Трансформаторы. Виды и типы генераторов

В данной статье речь идет о видах и типах генераторов, их классификациях и двух специальных случаях. Данная статья будет полезна тем, кто выбирает себе технику под свои задачи: обладая сведениями о том, что делали другие люди в аналогичных ситуациях, можно ограничнить свой поиск правильным направлением, отметая все тупиковые варианты. Вторая стороная этой медали - значительная экономия средств.

Генератор – это устройство, переводящее механическую энергию вращения ротора в электрическую. Пожалуй, из всего многообразия бензоинструмента это самое универсальное изделие, ограничить сферу применения которого сложно – везде, где применяются электроприборы может быть использован (или востребован в чрезвычайных ситуациях) генератор.

Основное достоинство, предопределившее применение генераторов - это их полная автономность от основных энергетических и генерирующих сетей: электрических, тепловых, газовых, паровых и прочее. По своей мобильности генераторы можно разделить на два вида:

Стационарные, выполненные в виде генераторных станций. Применяются там, где по экономическим соображениям выгоднее генерировать электроэнергию непосредственно у потребителя или перебои в энергоснабжении недопустимы.

Мобильные, выполненные в виде отдельных конструктивно законченных изделий. Такие генераторы легко перевозятся в те места, где требуется быстро организовать надежную генерацию электрического тока для ограниченного числа потребителей. Мобильность генератора определяется его размерами и массой: от генераторов, которые может легко транспортировать один человек, до генераторов, установленных на автомобильные колесные пары.

По продолжительности и режиму работы генераторы разделяются на

Основные, то есть являются постоянным источником электроэнергии. В их роли выступают в основном мощные генераторы с дизельными двигателями. Работают практически без перерывов круглосуточно.

Резервные или аварийные, применяют в основном тогда, когда прекращается энергоснабжение от основных источников электричества. Такие генераторы могут включаться автоматически при отключении тока основного источника, либо же включаться в ручную. В таком качестве выступают в основном генераторы с бензиновым двигателем. Работают ограниченное время, обычно около 3,5 часов.

По сфере своего применения генераторы можно разделить на

Бытовые: основная задача – обеспечение электроэнергией потребителей в пределах частного владения

Профессиональные: мобильные энергетические установки для обеспечения работы профессионального электрического инструмента

Промышленные: независимая генерация электроэнергии для промышленного потребления – заводы, жилые районы, больницы, стройки, животноводческие комплексы, морские и воздушные суда и т.д.

Следует уделить немного внимания такому виду профессиональных генераторов как генераторы со встроенным сварочным аппаратом. Особенность данного вида генератора состоит в их способности выдавать большие тока в момент образования и существования электрической дуги. Если для этих целей использовать обычный генератор и сварочный аппарат, то сварка будет производиться более тонким электродом (в большинстве случаев до 3-4мм), а альтернатор генератора будет постоянно испытывать перегрузки и рано или поздно выйдет из строя. За счет интеграции сварочного аппарата и специально созданного для условий сварки альтернатора в итоге получается надежный автономный генератор - сварочный аппарат. Сварочные генераторы могут иметь сварочную часть по переменному и постоянному току.

По фазе создаваемого тока генераторы разделяют на однофазные и трехфазные. Сфера применения однофазных генераторов - питание бытовых приборов, однофазных электроинструментов, освещение и т.д. То есть всех однофазных потребителей тока. Трехфазные генераторы предназначены в первую очередь для питания силового трехфазного оборудования. Допускается делать разводку трехфазного тока, создаваемого трехфазным генератором, по однофазным потребителям. При этом важно помнить, что если разница в нагрузках на каждую фазу будет большой, то альтернатор генератора быстро выйдет из строя. Поэтому важно доверить работы по проектированию и расчету электроснабжения потребителей профессионалам. Запомните, если к трехфазному генератору подключена трехфазная нагрузка (потребитель), то пользоваться однофазными розетками, установленными на генераторе нельзя.

