Где используется генератор переменного тока
Перейти к содержимому

Где используется генератор переменного тока

  • автор:

Применение генераторов в быту и на производстве

Автономные генераторы тока дают широкие возможности для ремонтных, строительных и производственных предприятий в любой отрасли народного хозяйства и промышленности. Применение настолько широкое, что они являются незаменимыми при обслуживании промышленных цехов, ремонтных мастерских и производственных линий.

Электростанции переменного тока работают на дачах и в частных домах в качестве автономного источника электроснабжения, в составе оборудования в ремонтных и пуско-наладочных бригадах. Сварочные электростанции на стройках намного удобнее, чем стационарные сварочные аппараты, особенно на начальных этапах стройки.

Сдать ремонт под ключ с автономными электрогенераторами становится проще. Они экономят время и становятся незаменимыми в полевых условиях, когда электроснабжение отсутствует. Монтаж и изготовление металлоконструкций также становится проще, когда поблизости нет источников электроснабжения. Собирать металлоконструкции удобнее на месте, а не транспортировать готовую конструкцию на место установки.

Бывают случаи, когда дублирование основного электроснабжения жизненно важно. Для клиник и больниц с реанимационными и хирургическими отделениями наличие автономной аварийной системы электроснабжения очень важно. Ведь от этого зависят человеческие жизни. Генераторы переменного тока нашли широкое применение в быту и на производстве благодаря компактности, безотказности и мобильности. Широкий спектр применения делает их универсальными устройствами, способными производить ток не только для нужд производства, но и в быту.

Генератор переменного тока

Генератор переменного тока представляет собой электромеханическое устройство, предназначенное для выработки электрической энергии путем преобразования механической. Отсутствие коммутатора делает генераторы переменного тока легче и дешевле источников постоянного тока. Такие агрегаты могут использоваться как в качестве составных частей различных механизмов, например автомобилей или яхт, так и, при оснащении топливным двигателем, применяться в виде отдельного агрегата. Такое автономное устройство в разных источниках называется электростанцией или генератором (по названию основного узла). На сегодняшний день в продаже имеется огромное количество агрегатов, работающих на разных видах горючего: газе, бензине и сезонном дизельном топливе. Последние два вида распространены особенно широко.

Как уже говорилось ранее, генератор переменного тока преобразует механическую энергию работающего двигателя в электрическую. В зависимости от типа двигателя и используемого им топлива различаются и характеристики электростанций.

Генератор переменного тока

Дизельные генераторы переменного тока — это надежные и долговечные устройства с большим ресурсом работы. Они идеально подходят для длительного использования в качестве основного источника электроэнергии. Огромный диапазон мощностей представленных на рынке моделей, позволяет подобрать агрегат, который идеально будет удовлетворять нужды потребителя.

Однако, следует заметить, что маломощные дизельные генераторы в продаже встречаются намного реже, чем большие промышленные агрегаты и выбор бытовых дизельных генераторов переменного тока намного скромнее, чем аналогичных по мощности бензиновых электростанций. Объяснение этому очень простое. Как правило при одинаковых технических характеристиках, дизельный генератор весит больше и шумит при работе сильнее бензинового. Главным же фактором следует считать более высокую цену дизельного устройства, что напрямую сказывается и на потребительском спросе.

Генератор переменного тока

Бензиновые генераторы переменного тока — это в большинстве своем маленькие бытовые агрегаты, предназначенные для резервирования сети в случае отключения электроэнергии. Бензиновый двигатель имеет в два раза большую частоту вращения, чем дизельный — около трех тысяч оборотов в минуту. Из-за этого он быстро перегревается, что делает невозможным его безостановочное использование.

Силы трения, возникающие при работе двигателя, приводят к его быстрому износу и выходу из строя. Существенно продлить срок службы бензинового генератора переменного тока позволяет соблюдение всех правил использования устройства, перечисленных в руководстве по эксплуатации, своевременное отключение электростанции для охлаждения.

