Содержание
Генератор является устройством, который производит продукты, вырабатывающие электрическую энергию либо преобразующую ее в другую. Что собой представляет устройство, как сделать генератор, каков принцип его работы, в чем отличие от синхронного генератора? Об этом расскажем далее.
Устройство и принцип работы
Генератором называется электромашина, которая занимается преобразованием механической энергии в токовую электроэнергию. В большинстве случаев используется для этого вращательный тип магнитного поля. Состоит аппарат из реле, вращающегося индуктора, контактных колец, терминала, скользящей щетки, диодного моста, диодов, токосъемного кольца, статора, ротора, подшипников, роторного вала, шкива, крыльчатки и передней крышки. Нередко в конструкцию входит виток с электромагнитом, который осуществляет выработку энергии.
Важно отметить, что генератор бывает переменного и постоянного тока. В первом случае не образовываются вихревые токи, работать аппарат может при экстремальных условиях и обладает пониженным весом. Во втором случае генератор не нуждается в повышенном внимании и имеет большее количество ресурсов.
Бывает генератор переменного тока синхронным и асинхронным. Первый это агрегат, который работает как генератор, где количество совершаемых вращений статора равно ротору. Ротор формирует магнитное поле и создает в статоре ЭДС.
Обратите внимание! В результате создается постоянный электрический магнит. Из преимуществ отмечают высокую стабильность создаваемого напряжения, из недостатков — токовую перегрузку, поскольку при завышенной нагрузке, регулятор повышает ток в роторной обмотке.
Асинхронный аппарат состоит из короткозамкнутого ротора и точно такого же статора, как и предыдущей модели. В момент вращения ротора асинхронный генератор индуцирует электроток и магнитное поле создает синусоидальное напряжения. Поскольку он не имеет связи с ротором, то возможности в том, чтобы искусственно регулировать напряжение и ток, нет. Эти параметры изменяются под электрической нагрузкой на стартерной обмотки.
Принцип действия
Любой генератор действует по электромагнитному индуктивному закону, благодаря наводке электротока в замкнутой рамке пересечением вращающегося магнитного поля, создаваемое с помощью постоянных магнитов или обмоток. Электродвижущая сила попадает в замкнутый контур из коллектора и щеточного узла вместе с магнитным потоком, вращается ротор и вырабатывает напряжение. Благодаря подпружиненным щеткам, которые прижимаются к пластинчатым коллекторам, передается электроток к выходным клеммам. Далее он идет в сеть пользователя и распространяется по электрооборудованию.
Отличие от синхронного генератора
Синхронный бензиновый генератор не перегружается из-за переходных режимов, которые связаны с пуском под нагрузкой из потребителей подобной мощности. Он является источником реактивной мощности, в то время как асинхронный ее потребляет. Первый не боится перегрузок при поставленном режиме благодаря системе авторегулирования через связь, которая обратна току с напряжением в проводе. Второй имеет нерегулируемую искусственно силу сцепления электромагнитного роторного поля.
Обратите внимание! Важно понимать, что асинхронная разновидность более популярна благодаря простой конструкции, неприхотливости, отсутствию надобности в техническом квалифицированном обслуживании и сравнительной дешевизне. Он ставится тогда, когда: нет высоких требований к частоте с напряжением; предполагается работать агрегату в запыленном месте; нет возможности переплачивать за другую разновидность.
Область применения
Генератор переменного тока — многофункциональный аппарат, благодаря которому энергию можно передавать на большие расстояния и при этом быстро ее перераспределять. Кроме того, она превращается в световую, тепловую, механическую и другую энергию по инструкции. Прост в изготовлении. Поэтому область их применения обширна. Сегодня используются такие устройства везде: как в промышленности, так и в условиях быта. Ими оснащается мощный мотор.
К примеру, электро и ветрогенератор будет полезен в то время, когда будет отключена сеть вольт, произойдет авария на электростанции, нужна будет дополнительная энергия в двигателе.
Бензиновый и магнитный генератор, благодаря небольшому весу и компактности, можно транспортировать и использовать в сельском хозяйстве, на даче, в лесу. Он послужит оборудованием быстрого реагирования и поможет создать аварийное освещение.