Среди всего многообразия однофазных потребителей есть такие, которые предъявляют особо строгие требования к качеству электрического тока. Это всевозможные приборы, которые в своей конструкции используют цифровую элементную базу. Под качеством тока понимается его соответствие требованию действующим ГОСТам, то есть 220В 1А 50Гц и отсутствие посторонних токов. Любое отклонение от этих показателей приводит к отказам в работе и выходу из строя цифровых приборов (почему это происходит можно прочитать в статье). Однофазные генераторы помимо тока требуемого номинала генерируют целый спектр токов. Особо опасными среди них являются высокочастотные токи, так как они оказывают губительное действие на электронные компоненты и от них достаточно тяжело избавиться. «Хорошие» генераторы генерируют более узкий спектр побочных токов, «плохие» генераторы более широкий. С целью максимальной минимизации присутствия посторонних токов в спектре вырабатываемого генератором электрического тока были разработаны специальные однофазные генераторы – инверторные генераторы. В этих генераторах дополнительно установлены блоки, которые сначала выпрямляют выработанный альтернатором переменный ток, удаляют скачки и провалы напряжения, а затем из постоянного тока снова делают переменный. Это делает параметры выходного тока значительно более стабильными и не зависящими от подключенных потребителей. Эти генераторы более дорогие, но их можно использовать для питания таких устройств как компьютеры или дорогие плазменные телевизоры без опасения, что они выйдут из строя по причине некачественного энергоснабжения.

Как видим система классификации генераторов, пожалуй, самая большая среди всей бензотехники. Это как раз является следствием широты сферы из применения.

20.07.2018

Генератор - это устройство, которое обеспечивает бесперебойное снабжение электроэнергией дома, либо строительные объекты. И, конечно же, существует огромное количество видов генераторов , в свою очередь каждый из них решает определенные задачи, поэтому перед приобретением необходимо ознакомиться с их характеристиками и особенностями.

Основные виды генераторов и их применение

Электростанции различаются:

По типу двигателей внутреннего сгорания и потребляемого устройствами типа топлива делятся на следующие виды: дизельные, газовые, бензиновые генераторы.

Бензиновый. Благодаря компактным размерам и простоте использования он является идеальным вариантом в быту при временном отключении электроэнергии, также от него могут питаться автомобильные аккумуляторы, инструменты, лампы аварийного освещения и так далее.

Топливо для такого вида аппарата всегда под рукой. Однако напомним, что такой вид аппарата подходит только как аварийный (резервный) источник на не большие промежутки времени в период отключения постоянной подачи электроэнергии, и они не подходят для бесперебойного обеспечения электроэнергией.

Дизельный . Данный вид является отличным решением для длительной работы и постоянного бесперебойного электроснабжения. Его преимуществами являются мощность, надежность и что очень важно - долговечность. Стоимость дизельного генератора значительно выше, чем бензинового. Однако затраты на топливо и техническое обслуживание у бензинового генератора выше чем у дизельного и это вполне компенсирует разницу в их цене.

Газовый . Этот вид аппарата используется для постоянного бесперебойного электроснабжения, а в некоторых случаях как резервный источник. Главным плюсом этого генератора является его работа на природном газе, что, безусловно, экономичнее (если происходит питание от магистрального газопровода, а также модель может работать на газе из баллонов и значит, его возможно использовать, если по близости таковой магистрали нет). Такой вид электростанции более экологичен (вредные вещества в выхлопах отсутствуют) и прост в обслуживании.

Различие двигателей генераторов

Двигатели генераторов бывают двух видов:

Дизельные (более длительный период работы на отказ, меньший расход топлива, высокая начальная стоимость и используются как постоянный источник электроэнергии).

Бензиновые (легкий запуск даже при низких температурах, значительно дешевле дизельных и используются как кратковременный источник электроэнергии).

Бензиновые двигатели моделей делятся на 2-тактные и 4-тактные.

2-тактные применяются для компактных и маломощных генераторных установок (например, для небольшого дачного участка или поездки на природу). Беспрерывная ежедневная работа должна быть не более 1 часа в сутки. Наработка на отказ не более 500 часов.

4-тактные более мощные и экономичные. Возможна беспрерывная работа примерно 8 часов в сутки. У этого виды генераторов высокий запас прочности, наработка на отказ до 2000 часов.

Синхронные и асинхронные генераторы

• синхронный . Высокое качество электроэнергии (более чистый ток), а так же они легче переносят пиковое перегрузки. Рекомендуется для питания реактивных нагрузок с высокими пусковыми токами;
• асинхронный . Дешевле чем синхронный, однако, он плохо переносит пиковые перегрузки. Благодаря простоте конструкции является более устойчивым к короткому замыканию. Рекомендуется для питания активных нагрузок;
• инверторный . Экономичный режим работы, а также вырабатывает электроэнергию высокого качества (что позволяет подключить к нему чувствительную к качеству поступающего тока электронную технику).

Различие фаз генераторов

Модели бывают однофазными (220 В) и трехфазными (380 В).

Однофазный и трехфазный - разные устройства, у них свои особенности и условиями работы.

Обеспечить бесперебойное электрическое питание в загородном доме, даже при наличии проходящих рядом электрокоммуникаций, не так уж и просто. Бесконечные аварии и профилактические отключения препятствуют этому, делая проживание в доме, как минимум, некомфортным. Исправить такое положение дел можно только с помощью специального оборудования под названием генератор электрического тока. Именно о нем и пойдет речь в этой статье, в которой вместе с сайтом сайт мы подробно изучим его разновидности и определимся с основными критериями выбора.

Генератор электрического тока фото

Генератор электрического тока: разновидности

В зависимости от вида источника энергии, необходимого для получения электричества, все генераторы электроэнергии разделяются на дизельные, бензиновые, газовые и ветровые. В свою очередь, все они могут вырабатывать или постоянный электрический ток, или переменный. Именно на эти критерии в большей степени нужно опираться, отвечая на вопрос, как выбрать электрогенератор?

Электрический бензиновый генератор благодаря своей невысокой стоимости и простой эксплуатации получил наиболее широкое распространение. Его конструкция включает в себя бензиновый двигатель и генератор электрического тока, соединенные между собой. У этих электрогенераторов расход бензина в среднем составляет от 1 до 2,5л за час работы. Их недостатком является небольшой суточный ресурс работы – до 12-ти часов. Бензиновый электрогенератор не подходит для постоянного электроснабжения, а вот в качестве временного источника питания лучше, чем он, не придумаешь.

Генератор электрический бензиновый фото

Дизельный электрический генератор, в сравнении с бензиновым, имеет немного больший ресурс работы, да и расход топлива у него намного ниже. Он мощнее и способен снабдить электроэнергией даже большой дом. Расход топлива составляет примерно 2-3л в час. Все дизель генераторы оснащаются предохранителями и всевозможными защитами. Изначально его конструкция предусматривает длительную и бесперебойную эксплуатацию.

Генератор электрический дизельный фото

Газовый бытовой электрогенератор – хорошая альтернатива дизельному. Он способен работать как от сжатого газа в баллонах, так и от газопровода. Работая на сжиженном газе, такой агрегат способен поглощать топлива в 2 раза меньше по сравнению с предыдущими своими «коллегами» по цеху, а на газе из магистрали – в 17 раз. Газовый электрогенератор имеет моторесурс, как минимум, на 30% превышающий ресурс дизельного и бензинового генераторов вместе взятых. Да и срок их эксплуатации намного дольше – это связано непосредственно с используемым топливом.

Ветроэлектрогенератор – это вообще источник экологически чистой и практически бесплатной электроэнергии. Однако здесь есть одно «но» – современные имеют большие размеры и высокую стоимость. Альтернативой могут служить . Тоже стоят не дешево, но крыша, сделанная из солнечных батарей, способна снабдить энергией весь дом и участок.

Ветроэлектрогенератор для дома фото

Три фактора, влияющие на качество эксплуатации электрогенераторов

На что нужно обратить внимание при выборе электрогенератора? Это три основные вещи – мощность, вид нагрузки и вид используемого топлива.

1. Мощность электрогенератора. Чтобы правильно подобрать этот параметр генератора, нужно рассчитать суммарную мощность, потребляемую всеми электроприборами вашего дома. Нужно взять во внимание то, что нагрузка от потребителей бывает двух видов: это активная (лампочка, бытовые электроприборы, не имеющие электродвигателей) и реактивная (холодильник, насос, дрели, в общем, все потребители, имеющие электрические двигатели или высокий пусковой ток).

Рполная = Р1xК1+Р2xК2+ … +РnxКn.
Где K – коэффициент, учитывающий пусковую мощность потребителя.
Коэффициент активной нагрузки для бытовых электроприборов составляет 1-1,3. Для электрических потребителей с реактивной составляющей этот коэффициент условно принимается равным 3.

Электрогенератор газовый бытовой фото

Сумма всех вместе взятых нагрузок и будет определять мощность необходимой вам , плюс 15% нужно заложить «про запас», поскольку со временем количество электрооборудования имеет свойство увеличиваться. Многие потребители (приборы, в цепь которых включены асинхронные электродвигатели, например, холодильники, электроинструменты) при пуске могут потреблять намного больше электроэнергии, чем указанная в паспортных данных мощность. Если речь идет о дизельной электростанции с заведомо большим запасом мощности, помните, что минимально допустимая нагрузка не может быть меньше 30% мощности электрического генератора.

Бытовой электрогенератор фото

2. Вид нагрузки на электрогенератор. Всем нам известно, что напряжение в сети может быть 220В (230В) и 380В (400В). Бытует мнение, что трехфазные (380В) бытовые электрогенераторы предпочтительнее в виду своей универсальности. Они могут выдавать в сеть как 380В, так и 230В. Но если в ваши планы не входит подключение трехфазных потребителей, то лучше остановиться на однофазной (230В) электростанции.

Электростанция мощностью 6кВт/400В выдает на каждую фазу по 2 кВт, этого может оказаться мало для работы вашего оборудования. В таком случае придется учесть данный нюанс при монтаже электропроводки (часть потребителей посадить на одну фазу, еще часть на другую).

Как выбрать электрогенератор для дома или дачи

3. Используемое топливо. Что выбрать? Дизельную электростанцию или бензогенератор? Бытует мнение, что при потребляемой мощности более 6-8кВт лучше остановиться на дизельном агрегате. Если провести сравнительный анализ бензиновых и дизельных установок одного класса, то можно прийти к выводу, что их надежность практически одинакова. Существенная разница заключается только в их стоимости и стоимости энергоносителя.

С этой точки зрения наиболее выгодными будут газовые электрогенераторы. А если разобраться еще подробнее, то бестопливная энергетика окажется куда более привлекательной. Тут уж выбор за вами. В любом случае, генератор электрического тока, выбранный для использования в конкретных условиях, окажется полезным приобретением.

Если вы устали от шума и смога большого города, то можно поехать за его пределы, чтобы отдохнуть на территории загородного коттеджа, расположенного близко к речке или лесу. Воздух там чистый и располагает к умиротворению. Но без электричества жизнь современного человека немыслима. Если вы тоже не можете обойтись без бытовой техники и телефонов, а мощности старой линии централизованного электроснабжения недостаточно, то можно рассмотреть генераторы электрического тока. Они будут просто необходимы о том случае, когда электроснабжение и вовсе не подведено.

Чтобы жизнь загородного дома не замирала ни на минуту, при проектировании домовладельцы предусматривают наличие дополнительного источника электроэнергии. Однако перед выбором такого прибора необходимо разобраться в характеристиках, которые позволят вам понять, с помощью какого агрегата можно будет экономить на энергоносителях. Стоит помнить о том, что не все приборы подходят для длительной бесперебойной работы. Некоторые из них можно использовать только в роли аварийного источника энергии. Многие модели издают достаточно много шума, что требует специально оборудовать помещение.

