соответствующей адаптацией к солёно-водной окружающей среде.

Бесщёточные генераторы переменного тока

Бесщеточный генератор состоит из двух генераторов на одном валу. Маленькие бесщеточные генераторы могут выглядеть как одна единица, но две части легко идентифицируются на больших генераторах. Большая часть из двух является основным генератором и меньшая является возбудителем. Возбудитель имеет стационарные катушки поля и вращающегося якоря (мощность катушек). Основной генератор использует противоположные конфигурации с вращающимся полем и стационарные катушки. Мостовой выпрямитель (вращающийся выпрямитель) монтируется на пластину, прикрепленную к ротору. Ни щетки, ни контактные кольца не используются, что сокращает число изнашивающихся частей.

Индукционный генератор

В отличие от остальных генераторов, в основе работы индукционного генератора лежит не вращающееся магнитное поле, а пульсирующее, иначе говоря поле изменяется не в функции перемещения, а в функции времени, что в конечном счёте (наведение ЭДС) даёт такой же результат.

Конструкция индукционных генераторов предполагает размещение и постоянного поля и катушек для наведения ЭДС на статоре, ротор же остаётся свободным от обмоток, но обязательно имеет зубцовую форму, так как вся работа генератора основана на зубцовых гармониках ротора.

Генераторы для малой энергетики

Для мощностей до 100 кВт широкое применение нашли одно и трехфазные генераторы с возбуждением от постоянных магнитов. Применение высокоэнергетических постоянных магнитов состава неодим-железо-бор позволило упростить конструкцию и значительно уменьшить размеры и вес генераторов, что является критически важным для малой ветроэнергетики.

Конструкция генератора переменного тока

В самом общем случае, наиболее часто применяемый трехфазный генератор переменного тока состоит из явнополюсного ротора с одной парой полюсов (маломощные оборотистые генераторы) или 2 парами их, расположенными крестообразно (наиболее распространенные генераторы мощностями до нескольких сот киловатт. Такая конструкция не только позволяет более рационально использовать материал, но и для промышленной частоты переменного тока 50 Гц дает рабочую частоту вращения ротора 1500 оборотов в минуту, что хорошо согласуется с тяговыми оборотами дизельных двигателей этой мощности), а также статора с 3 (в первом случае) или 6 (во втором) силовыми обмотками и полюсами. Напряжение с силовых обмоток и есть то, которое подается потребителю.

Ротор может быть выполнен на постоянных магнитах только для весьма маломощных генераторов, во всех остальных случаях он имеет намотку т.н. обмотки возбуждения, то есть представляет из себя электромагнит постоянного тока, запитываемый во вращающемся роторе через щёточно-коллекторный узел с простыми кольцевыми контактами, более устойчивыми к износу нежели разрезной ламельный коллектор машин постоянного тока.

В сколько-либо мощном генераторе переменного тока с обмоткой возбуждения на роторе, неизбежно встает вопрос - какой величины ток возбуждения подавать на катушку? Ведь от этого зависит выходное напряжение такого генератора. И это напряжение должно поддерживаться в определенных рамках, например, 380 Вольт, вне зависимости от тока в цепи потребителей, значительная величина которого способна также значительно уменьшать выходное напряжение генератора. Кроме этого, нагрузка по фазам вообще может быть очень неравномерной.

Этот вопрос решается в современных генераторах, как правило введением в выходные цепи фаз генератора электромагнитных трансформаторов тока, соединенных вторичными обмотками треугольником или звездой, и дающими на выходе переменное трехфазное напряжение амплитудой единицы - десятки вольт, строго пропорциональное и согласованное по фазе с величиной тока нагрузки фаз генератора - чем больше потребляемый в данный момент по данной фазе ток, тем больше напряжение на выходе соответствующей фазы соответствующего токового трансформатора. Этим и достигается стабилизирующий и авторегулирующий эффект. Все три регулирующие фазы с вторичных обмоток токовых трансформаторов далее заводятся на обычный 3-фазный выпрямитель из 6 полупроводниковых диодов, и на выходе его получается постоянный ток нужной величины, и подаваемый на обмотку возбуждения ротора через щёточно-коллекторный узел. Схема может быть дополнена реостатным узлом для некоторой свободы регулирования тока возбуждения.

В устаревших или маломощных генераторах вместо токовых трансформаторов применялась система из мощных реостатов, с вычленением рабочего тока возбуждения за счет изменения падения напряжения на резисторе при изменении тока через него. Эти схемы были менее точны и гораздо менее экономичны.

В обоих случаях существует проблема появления начального напряжения на силовых обмотках генератора в момент начала его работы - действительно, если возбуждения ещё нет, то и току во вторичных обмотках токовых трансформаторов взяться неоткуда. Проблема, однако, решается тем что железо ярма ротора обладает некоторой способностью к остаточному намагничиванию, эта остаточная намагниченность оказывается достаточной для возбуждения в силовых обмотках напряжения в несколько вольт, достаточного для самовозбуждения генератора и выхода его на рабочие характеристики.

В генераторах с самовозбуждением - серьезную опасность представляет случайная подача внешнего напряжения промышленной электрической сети на силовые обмотки статора. Хотя это не приводит к каким-то негативным последствиям для самих обмоток генератора, мощное переменное магнитное поле от внешней сети эффективно размагничивает статор, в результате чего генератор теряет способность к самовозбуждению. В этом случае требуется начальная подача напряжения возбуждения от какого-то внешнего источника, например, автомобильного аккумулятора, иногда такая процедура полностью излечивает статор, но в некоторых случаях необходимость подачи внешнего возбуждения остается навсегда.

Главный генератор переменного тока

Главный генератор состоит из вращающегося магнитного поля, как было указано ранее, и неподвижной арматуры (генераторные обмотки)

Гибридные автомобили

Первый серийный гибридный автомобиль Toyota Prius. Модель 1997 года

Автомобиль, использующий для привода ведущих колёс разнородную энергию.

Современными автопроизводителями используется схема, позволяющая совмещать тягу двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. Это позволяет избежать работы ДВС в режиме малых нагрузок, а также реализовывать рекуперацию кинетической энергии, что повышает топливную эффективность силовой установки.

Иногда с гибридами ошибочно смешивают транспортные средства с электромеханической трансмиссией (например, тепловозы, некоторые тракторы и танки).

См. также

Ссылки

Alternators. Integrated Publishing (TPub.com).
Wooden Low-RPM Alternator. ForceField, Fort Collins, Colorado, USA.
Understanding 3 phase alternators. WindStuffNow.
Alternator, Arc and Spark. The first Wireless Transmitters. The G0UTY Homepage.
Thompson, Sylvanus P., Dynamo-Electric Machinery, A Manual for Students of Electrotechnics, Part 1, Collier and Sons, New York, 1902
White, Thomas H.,"Alternator-Transmitter Development (1891-1920)". EarlyRadioHistory.us.

dvc.academic.ru

Для чего нужны электрогенераторы

Человеку обычному, не слишком осведомленному в тонкостях энергоснабжения может показаться, что система магистральных линий электропередач в нашей стране развита настолько, что охватывает даже самые отдаленные ее уголки и в такой ситуации автономные электростанции востребованы слабо.

Однако в действительности современные дизельные или бензиновые генераторы электрического тока находят применение в очень многих отраслях жизнедеятельности общества и применяются как аварийные или постоянные источники электропитания, обеспечивая работоспособность важных объектов инфраструктуры. Для чего нужны электрогенераторы и где они применяются?

Наиболее широко вышеупомянутые механизмы применяются в качестве аварийных, временных источников электроэнергии при пломках на линиях электропередач. Сейчас генераторы дизельные или бензиновые применяют для частичного или полного аварийного энергоснабжения родильных домов и больниц, средств связи и водоснабжения, аварийных и спасательных служб МЧС, частных домовладений, подразделений охраны правопорядка и объектов, нуждающихся в постоянной охране. Для этих целей их обычно приобретают в собственность и устанавливают для резервного применения в чрезвычайных ситуациях.

Встречаются ситуации, когда автономные электростанции используются постоянно или временно как основные и единственные источники электроэнергии. Если например строительство того или иного объекта уже началось, а линии подачи электротока еще не подведены, то для застройщика будет выгоднее взять генератор на прокат, а не приобретать его в собственность. Сейчас многие фирмы предоставляют такую услугу, совместно с которой доступна и аренда крана манипулятора или прочей техники. В удаленных же поселках, экспедициях, на трубопроводах, в геологоразведке и прочих местах, куда проведение проводов ЛЭП невозможно технически или нерентабельно, электрогенераторы используются постоянно.

В наши дни приобретение техники или ее аренда не вызывает никаких трудностей. Утомительные поездки в офисы фирм остались в прошлом. Сейчас достаточно просто войти в Интернет, найти официальный сайт компании-поставщика подобного рода услуг и оборудования, и на его страницах осуществить выбор всего необходимого, оформить аренду или покупку, заказать доставку техники по указанному адресу, ее установку, запуск, эксплуатационное, гарантийное и послегарантийное обслуживание специалистами фирмы.

Аэродромные источники питания

< Предыдущая Следующая >

www.adviceskilled.ru

Генератор переменного тока - это... Что такое Генератор переменного тока?

История

Автомобильный генератор переменного тока. Приводной ремень снят.

Морские генераторы переменного тока

Морские генераторы переменного тока в яхтах с соответствующей адаптацией к солёно-водной окружающей среде.

Бесщёточные генераторы переменного тока

Индукционный генератор

Генераторы для малой энергетики

Конструкция генератора переменного тока

Главный генератор переменного тока

Гибридные автомобили

Первый серийный гибридный автомобиль Toyota Prius. Модель 1997 года

Автомобиль, использующий для привода ведущих колёс разнородную энергию.

См. также

Ссылки

Alternators. Integrated Publishing (TPub.com).
Wooden Low-RPM Alternator. ForceField, Fort Collins, Colorado, USA.
Understanding 3 phase alternators. WindStuffNow.
Alternator, Arc and Spark. The first Wireless Transmitters. The G0UTY Homepage.
Thompson, Sylvanus P., Dynamo-Electric Machinery, A Manual for Students of Electrotechnics, Part 1, Collier and Sons, New York, 1902
White, Thomas H.,"Alternator-Transmitter Development (1891-1920)". EarlyRadioHistory.us.

dikc.academic.ru

ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ - это... Что такое ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ?

ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

машина, вырабатывающая электр. энергию за счет получаемой ею энергии механической. Основные части Г. э.: 1) индуктор—система электромагнитов, создающих магнитное поле; 2) якорь, в проводниках к-рого при его вращении индуктируется переменная по величине и направлению электродвижущая сила, дающая в присоединяемой к генератору цепи электр. ток. Г. э. разделяются на: а) Г. э. постоянного тока и б) Г. э. переменного тока. В Г. э. постоянного тока, иначе наз. динамомашинами, основной частью кроме индуктора и якоря является коллектор (насаженный на вал якоря) — барабан с медными пластинками, изолированными друг от друга. К этим пластинкам припаяны проводники обмотки якоря так. обр., что в цепи, присоединяемой к Г. э. посредством скользящих по коллектору щеток, получается ток, постоянный по величине и -направлению. В большинстве современных Г. э. переменного тока, иначе наз. альтернаторами, вращаются не якорь, а индуктор и вместе с ним— создаваемое им магнитное поле. При этом, так же как и при вращении якоря в неподвижном магнитном поле, в обмотке якоря индуктируется электродвижущая сила.

Технический железнодорожный словарь. - М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство. Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров. 1941.

ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН
ГЕНЕРАТОРНЫЙ ГАЗ

Смотреть что такое "ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ" в других словарях:

ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ — (Generator) машина, состоящая из неподвижной и вращающейся частей, преобразующая механическую энергию в электрическую; она называется динамо машиной; Г. переменного тока называется также альтернатором. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.:… … Морской словарь
генератор электрический — устройство, преобразующее механическую, тепловую, электромагнитную, световую и другие виды энергии в электрическую. К таким устройствам относятся турбо – и гидрогенераторы, термогенераторы, магнитогидродинамические генераторы, термоэмиссионные… … Энциклопедия техники
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР — (13) … Большая политехническая энциклопедия
Электрический генератор — Основная статья: Электрогенераторы и электродвигатели Электрогенераторы в начале XX века Электрический генератор это устройство, в котором неэлектрические ви … Википедия
ГЕНЕРАТОР — ГЕНЕРАТОР, прибор, вырабатывающий электрическую энергию. Самым распространенным является устройство, которое, используя явление электромагнитной индукции, преобразует механическую энергию ТУРБИНЫ ИЛИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ в электрическую … Научно-технический энциклопедический словарь
Генератор сигналов — Генератор сигналов это устройство, позволяющее получать сигнал определённой природы (электрический, акустический или другой), имеющий заданные характеристики (форму, энергетические или статистические характеристики и т. д.).… … Википедия
Электрический генератор — Электрический генератор: машина, которая преобразует механическую энергию вращения в электрическую энергию. Примечание Электрический генератор состоит из входной муфты, передающей механическую работу (от вала отбора мощности двигателя), одного… … Официальная терминология
Генератор — Ван де Граафа электростатический ускоритель, в котором для создания высокого постоянного электрического напряжения применяется механический перенос электрических зарядов с помощью бесконечной ленты из диэлектрического материала. изотопный… … Термины атомной энергетики
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР, устройство для преобразования различных видов энергии (механической, химической, тепловой и т.д.) в электрическую. Разновидности электрических генераторов: гидрогенераторы, термоэлектрические генераторы, гальванические… … Современная энциклопедия
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР — устройство для преобразования различных видов энергии (механической, химической, тепловой и т. д.) в электрическую … Большой Энциклопедический словарь

dic.academic.ru

Что такое генератор/электростанция

Статья: "Что такое генератор/электростанция"

Для начала стоит разобраться с основными понятиями, которые будут встречаться Вам при чтении данной статьи, да и вообще при выборе и покупке.Генератор – это устройство для преобразования какого-либо вида энергии (механической, химической, тепловой, световой) в электрическую.Электростанция – энергетическая установка, оборудованная одним или несколькими генераторами электрического тока, которые проводятся в вращение двигателями.Сейчас произошла подмена понятий, таким образом все, что вырабатывает электричество стали называть «генератор», а понятие электростанция стали чаще употреблять для обозначения таких же установок, но только большого размера. Сейчас генераторы/электростанции работают с современными двигателями внутреннего сгорания. Наибольшее распространение сейчас имеют дизельные, бензиновые и газовые двигатели.Двигатель является одной из важнейших составных частей генератора. Двигатель внутреннего сгорания - тепловой двигатель, в котором химическая энергия топлива, сгорающего в рабочей полости, преобразуется в механическую работу.Первый работоспособный двигатель внутреннего сгорания был сконструирован в 1860 году французским механиком Э. Ленуаром. В 1876 году немецкий изобретатель Н. Отто усовершенствовал модель двигателя, убрав из него парокотельный агрегат, что обусловило большую компактность и увеличило экономичность, но в то же время повлекло за собой необходимость в более качественном топливе, таком как6 газ или нефть. В 1897 году инженер Р. Дизель, работая над усовершенствованием двигателя внутреннего сгорания предложил абсолютно новый принцип - воспламенение от сжатия. В последующие годы эта модель двигателя подверглась дальнейшим изменениям и усовершенствованиям, что позволило в 1901 году создать трактор с двигателем внутреннего сгорания; в 1903 году – построить первый самолет и первый теплоход, а в 1924 году – поездной тепловоз.Сейчас двигатели внутреннего сгорания делятся на 2 основных типа: дизельные – где воспламенение происходит при впрыскивании смеси в сжатый воздух, нагретый при высокой температуре, из-за чего и происходит самовоспламенение; бензиновые и газовые, где за воспламенение топлива отвечает электрическая искра, которая поджигает смесь.Газовые двигатели внутреннего сгорания чаще всего используют в виде топлива природный газ и газы, получаемые при производстве жидкого топлива. Реже используются газы, генерируемые в результате неполного сгорания твердого топлива.В газовых двигателях применяются оба способа воспламенения смеси, как от сжатия, так и от искрового зажигания.Экономичность двигателей внутреннего сгорания обуславливается высоким КПД. На данный момент максимальное значение КПД для двигателя внутреннего сгорания приближается к отметке в 45%.Основным преимуществом двигателей внутреннего сгорания является их независимость от постоянных источников энергии, как природного, так и рукотворного типа. Это и обуславливает мобильность установок с двигателем внутреннего сгорания.Более чем вековая история создания и модернизации двигателей внутреннего сгорания позволила создавать современные электростанции с двигателями внутреннего сгорания.В XXI веке передвижные генераторные установки получили широкое распространение и вышли за рамки специализированной техники. Сейчас генераторы применяют везде от стройки дома или выезда на рыбалку или пикник до электроснабжения целых домов или поселков.Многие жизненно важные объекты имеют резервное электроснабжение генераторного типа.С ростом спроса на генераторы это направление стало активно развиваться, расширяя модельный ряд и совершенствуясь.Сейчас можно выбрать генератор от самого простого и компактного, который удобно брать с собой на отдых, пикник или рыбалку, до более сложного, который позволит поддерживать энергообеспечение необходимого объекта даже при полном отсутствии электричества в централизованной сети.Автономные электрогенераторы компактны и не требуют дорогостоящего и сложного монтажа. Электростанции могут быть как бензиновыми, так и дизельными. Также электростанции позволяют подавать электричество даже при отсутствии централизованной электросети или при полном отключении электричества.Многие модели генераторов оснащаются сейчас системой автозапуска, что позволяет сократить до минимума период обесточивания.При отключении электроэнергии система самостоятельно включается. Вашего участия для этого не требуется и буквально через 15-30 секунд восстанавливается нормальное энергоснабжение. Из-за возможности почти непрерывного энергообеспечения модели генераторов с автоматической системой запуска все чаще находят свое применение в коттеджах и на дачных участках.Бытовая электростанция состоит из двигателя внутреннего сгорания: бензинового, дизельного или газового; генератора, который вырабатывает электроэнергию 220B или 320 В и частотой 50 Гц.

Наиболее широко распространены синхронные генераторы, значительно реже встречаются асинхронного типа. В отдельных моделях генераторов предусмотрено трехфазное напряжение (380 и 400В), а в специализированных генераторах бывает и постоянное напряжение 12В для подзарядки аккумулятора автомобиля. Бензиновые генераторы в качестве топлива обычно используют бензин марки АИ-92, такие данные, указываются производителем, в паспорте технического изделия. Генераторы с дизельными двигателями внутреннего сгорания работают на дизельном топливе.Самый простой из двигателей, используемых в генераторных установках, одноцилиндровый двухтактовый двигатель с воздушной системой охлаждения. Самым технически сложным является - дизельный двенадцатициллиндровый четырехтактовый с водяной системой охлаждения двигатель.Основные параметры, по которым отличаются электростанции: мощность, ресурс и экономичность. Мощность генераторов варьируется в пределах от 0,35 кВт до 500 кВт и выше, но для бытового использования обычно вполне достаточно 5-20 кВт.Генераторы с мощностью от 0, 35 кВт до 11 кВт чаще всего являются бензиновыми, мощность же дизельных генераторов чаще всего начинается где-то с 2,5 кВт.Одним максимальнозначимых параметров является ресурс гарантируемой безотказной работы до проведения капитального ремонта. Этот параметр измеряется в моточасах.

Назначение генератора	Ресурс (моточасы)
Сезонный генератор	500-1000
Робусты (для электроснабжения бытовых электроприборов и электроинструментов)	1500-2500
Генераторы для долговременного использования	³ 3000

Стоимость электростанции напрямую зависит от ее ресурса. Третьим важным параметром является - расход топлива. Этот параметр выражается в литрах топлива, необходимого на один час беспрерывной работы электростанции. В документации этот параметр обозначают сокращенно – л/час. Исходя из этого параметра можно оценить экономичность электростанции, рассчитав стоимость часа ее работы в рублях.Эта статья носит лишь ознакомительный характер и в ней произведен лишь базовый обзор электростанций.

Постепенно на нашем сайте будут появляться дополнительные статьи, имеющие более узкую специализацию.

Будем рады, если вы напишите нам какие темы еще представляют для вас интерес, а мы постараемся систематизировать ваши вопросы и написать новые интересные статьи.

Свои советы и рекомендации, а может быть какие-то интересные материалы Вы можете отправить нам по электронной почте: пишите

www.mega-vatt.ru