Бензогенератор идеально подходит для кратковременного бытового использования в качестве источника тока на природе, дачном участке, при работе в саду. Скромные габаритные размеры и небольшая масса позволяют перевозить его в багажнике автомобиля, переносить на небольшие расстояния силами одного человека. А вот большие промышленные бензиновые электростанции из-за малой надежности встречаются довольно редко.

Помимо бензиновых и дизельных генераторов переменного тока существую газовые агрегаты, а также комбинированные устройства, работающие на разных видах топлива.

Генераторы тока: переменного и постоянного

Отсутствие электричества сегодня не становится проблемой как в быту, так и в промышленности. Широкий ассортимент генераторов тока позволяет решить проблему быстро, с минимальными трудозатратами. Резервные источники питания незаменимы в современной реальности — всему нужна электроэнергия. Гарантии, что подачу электроэнергии не прекратят в самый неподходящий момент – не может дать ни она организация. Поэтому резервная электростанция на базе генератора постоянного или переменного тока — важное, а зачастую незаменимое оборудование, которое обеспечивает непрерывность производства, комфорт в бытовой сфере, безопасность и непрерывность технологических процессов.

Что такое генератор тока

Когда нет электрической энергии, требуется получить её из другого источника. Наши предки, например, использовали силу ветра, течения рек. Впрочем, сегодня подобную энергию применяют, если не жалко времени и сил на возведение плотин и ветряков. Генераторы тока стандартно «работают» на топливе, за счет вращения обмотки в магнитном поле преобразовывая механическую энергию вращения в электричество. Ток возникает в замкнутом контуре, протекает по обмоткам, когда к электростанции подключается потребитель — именно так работает генератор тока.
В зависимости от того, как вращается магнитное поле (при неподвижном или подвижном проводнике) различают два типа этих электрических машин — генераторы постоянного или переменного тока.

В чем разница между постоянным и переменным током

Вспоминаем уроки физики. Электроток — заряженные микрочастицы, которые «бегут» в определенном направлении. У постоянного тока частицы движутся по прямой, в одном направлении от минуса к плюсу. У переменного движение электронов идет по синусоиде с определенной частотой (полярность между проводами меняется несколько раз за заданный промежуток времени).

В чем разница между постоянным и переменным током

Разница между движением заряженных частиц заложена в принцип работы генераторов электрического тока. Для простого обывателя можно сказать так: в розетке — переменный, в батарейке — постоянный. В качестве частного случая, с очень большим упрощением, можно сказать так: всё что с напряжением до 48 Вольт — всё постоянный, всё что от 100 до 500 Вольт — переменный.

Автор статьи и специалисты Mototech прекрасно осведомлены о том, что и постоянный ток может иметь практически любое напряжение (например, 380 Вольт на шине постоянного тока в ИБП), так же как и переменный ток для узких задач.

В чем конструктивная разница между генераторами

Несмотря на то, что конечный результат работы электростанций один — потребитель получает электроэнергию, методы преобразования механической энергии в электродвижущую силу и электричество различаются. Элементы (комплектующие) также отличны.

Особенности конструкции генераторов переменного тока
Электростанция такого типа состоит из:

  • Внешней силовой рамы, изготовленной из высокопрочных сплавов. Корпус рассчитан на интенсивную нагрузку, возникающую при передаче магнитного потока от полюса к полюсу. Проще говоря: чугунный кожух не «пробивается» разрядами тока.
  • Магнитных полюсов, закрепленные на корпусе болтами или шпильками. На «плюс» и «минус» монтируется обмотка.
  • Статора. Остов с катушкой возбуждения изготавливают из ферромагнитных материалов, на сердечнике устанавливают магнитные полюса, которые и образуют магнитное поле.
  • Вращающегося ротора (якоря). Задача магнитопровода — снизить вихревые токи и повысить КПД генератора постоянного тока.
  • Коммутационного узла, оснащенного щетками (обычно изготовленными из графита) и коллекторными пластинами из меди.

В чем конструктивная разница между генераторами

Полюсов может быть несколько (число минусов и плюсов всегда идентично). Поэтому сегодня потребитель может купить электростанцию необходимой мощности и обеспечить электричеством как дом, так и промышленный объект.

Особенности конструкции генератора переменного тока

Особенности конструкции генератора переменного тока

Конструктивной разницы в статоре и роторе между устройствами постоянного и переменного тока нет. Практически идентичны и силовые рамы. Существенное отличие в комплектации коммуникационного узла. Каждый выход механизма помимо щеток оснащен токопроводящими кольцами. «Закольцованный» ток движется по синусоиде и несколько раз в секунду достигает пика мощности. По типу устройства, характеристикам и принципу работы современные генераторы переменного тока делятся на синхронные и асинхронные.

Специфика синхронного устройства

Специфика синхронного устройства: скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного поля в рабочем зазоре.

Асинхронным машинам характерны:

  • Отсутствие электрической связи с ротором;
  • Вращение якоря под воздействием остаточного механизма статора;
  • Измененная электрическая нагрузка на статоре.

Такие агрегаты могут быть однофазными и трехфазными.

Принцип работы генератора постоянного тока

Принцип работы электростанции прямого тока

Простейший по конструкции генератор работает следующим образом:

  • Рамка вращается вокруг оси, расположенная на корпусе обмотка регулярно проходит через «минус» и «плюс» полюсов.
  • Каждый раз при достижении разнополюсных точек, происходит смена направления тока на противоположное.
  • Выходной цепи благодаря полукольцу, расположенному на коллекторном узле, создается постоянный ток.
  • С помощью щеток с положительного или отрицательного полюса снимается потенциал и по схеме передается потребителю.

Такая схема работает в простейшей конструкции, с одним плюсом и минусом, если положительных/отрицательных точек больше, ЭДС и ориентировочное количество электроэнергии рассчитываются по формуле.

Принцип работы электростанции прямого тока

К преимуществам генераторов постоянного тока относят:

  • Небольшой вес и компактность агрегата;
  • Возможность использовать в экстремальных условиях;
  • Отсутствие потерь, связанных с вихревыми токами.

Минус: на большую мощность при использовании устройств такого типа рассчитывать не стоит.

Принцип работы генератора переменного тока

Принцип работы электростанции переменного тока

Устройства такого типа преобразуют механику в электроэнергию, вращая проволочную катушку в магнитном поле. Ток вырабатывается, когда силовые линии пересекают обмотку. До тех пор, пока магнитное поле соприкасается с проводником, в нем индуцируется электроток.
Идентичный принцип действует и в случае, если рамка вращается относительно магнита, пересекая силовые линии.

Основные достоинства генераторов переменного тока

В электростанциях с синусоидальной подачей тока отсутствует реактивная мощность. То есть весь запас электроэнергии (с вычетом потерь на проводах) расходуется на нужды потребителя, а не на поддержание работоспособности устройства.

Плюсами использования генераторов переменного тока являются:

  • Большая выходная мощность при одинаковых габаритах устройств постоянного и переменного тока;
  • Выработка электроэнергии на низких скоростях вращения ротора;
  • Проще конструкция и схема, соответственно, меньше узлов, нуждающихся в техобслуживании и ремонте;
  • Конструкция токосъемного узла отличается большей надежностью;
  • Больше эксплуатационный ресурс и меньше эксплуатационные затраты.

Дополнительное преимущество: агрегаты с трехфазным питанием можно использовать для питания высоковольтных потребителей.

Где применяются генераторы постоянного и переменного тока

Оба вида генераторов популярны в бытовой и промышленной сфере. Станции постоянного тока нашли применение в сфере транспорта. Так, в трамваях, троллейбусах обычно установлены двигатели, работающие на постоянном токе. Низковольтные устройства незаменимы для питания систем освещения в местах, где нет доступа к централизованной подачи электроэнергии. Например, на борту самолетов. Если большая мощность — не основополагающая характеристика электростанции, то генераторы постоянного тока отлично справятся с питанием оборудования в учебных, медицинских учреждениях, лабораториях. Полноценные дизельные электростанции постоянного тока используются на аэродромах для зарядки и питания бортовых систем летной техники.

Электростанции переменного тока необходимы практически для всего остального. 99% того, что питается от централизованной сети — это устройства переменного тока. Соответственно, аварийное питание этих объектов так же должно осуществляться от соответствующего оборудования.

Мototech специализируется на продаже электростанций различного типа. Поможем выбрать оптимальный вариант электростанции мощностью от 5 до 6000 кВА и конечно же, это будут электростанции переменного тока. Мы обеспечим сопроводительные строительные и электромонтажные работы, грамотную пуско-наладку и обслуживание устройств. С клиентами работают сотрудники с энергетическим образованием, поэтому квалифицированную информацию, ответы на вопросы и правильные расчеты характеристик в соответствии с вашими потребностями гарантируем.

Генераторы переменного тока: применение и принцип действия

Альтернаторы или генераторы переменного тока преобразуют механическую энергию в электрическую. На сегодняшний день наиболее популярны индукционные генераторы механического типа, сфера их применения велика. А ведь когда-то генератор переменного тока использовался только для электрического стула в камерах смертников, что было широко освещено в анти-рекламе Эдисона против создателя генератора — Николы Тесла. Ток открыто называли убийцей и неоднократно подавали на Теслу в арбитраж, обвиняя во всех мыслимых грехах, однако адвокаты ученого берегли его покой и неизменно выигрывали дела.

тесла эдисон

Состоит преобразователь энергии из нескольких основных элементов. Стартер несет на себе витки обмотки, в которой наводится электродвижущая сила. Станина – корпус, где размещены стартер и ротор. Составляющие стартера – пластины, за счет их большого количества предотвращаются вихревые неконтролируемые потоки электрического тока. Пластины выполнены из высокопрочной электротехнической стали. Подвижная (вращающаяся) составляющая генератора называется ротор. Он имеет определенное количество полюсных пар, в зависимости от производящей мощности устройства. На станине установлен специальный щиток (клеммный щит), который снимает напряжение.

Как и много лет назад, современный генератор переменного тока на больших предприятиях занимает несколько комнат, опутанных системой медных проводов, стальных балок, изоляторов и прочих составляющих. Однако вся кажущаяся массивной конструкция требует от специалистов сборки с точностью до миллиметров, так как ни один другой генератор не преобразует электрический ток с такой эффективностью и непрерывностью. Одна ошибка сборщика — и потребуется представительство в арбитраже, так как порча материалов расценивается как служебное или экономическое преступление.

генератор

Более компактные генераторы переменного тока установлены в автомобилях. Там генератор выполняет функцию подзарядки аккумуляторных батарей. На кораблях и самолетах тоже есть подобные конструкции, а значит, трансатлантическое путешествие на отдых Америку не обходится без генератора переменного тока. Морские и воздушные генераторы адаптированы к водной и воздушной (на большой высоте) среде и имеют трехкратную обмотку. Это нужно для сохранения компактных размеров без потери количества вырабатываемой энергии. Все элементы заземлены, перелет к месту отдыха будет безопасным. Генератор переменного тока может преобразовать энергию в постоянный ток при помощи диодного моста. В такой конструкции дополнительно используется регулятор напряжения.

Как и с любым техническим устройством, при работе с генераторами переменного тока необходимо соблюдать правила техники безопасности. Любой арбитражный юрист легко докажет влияние человеческого фактора в случае аварии, поэтому специалисты проходят постоянное повышение квалификации и неукоснительно исполняют ТБ. Помещение, в котором установлен генератор должно иметь постоянную температуру и низкую влажность. Кстати, в аэропортах при дожде, снеге и тумане не выпускают самолеты, чтобы доставить туристов, купивших туры за рубеж, еще и потому, что не обеспечивается должные показатели температуры и влажности в моторном отсеке. Между несущими стенами и генератором должна быть зафиксирована мягкая прослойка изолятора для уменьшения вибрации при работе двигателя. Распределительный щит устанавливается в непосредственной близости от генератора, чтобы механик, обслуживающий самолет или океанический лайнер, совершающий тур в США, Мексику или Канаду, имел к нему легкий доступ. Фундамент для генераторной установки должен по весу превосходить ее в полтора раза, только при этом будет достигнута требуемая надежность в работе

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *