Электрический генератор преобразует механическую энергию вращения в электрический ток. Паровые турбины и газовые турбины являются источниками механической энергии.
Давайте начнем с анализа генератора, чтобы понять, как работает генератор. Далее мы кратко обсудим компоненты.
Прошлое и настоящее
Ранние генераторы использовали постоянные магниты для преобразования кинетической энергии в механическую. Они производят почти всю потребляемую электроэнергию одновременно.
Сегодня генератор использует электромагнит, а не постоянные магниты. Электромагнит, магнит, который производится электричеством в катушке провода, является электрическим магнитом.
Этот генератор отличается от того, который использует постоянные магниты. Он состоит из нескольких изолированных катушек, которые соединены вместе, образуя неподвижный цилиндр (статор). Ротор представляет собой вращающийся электромагнит, установленный в этом цилиндре.
Электромагнит вращается и индуцирует небольшие электрические токи в каждой секции. Каждая секция статора представляет собой отдельный небольшой электрический проводник.
Каждая секция создает небольшой ток, который в совокупности создает большой ток. Это электричество, которое течет по линиям электропередач, соединяющим генераторы и потребителей.
Генератор
Генератор вырабатывает электричество. Машина называется генератором, потому что она производит электричество, а не потому, что у нее есть генератор. Генератор переменного тока называется генератором переменного тока, а генератор постоянного тока следует называть динамо-машиной.
Современные синхронные генераторы питаются от генераторов переменного тока с вращающимся полем. Арматурные ветряки стационарны и обеспечивают мощность без использования щеток. Токосъемные кольца и щетки обеспечивают возбуждение постоянным током вращающихся обмоток магнитного поля, так что электрически генерируемое магнитное поле вращается.
Генератор против генератора переменного тока: в чем разница?
Скорость вращающегося магнитного поля равна скорости двигателя. Он определяет частоту и напряжение переменного тока. Регулятор регулирует напряжение и силу тока, управляя током обмотки возбуждения постоянного тока.
Генератор преобразует мощность двигателя в электрическую энергию. Напряжение и сила тока, генерируемые синхронным генератором, можно точно контролировать. Он не может поддерживать постоянную частоту при переменных нагрузках.
Это отражается в небольшом падении частоты вращения двигателя, которое происходит при приложении нагрузки к генератору.
Частота переменного тока зависит от двух факторов: количества полюсов генератора и скорости вращения генератора (об/мин). Чтобы произвести 60 Гц, биполярный генератор должен вращаться со скоростью 3600 об/мин. Чтобы произвести 60 Гц, четырехполюсный генератор должен вращаться со скоростью 1800 об/мин.
Бензиновые двигатели голодают при 1800 об/мин. Они могут производить максимальную мощность только при 4000 об/мин. Биполярные генераторы используются для поддержания двигателя в генераторах диапазона мощности.
Регулятор регулирует частоту на уровне 60 Гц, управляя скоростью двигателя на уровне 3600 об/мин с помощью шагового двигателя.
Регулятор напряжения
Регулятор напряжения управляет током в обмотках возбуждения постоянного тока. Он измеряет выходное напряжение, а затем сравнивает его с опорным напряжением. Для поддержания выходного напряжения на номинальном значении схема регулирует потенциал возбуждения обмоток магнитного поля.
Системы охлаждения и выхлопа
Поскольку синхронные генераторы производят много тепла, их охлаждение имеет решающее значение. Принудительная циркуляция воздуха используется для охлаждения генератора переменного тока и двигателя в портативных генераторах. Вентилятор, приводящий в движение двигатель, всасывает холодный воздух из атмосферы и нагнетает его внутрь двигателя.
Весь нагретый воздух выбрасывается в атмосферу. Генераторы с открытой рамой рассеивают тепло более эффективно, но шум вентилятора, двигателя и генератора намного громче. Шумоподавление недоступно и может создавать шум, раздражающий других.
Чтобы сделать шум терпимым, держите генератор подальше от людей.
Двигатель
Генераторные двигатели представляют собой небольшие стационарные промышленные двигатели. Четырехтактные двигатели являются наиболее распространенными двигателями, используемыми в портативных генераторах. Четырехтактные двигатели развивают больший крутящий момент при 3600 об/мин, чем двухтактные двигатели, и могут соответствовать требованиям по чистоте воздуха.
Размер двигателя определяется требуемой мощностью генератора. Они варьируются от двигателей с верхним расположением клапанов (OHV) объемом 50 куб. См до 4-тактных двухцилиндровых двигателей с верхним расположением клапанов объемом 670 куб.
Для охлаждения все двигатели используют нагнетаемый воздух от вентилятора, прикрепленного к одному концу коленчатого вала. Большинство портативных генераторов используют один и тот же воздух для охлаждения генератора переменного тока, но некоторые модели имеют второй охлаждающий вентилятор.
Как большие, так и малые двигатели оснащены транзисторными системами зажигания от магнето, которые обеспечивают плавную работу двигателя и мгновенный запуск. Маленькие двигатели имеют систему запуска от отдачи, которая требует, чтобы вы потянули за шнур, чтобы запустить двигатель.
Для запуска двигателя некоторые более крупные генераторы включают дополнительный 12-вольтовый электростартер. В качестве резервной копии все еще можно использовать бустерную пусковую установку.
Обычно масло используется для смазки двигателя. Чтобы соответствовать нормам выбросов, все двигатели используют неэтилированный бензин с октановым числом 86 или выше. Эти коэффициенты сжатия также могут быть довольно высокими.
Выхлоп двигателя генератора максимально снижает уровень шума. Чтобы предотвратить лесные пожары, они также устанавливают экран искрогасителя в выхлопных газах.
Топливная система
Топливные баки обычно изготавливаются из стали и размещаются на двигателе и генераторе. Даже в небольших двигателях можно использовать карбюратор поплавкового типа. Вот почему мы должны использовать генератор на ровной поверхности.
Отсечка подачи топлива служит для отключения подачи топлива к карбюратору из бака. Его можно использовать со сливным клапаном, которым оснащены некоторые карбюраторы, для слива топлива. Если в вашем карбюраторе нет сливного крана, закройте отсечной топливный клапан при работающем двигателе и дайте карбюратору высохнуть.
Большинство генераторов имеют ручной дроссель для холодного запуска. В большинстве генераторов с дистанционным управлением пуском используется автоматический дроссель.
Заключение
Если у вас дома есть генератор или вы пытаетесь решить, покупать его или нет, важно знать, как он работает. Мы надеемся, что из этой статьи вы собрали достаточно информации для совершения покупки.
Генератор — это то, что должно быть в каждом доме на случай чрезвычайной ситуации, такой как стихийное бедствие. Вы должны подумать о том, чтобы получить один.