Классификация прибора
Классификация прибора обширная. Сегодня он бывает асинхронным и синхронным, с неподвижным ротором или статором, однофазным, двухфазным и трехфазным, с независимым или самостоятельным возбуждением, с обмотками возбуждения или возбуждением от постоянно действующего магнита.
Обратите внимание! Стоит отметить, что на данный момент пользуются большей популярностью трехфазные модели благодаря вращающемуся круговому магнитному полю, уравновешенности системы, работы в нескольких режимах и высоких уровнях коэффициента полезного действия.
Схема сборки устройства
Собрать электро генераторы на 220 своими руками можно по аналогии с производственной моделью. Для этого могут понадобиться видеоуроки или учебные пособия. Затем нужно правильно подключать все приборы одной системы. Сделать это можно по схеме звезда или треугольник.
В первом случае электросоединение происходит для всех концов обмоток одной точки, а во втором случае предусматривается последовательный тип обмоточных генераторных соединений. Важно отметить, что эти схемы можно использовать лишь в том случае, если нагрузка фаз равномерная. Тогда тема, как сделать генератор в домашних условиях, будет актуальной.
В целом, генератором называется устройство, превращающее механическую энергию в электрическую при помощи проволочной разновидности катушки магнитного поля. По количеству фаз агрегаты бывают с одной, двумя и тремя фазами.
Сделать его сегодня можно своими руками, используя специальную схему, указанную выше.
Использование генератора электроэнергии в доме может производиться 2 путями: через подключение электроприборов непосредственно в розетку агрегата через удлинитель и через интеграцию генератора в общую электросеть помещения. Если первый способ годится для нечастого и кратковременного пользования (например, на даче или на природе), то второй способ используется при длительных перебоях с электричеством или при его полном отсутствии на объекте. В этой статье речь пойдет о генераторах как об основном или резервном источнике электропитания в загородном доме или в любом другом здании (в магазине, цехе, на производственных объектах) и об их правильном подключении.
Перед тем, как подключать электростанцию к домовой сети, нужно решить несколько задач:
Понять, насколько необходимо резервное питание. Оценить, насколько критично будет отключение электричества или требуется постоянное питание (например, если в доме запущен сервер или просто дорогая техника)
Определить место для агрегата с учетом безопасной эксплуатации и близкого расстояния к точке подсоединения.
Просчитать необходимую мощность для всех электроприборов в доме, которые могут использоваться. Также необходимо учесть возможные потери на линии и оставить небольшой запас мощности (20–30%).
Определиться с выбором использования автоматики или ручного управления.
Использование автоматических систем управления и защиты выйдет дороже за счет себестоимости и необходимости дополнительных мер защиты проводки от сильных скачков напряжения при переключении с общей сети на генератор и наоборот. Более щадящей мерой будет использование ручного управления, когда вы самостоятельно производите переключение.
При подключении генератора производится работа с 3 сетями:
общая сеть, через которую дом получает электричество;
внутренняя сеть дома;
Почему нельзя подключать генератор через розетку
Подключение через разъем – достаточно простая процедура, однако не стоит отдавать ей предпочтение при подсоединении генератора к общедомовой электросети, так как это влечет множество проблем:
Возможность перегрузки в точке подсоединения – так как вся нагрузка полностью ложится только на одну розетку, это чревато быстрым перегревом, оплавкой и даже ее возгоранием.
Отсутствие в электролинии отдельного автомата, который отвечал бы за безопасность и аварийное отключение при возникновении опасных ситуаций.
Невнимательность человека – при включении агрегата иногда забывают отключить автомат ввода. Это влечет за собой перегрузку и активацию блока защиты.
Возможность поломки генератора при пуске электротока по линии и его попадании на контакты работающего агрегата. В этом случае может потребоваться серьезный ремонт или полная замена электростанции.
Способы подключения генератора к сети
Существует 3 способа правильного подключения электростанции к домовой сети.
Перекидной (реверсивный) рубильник (ручное управление)
Это прибор, который будет отвечать за безопасное подключение. Преимущества такого типа управления:
Простота конструкции – рубильник оснащен 3 режимами – 1-0-2. 1 – питание от общей сети, 0 – замыкание всех контактов, 2 – питание от генератора.
Простота подсоединения – к верхней части рубильника с левой стороны подключается общая сеть, с правой – генератор. Снизу провода-перемычки формируют ввод в общедомовую линию. Для безопасности системы рекомендуется добавить автоматы к каждой линии. Они обеспечивают отключение системы при перегрузках и других критичных ситуациях.
Доступная цена – рубильники такого типа стоят в пределах 500 р.
Запуск генератора с перекидным рубильником:
отключение автомата ввода,
рубильник устанавливается в положение 2,
отключение автомата нагрузки,
запуск генератора (прогрев агрегата перед полноценной работой выполняется в течение 4 минут),
на рубильник подается ток,
включение автомата нагрузки.
Заземление генератора в этом случае обязательно. Для этих целей в землю вколачивают металлический прут длиной от 2 м и соединяют его через медный провод к соответствующей клемме на генераторе.
Данный вариант также применяется для подключения к трехфазной сети однофазного генератора. На схеме ниже показано, как правильно произвести подсоединение агрегата к электролинии.
Полуавтоматический блок АВР (автоматики ввода резерва) на контакторах
В данном случае используется самый простой вариант блока АВР с приоритетом на магистральную сеть.
Для общей системы вам потребуется:
Автоматы АВР на полупроводниках (2 шт.), которые соединяются между собой;
Кабель сечением не меньше 4 мм 2 . Длина кабеля определяется удаленностью конструкции от генератора;
Автоматы, отключающие линии;
Металлический ящик – размеры зависят от габаритов устанавливаемого электрооборудования и места монтажа.
В ящике собираются все элементы системы: устанавливаются автоматы, к ним подключаются блоки АВР, после выполняется проверка правильности подключения.
3. Заземление генератора.
При отсутствии электропитания в общей сети запускается генератор и автоматически произойдет переключение линии благодаря замыканию контактора.
При появлении тока в общей сети переключение с генератора на централизованное электроснабжение произойдет автоматически. При этом вам следует лишь заглушить генератор ради экономии топлива.
Для удобства управления и защиты системы можно дополнительно установить реле, которое будет выключать агрегат при активации общей сети, и включать его с задержкой в 4 минуты, чтобы генератор успел прогреться.
Блок автоматического управления
Такой тип подключения считается самым лучшим на сегодняшний день. Подробная схема подключения показана на картинке ниже.
Для этого типа подключения необходимо подобрать генератор с автозапуском для построения полностью автоматизированной системы. А чтобы избежать проблем с частым доливом топлива, можно дополнительно приобрести бензобак большого объема.
Принцип работы системы:
При прекращении подачи тока в общей сети блок быстро реагирует на изменения и запускает сигнал АВР, который, в свою очередь, активизирует генератор. После запуска агрегату дается 4 минуты для прогрева, после этого электричество поступает в общедомовую сеть.
После возобновления подачи тока от общей магистрали генератор автоматически выключается.
Основные правила использования генератора в доме
Соблюдение этих правил позволит избежать опасных ситуаций и выхода из строя оборудования.
Перед тем как подключить бензиновый генератор к сети, обеспечьте хорошую вентиляцию в помещении, где он будет установлен. Особенно это касается моделей с воздушным охлаждением.
Помещение должно быть отапливаемым и защищенным от сырости и влаги.
Не размещайте агрегат вблизи отопительных приборов и других источников тепла, в том числе прямых солнечных лучей.
Перед дозаправкой генератор следует выключить.
Если вы разлили топливо вблизи электростанции, тщательно вытрите его.
После соединения контактов не должно оставаться никаких оголенных проводов.
При установке обязательно заземляйте агрегат.
Во время работы генератора соблюдайте технику безопасности: не подходите к агрегату в одежде со свободно висящими краями, с распущенными волосами, так как вентилятор может затянуть их внутрь.
Вопрос : Добрый день. Ищу электросхему бензогенератора на 220В, но их что-то слишком много. Можно мне одну какую-нибудь адекватную?
Ответ : Здравствуйте. Их много потому, что разные однофазные генераторы отличаются друг от друга, что зависит от мощности, количества розеток, наличия инвертора и так далее. Вот вам типовая схема, доработайте ее при необходимости: