Назначение генератора переменного тока
Переменные генераторы тока применяют уже достаточно давно. За последние годы сфера применения стала еще более обширной. Используются такие приборы не только в промышленных, но и в бытовых целях. Производственные электроустановки представляют собой самый выгодный вариант для генерации электроэнергии, используемой на заводах и предприятиях, учебных учреждениях, торговых центрах и т. д. Также такие генераторы позволяют значительно ускорить строительство того или иного сооружения в тех местах, где нет возможности провести линию электропередачи.
В быту такие устройства также применяются. Они обладают более компактными размерными характеристиками и универсальностью. Часто их используют для питания частных домов, дачных участков или коттеджей.
Обратите внимание! Бытовые и производственные генераторы перемененного тока пользуются популярностью практически во всех сфера жизни человека. Особенно они полезны там, где постоянно возникают перебои с подачей электроэнергии или ее нет вообще
Возбуждение генератора переменного тока
Какое явление используется в работе генератора переменного тока?
Токи ПТ являются движущей силой многих устройств и современных технических систем, включая разнообразный транспорт. Независимо от конструктивных особенностей технического устройства, явление, объясняющее работу генератора ПТ, представлено электромагнитной индукцией. Такой процесс проявляется в условиях замкнутого контура электротока и при наличии измененных магнитных потоков.
Устройство генератора условно делится на пару основных, наиболее важных частей:
- якорь, образующий электродвижущую силу в условиях наличия магнитного поля;
- индуктор, создающий магнитное поле.
Простейший генератор переменного тока
Постоянная часть или основа устройства включает в себя магнит и проволочную обмотку с возникающей в условиях магнитного поля электродвижущей силой. Для получения мощного переменного тока потребуется использовать менее примитивную конструкцию генератора с достаточно сильным магнитным потоком.
Проверка генератора на работоспособность заключается в отсоединении статора и замерах уровня сопротивления мультиметром. Особого внимания потребует подключение устройства с учетом явления, используемого в работе генератора ПТ:
- добавление пары стальных сердечников на проволочную намотку оборудования, чем определяется назначение устройства;
- размещение в пазах на сердечнике стандартного обмоточного элемента, создающего магнитное поле.
Генератор переменного тока (Автомобильный)
Особенностью двухполюсного или многополюсного статора или индуктора, является его статичность и использование для питания постоянных токовых величин. Отличие ротора, или якоря представлено активным вращением, что обусловлено наличием подшипников, а также продуцированием электродвижущей силы или переменных токовых величин. Такой элемент является стандартным внутренним сердечником, имеющим медную проволочную намотку.
Современные генераторы обладают прочным и надежным металлическим корпусом с входами, количество которых обуславливается целевым назначением и особенностями эксплуатации устройства.
Неисправности автомобильного генератора
| ВИДИМАЯ НЕПОЛАДКА | ПРИЧИНА | СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ |
| Контрольная лампа заряда не горит при включении зажигания | Разряжен либо неисправен аккумулятор | Зарядить или заменить аккумулятор |
| Перегорела лампа на приборной панели | Заменить | |
| Нет контакта провода массы с задней частью генератора | Проверить надежность контакта массы, очистить и подтянуть болты крепления провода массы | |
| Нарушение целостности провода между выводом подключения лампы на генераторе и приборной панелью | Проверить вольтметром или омметром по электрической схеме | |
| Не подсоединены разъемы между генератором и приборной панелью | Проверить и, если требуется, заменить разъемы | |
| Щетки неплотно прилегают к контактным кольцам (“зависли” либо износились) | Проверить длину (min=5 мм) и свободу перемещения щеток в щеткодержателе | |
| Дефект регулятора напряжения | Заменить регулятор напряжения | |
| Сильный износ роторных колец | Проверить и, если требуется, заменить роторные кольца | |
| Обрыв обмоток ротора генератора | Проверить ротор, при необходимости заменить. | |
| Контрольная лампа заряда гаснет при увеличении оборотов двигателя, но на аккумуляторе зарядки нет | Ослабло натяжение клинового ремня | Натянуть клиновой ремень |
| Обрыв диодов диодного моста | Проверить и заменить диодный мост | |
| Дефект регулятора напряжения | Проверить и, если требуется, заменить реле регулятор напряжения | |
| Провод между генератором и аккумулятором имеет плохой контакт | Проверить и заменить провод, после чего проверить диодный мост в генераторе. | |
| Контрольная лампа заряда не гаснет при увеличении оборотов двигателя | Ослабло натяжение клинового ремня | Натянуть клиновой ремень |
| Неисправность диодного моста или обмотки статора | Проверить и заменить диодный мост или обмотку | |
| Дефект регулятора напряжения | Проверить и, если требуется, заменить реле регулятор напряжения | |
| Провод между генератором и контрольной лампой имеет контакт с массой | Найти и устранить замыкание или заменить жгут проводов, после чего проверить диодный мост в генераторе | |
| Контрольная лампа заряда горит при выключенном зажигании | Короткое замыкание диода | Проверить диоды, и заменить диодный мост |
| Аккумулятор выкипает | Неисправность реле регулятора напряжения | Заменить реле регулятор и проверить диоды, при необходимости заменить диодный мост |
Крепление и привод
За работу генератора отвечает шкив двигателя посредством работы ременной передачи. Количество оборотов агрегата зависит от диаметров различных шкивов, входящих в состав конструкции основного устройства.
В современных моделях транспортных средств встречается поликлиновый ремень, обладающий большой гибкостью. С его помощью удается привести в действие шкивы минимального диаметра, благодаря чему увеличиваются обороты автогенератора. Существует несколько способов натяжения такого ремня, что очень удобно. Выбор способа зависит от модели транспортного средства, а также от конструкции натяжителя. Обычно предпочитают натягивать ремень специальными шариковыми роликами.
Какой ток вырабатывает генератор
Характеристика тока, который вырабатывается генератором, зависит от его конструкции. Как уже стало понятно, и переменный генератор, и постоянный генератор содержат в своей конструкции электрический или постоянный магнит, создающий поток магнитного поля. В обоих случаях можно найти обмотку из медного проводника. Она вращается и, занимая различные положения в поле магнита, создает наведенную ЭДС.
Если представить, что обмотка разделена на две одинаковые части, то они поочередно будут занимать то горизонтальное, то вертикальное положение. ЭДС будет сначала максимальной, а затем нулевой. Это и будет генерация переменного тока.
Обратите внимание! Если в процессе полуоборота каким-либо образом переключить потребитель энергии, то он будет получать уже постоянный, но пульсирующий ток. В этом и отличие
Характеристика переменного и постоянного электрических токов
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕНЕРАТОРАХ, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ, АГРЕГАТАХ
Для сварки постоянным током в качестве источников питания используют также сварочные преобразователи и сварочные агрегаты. Эти установки состоят из приводного двигателя и сварочного генератора. В зависимости от типа приводного двигателя установки со сварочными генераторами подразделяются на сварочные преобразователи и сварочные агрегаты.
Сварочные преобразователи — это установки, в которых переменный трехфазный ток промышленной частоты с напряжением 380 В преобразуется в однофазный постоянный ток с напряжением 70-90 В, подаваемый в сварочную цепь.
Сварочный преобразователь (рис. 4.1) состоит из приводного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором 1 и магнитных полюсов 2 с трехфазными обмотками. На одном валу с электродвигателем в общем корпусе 3 установлен ротор сварочного генератора 5 с обмотками. Обмотки возбуждения на магнитных полюсах генератора 4 создают постоянное магнитное поле, в котором вращается ротор генератора.
Рис. 4.1. Конструктивная схема однопостового сварочного преобразователя: 1 — короткозамкнутый ротор электродвигателя; 2 — магнитные полюса и обмотки статора; 3 — корпус преобразователя; 4 — магнитные полюса и обмотки возбуждения сварочного генератора; 5 — ротор и обмотки сварочного генератора; 6 — выпрямительный блок; R — реостат
В обмотках ротора генерируется переменная электродвижущая сила, которая подается на выпрямительный блок, а оттуда, после выпрямления, — в сварочную цепь.
В настоящее время сварочные преобразователи вытесняются сварочными выпрямителями и промышленностью не выпускаются.
Электромашинные сварочные генераторы выпускаются в комплекте с приводными двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Такие сварочные установки называются сварочными агрегатами.
Сварочные агрегаты употребляются там, где отсутствует электрическая сеть. В основном их применяют для работы в полевых условиях — прокладка нефте- и газопроводов, линий электропередач, железнодорожных путей, монтаж мостовых переходов и т.п.
В качестве приводного двигателя в сварочных агрегатах используют бензиновые или дизельные двигатели внутреннего сгорания 1 (рис. 4.2), монтируемые на общей раме 5, которая устанавливается на колеса или катки, в кузов автомобиля или на тракторный прицеп. Двигатель внутреннего сгорания через соединительную муфту 2 вращает ротор сварочного генератора 3.
Рис. 4.2. Сварочный агрегат:
- 1 — двигатель внутреннего сгорания; 2 — соединительная муфта;
- 3 — сварочный генератор; 4 — выпрямительный блок;
- 5 — рама; 6 — аккумуляторная батарея
На рис. 4.3 представлены компоновка и электромагнитная схема сварочного генератора агрегата АДД-303, выпускаемого заводом «Дагэлектромаш» (г. Махачкала).
2 3 4 5
Рис. 4.3. Агрегат АДД-303 (а) и электромагнитная схема его генератора (б):
- 1 — генератор; 2 — топливный бак; 3 — защитный металлический кожух;
- 4 — пульт управления; 5 — дизельный двигатель;
- 6 — аккумуляторные батареи — 2 шт.; 7 — металлическая рама
Классификация и виды агрегатов
Все электрогенераторы можно распределить по критерию работы и по типу топлива, из которого и образуется электроэнергия. Все генераторы делятся на однофазные (выход напряжения 220 Вольт, частота 50 Гц) и трехфазные (380 Вольт с частотой 50 Гц), а также по принципу работы и типу топлива, которое конвертируется в электричество. Ещё генераторы могут использоваться в разных сферах, что определяет их технические характеристики.
По принципу работы
Разделяют асинхронные и синхронные генераторы переменного тока.
Асинхронный
У асинхронных электрогенераторов нет точной зависимости ЭДС от частоты вращения ротора, но здесь работает такой термин, как «скольжение S». Оно определяет эту разницу. Величина скольжения вычисляется, поэтому некоторое влияние элементов генератора в электромеханическом процессе асинхронного двигателя все же есть.
Синхронный
Такой генератор обладает физической зависимостью от вращательного движения ротора к генерируемой частоте электроэнергии. В таком устройстве ротор является электромагнитом, состоящим из сердечников, обмоток и полюсов. Статором являются катушки, которые соединены по принципу звезды, и имеющими общую точку – ноль. Именно в них вырабатывается электрический ток.Ротор приводит в движение посторонняя сила подвижных элементов (турбин), которые двигаются синхронно. Возбуждение такого генератора переменного тока может быть, как контактным, так и бесконтактным.
По типу топлива двигателя
Удаленность от электросети с появлением генераторов больше не становится препятствием для пользования электроприборами.
Газовый генератор
В качестве топлива здесь используется газ, во время сгорания которого и вырабатывается механическая энергия, которая затем заменяется электрическим током. Преимущества использования газогенератора:
- Безопасность для окружающей среды, ведь газ при сгорании не выделяет вредных элементов, копоти и токсичных продуктов распада;
- Экономически это очень выгодно – сжигать дешевый газ. В сравнении с бензином, это обойдется значительно дешевле;
- Подача топлива осуществляется автоматически. Бензин и дизельное топливо требуется по мере необходимости подливать, а газовый генератор обычно подключают к системе газоснабжения;
- Благодаря автоматике, аппарат приходит в действие самостоятельно, но для этого он должен располагаться в теплом помещении.
Дизельный генератор
Эту категорию составляют преимущественно однофазные агрегаты мощностью 5 кВт. 220 Вольт и частота 50 Гц являются стандартными для бытовой техники, поэтому дизельный аппарат неплохо справляется со стандартной нагрузкой. Как можно догадаться, для его работы требуется дизельное топливо. Почему стоит выбрать именно дизельный электрогенератор:
- Относительная дешевизна топлива;
- Автоматика, позволяющая автоматически запускать генератор при прекращении подачи электрического тока;
- Высокий уровень противопожарной безопасности;
- В течении длительного периода времени агрегат на дизеле способен проработать без сбоев;
- Внушительная долговечность – некоторые модели способны работать в общей сумме 4 года непрерывной эксплуатации.
Бензогенератор
Такие аппараты довольно востребованы как бытовое оборудование. Несмотря на то, что бензин дороже газа и дизеля, такие генераторы имеют немало сильных сторон:
- Малые габариты при высокой мощности;
- Просты в эксплуатации: большинство моделей можно запустить вручную, а более мощные генераторы оснащены стартером. Регулируется напряжение под определенную нагрузку при помощи специального винта;
- В случае перегрузки генератора автоматически срабатывает защита;
- Просты в обслуживании и ремонте;
- Во время работы не издают много шума;
- Можно применять и в помещении, и на улице, но следует защищать от попадания влаги.
Источник