Разновидности генераторов энергии

Как бы далеко вы ни находились от цивилизации - на даче или в условиях загородного дома - можно пользоваться электричеством, которое позволит эксплуатировать атрибуты комфорта. В зависимости от типа производимого тока электрогенераторы могут быть однофазными и трехфазными. В первом случае выход напряжения составляет 220 вольт, а частота равна 50 герцам. Что касается то напряжение в них эквивалентно а частота составляет 50 герц.

Эти параметры сети обеспечат бесперебойную работу бытовых приборов и электроинструментов. Рассматривая генераторы электрического тока, вы поймете, что в зависимости от используемого исходного топлива, вида двигателя или источника энергии агрегаты могут быть дизельными, бензиновыми или газовыми, а также работающими на альтернативных источниках энергии по типу воды, солнца и ветра. В продаже можно встретить и электроэнергии.

Характеристики и применение бензиновых генераторов

Такие агрегаты широко используются для аварийного обеспечения электричеством загородных домов, коттеджей и дач, когда стационарное электроснабжение отключено. Эксплуатировать прибор можно и для локального освещения придомовых, торговых и автомобильных площадок. Такие генераторы в роли самостоятельных постоянных источников питания почти не используются, так как их лишь в редких случаях превышает 20 киловатт. Автономные бензиновые генераторы, как правило, работают на бензине марки АИ-92, но в некоторых случаях можно использовать АИ-76 или АИ-95 с добавлением масла.

Разновидности бензиновых генераторов

Тока, работающие на бензине, могут быть переносными, стационарными или передвижными. Установки импортного производства адаптированы к отечественным маркам топлива. В нормальных условиях их можно использовать для обеспечения стабильной работы и запуска двигателей. В зависимости от потребности можно подобрать бензиновые генераторы с ручным запуском или стартером, со стандартным или увеличенным топливным баком. Они могут быть в открытом исполнении или в специальном звукопоглощающем кожухе.

Характеристики и разновидности бытовых дизельных генераторов

Дизель-генератор бытовой обладает достаточно широким диапазоном мощности, который изменяется в пределах от 2 киловатт до 3 МВт. Использовать такие приборы можно в качестве основного или дополнительного источника электропитания в условиях загородного дома или любого другого объекта. В продаже можно найти дизель-генератор, представленный передвижным, стационарным или открытым исполнением. Агрегаты могут быть в контейнере или шумозащитном кожухе. Такие установки, в равной степени импортные и отечественные, адаптированы к европейским и местным стандартам дизельного топлива. Среди их преимуществ можно выделить такие: низкий уровень шума и незначительный расход топлива, а также малый выброс вредных веществ во внешнюю среду.

Дополнительные преимущества дизельных генераторов

Современные дизельные приборы для электроснабжения оснащены устройствами видеонаблюдения, контроля и управления процессом генерации энергии. Данные системы анализируют тока на выходе. С их помощью можно синхронизировать работу нескольких агрегатов в сети. Производители даже снабжают их устройствами для автоматической установки и пуска. Сегодня такие приборы являются самыми популярными для бесперебойного обеспечения электроэнергией небольших производств, индивидуальных домов и жилых построек.

Характеристики и применение генератора марки SDMO Technic 3000

Если вам необходим генератор бензиновый, вы можете обратить внимание на упомянутую модель, стоимость которой составляет 50 800 рублей. Внутри установлен 13-литровый бак, а время работы на полностью заполненном баке составляет 10 часов. Вес устройства составляет 20 килограмм. Этот генератор бензиновый рассчитан на интенсивную эксплуатацию в довольно сложных условиях, именно поэтому его можно использовать даже на строительных площадках. Применяется агрегат и для резервного электроснабжения при временном отсутствии основной сети. Оборудование имеет четырехтактный двигатель с искровым зажиганием и верхним расположением клапанов. Если отмечается низкий уровень масла, то срабатывает система автоматической остановки. Агрегат может быть перезагружен 5 раз за 4 секунды.

Характеристики и применение бензинового генератора "Зубр ЭСБ-3500"

Если вы выбираете генераторы для дома 3 кВт, то можете обратить внимание на модель «Зубр», которая стоит довольно недорого. Цена составляет 27 000 рублей. Внутри имеется 15-литровый бак, при наполненности которого агрегат работает в течение 9 часов. Предназначено устройство для основного электроснабжения. Вес прибора составляет 40 килограмм. Выбирая генератор, размеры тоже вы должны учесть, например, у данной модели они составляют 650 x 510 x 460 миллиметров.

Характеристики Redverg RD5GF-MEW

Мощность этой модели 1,6 киловатт. Оборудование рассчитано на 7 часов беспрерывной работы при полном баке. Масло заливается в 1,65-литровую емкость, а размеры устройства равны 760 x 500 x 650 миллиметров. Этот генератор (кВт 1,6) является мобильным устройством, которое может работать в качестве бесперебойного источника питания. Оборудование работает за счет легкого четырехтактного двигателя с воздушным охлаждением и прямым впрыском. Устройство можно запустить вручную. Внутри есть большой топливный бак, конденсатор автоматической стабилизации напряжения, а также автоматика, отвечающая за регулировку напряжения.

Области использования модели

Оборудование может эксплуатироваться в полевых условиях. А работать с его помощью легко за пределами помещения. Именно поэтому оно столь популярно у строительных бригад, а также потребителей, занимающихся прокладкой труб. Его можно использовать в роли переносного источника питания в армии и при проведении сварочных работ.

Генератор - устройство превращающее энергию различного вида в электрическую. Генераторы вырабатывают электрический ток. Примеры генераторов: гальванические элементы, электростатические машины, солнечные батареи и др. В зависимости от характеристик применяются генераторы различных типов.

Например, с помощью электростатических машин можно создать очень высокое напряжение, но при этом сила тока будет очень невелика. А с помощью гальванических элементов можно создать приемлемую силу тока, но они могут работать лишь непродолжительное время.

Структура генератора

Рассмотрим индукционный электромеханический генератор переменного тока. Генераторов такого типа много, но любой из них имеет общие основные детали.

• Постоянный или электромагнит. С помощью него создается магнитное поле.
• Обмотка. В ней индуцируется переменная ЭДС.

Амплитуда ЭДС наводится в каждом витке обмотки. Так как витки соединены последовательно значения ЭДС будут складываться. ЭДС в рамке будет пропорциональна числу витков в обмотке. Для получения большого значения магнитного потока в генераторах делают специальную систему из двух сердечников.

В пазах одного сердечника размещаются обмотки, которые создают магнитное поле, а в пазах другого, обмотки, в которых индуцируется ЭДС. Один из сердечников вращается, его называют ротором. Второй неподвижен и называется статором. Зазор между сердечниками стараются сделать как можно меньшим, чтобы увеличить поток вектора магнитной индукции.

Ниже на рисунке представлена модель простейшего генератора.

Принцип действия генератора

В генераторе, модель которого представлена на рисунке выше, магнитное поле создается постоянным магнитом, а проволочная рамка вращается внутри него. В принципе, можно оставить рамку неподвижной и вращать магнит. От этого ничего бы не изменилось .

В промышленных генераторах именно так и делается. Вращается электромагнит, а обмотки, в которых появляется ЭДС остаются неподвижными. Это связано с тем, что для того, чтобы подвести ток к ротору или снять с обмоток ротора, необходимо использовать скользящие контакты. Для этого используются щетки и контактные кольца. Сила тока, которая заставит вращаться ротор, много меньше, чем та, которую мы снимем с обмоток.

Поэтому удобнее подводить ток к ротору, а снимать ток со статора. В генераторах малой мощности, для создания магнитного поля используют вращающийся постоянный магнит, тогда подводить ток к ротору вообще необязательно. И использовать щетки и кольца не нужно.

При вращении ротора, в обмотках статора возникает ЭДС. Это происходит потому, что возникает вихревое электрическое поле. Современные генераторы это очень большие машины. Причем при таких размерах (несколько метров), некоторые важнейшие внутренние части изготавливаются с точность до миллиметра.