Подвижная часть электрического генератора


Генератор постоянного тока – принцип действия, устройство, как работает

Генератор постоянного тока предназначен для преобразования кинетической энергии в электрическую. Используется в качестве источника электроэнергии в тепловозах, автомобилях, промышленных установках и т.д.

Представляет собой обратимую электрическую машину. В зависимости от схемы подключения может работать как генератор или как электродвигатель.

Принцип действия генератора постоянного тока основан на физическом явлении электромагнитной индукции. Заключается в том, что если проводник передвигается в магнитном поле, в нем возникает электрический ток. Такой ток называется индукционным.

Важным условием является то, что проводник должен пересекать поле, а не двигаться вдоль него.

Схематично это явление можно описать следующим образом. Если проводник, например, медную проволоку в виде рамки поместить между двумя полюсами подковообразного магнита, он будет находиться в постоянном магнитном поле.

Затем начнем вращать эту рамку. В процессе вращения она будет пересекать магнитный поток. Вследствие этого, внутри проволоки индуцируется электродвижущая сила э.д.с.

Если концы этой рамки соединить, то под воздействием э.д.с., потечет индукционный ток. Если включить в эту цепь амперметр, он покажет наличие в ней тока. Это и есть самый простой макет генератора.

Для того, чтобы подключить рамку к электрической цепи, ее крепят к полукольцам. Две щетки контактируют с вращающимися полукольцами поочередно, и через них индукционный ток поступает далее в электрическую цепь. Полукольца устанавливают на оси, вокруг которой вращается рамка. Это упрощенная схема коллектора.

Когда рамка переходит через горизонтальное положение (нейтраль), щетки одновременно переключаются с одного полукольца на второе. В этот момент стороны рамки магнитных силовых линий не пересекают. В таком положении э.д.с. и, соответственно, ток равны 0. Благодаря этому переключение щеток не сопровождается искрением.

На величину электродвижущей силы влияют следующие факторы:

  • длина проволоки;
  • величина индукции магнитного поля;
  • частота вращения.

Величина э.д.с. (Е) меняется по синусоидальной траектории, с пиками при прохождении рамкой вертикальных положений. В эти моменты она перпендикулярно пересекает максимум силовых линий. Нулевые значения отмечаются при прохождении нейтрали. После ее пересечения э.д.с. меняет свое направление.

В свою очередь, коллектор, чередуя каждые пол оборота полукольца на щетках, выпрямляет переменную э.д.с. На выходе получается пульсирующий, в виде выпрямленной синусоиды, постоянный ток.

КАК НА ВЫХОДЕ ПОЛУЧАЕТСЯ ПОСТОЯННЫЙ ТОК

Для того, чтобы можно было пользоваться генератором, как источником энергии, ток нужно сгладить. Если увеличить количество рамок до двух и расположить их перпендикулярно друг другу. Тогда пиковые значения Е и, соответственно, тока будут возникать уже каждые четверть оборота.

Если их соединить последовательно, индуцируемый ток будет суммироваться. А его выходная характеристика будет иметь вид двух, смещенных между собой на четверть периода выпрямленных синусоид. Пульсация значительно уменьшится.

Если количество последовательных рамок еще увеличивать, тогда значение тока будет все больше приближаться к идеальной прямой. Кроме того, величина электродвижущей силы напрямую зависит от длины проводника. Поэтому количество рамок делают большим, а их совокупность и составляет обмотку вращающейся части генератора — якоря.

Для последовательного соединения витков обмотки, конец предыдущего нужно соединить с началом следующего. Делают это на полукольцах или, как их называют, пластинах. Их количество будет равняться количеству витков.

Другим фактором, влияющим на величину Е, является сила магнитного поля. Индукция магнитного потока обычного магнита слишком маленькая, а потери в среде между двумя полюсами наоборот очень большие.

Для решения первой проблемы вместо постоянного магнита используют гораздо более сильный электромагнит. Для решения второй проблемы сердечник якоря выполняют из стали. Также уменьшают до самого минимума зазор между якорем генератора и полюсами электромагнита.

Ток, протекающий в якоре, образуют своего рода электромагнит, и создает свое магнитное поле. Это явление называется реакция якоря. В нем также возникает реактивная э.д.с. Вместе они искажают магнитное поле. Чтобы это скомпенсировать, устанавливаются добавочные полюса. Они включаются в цепь якоря и полностью перекрывают это негативное воздействие.

По источнику тока возбуждения генераторы бывают:

  • с независимым возбуждением;
  • с самовозбуждением.

Необходимый для работы генератора магнитный поток создается благодаря току, проходящему через обмотки главных полюсов. Этот ток называется током возбуждения. При независимом возбуждении обмотка питается от аккумулятора или другого источника питания. При самовозбуждении питается током якоря.

Благодаря тому, что сердечники полюсов обладают остаточным магнетизмом, они создают небольшой магнитный поток. Если якорь начинает вращаться, этого потока достаточно для появления в витках якоря небольшого индукционного тока.

Этот ток, попадая в обмотку возбуждения полюсов, усиливает рабочий магнитный поток. Это приводит к увеличению тока в якоре и происходит цепная реакция. Таким образом, генератор быстро выходит на расчетную мощность.

По схеме подключения обмотки якоря к обмотке возбуждения генераторы с самовозбуждением делятся на три типа:

  • с параллельным возбуждением;
  • с последовательным возбуждением;
  • со смешанным возбуждением.

Схема возбуждения влияет на характеристики генератора и особенности его применения. Основным его параметром является внешняя характеристика, выражающая зависимость напряжения на выходе от тока нагрузки при заданной частоте вращения и параметрах возбуждения. Также к основным характеристикам относится мощность и КПД, который достигает 90-95%.

УСТРОЙСТВО ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Генератор состоит из двух частей:

  • подвижная вращающаяся часть якорь;
  • неподвижная – статор.

Статор состоит из станины, магнитных полюсов, подшипникового щита с подшипниками. Станина — это несущая часть генератора, на которой размещены все его части. Внутри установлены полюсы с сердечниками и обмотками возбуждения. Изготавливается из ферромагнитных материалов.

Ротор или якорь состоит из сердечника, вала, коллектора и вентилятора. В качестве опоры для якоря используются подшипники, установленные на боковых подшипниковых щитах статора.

Преимущества и область применения.

Генераторы постоянного тока обладают следующими достоинствами:

  • простота конструкции, компактность;
  • надежность;
  • экономичность;
  • обратимость, то есть возможность использования в качестве электродвигателя;
  • практически линейная внешняя характеристика.

Недостатки:

  • высокая стоимость;
  • ограниченный срок службы щеточно-коллекторного узла.

Используются в различных отраслях производства, в строительстве, в промышленных установках, сварочном оборудовании, в машиностроении, на предприятиях металлургической промышленности, в автомобильном, железнодорожном, воздушном и морском, транспорте.

  *  *  *


© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Как называется подвижная часть генератора?

Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.
поделиться знаниями или
запомнить страничку
  • Все категории
  • экономические 43,049
  • гуманитарные 33,542
  • юридические 17,883
  • школьный раздел 601,324
  • разное 16,745

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью. 

Устройство и принцип работы генератора переменного тока — урок. Физика, 9 класс.

Проведём опыт по получению индукционного тока. Будем вдвигать и выдвигать постоянный магнит в катушку, соединённую с гальванометром.

 

 

Рисунок \(1\). Опыт по получению индукционного тока

 

Можно наблюдать отклонение гальванометра в одну и другую стороны. Это значит, что по катушке течёт индукционный ток, у которого изменяется как модуль, так и направление с течением времени. Такой ток называется переменным током.


Переменный ток создаётся и в замкнутом контуре изменяющимся магнитным потоком, пронизывающим его площадь. Изменение магнитного потока связано с изменением индукции магнитного поля. Величину магнитного потока можно изменить, поворачивая контур (или магнит), то есть меняя его ориентацию по отношению к линиям магнитной индукции.

 

 

Рисунок \(2\). Изменение магнитного потока при вращении постоянного магнита


Этот принцип получения переменного электрического тока используется в механических индукционных генераторах — устройствах, преобразующих механическую энергию в электрическую. Основные части: статор (неподвижная часть) и ротор (подвижная часть).

 

 

Рисунок \(3\). Схема генератора

\(1\) — корпус;

\(2\) — статор;

\(3\) — ротор;

\(4\) — скользящие контакты (щётки, кольца).


В промышленном генераторе статором является цилиндр с прорезанными внутри него пазами, в которые уложен витками провод из меди с большой площадью поперечного сечения (аналогично рамке). Переменный магнитный поток в таких витках порождает переменный индукционный электрический ток.


Ротор — это постоянный магнит или электромагнит. Электромагнит представляет собой обмотку с железным сердечником внутри, по которому течёт постоянный электрический ток. Он подводится от внешнего источника тока через щётки и кольца.

 

Какая-либо механическая сила (паровая или водяная турбина) вращает ротор. Вращающееся одновременно с ним магнитное поле образует изменяющийся магнитный поток в статоре, в котором возникает переменный электрический ток.

 

 

Рисунок \(4\). Устройство гидрогенератора

\(1\) — статор;

\(2\) — ротор;

\(3\) — водяная турбина.

Самостоятельная работа Получение и передача переменного электрического тока. Трансформатор 9 класс

Самостоятельная работа Получение и передача переменного электрического тока. Трансформатор 9 класс с ответами. Самостоятельная работа представлена в двух вариантах, в каждом варианте по 4 задания.

Вариант 1

1. Как называется неподвижная часть генератора?

2. Какие трансформаторы используют около электростанций?

3. Трансформатор понижает напряжение с 240 В до 120 В. Определите количество витков во вторичной катушке трансформатора, если первичная катушка содержит 80 витков.

4. Напряжения на концах первичной и вторичной обмоток ненагруженного трансформатора равны U1 = 220 В и U2 = 11 В. Каково отношение числа витков N1 в первичной обмотке к числу витков N2 во вторичной?

Вариант 2

1. Как называется подвижная часть генератора?

2. Какие трансформаторы используют вблизи жилых домов?

3. Трансформатор понижает напряжение с 1000 В до 200 В. Определите количество витков в первичной катушке трансформатора, если вторичная катушка содержит 80 витков.

4. Напряжения на концах первичной и вторичной обмоток ненагруженного трансформатора равны U1 = 220 В и U2 = 44 В. Каково отношение числа витков N1 в первичной обмотке к числу витков N2 во вторичной?

Ответы на самостоятельную работу Получение и передача переменного электрического тока. Трансформатор 9 класс
Вариант 1
1. Статор
2. Распределительные трансформаторы
3. N2 = 40
4. N1/N2 = 20
Вариант 2
1. Ротор
2. Сухие силовые трансформаторы
3. N2 = 400
4. N1/N2 = 5

Устройство генератора тока | У электрика.ру

Приветствую всех на нашем сайте. Сегодня мы поговорим об устройстве генератора тока. Попробуем максимально охватить данную тему  и рассмотреть устройство  генераторов постоянного и переменного токов.

На самом деле, не совсем верно называть это устройство генератором именно переменного или постоянного тока, поскольку, ток возникает только в замкнутом контуре. В общем, в обмотках генератора возникает ЭДС, а не ток. Ток начинает протекать только тогда, когда к обмоткам подключается какой-либо потребитель. Однако, в этой статье мы будем пользоваться устоявшимися понятиями.

Какие бы ни были электрические генераторы основной их принцип – выработка электрической энергии за счёт вращения обмотки в магнитном поле. Это значит, что можно выделить два схематических вида генераторов: либо мы вращаем магнитное поле в неподвижном проводнике, либо вращаем проводник в неподвижном магнитном поле.

Содержание:

Устройство генератора переменного тока

Итак, относительно устройства генератора переменного тока и принципа его действия.

Наибольшее распространение получили генераторы переменного тока с неподвижным проводником. Обусловлено это тем, что ток возбуждения по отношению к току, который получают с генератора, небольшой. Если посмотрите на картинку, то увидите два кольца, по которым протекает ток обмотки возбуждения и это слабое звено любого генератора с обмоткой возбуждения. То есть, либо по кольцам через щётки мы подаем небольшой ток возбуждения, либо через кольца снимаем большой рабочий ток. В электричестве неподвижная часть генераторов или двигателей, на которой находится обмотка, называется статором. Подвижная часть может называться ротором или якорем.

Основные виды генераторов переменного тока

Видов генераторов довольно много. Попробуем классифицировать их по основным направлениям.

  • По виду используемой энергии:
    • Энергия ветра
    • Энергия газа
    • Энергия жидкого топлива
    • Энергия тепла
    • Энергия воды
  • По типу генератора:
    • Однофазный
    • Трёхфазный
    • Синхронный
    • Асинхронный
    • По количеству полюсов статорной обмотки

Есть и другие типы, но они менее распространены.

  • По типу возбуждения:
    • Независимое возбуждение. В этом случае на одном валу с генератором переменного тока находится еще и генератор постоянного тока, который питает только обмотку возбуждения. Возбуждение в таком случае может выполняться и любым другим источником тока, например, аккумулятором.
    • Самовозбуждение. В этом случае, напряжение для обмотки возбуждения получают непосредственно с используемого генератора.
    • Возбуждение с помощью магнитов, которые располагаются на статоре или на якоре, что значительно упрощает устройство генератора, но с помощью такого способа получить мощные генераторы не получится.
Синхронный генератор : схема, устройство, принцип работы

Что значит синхронный по отношению к двигателю или генератору? Если совсем просто, то частота переменного тока жёстко зависит от скорости вращения ротора электрической машины и наоборот. Таким образом, можно относительно легко контролировать частоту переменного тока. Сам по себе синхронный генератор имеет ряд преимуществ, благодаря которым стал наиболее распространенным. Скажу вам по большому секрету, именно синхронные генераторы используются на всех станциях, где производят электричество.

Приводным двигателем (на схеме обозначен как ПД) может выступать любое вращающее устройство: двигатель, турбина, крыльчатка ветряной мельницы или водяного колеса. На одном валу с ПД находится ротор генератора с обмоткой возбуждения. На обмотку подается постоянное напряжение и вокруг обмотки образуется магнитное поле. Когда ротор вращается, в обмотках статора возникает ЭДС, то есть появляется напряжение, только уже переменное, частота которого зависит от скорости вращения ротора n1 и количества пар полюсов p. Частоту ЭДС можно высчитать по формуле.

Асинхронный генератор: схема, устройство, принцип работы

Устройство асинхронного генератора

Асинхронный генератор, это, по сути, асинхронный двигатель. То есть, любой асинхронный двигатель можно перевести в режим генерации энергии и наоборот. Конструктивно, устройство, которое называют генератором, выполнено таким образом, чтобы иметь хорошее охлаждение. Глубоко останавливаться на принципе действия асинхронных машин не будем, но вкратце расскажу, почему их называют асинхронными на примере двигателя.

Когда на обмотки статора подается напряжение, образуется магнитное поле, у трёхфазных двигателей оно круговое, у однофазных эллипсообразное, стремящееся к круговому. Магнитное поле начинает пересекать витки обмотки статора. В короткозамкнутой обмотке ротора возникает ЭДС, то есть напряжение, а поскольку обмотка короткозамкнутая, по ней начинает протекать ток, который тоже создает магнитное поле. Взаимодействие этих магнитных полей приводит ротор в движение. Что будет, если скорость ротора станет равна скорости магнитного поля, создаваемого статором? Правильно, магнитное поле статора перестанет пересекать обмотку ротора. Это можно сравнить с тем, что две машины двигаются на одинаковой скорости. Вроде бы машины двигаются, но при этом по отношению друг к другу они словно стоят на месте, просто земля с большой скоростью проносится под машинами. Так вот, как только скорость ротора и скорость магнитного поля статора станут одинаковыми, в обмотке ротора перестанет вырабатываться ЭДС, прекратится взаимодействие магнитных полей статора и ротора и ротор начнёт останавливаться. Поэтому скорость вращения ротора асинхронного двигателя всегда несколько меньше скорости вращения магнитного поля статора и эта величина называется скольжение.

Так вот, чтобы асинхронный двигатель стал генератором, надо определить скольжение и увеличить скорость вращения ротора на эту величину. Допустим, мы имеем однополюсный трехфазный асинхронный двигатель со скоростью вращения вала 2800 оборотов. Если бы такой двигатель был синхронным, скорость вращения составила бы 3000 оборотов. То есть скольжение составляет 200 оборотов в минуту. Это значит, что если мы начнём вращать ротор со скоростью 3200 оборотов в минуту, то двигатель перейдёт в генераторный режим и будет уже не потреблять, а вырабатывать ЭДС.

Сложность применения таких генераторов в том, что они подвержены провалам. Например, если включить активную нагрузку (лампочку накаливания или нагреватель), пусковой ток будет небольшим. Значительной перегрузки не произойдет, и генератор будет работать стабильно. Если же включить реактивную нагрузку, например, двигатель, то будет большой пусковой ток, превышающий номинальный в 5-20 раз, который «провалит» генератор, то есть вызовет резкое падение напряжения на обмотках генератора. После такого провала асинхронный генератор снова нужно возбуждать. Так что, простота асинхронного генератора перевешивается серьезным недостатком.

Ну и еще нужна конденсаторная установка для возбуждения короткозамкнутой обмотки ротора. Если подобрать неверно ёмкость конденсаторов, то в случае «недобора» от генератора мы получим меньше тока, а в случае «перебора», наш генератор будет сильно перегреваться.

Схемы подключения

Собственно, даже не схемы включения, а варианты. Их, как правило, три:

      • Автоматическое включение. В этом случае устанавливается специальный блок аварийного включения. Как только отключают напряжение в сети, блок подаёт команду на запуск генератора и переключает сеть с внешнего источника питания, на генераторную установку.
      • Ручное включение. В этом случае, пользователь сам проводит операцию переключения с внешнего источника питания на генераторную установку и вручную запускает генератор.
      • Синхронная работа. Такой режим, в основном используется на крупных станциях, генераторы которых объединены в одну сеть. Все генераторы этой сети работают синхронно, с одной частотой, с одной очерёдностью фаз и с одинаковым напряжением на обмотках статора.
Однофазный генератор

Здесь я подробно останавливаться не буду. Такие устройства сейчас можно встретить в любом магазине инструментов. Если однофазный генератор используется как запасной источник электроэнергии, то подключается к домовой сети, как правило, посредством рубильника. То есть, одновременно внешний источник питания и генератор на одну сеть не могут – либо то, либо другое. Во-первых, незачем, во-вторых, это сильно усложнило бы и увеличило стоимость бытовых генераторов. Единственное, на чём могу здесь остановиться, это включение однофазного генератора в трёхфазную сеть.

Включение однофазного генератора в трёхфазную сеть

Однако у такого метода есть свой недостаток. Трёхфазные двигатели в такой сети работать не будут, если же их включить, то очень быстро нагреются и выйдут из строя.

Трехфазный генератор

Трёхфазные генераторы могут быть бытовыми и промышленными. Устройство генератора трёхфазного тока в бытовом варианте практически ничем не отличается от однофазного, как и схема включения. Единственное условие при включении бытового генератора в сеть, если в такой сети имеются трёхфазные двигатели – соблюдать очередность фаз. В случае же, если нагрузка в доме однофазная, то такой предосторожностью можно пренебречь.

Устройство генератора трёхфазного тока в промышленном варианте – это устройство, оснащенное автоматическим пуском и иногда может быть оснащено устройством синхронизации. Подключение таких генераторов лучше доверить специалистам.

Ну а бытовой генератор точно так же, как и однофазный включается в сеть через рубильник. Следовательно, в зависимости от положения рубильника работает либо внешний источник питания, либо генератор.

Устройство генератора постоянного тока

Чтобы узнать, что такое генератор постоянного тока, устройство и принцип действия вернёмся немного назад. Мы уже выяснили, как работает генератор переменного тока. Давайте подробнее рассмотрим процесс возникновения ЭДС. Поскольку ротор вращается, у нас есть цикл равный одному обороту ротора или 360°. Давайте узнаем, что происходит в этом цикле:

      • 0° — ЭДС =0
      • 90° — ЭДС достигает максимального значения со знаком «+»
      • 180° — ЭДС снова равна 0
      • 270° — ЭДС достигает пикового значения со знаком «-»

Как же сделать так, чтобы не менялась полярность напряжения? Великие умы придумали следующее – применить коллектор, то есть, снимать напряжение только нужной полярности. Помните, мы говорили, что в генераторе переменного тока, рабочей является обмотка статора, а на роторе находится обмотка возбуждения. Так вот, в генераторе постоянного тока напряжение снимается только с ротора, который называется якорем.

Схема генератора постоянного тока

Если такой генератор будет иметь только одну пару полюсов, как на картинке, то мы получим пульсирующее постоянное напряжение, где частота будет в два раза больше скорости вращения. То есть, если скорость вращения будет 50 оборотов в секунду, то частота пульсации будет 100 Гц. Чтобы снизить пульсацию напряжения увеличивают количество пар полюсов.

С момента изобретения генератора постоянного тока схематично и по принципу действия он практически не изменился, изменилась лишь технология изготовления и сейчас он выглядит так:

Основные виды генераторов постоянного тока

В настоящее время набирают популярность двигатели постоянного тока без коллектора. Возможен ли вариант бесколлекторного генератора? К сожалению, пока решить эту задачу не удалось. Так что, если вы где-то увидите название «Бесколлекторный генератор постоянного тока», знайте, что это генератор переменного тока с выпрямительным блоком.

По этой причине, генераторы постоянного тока характеризуют только по типу возбуждения:

  1. Генераторы, возбуждаемые магнитами. Большую мощность такие генераторы развить не могут, поэтому нашли применение только там, где требуются небольшие мощности. Ну и, конечно же, применение магнитов ощутимо удешевляет стоимость таких генераторов.
  2. Независимое возбуждение. Точно так же, как и у генераторов переменного тока, для возбуждения применяется внешний источник питания, не связанный с генератором.
  3. Зависимое возбуждение, которое делится на три типа:
    • Параллельное возбуждение. Как можно понять из названия, обмотка возбуждения в таком генераторе подключена параллельно обмотке якоря. Иногда такой вид возбуждения называют шунтовый.
    • Последовательное возбуждение. Здесь обмотка возбуждения подключается как гирлянда, последовательно обмотке якоря. Такой вид иногда называют сериесным.
    • Смешанное возбуждение или компаундное. Обмотка возбуждения таких генераторов состоит из двух частей, первая подключается шунтовым методом, вторая сериесным.
Генераторы с независимым возбуждением: схема, устройство, принцип работы

Схема генератора независимого возбуждения

Принцип работы этого генератора довольно прост. Однако простота генератора является его же недостатком – он требует внешнего независимого источника питания. Якорь генератора разгоняют до необходимой скорости, затем с помощью реостата начинают возбуждать генератор. На обмотках якоря возникает ЭДС и при подключении нагрузки начинает протекать ток.

Нагрузочная способность такого генератора очень хорошая. Как правило, разница между напряжением холостого хода, когда нагрузка не подключена и напряжением при номинальной нагрузке генератора, когда потребитель загружает полностью – составляет всего 5-10%.

Преимущество генератора с независимым возбуждением ещё и в том, что его можно запускать под нагрузкой, то есть, с присоединенными электроприборами.

Генераторы с параллельным возбуждением: схема, устройство, принцип работы

Схема генератора параллельного возбуждения

У генератора с параллельным включением обмотки возбуждения, в принципе, тоже неплохие нагрузочные характеристики, хотя и несколько хуже, чем у схем с независимым возбуждением – 10-30%. У схем с зависимым возбуждением есть одна особенность, для того, чтобы произошло возбуждение, металл генератора должен иметь остаточную намагниченность. Достаточно 2-3% остаточной намагниченности чтобы запустился процесс самовозбуждения. Конечно же, при этом направление обмотки возбуждения должно совпадать с направлением поля остаточной намагниченности.

Якорь генератора раскручивают до номинальных оборотов, за счет остаточного намагничивания происходит самовозбуждение, то есть, в контуре генератор-обмотка возбуждения появляется ЭДС, появляется небольшой ток. Он увеличивает ЭДС, следовательно, ток снова увеличивается и так происходит до тех пор, пока не будет достигнут баланс между падением напряжения в обмотке генератора и падением напряжения в обмотке возбуждения.

В работе генератора есть одна особенность. Если плавно увеличивать нагрузку вплоть до короткого замыкания, то в какой-то момент мощность генератора достигнет пиковых значений, затем пойдет на спад. По сути, если в момент номинальной загрузки генератора устроить короткое замыкание, то ничего страшного не произойдет. Но если это сделать при небольшой нагрузке, то ток короткого замыкания достигает критических значений 8-10 Iн, а значит, такие генераторы крайне настоятельно рекомендуется защищать от короткого замыкания любым доступным способом.

Такие генераторы получили наибольшее распространение, поскольку не требуют внешних источников питания, имеют неплохую нагрузочную способность и позволяют контролировать ток возбуждения.

Генераторы с последовательным возбуждением: схема, устройство, принцип работы

Схема генератора последовательного возбуждения

Поскольку ток обмотки возбуждения в данном случае равен току в цепи, а значит, достигает больших значений, обмотка возбуждения выполняется толстым проводом и имеет меньшее количество витков, чем в предыдущих двух схемах. Принцип работы такой же, как и у предыдущей схемы. Обмотка и поле остаточной намагниченности должны совпадать по направлению. При раскручивании якоря до номинальной частоты возникает ЭДС, поднимается ток и дальше по нарастающей, пока не будет достигнут баланс.

Но здесь есть один небольшой нюанс. Ток обмотки возбуждения изменяется от тока нагрузки, и регулировать ток возбуждения возможности нет. А это приводит к тому, что очень сильно изменяется и напряжение. Здесь мы получаем самый настоящий генератор тока, а не напряжения. Именно поэтому область применения генератора с последовательным возбуждением сильно ограничена.

Генераторы со смешанным возбуждением: схема, устройство, принцип работы

Схема генератора со смешанным возбуждением

На этом типе соединения нужно остановиться подробнее. У нас есть две обмотки, а значит, их можно включать как согласованно, так и встречно. Здесь я приведу график внешних характеристик  такого генератора, и мы по ним пройдемся.

График внешних характеристик генератора постоянного тока со смешанным возбуждением

Итак, раскручиваем якорь до номинальных оборотов. Остаточная намагниченность возбуждает параллельную обмотку, генератор выходит на рабочий режим. Теперь, если мы подключим нагрузку, при этом последовательная обмотка включена согласованно, то возникает дополнительный ток возбуждения. Последовательная обмотка становится, как бы, поддерживающей или опорной. Этот вид включения, если последовательная обмотка была рассчитана, как компенсирующая, позволяет довольно жестко поддерживать напряжение в заданных пределах. На графике это очень хорошо видно по кривой №1.

Если требуется получить некий запас напряжения, например, генератор находится на значительном удалении от потребителя и требуется учесть потери на кабельных линиях, то в последовательной катушке возбуждения увеличивают количество витков. Тем самым, мы получаем более крутую внешнюю характеристику, но поддержание напряжения на номинальных нагрузках остается по-прежнему жестким. Это видно по кривой №2.

Для сравнения, кривая №3 показывает внешнюю характеристику генератора только с параллельным возбуждением.

Так зачем же требуется встречное включение катушек возбуждения? Если вы посмотрите на кривую №4, то можете догадаться, что в случае короткого замыкания, ток возрастает до определенного момента, затем начинает падать. Из графика видно, что ток не достигает даже номинального значения, то есть, примерно 0,7 Iн. В таком варианте включения обмоток генератор без риска повреждения можно использовать для частых коротких замыканий, например сварочные работы.

К сожалению, у всех схем, где используется зависимое возбуждение, есть один существенный недостаток. Поскольку это трудно назвать возбуждением, скорее это самовозбуждение, то запускать такие генераторы вместе с нагрузкой не представляется возможным. Как я уже говорил выше, возбуждение происходит за счёт остаточного намагничивания, которое составляет буквально 2-3%. А значит, если к выводам генератора будет подключена нагрузка, ток будет стремиться по пути наименьшего сопротивления, то есть самой нагрузки. Другими словами, вместе с нагрузкой тока будет недостаточно для формирования магнитного поля.

Думаю, на этом можно закончить ознакомительную статью по генераторам переменного и постоянного тока.

Поделиться ссылкой:

Похожее

Устройство Генератора Переменного Тока и Принцип Действия

Мощный тяговый генератор переменного тока – строение

Здравствуйте, ценители мира электрики и электроники. Если вы частенько заглядываете на наш сайт, то наверняка помните, что совсем недавно у нас вышел достаточно объемный материал про то, как устроен и работает генератор постоянного тока. Мы подробно описали его строение от самых простых лабораторных прототипов, до современных рабочих агрегатов. Обязательно почитайте, если еще этого не сделали.

Сегодня мы разовьем эту тему, и разберемся, в чем заключается принцип действия генератора переменного тока. Поговорим о сферах его применения, разновидностях и много еще о чем.

Теоретическая часть

Основной принцип работы альтернатора

Начнем с самого основного – переменный ток отличается от постоянного тем, что он с некоторой периодичностью меняет свое направление движения. Также он меняет и величину, о чем мы подробнее поговорим далее.

Спустя определенный промежуток времени, который мы назовем «Т» значения параметров тока повторяются, что на графике можно изобразить в виде синусоиды – волнистой линии, проходящей с одинаковой амплитудой через центральную линию.

Базовые принципы

Итак, назначение и устройство генераторов переменного тока, называемого раньше альтернатором, заключается в преобразовании кинетической энергии, то есть механической, в электрическую. Подавляющее большинство современных генераторов используют вращающееся магнитное поле.

  • Работают такие устройства за счет электромагнитной индукции, когда при вращении в магнитном поле катушки из токопроводящего материала (обычно медная проволока), в ней возникает электродвижущая сила (ЭДС).
  • Ток начинает образовываться в тот момент, когда проводники начинают пересекать магнитные линии силового поля.

Строение простейшего электромагнитного генератора

  • Причем пиковое значение ЭДС в проводнике достигается при прохождении им главных полюсов магнитного поля. В те моменты, когда они скользят вдоль силовых линий, индукция не возникает и ЭДС падает до нуля. Взгляните на любую схему из представленных – первое состояние будет наблюдаться, когда рамка примет вертикальное положение, а второе – когда горизонтальное.

Генератор переменного тока — как устроен

  • Для лучшего понимания протекающих процессов нужно вспомнить правило правой руки, изучавшееся всеми в школе, но мало кем помнящееся. Суть его заключается в том, что если расположить правую руку так, чтобы силовые линии магнитного поля входили в нее со стороны ладони, большой палец, отведенный в сторону, укажет направление движения проводника, а остальные пальцы будут указывать на направление возникающей в нем ЭДС.
  • Взгляните на схему выше, положение «а». В этот момент ЭДС в рамке равно нулю. Стрелочками показано направление ее движения – часть рамки А двигается в сторону северного полюса магнита, а Б – южного, достигнув которых ЭДС будет максимальным. Применяя описанное выше правило правой руки, мы видим, что ток начинает течь в части «Б» в нашу сторону, а в части «А» – от нас.
  • Рамка вращается дальше и ток в цепи начинает падать, пока рамка снова не займет горизонтальное положение (в).
  • Дальнейшее вращение приводит к тому, что ток начинает течь в обратном направлении, так как части рамки поменялись местами, если сравнивать с начальным положением.

Спустя половину оборота, все снова вернется в изначальное состояние, и цикл повторится снова. В итоге мы получили, что за время совершения полного оборота рамки, ток дважды возрастал до максимума и падал до нуля, и единожды менял свое направление относительно нчального движения.

Переменный ток

В его честь была названа частота тока

Принято считать, что длительность периода обращения равняется 1 секунде, а число периодов «Т» является частотой электрического тока. В стандартных электрических сетях России и Европы за одну секунду ток меняет свое направление 50 раз – 50 периодов в секунду.

Обозначают в электронике один такой период особой единицей, названной в честь немецкого физика Г. Герца. То есть в приведенном примере российских сетей частота тока составляет 50 герц.

Вообще, переменный ток нашел очень широкое применение в электронике благодаря тому, что: величину его напряжения очень просто изменять при помощи трансформаторов, не имеющих движущихся частей; его всегда можно преобразовать в постоянный ток; устройство таких генераторов намного надежнее и проще, чем для выработки постоянного тока.

Мощнейшие генераторы, установленные на Пушкинской ГЭС

Строение генератора переменного тока

Как устроен генератор переменного тока, в принципе, понятно, но вот, сравнивая его с собратом для выработки постоянного, не сразу можно уловить разницу.

Основные рабочие части и их подключение

Если вы прочли предыдущий материал, то наверняка помните, что рамка в простейшей схеме была соединена с коллектором, разделенным на изолированные контактные пластины,  а тот, в свою очередь, был связан со щетками, скользящими по нему, через которые и была подключена внешняя цепь.

За счет того, что пластины коллектора постоянно меняются щетками, не происходит смены направления тока – он просто пульсирует, двигаясь в одном направлении, то есть коллектор является выпрямителем.

Устройство и принцип действия генератора переменного тока

  • Для переменного тока такого приспособления не нужно, поэтому его заменяют контактные кольца, к которым привязаны концы рамки. Вся конструкция вместе вращается вокруг центральной оси. К кольцам примыкают щетки, которые также по ним скользят, обеспечивая постоянный контакт.
  • Как и в случае с постоянным током, ЭДС, возникающие в разных частях рамки, будут суммироваться, образуя результирующее значение этого параметра. При этом во внешней цепи, подключенной через щетки (если подсоединить к ней резистор нагрузки RH), будет протекать электрический ток.
  • В рассмотренном выше примере «Т» равняется полному обороту рамки. Отсюда можно сделать логичный вывод, что частота тока, вырабатываемая генератором, напрямую зависит от скорости вращения якоря (рамки), или другими словами ротора, в секунду. Однако это касается только такого простейшего генератора.

Трехфазные генераторы переменного тока и устройство их

Если увеличить число пар полюсов, то в генераторе пропорционально возрастет и число полных изменений тока за один оборот якоря, и частота его будет измерять иначе, по формуле: f = np, где f – это частота, n – число оборотов в секунду, p – количество пар магнитных полюсов устройства.

  • Как мы уже писали выше, течение переменного тока графически изображается синусоидой, поэтому такой ток еще называется и синусоидальным. Сразу можно выделить основные условия, задающие постоянство характеристик такого тока – это равномерность магнитного поля (постоянная его величина) и неизменная скорость вращения якоря, в котором он индуктируется.
  • Для того чтобы сделать устройство достаточно мощным, в нем применяются электрические магниты. Обмотка ротора, в которой индуцируется ЭДС, в действующих агрегатах тоже не является рамкой, как мы показывали в схемах выше. Применяется очень большое количество проводников, которые соединены друг с другом по определенной схеме

Интересно знать! Образование ЭДС происходит не только тогда, когда проводник смещается относительно магнитного поля, но и наоборот, когда двигается само поле относительно проводника, чем активно и пользуются конструкторы электродвигателей и генераторов.

  • Данное свойство позволяет размещать обмотку, в которой индуктируется ЭДС, не только на вращающейся центральной части устройства, но и на неподвижной части. При этом в движение приводится магнит, то есть полюсы.

Синхронный генератор электрического тока и принцип действия этого устройства

  • При таком строении внешняя обмотка генератора, то есть силовая цепь, не нуждается ни в каких подвижных частях (кольцах и щетках) – соединение выполняется жесткое, чаще болтовое.
  • Да, но можно резонно возразить, мол, эти же элементы потребуется установить на обмотке возбуждения. Так и есть, однако сила тока, протекающая здесь, будет намного меньше итоговой мощности генератора, что значительно упрощает организацию подвода тока. Элементы будут малы по размерам и массе и очень надежны, что делает именно такую конструкцию самой востребованной, особенно для мощных агрегатов, например, тяговых, устанавливаемых на тепловозах.
  • Если же речь идет о маломощных генераторах, где токосъем не представляет каких-то сложностей, поэтому часто применяется «классическая» схема, с вращающейся якорной обмоткой и неподвижным магнитом (индуктором).

Совет! Кстати, неподвижная часть генератора переменного тока называется статором, так как она статична, а вращающаяся – ротором.

Вращать легче центральную часть

Виды генераторов переменного тока

Классифицировать и отличить генераторы можно по нескольким признакам. Давайте назовем их.

Трехфазные генераторы

Отличаться они могут по количеству фаз и быть одно-, двух- и трехфазными. На практике наибольшее распространение получил последний вариант.

Схема трехфазного генератора

  • Как видно из картинки выше, силовая часть агрегата имеет три независимые обмотки, расположенные на статоре по окружности, со смещением друг относительно друга на 120 градусов.
  • Ротор в данном случае представляет собой электромагнит, который, вращаясь, индуктирует в обмотках переменные ЭДС, которые сдвинуты друг относительно друга во времени на одну третью периода «Т», то есть такта. По сути, каждая обмотка представляет собой отдельный однофазный генератор, который питает переменным током свою внешнюю цепь R. То есть мы имеет три значения тока I(1,2,3) и такое же количество цепей. Каждая такая обмотка вместе с внешней цепью получила название фазы.

Смещение синусоид на 1/3 такта

  • Чтобы сократить число проводов, ведущих к генератору, три обратных провода, ведущих к нему от потребителей энергии, заменяют одним общим, по которому будут проходить токи от каждой фазы. Такой общий провод называют нулевым
  • Соединение всех обмоток такого генератора, когда их концы соединяются друг с другом, называется звездой. Отдельные три провода, соединяющие начала обмоток с потребителями электроэнергии называются линейными – по ним и идет передача.
  • Если нагрузка всех фаз будет одинаковой, то необходимость в нулевом проводе полностью отпадет, так как общий ток в нем будет равен нулю. Как так получается, спросите вы? Все предельно просто – для понятия принципа достаточно сложить алгебраические значения каждого синусоидального тока, сдвинутых по фазе на 120 градусов. Схема выше поможет понять этот принцип, если представить, что кривые на нем – это изменение тока в трех фазах генератора.
  • Если же нагрузка в фазах будет неодинаковой, то нулевой провод начнет пропускать ток. Именно поэтому распространена 4-х проводная схема подключения звездой, так как она позволяет сохранять электрические приборы, включенные в этот момент в сеть.

Варианты соединения обмоток у трехфазного генератора

  • Напряжение между линейными проводами называется линейным, тогда как напряжение на каждой фазе – фазным. Токи, протекающие в фазах, являются и линейными.
  • Схема подключения звездой не является единственной. Существует и другой вариант последовательного подключения трех обмоток, когда конец одной соединен с началом второй, и так далее, пока не образуется замкнутое кольцо (см. схему выше «б»). Исходящие от генератора провода подключаются в местах соединения обмоток.
  • В таком случае фазовые и линейные напряжения будут одинаковыми, а ток линейного провода будет больше фазного, при их одинаковой нагрузке.
  • Такое соединение также не нуждается в нулевом проводе, в чем и заключается основное преимущество трехфазного генератора. Наличие меньшего количества проводов делают его проще, и цена его ниже, из-за меньшего количества используемых цветных металлов.

Принципиальная схема генератора тока

Еще одной особенностью трехфазной схемы подключения является появление вращающегося магнитного поля, что позволяет создавать простые и надежные асинхронные электродвигатели.

Но и это не все. При выпрямлении однофазного тока на выходе выпрямителя получается напряжение с пульсациями от нуля до максимального значения. Причина, думаем, ясна, если вы поняли основной принцип работы такого устройства. Когда же присутствует сдвиг по времени фаз, пульсации сильно уменьшаются, не превышая 8%.

Различие по виду

Отличаются генераторы и по виду, которых существует 2:

Синхронный генератор

  • Синхронный генератор переменного тока – главная особенность такого агрегата заключается в жесткой связи частоты переменной ЭДС, которая наведена в обмотке и синхронной частотой вращения, то есть вращения ротора.

Принцип действия и устройство синхронного генератора.

  1. Взгляните на схему выше. На ней мы видим статор с трехфазной обмоткой, соединенной по треугольной схеме, которая мало чем отличается от той, что стоит на асинхронном двигателе.
  2. На роторе генератора располагается электромагнит с обмоткой возбуждения, питающаяся от постоянного тока, который может быть подан на него любым известным способом – об этом подробнее будет расписано далее.
  3. Вместо электромагнита может быть применен постоянный, тогда необходимость в скользящих частях схемы, в виде щеток и контактных колец, отпадает вовсе, на такой генератор не будет достаточно мощным и не сможет нормально стабилизировать выходные напряжения.
  4. К валу ротора подключается привод – любой двигатель, создающий механическую энергию, и он приводится в движение с определенной синхронной скоростью.
  5. Так как магнитное поле главных полюсов вращается вместе с ротором, начинается индукция переменных ЭДС в обмотке статора, которые можно обозначить как Е1, Е2 и Е3. Эти переменные будут одинаковыми по значению, но как уже не раз говорилось, смещенными на 120 градусов по фазе. Вместе эти значения образуют трехфазную систему ЭДС, которая симметрична.
  6. К точкам С1,С2 и С3 подключается нагрузка, и на фазах обмотки в статоре появляются токи I1,I2,и I В это время каждая фаза статора сама становится мощным электромагнитом и создает вращающееся магнитное поле.
  7. Частота вращения магнитного поля статора будет соответствовать частоте вращения ротора.

Асинхронный электрический двигатель

  • Асинхронные генераторы – их отличает от описанного выше примера то, что частоты ЭДС и вращения ротора жестко не привязаны друг к другу. Разница между этими параметрами называется скольжением.
  1. Электромагнитное поле такого генератора в обычном рабочем режиме оказывает под нагрузкой тормозной момент на вращение ротора, поэтому частота изменения магнитного поля будет меньшим.
  2. Эти агрегаты не требуют для создания сложных узлов и применения дорогих материалов, поэтому нашли широкое применение, как электрические двигатели для транспорта, из-за легкого обслуживая и простоты самого устройства. Данные генераторы устойчивы к перегрузкам и коротким замыканиям, однако на устройствах сильно зависящих от частоты тока они неприменимы.

Способы возбуждения обмотки

Последнее различие моделей, которое хотелось бы затронуть, связано со способом запитки возбуждающей обмотки.

Тут можно выделить 4 типа:

  1. Питание на обмотку подается через сторонний источник.
  2. Генераторы с самовозбуждением – питание берется от самого генератора, при этом напряжение выпрямляется. Однако находясь в неактивном состоянии, такой генератор не сможет выработать достаточного напряжения, чтобы стартовать, для чего в схеме применяется аккумулятор, который будет задействован во время старта.
  3. Вариант с обмоткой возбуждения, питающейся от другого генератора меньшей мощности, установленного с ним на одном валу. Второй генератор уже должен стартовать от стороннего источника, например, того же аккумулятора.
  4. Последняя разновидность вообще не нуждается в подаче питания на обмотку возбуждения, так как ее у него нет, ведь применяется в устройстве постоянный магнит.

Применение генераторов переменного тока на практике

Промышленное производство мощных генераторов

Применяются такие генераторы практически во всех сферах человеческой деятельности, где требуется электрическая энергия. Причем принцип ее добычи отличается только способом приведения в движение вала устройства. Так работают и гидро-, и тепло- и даже атомные станции.

Данные станции запитывают по проводам общественные сети, к которым подключается конечный потребитель, то есть все мы. Однако существует множество объектов, к которым невозможно доставить электрическую энергию таким способом, например, транспорт, стройплощадки вдали от линий электропередач, очень далекие поселки, вахты, буровые установки и прочее.

Это означает только одно – требуется свой генератор и двигатель, приводящий его в движение. Давайте рассмотрим несколько небольших и часто встречающихся в нашей жизни устройств.

Автомобильные генераторы

На фото — электрический генератор для автомобиля

Кто-то возможно тут же скажет: «Как? Это же генератор постоянного тока!». Да, действительно, так оно и есть, однако таковым его делает лишь наличие выпрямителя, который этот самый ток делает постоянным. Основной принцип работы ничем не отличается – все тот же ротор, все тот же электромагнит и прочее.

Принципиальная схема автомобильного генератора

Это устройство функционирует таким образом, что вне зависимости от скорости вращения вала, оно вырабатывает напряжение в 12В, что обеспечивается регулятором, через который идет питание обмотки возбуждения. Обмотка возбуждения стартует, запитываясь от автомобильного аккумулятора, ротор агрегата приводится в движение двигателем автомобиля через шкив, после чего начинает индуцироваться ЭДС.

Для выпрямления трехфазного тока используется несколько диодов.

Генератор на жидком топливе

Бензиновый генератор

Устройство бензинового генератора переменного тока, ровно, как и дизельного, мало чем отличается от того, что установлен в вашем автомобиле, за исключением нюанса, что ток он будет выдавать, как положено, переменный.

Из особенностей можно выделить то, что ротор агрегата всегда должен вращаться с одной скоростью, так как при перепадах выработка электроэнергии становится хуже. В этом кроется существенный недостаток подобных устройств – подобный эффект происходит при износе деталей.

Интересно знать! Если к генератору подключить нагрузку, которая будет ниже рабочей, то он не будет использовать свою мощность на полную, съедая часть жидкого топлива впустую.

Панель управления генератора

На рынке представлен большой выбор подобных агрегатов, рассчитанных на разную мощность. Они пользуются большой популярность за счет своей мобильности. При этом инструкция по пользованию предельно проста – заливаем своими руками топливо, запускаем двигатель поворотом ключа и подключаемся…

На этом, пожалуй, закончим. Мы разобрали назначение и общее устройство этих приборов  максимально просто. Надеемся, генератор переменного тока и принцип его действия стали к вам чуточку ближе, и с нашей подачи вы захотите погрузиться в увлекательный мир электротехники.

Электрогенераторы как источник электроэнергии: A

Раскрытие информации: этот пост может содержать партнерские ссылки. Это означает, что мы можем бесплатно для вас заработать небольшую комиссию за соответствующие покупки.

Электрические генераторы - это полезные машины, которые являются отличным инструментом для производства полезной механической энергии. Они универсальны и могут использоваться во многих различных ситуациях, будь то работа или личное использование.

Ключ к правильному использованию электрогенератора и его максимальному использованию - это иметь всю информацию.Эти инструменты могут многое сделать для вас, но только если вы знаете, как их использовать. Ознакомьтесь с нашим полным руководством по генераторам, чтобы узнать о различных типах и способах их использования.

Что такое электрический генератор?

Генератор - это машина, предназначенная для преобразования механической энергии в электрический ток. Генераторы чаще всего используются в ситуациях, когда электрический ток недоступен.

Хотя в большинстве случаев вы можете использовать электроэнергию, подключив изделие к розетке, иногда розетки недоступны.Генератор позволяет вашему продукту вырабатывать собственное электричество, используя энергию батареи или топливо.

Какие бывают электрические генераторы?

Сегодня существует несколько различных типов генераторов. У каждого из них есть свои преимущества, а также идеальные ситуации использования. Давайте посмотрим на некоторые из различных типов.

Переносные / развлекательные генераторы:

Переносные генераторы - это самые маленькие типы генераторов, которые вы можете найти.Чаще всего их используют в рекреационных целях, например, для питания жилых автофургонов или использования в походах.

Переносные бытовые генераторы также используются дома на случай чрезвычайных ситуаций. Они являются отличным решением для случайных отключений электроэнергии из-за стихийных бедствий, таких как штормы и сильный ветер. Многие домовладельцы любят использовать эти небольшие генераторы для питания холодильников, осветительных приборов, насосов и печей во время простоев.

Некоторые портативные генераторы могут приводить в действие большинство бытовых приборов в доме, в то время как другие более полезны для зарядки устройств и поддержания света.

Портативные строительные и промышленные генераторы:

Хотя верно, что портативные генераторы универсальны для использования в жилых и промышленных помещениях, некоторые портативные генераторы просто созданы для того, чтобы лучше справляться с более требовательными потребностями строительства. Эти генераторы обеспечивают отличную эффективность и мощность на стройплощадке.

Многие из них оснащены модернизированными дизельными двигателями, рассчитанными на более высокие нагрузки, в то время как в других портативных генераторах используются традиционные бензобаки.Строительные и промышленные генераторы также обычно имеют многоцикловую мощность для электроинструментов.

Автомобильные генераторы:

Название говорит само за себя: автомобильные генераторы устанавливаются на транспортных средствах. Они часто используются в экстренных случаях, а также на строительстве, в горнодобывающей промышленности и в полевых условиях.

Резервные генераторы:

Резервные генераторы - это большие генераторы, прикрепленные к предприятиям или жилым зданиям для использования в качестве резервного источника питания.Как правило, они предназначены для автоматического включения питания здания при отключении электричества.

Они очень сильные, так как им нужны для питания целых зданий, но они также иногда используются в промышленных или сельскохозяйственных условиях.

Генераторы с ВОМ:

Генераторы с ВОМ

- это портативные машины, которые используются для мобильных приложений, например тракторов. Чаще всего они используются во дворе или на ферме, поскольку легко переносятся на мобильных машинах.

Есть несколько других типов генераторов, но есть лишь несколько основных типов.

Как работают генераторы?

Мы уже знаем, что генератор преобразует механическую энергию, полученную от внешнего источника энергии, в электрическую энергию. Это достаточно легко сказать, но действительно ли мы понимаем, что это значит?

Вопреки тому, что может означать его название, генератор на самом деле не вырабатывает собственную электрическую энергию. Современные генераторы работают по принципу электромагнитного поля.Машина предназначена для приема подводимой к ней механической энергии и использования ее для создания движения электрических зарядов. Вот откуда исходит выходная мощность. Майкл Фарадей обнаружил, что вышеупомянутый поток электрических зарядов может быть вызван перемещением электрического проводника, такого как провод, содержащий электрические заряды, в магнитном поле. Это движение магнитного поля создает разницу напряжений между двумя концами провода или электрического проводника.

Чтобы заставить движение электрических зарядов, каждому генератору нужен двигатель, как и вашему автомобилю.И, как и в вашей машине, двигатель нужно чем-то подпитывать.

Есть несколько различных типов топлива, которые используют генераторы:

  • Бензин
  • Пропан
  • Природный газ
  • Дизель
  • Батареи

Каждый из этих источников топлива имеет свои преимущества и недостатки. Например, дизельные генераторы более эффективны и служат дольше, но они намного дороже, чем генераторы на бензине и природном газе.

Для более крупных генераторов промышленного типа чаще всего используется дизельное топливо или пропан.Генераторы меньшего размера, как правило, работают на бензине или батареях.

Батареи и топливо:

Многие небольшие электрогенераторы работают от батарей, а некоторые используют топливо с возможностью включения батареи. Нет правильного или неправильного ответа, но у обоих есть плюсы и минусы.

Батареи великолепны, потому что они перезаряжаемые. В отличие от источника топлива, вам нужно сделать только одну покупку для дальнейшего использования. Когда у вашего генератора заканчивается питание, вы просто включаете его и заряжаете.

Звучит неплохо, так почему бы всем просто не использовать батарейки? Что ж, обратная сторона батареек многогранна. Во-первых, их заряда не хватает до тех пор, пока хватает полного бака топлива. Второй недостаток состоит в том, что генераторы с батарейным питанием обычно дороже, чем машины, работающие на топливе.

В-третьих, полная зарядка аккумулятора занимает много времени. В экстренной ситуации, когда вы в течение длительного времени теряете электроэнергию в своем доме, у вас не только нет ресурсов для подзарядки батареи, но и у вас точно нет времени - тогда как с топливом вы можете просто пополнить бак и запустить его снова.

Наконец, генераторы с батарейным питанием обычно не вырабатывают столько энергии, как двигатели, работающие на топливе.

Топливо сейчас кажется очевидным выбором, хотя у топлива также есть несколько недостатков. Самое большое раздражение по поводу топлива заключается в том, что вам приходится покупать его снова и снова, чтобы заправить его. А если вы забудете запастись, то можете оказаться в аварийной ситуации с генератором, но без топлива.

В зависимости от вашего источника топлива - природного газа, дизельного топлива, пропана - это может стать дорогим.Однако, если вы в основном используете в качестве резервного источника энергии, вероятно, стоит иметь под рукой несколько галлонов. Вы будете счастливы, когда не замерзнете во время метели.

Общие области применения электрических генераторов

Вы можете узнать все, что вам нужно знать о генераторах электроэнергии и о том, как они работают, но какую пользу они приносят вам или вашему бизнесу? На самом деле, электрические генераторы имеют очень практическое применение и сегодня довольно распространены в домах и коммерческих зданиях.

Резервное питание:

Резервное питание, вероятно, является причиной номер один, по которой люди покупают электрические генераторы. Отключение электроэнергии случается по нескольким причинам: ураганы, наводнения, строительство, сильный ветер - вы называете это; это может повлиять на вашу силу.

Некоторые люди могут довольствоваться тем, что сидят и переживают, пока электрическая компания не выяснит проблему и не решит ее, но другие предпочитают более активный подход. Иногда неизвестно, как долго продлится отключение. В зимнее время в вашем доме может начаться холода.

Вы также можете потерять сотни долларов в бакалейных магазинах без электричества для холодильника. Семьи с маленькими детьми могут найти утешение, просто включив свет.

Резервные генераторы - независимо от того, используете ли вы генератор для всего дома или небольшой портативный генератор - могут дать вам достаточно энергии, чтобы продержаться до тех пор, пока проблема не будет устранена, и этот тип генератора является лучшим генератором во время отключения электроэнергии.

Резервная мощность:

Резервные генераторы, как мы обсуждали ранее, очень распространены в общественных зданиях и на предприятиях.Перебои с подачей электроэнергии все приостановили. Владельцы умного бизнеса должны вкладывать средства в резервные генераторы, чтобы поддерживать свои здания в рабочем состоянии, даже когда нет электричества.

Государственная и частная собственность часто инвестируют в резервные источники энергии. Такие здания, как отели, общежития, общежития, школы и многоквартирные дома, вероятно, будут иметь резервные генераторы, потому что они обслуживают большое количество людей на регулярной основе.

Крупные мероприятия:

Концерты, фестивали, свадьбы - все это веселые мероприятия, требующие много энергии.События в густонаселенных районах, вероятно, будут иметь доступ к электричеству, а также к резервному источнику энергии, но некоторые из этих случаев происходят за пределами основных электрических сетей и в сельской местности.

Генераторы

отлично подходят для таких событий или даже служат в качестве резервных, если что-то случится с основным источником. Их можно использовать для освещения, колонок, оборудования для общественного питания и диджейского оборудования.

Кемпинг и путешествия:

Любители активного отдыха могут по-прежнему наслаждаться природой, принося с собой немного комфорта.Переносные генераторы (особенно инверторные) идеально подходят для походов и отдыха на природе. Даже с небольшим генератором вы можете взять с собой телефон и устройства, а также дополнительное освещение и обогреватели.

Вы также можете включить проекторы, чтобы смотреть фильмы, или колонки, чтобы послушать музыку у костра. Переносные печи и микроволновые печи - даже варианты, если у вас есть надежный генератор.

Более мощные переносные генераторы очень часто используются для питания жилых автофургонов и прицепов.Если вы путешествуете в трейлере за пределами парка трейлеров, вам понадобится источник энергии, чтобы использовать дом на колесах.

Спортивные мероприятия:

Знаете ли вы, что на стадионах высшей лиги требуется использование резервного генератора? Резервный генератор может означать разницу между отличной игрой и ее отменой в середине квартала.

Электрогенераторы могут использоваться для обеспечения надлежащего функционирования прожектора и подачи электроэнергии для вентиляторов. Без освещения и питания игроки не видят, болельщики не получают удовольствия, и они определенно не будут продаваться.

Генератор и советы по обслуживанию

Резервный генератор

стоит недешево. Нет ничего похожего на другие инструменты, которые можно заменить в тот день, когда он сломается или перестанет работать. При таких инвестициях важно правильно обслуживать машину, чтобы вы могли использовать ее как можно больше лет.

Не игнорируйте мощность:

Когда вы покупаете или используете генератор любого типа, первое, что вы, вероятно, будете искать, - это мощность.Генераторы предложат вам два разных числа мощности. Первая - это номинальная или рабочая мощность, а вторая - начальная или максимальная мощность.

Самым важным из этих двух чисел является рабочая мощность. Это будет меньшее число, которое описывает мощность, которую ваш генератор будет предлагать в расширенном режиме.

Начальная мощность показывает, какую мощность генератор может выдать в течение первых нескольких секунд. Этот небольшой дополнительный импульс помогает вашему генератору запустить другие двигатели.Однако, как только вы их запустите, мощность упадет до рабочей мощности.

Попытка запустить что-то, основанное на начальной мощности, наверняка сожжет ваш генератор.

Замена масла и фильтра:

Очень важно соблюдать согласованность при замене масла и фильтра. Точно так же, как вашему автомобилю требуется регулярная замена масла для поддержания работы двигателя, и генератор тоже. Каждый генератор отличается с точки зрения точного количества времени между изменениями, поэтому убедитесь, что вы определили эти числа и запастись, прежде чем начать использовать генератор.

Внимательно следите за уровнем топлива:

Работа генератора на низком уровне топлива может серьезно повредить машину. Дешевые машины просто выходят из строя без предупреждения, в то время как другие имеют функцию автоматического отключения, которая остановит вашу машину, когда ваш природный газ или нефть упадут до определенного минимума.

Однако не все машины имеют эту функцию, поэтому внимательно следите за своими уровнями и регулярно их проверяйте. Если вы достигнете низкого уровня топлива, вы можете испытать утечку в магнитном поле катушек электрического генератора, и это может быть дорогостоящим ремонтом.

Инвестируйте в длинные шнуры:

Хотя вам не следует использовать портативный генератор на расстоянии более 100 футов от ваших приборов, покупка длинных и прочных удлинителей 12-го калибра может стать большим облегчением. Генераторы обычно довольно громкие. Если вас легко беспокоят громкие звуки, вы можете немного обрести покой, вытянув генератор как можно дальше от дома во время использования.

Убедитесь, что у вас качественный шнур. Легкий непрочный шнур может вызвать падение напряжения и преждевременное сгорание двигателя.

Заключение:

Несмотря на то, что инструменты дорогостоящие, генераторы чрезвычайно полезны во многих ситуациях. Их удобно иметь дома в качестве резервных источников питания, а большие генераторы отлично подходят для промышленного использования на крупных предприятиях или на сельскохозяйственных угодьях.

В наши дни генераторы позволяют получать электричество везде и всегда, когда оно вам нужно. Постоянно обновляйте знания об этих продуктах, чтобы использовать их максимально эффективно.

Хотите узнать больше о генераторах? См. Связанные темы:

.

Как работает электрический генератор для выработки электроэнергии?

Электрогенератор - это машина, которая используется для выработки электроэнергии, которую можно использовать в любом количестве приложений, от небольших электроинструментов до крупных промышленных приложений. Это популярная альтернатива использованию электросети, вырабатываемой ветряными турбинами или ископаемым топливом, и паровой турбины высокого напряжения на электростанции или электростанции.

Есть много типов генераторов, от бензиновых генераторов до портативных генераторов и инверторных генераторов.Для домашних генераторов, которые могут работать на природном газе, резервных генераторов на случай отключения электроэнергии и гораздо более крупных промышленных генераторов. Однако в этой статье мы будем конкретно говорить о дизель-генераторах, также известных как генераторные установки.

Здесь, в Advanced, наши высококвалифицированные отраслевые эксперты знают все, что нужно знать о дизельных генераторах. Итак, этот блог будет стремиться объяснить, как работает электрогенератор, и из каких основных рабочих компонентов они состоят.

Как вырабатывается электроэнергия?

Простое объяснение этому состоит в том, что дизельные генераторы работают как электрическая машина, которая преобразует один источник энергии в другую форму энергии.В этом случае генератор энергии работает за счет преобразования механической энергии в электрическую.

Вопреки тому, что многие могут предположить, на самом деле никакого реального «создания» электричества не существует. Один электрический генератор или несколько синхронных генераторов не могут создать электричество из воздуха. Все это связано с теорией электромагнитной индукции Майкла Фарадея, о которой мы поговорим подробнее, когда рассмотрим различные части генератора.

Основные части дизельного генератора

Каждый дизель-генератор состоит как минимум из девяти различных, но одинаково важных частей.Это:

  • Дизельный двигатель
  • Генератор
  • Топливная система
  • Регулятор напряжения
  • Система охлаждения и выхлопная система
  • Система смазки
  • Зарядное устройство
  • Панель управления
  • Рама или салазок основной сборки

Чтобы лучше понять, как работает электрогенератор для преобразования механической энергии в электрическую, мы рассмотрим роли всех этих компонентов, начиная с дизельного двигателя.

Дизельный двигатель

Это простой дизельный двигатель, он ничем не отличается от двигателей автомобилей, фургонов, грузовиков или других больших транспортных средств. Это источник механической энергии, и размер двигателя имеет значение. Если вам нужна большая мощность генератора, вам нужен двигатель большего размера. Чем больше двигатель, тем большую электрическую мощность вы можете произвести.

Генератор

По сути, это компонент, который отвечает за выработку выходной мощности.Здесь мы видим, что в игру вступает концепция электромагнитной индукции.

Генератор переменного тока состоит из множества сложных компонентов, но одним из наиболее важных аспектов является ротор. Это вал, который вращается за счет механической энергии, подаваемой двигателем, и вокруг него закреплено множество постоянных магнитов. При этом создается магнитное поле.

Это созданное магнитное поле непрерывно вращается вокруг другой важной части генератора переменного тока: статора.Проще говоря, это разновидность различных электрических проводников, которые плотно намотаны на железный сердечник. Здесь все становится немного более научным. Согласно принципу электромагнитной индукции, если электрический проводник остается неподвижным, а магнитное поле движется вокруг него, то индуцируется электрический ток.

Таким образом, генератор переменного тока использует механическую энергию, создаваемую дизельным двигателем, который приводит в движение ротор для создания магнитного поля, которое перемещается вокруг статора, которое, в свою очередь, генерирует переменный ток.

Топливная система

Топливная система в основном состоит из топливного бака с трубкой, соединяющей его с двигателем. Здесь дизельное топливо может подаваться непосредственно в двигатель, который затем запускает весь процесс, описанный выше. Размер топливного бака в конечном итоге определяет, как долго генератор может оставаться активным.

Наш ассортимент бесшумных генераторов с навесом обычно поставляется с топливными баками, включенными в базовую комплектацию электрогенератора.Если требуется больший объем топлива, мы можем спроектировать и изготовить индивидуальный расширенный базовый топливный бак, или агрегат можно прикрепить к дополнительному отдельно стоящему большому топливному баку.

Для проектов более крупных генераторов, требующих установки генератора в звукоизоляционном кожухе, отдельные топливные системы обычно устанавливаются или располагаются внутри кожуха, под кожухом, а иногда и в обоих случаях.

Регулятор напряжения

Вот самая сложная часть электрогенератора.Регулятор напряжения служит одной довольно очевидной цели: регулировать выходное напряжение. Здесь происходит слишком много всего, чтобы объяснять в одной этой статье, нам, вероятно, понадобится отдельная часть, чтобы описать весь процесс регулирования напряжения.

Проще говоря, это гарантирует, что генератор вырабатывает электричество при хорошем стабильном напряжении. Без него вы бы увидели огромные колебания, зависящие от того, насколько быстро работает двигатель. Излишне говорить, что все используемое нами электрическое оборудование не сможет справиться с таким нестабильным питанием.Итак, эта часть творит чудеса, чтобы все было гладко и устойчиво.

Система охлаждения и выхлопная система

Оба эти компонента играют очень важную роль, и хорошая новость заключается в том, что их легко понять! Система охлаждения помогает предотвратить перегрев вашего генератора. В генераторе выделяется охлаждающая жидкость, которая уравновешивает всю дополнительную тепловую энергию, производимую двигателем и генератором. Затем охлаждающая жидкость забирает все это тепло через теплообменник и выводит его за пределы генератора.

Выхлопная система работает так же, как выхлопная система вашего автомобиля. Он забирает любые газы, производимые дизельным двигателем, выводит их через систему трубопроводов и выпускает их от генераторной установки.

Система смазки

Этот компонент прикрепляется к двигателю и прокачивает через него масло, чтобы все детали работали плавно и не шлифовали друг о друга. Без него двигатель выйдет из строя.

Зарядное устройство

Все дизельные двигатели нуждаются в крошечном маленьком электрическом двигателе, чтобы заставить его работать.Для этого небольшого двигателя требуется аккумулятор, который необходимо зарядить. Зарядное устройство поддерживает его в хорошем состоянии и полностью заряжает от внешнего источника самого генератора.

Панель управления

Здесь просто контролируется и работает генератор. На генераторе с электрическим запуском (или автоматическим запуском) вы найдете здесь целый ряд элементов управления, которые позволяют вам выполнять разные действия или проверять определенные цифры. Это может быть что угодно, от кнопки запуска и переключателя частоты до индикатора топлива двигателя, индикатора температуры охлаждающей жидкости и многого другого.

Рама основного узла

Каждый генератор нужно как-то содержать, и это основная сборочная рама. В нем находится генератор, и на нем построены все его части. Он держит все вместе, и это может быть открытая конструкция или закрытая (с навесом) для дополнительной защиты и шумоподавления. Генераторы для наружной установки обычно помещаются в защитный каркас, устойчивый к атмосферным воздействиям для предотвращения повреждений.

Итак, вот и все, вот как работает электрогенератор.Дизельный двигатель снабжает генератор механической энергией, которая затем преобразуется в электрический ток благодаря магнитному полю, создающему электромагнитную индукцию. Но теперь вы точно знаете, как это происходит, а также со всеми различными частями внутри электрогенератора.

ЛУЧШИЕ ЦЕНЫ на электрогенераторы в Великобритании
Магазин дизельных генераторов Магазин бесшумных генераторов Генераторы для дома

Блог, опубликованный Advanced Diesel Engineering 4 сентября 2018 г.

.

Powering A Generation: Производство электроэнергии

Генерация Электроны

Есть много способов производить электричество. Электроны может течь между некоторыми различными материалами, обеспечивая ток, как в обычная батарея. Будучи надежными и портативными, химические батареи работают вниз быстро. Для обеспечения большого количества стабильной мощности, необходимой для построены современные общества, большие электростанции. Большинство электростанций производить электричество с помощью машины, называемой генератором.

Ротор турбины 1925 г. для генератора Westinghouse, Изображение № 21.035, Коллекция исторических изображений Science Service, Национальный музей американской истории

Генераторы

состоят из двух важных частей: ротор (который вращается) и статор (который остается неподвижным). Генераторы использовать принцип электромагнитной индукции, который использует соотношение между магнетизмом и электричеством. В больших генераторах переменного тока внешняя оболочка с мощными магнитами вращается вокруг неподвижной «арматуры» который обмотан тяжелой проволокой.При движении магниты вызывают электрический разряд. ток в проводе.

Важно понимать, что электричество не добывается и не заготавливается, его нужно производить. И поскольку это не так легко хранится в большом количестве, он должен изготавливаться по мере необходимости. Электричество это форма энергии, но не источник энергии. Различные электростанции использовать различные источники энергии для производства электроэнергии. Два самых распространенных типы - «Тепловые растения» и «Кинетические растения».

Тепловой Генерирующие установки

Тепловые электростанции используют энергию тепла для производства электроэнергии.Вода нагревается в бойлере до состояния высокотемпературного пара. Этот затем пар проходит через турбину, к которой прикреплено множество лопастей вентилятора. к валу. Когда пар движется по лопастям, он заставляет вал вращение. Этот вращающийся вал соединен с ротором генератора, и генератор производит электричество.

Схема термического (масляного сжигание) в системе Hydro-Québec
Copyright, Hydro-Québec

На ископаемом топливе растения

Ископаемое топливо - остатки растений и животный мир, который жил очень давно.Подвержены воздействию высоких температур и давлений за миллионы лет под землей эти останки были преобразованы в формы углерода: уголь, нефть и природный газ. В отличие от самого электричества, ископаемое топливо можно хранить в больших количествах. После 100 лет исследований и развития, установки, работающие на ископаемом топливе, в целом надежны, а проблемы которые действительно происходят, обычно ограничиваются определенной территорией. Многие электрические сети десятилетиями эксплуатировали установки, работающие на ископаемом топливе, и эти установки (теперь полностью оплачено) очень выгодно запускать.Это не только увеличивает прибыль утилита, но снижает прямые затраты для пользователей.

Однако станции, работающие на ископаемом топливе, могут создавать серьезные экологические проблемы. При сжигании этих видов топлива образуется диоксид серы. и загрязнение воздуха оксидом азота, требующее дорогих скрубберов. Сточные Воды из отработанного пара может переносить загрязняющие вещества в водосборники. Даже с очень хороший контроль загрязнения, все еще образуются отходы. Углекислый газ газ и зола являются текущими проблемами.

Кроме того, ископаемое топливо не возобновляемо.На их создание ушли миллионы лет, и в какой-то момент они закончатся. Их извлечение и транспортировка для использования создало экологические проблемы. Открытая добыча угля и разливы нефти в море могут иметь катастрофические последствия по экосистемам.

Когенерация

Нефть стала слишком дорогой для большинства электростанции. Уголь и природный газ в настоящее время дешевы в США и стоят используется чаще. Эти два вида топлива используются более эффективно в «когенерационных» установках.Когенерация - это не новая идея, и использует преимущества того, как работают многие крупные потребители электроэнергии. Многие фабрики в производственном процессе используют пар. Коммунальные предприятия часто производят и продают пар для этих клиентов, а также для запуска собственных генераторов.

Вместо того, чтобы просто сгущать и истощать отработанный пар после его прохождения через турбину, «верхний цикл» когенераторы подают этот полезный товар ближайшим потребителям. «Нижний цикл» когенераторы работают в обратном направлении и используют отработанный пар из промышленных обработка для привода турбин.За счет повторного использования пара тепловой КПД при когенерации растения могут превышать 50%.

Недавно разработанные когенерационные установки использовать новые материалы и конструкции для повышения надежности и контролировать оба термическое и атмосферное загрязнение. Поскольку эти новые технологии разработаны в растения с самого начала, они дешевле в установке. Экономика а возможности когенерационной технологии позволяют многим станциям возвращаться сжигать уголь без превышения стандартов качества воздуха. "Циркулирующий Котлы с псевдоожиженным слоем, селективно-каталитические (и некаталитические) «Редукция» и «Без сброса» систем очистки воды. являются примерами технологий, используемых для контроля различных экологических проблемы.

Комбинированный цикл и биомассы

Некоторые газовые установки могут производить электричество без пар. Они используют турбины, очень похожие на турбины на реактивных самолетах. Вместо сжигания реактивного топлива и создания тяги, однако эти агрегаты сжигают естественные газ и мощность генератора. Газотурбинные генераторы были популярны много лет, потому что их можно быстро запустить в ответ на временные скачки спроса на электроэнергию.Более новый поворот - «комбинированный цикл». завод, который использует газовые турбины таким образом, но затем направляет горячие выхлопной газ в котел, который заставляет пар вращать другой ротор. Этот существенно повышает общую эффективность электростанции.

В дополнение к этим инновациям, некоторые тепловые станции проектируются для сжечь «биомассу». (Показан завод по производству биомассы во Флориде, авторское право на изображение: US Generating). Термин применяется к древесным отходам. или какой-либо другой возобновляемый растительный материал.Например, Okeelanta Cogenration. Завод во Флориде сжигает отходы переработки сахарного тростника операций в течение одной части года, а древесные отходы во время выращивания сезон.

Ядерная Растения

Хотя есть некоторые важные технические (и социальные) отличия, атомные электростанции - это тепловые станции, во многом так же, как и на заводах, работающих на ископаемом топливе. Разница в том, что они генерировать пар, используя тепло ядерного деления, а не сжигая уголь, нефть или газ.Затем пар вращает генератор, как и в других тепловых растения.

Схема атомной станции в Гидро-Квебеке система
, авторское право, Hydro-Québec

Атомные станции не используют большое количество топлива и не часто заправляются топливом, в отличие от угольной станции, которая должна иметь состав топлива, поставляемого регулярно. Тот факт, что парниковые газы и взвешенные в воздухе частицы минимальны при нормальной эксплуатации, что делает атомную энергетику привлекательной для многих, кто обеспокоен качеством воздуха.Сточные Воды горячее, чем на ископаемом заводе, и большие градирни предназначены для решения этой проблемы.

Однако стремление к полевой ядерной власть в США пошатнулась перед лицом озабоченности общественности вопросами безопасности, окружающей среды и экономики. Поскольку было указано больше механизмов безопасности, стоимость строительства и система сложности росли. Кроме того, на заводах обнаружены некоторые неожиданные особенности, например преждевременный износ котельных труб. Инженеры-ядерщики утверждают, что ранние проблемы с ядерной заводов подлежат техническим исправлениям и работают над новыми "по своей сути безопасные »конструкции растений.Противники утверждают, что простое использование урана и плутоний в качестве топлива создает слишком много проблем и рисков, не стоящих никакой пользы от технологии должно быть.

Пока что одна проблема решена проблема утилизации отработавших ядер топлива и загрязненных принадлежностей. которые могут оставаться опасными в течение тысяч лет. Постоянное захоронение в геологически стабильные местоположения - это план, который реализуется в настоящее время, хотя это все еще очень спорный.

Крупные аварии на Три-Майл Остров в 1979 г. и Чернобыль в 1986 г. атомная промышленность, общественные катастрофы.Сохраняющиеся экономические проблемы сделали атомные станции менее привлекательными для инвестиций. Несмотря на то, что он произвел 22% электроэнергии Америки в 1996 г. будущее ядерной энергетики в этой стране было неопределенным и горячо обсуждаемым.

кинетическая Генерирующие установки

Гидроэлектростанции и ветряные мельницы также преобразовывать энергию в электричество. Вместо тепловой энергии используют кинетическая энергия или энергия движения. Движущийся ветер или вода (иногда называемый «белый уголь») вращает турбину, которая, в свою очередь, вращает ротор генератора.Поскольку топливо не сжигается, не происходит загрязнения воздуха. произведено. Ветер и вода - возобновляемые ресурсы, и, хотя есть было много последних технических инноваций, у нас есть долгая история использования эти источники энергии. Однако проблемы существуют даже с этими технологиями.

Гидроэлектрический Растения

В эксплуатации находятся два основных типа гидроэлектростанций. Один тип, завод «русла реки», потребляет энергию от быстро движущегося ток, чтобы раскрутить турбину.Расход воды в большинстве рек может быть разным. широко в зависимости от количества осадков. Следовательно, есть несколько подходящих участки для русловых растений.

Мост гидроэлектрический растения используют резервуар для компенсации периодов засухи и повысить давление воды в турбинах. Эти искусственные озера покрывают большие территории, часто создавая живописные спортивные и развлекательные объекты. Массивные плотины также необходимы для борьбы с наводнениями. В прошлом мало кто задавал вопросы распространенное предположение, что выгоды перевешивают затраты.

Эти расходы связаны с потерей земли. затоплен водохранилищем. Плотины вытеснили людей и уничтожили дикую природу среда обитания и археологические памятники. Прорыв дамбы может иметь катастрофические последствия. Некоторые экологические затрат можно избежать за счет продуманного дизайна; используя рыболовные лестницы для разрешения Одним из хороших примеров является перемещение рыбы вокруг плотины. Однако остаются другие расходы, и протесты против некоторых недавних гидроэнергетических проектов стали столь же злыми как антиядерные протесты.

Особый вид гидроэнергетики называется «ГАЗ».Некоторые негидравлические станции могут использовать периоды низкой потребности (и низких затрат) за счет откачки воды в резервуар. Когда спрос растет, часть этой воды проходит через гидротурбину. для выработки электроэнергии. Поскольку энергоблоки "пиковой нагрузки" (б / у для удовлетворения временных скачков спроса), как правило, дороже в эксплуатации, чем блоки "базовой нагрузки" (которые работают большую часть времени), гидроаккумулирующие установки это один из способов повысить эффективность системы.

Ветер Мощность

Ветропаркам не нужны резервуары и не создают загрязнения воздуха.Небольшие ветряные мельницы могут обеспечить энергией отдельные дома. Воздух несет гораздо меньше энергии, чем вода, однако, гораздо больше это нужно для вращения роторов. Нужны либо несколько очень больших ветряных мельниц или много маленьких, чтобы управлять коммерческой ветроэлектростанцией. В любом случае конструкция затраты могут быть высокими.

Как и русловые ГЭС, там ограниченное количество подходящих мест, где ветер дует предсказуемо. Даже на таких объектах часто приходится проектировать турбины со специальной зубчатой ​​передачей, чтобы ротор вращался с постоянной скоростью в несмотря на переменную скорость ветра.Некоторые находят меньше технических проблем с инсталляциями, способными превратить живописный хребет или превратиться в некрасивую сталь лес, или это может сказаться на птицах.

Альтернатива Поколение

Электростанции других типов не использовать традиционное оборудование для производства электроэнергии. Геотермальные установки заменяют котлы с самой Землей. Фотогальваника (PV) и топливо Ячейки идут дальше, полностью отказываясь от турбогенераторов. Эти альтернативные энергетические технологии разрабатывались уже несколько десятилетий, и сторонники считают, что техническая и политическая ситуация принесет их на рынок.

Геотермальная энергия Растения

Давление, радиоактивный распад и подстилающая Расплавленная порода действительно разогревает глубины земной коры. Яркий Пример тепла, доступного под землей, наблюдается при извержении гейзеров, пар и горячая вода витают высоко в воздухе. Природные источники пара и горячей воды привлекали внимание энергетиков с начала нынешнего века.

При нажатии на эту естественную тепловую энергии, геотермальные электростанции обеспечивают электричество с низким уровнем загрязнения.Есть несколько разных сортов растений, и продукт из геотермальная площадка используется как для отопления, так и для производства электроэнергии. Найти подходящие сайты может быть сложно, хотя из-за технических новшеств происходят, больше сайтов становятся практичными. Использование геотермальных источников также может имеют эффект «выключения» природных гейзеров, и эта возможность необходимо учитывать на этапе планирования.

Солнечная Мощность

Солнечные батареи или "фотоэлектрические батареи" не используйте генератор; они генератор.Обычно собираются панелями, эти устройства используют способность света вызывать ток течь в некоторых веществах. Ряд ячеек соединены вместе, и ток течет от панели, когда на нее попадает солнечный свет. Они не производят загрязнение во время работы, и большинство ученых предсказывают, что запас топлива прослужит не менее 4 миллиардов лет.

Солнечные панели были относительно дорогими сделать, а ночью и в непогоду они конечно работать не будут. Несколько процессы, необходимые для их производства, недавно были поставлены под сомнение с точки зрения окружающей среды.Не весь солнечный свет, падающий на солнечный элемент, превращается в электричество, и повышение эффективности было медленной работой. Тем не менее, идея использования всего этого свободного солнечного света остается мощным двигателем солнечной энергии. мощность.

Топливо Ячейки

Ценится за их полезность на космических кораблях, топливные элементы химически объединяют вещества для производства электроэнергии. В то время как это может звучать очень похоже на батарею, топливные элементы питаются от непрерывный поток топлива.Например, в американском Space Shuttle топливные элементы объединить водород и кислород для производства воды и электричества.

Топливные элементы обычно были дорогими для изготовления и не очень подходят для больших установок. Однако они представляют "модульная" технология в этой способности может быть добавлена ​​в небольшие приращения (5-20 МВт) по мере необходимости, позволяя коммунальным предприятиям сократить капитальные расходы и сроки строительства. Исследования кажутся многообещающими; одна испытательная установка в Йонкерсе, штат Нью-Йорк, может производить 200 кВт с использованием газа, образующегося при работе очистных сооружений.Кроме того, в Японии в качестве центрального источника энергии используются установки на топливных элементах.

Децентрализованная генерация

Максимальная полезность топливных элементов или фотоэлектрических элементов не может находиться в крупных центральных электростанциях. В эпоху до великих сети проводов, охватывающие весь континент, небольшая генерирующая станция на помещения имели экономический смысл для многих деловых и промышленных потребителей. Поскольку двигатели и оборудование были усовершенствованы и разработаны с учетом новое энергоснабжение, больше клиентов электрифицировали свой бизнес и дома.

В начале 20-го -го -го века, малых генерирующих компаний консолидировано и независимых растения медленно исчезли. Просто стало экономнее покупать электроэнергию от централизованного энергоснабжения, а не на месте. Крупные региональные энергетические пулы выросли, поскольку компании объединили свои передачи системы и разделяемые резервные мощности. «Экономия масштаба» стала часы-слова.

Это может измениться в 21 st Века.Поскольку технология производства электроэнергии улучшается, а экология растут опасения, сама концепция крупных централизованных генерирующих станций под вопросом. Например, в большинстве случаев это неэкономично. для обогрева домов и предприятий из центра. Индивидуальные печи обеспечивать теплом отдельные здания за счет топлива системы транспортировки и распределения. Бензиновые или дизельные генераторы обеспечивать децентрализованное электроснабжение зданий в чрезвычайных ситуациях, хотя они не экономичен для штатного питания.Продолжение технических улучшений в топливные элементы или фотоэлектрические элементы могут изменить эту экономику. Эта возможность особенно привлекателен, учитывая стоимость и возражения против строительства. большие линии электропередач.

.

Электрический генератор - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Генератор обычно означает машину, вырабатывающую электрическую энергию. У него есть генераторная головка с проводами, вращающимися внутри магнитного поля. Возникающая в результате электромагнитная индукция заставляет электричество течь по проводам. Гибридные электромобили оснащены генератором, достаточно мощным, чтобы заставить их двигаться. Самые большие генераторы никуда не денутся; они остаются на электростанциях.

Голова генератора может вращаться разными вещами.Некоторые маленькие проворачиваются чьими-то руками или ногами. Более крупные подключены к двигателю. Самые большие используют паровую турбину или гидроэлектростанцию. Некоторые используют энергию ветра. Что бы ни заставляло его вращаться, генератор преобразует эту энергию в электрическую.

Некоторые переносные генераторы имеют двигатель внутреннего сгорания. Они вредны при использовании в помещении, потому что выделяют окись углерода.

Простые генераторы имеют:

  • ротор, являющийся подвижной частью генератора
  • ось
  • магнит
  • щетки

Некоторые виды имеют:

  • коммутатор, который является переключателем, реверсирующим ток
  • блок питания для запуска генератора
.

Как работают электродвигатели?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 25 июля 2020 г.

Щелкните выключателем и мгновенно получите власть - как любили наши предки электродвигатели! Вы можете найти их во всем, начиная с электропоезда с дистанционным управлением автомобили - и вы можете быть удивлены, насколько они распространены. Сколько электрических моторы сейчас в комнате с тобой? Наверное, два в вашем компьютере для начала ездить, а еще один питает охлаждающий вентилятор.Если вы сидите в спальне, вы найдете моторы в фенах и многих игрушки; в ванной - вытяжки и электробритвы; На кухне моторы есть практически во всех устройствах, от стиральных и посудомоечных машин до кофемолок, микроволновых печей и электрических консервных ножей. Электродвигатели зарекомендовали себя как одни из лучших изобретения всех времен. Давайте разберемся и узнаем, как они Работа!

Фото: Даже маленькие электродвигатели на удивление тяжелые.Это потому, что они набиты туго намотанной медью и тяжелыми магнитами. Это мотор от старой электрической газонокосилки. Вещь медного цвета в сторону перед осью, с прорезями, находится коммутатор, удерживающий двигатель вращение в том же направлении (как описано ниже).

Как электромагнетизм заставляет двигатель двигаться?

Основная идея электродвигателя действительно проста: вы помещаете в него электричество с одного конца, а ось (металлический стержень) вращается на другом конце, давая вам возможность управлять машина какая то.Как это работает на практике? Как именно твой преобразовать электричество в движение? Чтобы найти ответ на этот вопрос, у нас есть вернуться во времени почти на 200 лет.

Предположим, вы берете кусок обычного провода, превращаете его в большую петлю, и положите его между полюсами мощной постоянной подковы магнит. Теперь, если вы подключите два конца провода к батарее, провод будет прыгать кратко. Удивительно, когда видишь это впервые. Это прямо как по волшебству! Но есть совершенно научный объяснение.Когда электрический ток начинает течь по проводу, он создает магнитное поле вокруг него. Если разместить провод рядом с постоянным магнит, это временное магнитное поле взаимодействует с постоянным поле магнита. Вы знаете, что два магнита расположены рядом друг с другом либо притягивать, либо отталкивать. Таким же образом временный магнетизм вокруг провода притягивает или отталкивает постоянный магнетизм от магнит, и это то, что заставляет провод подпрыгивать.

Правило левой руки Флеминга

Вы можете определить направление, в котором будет прыгать провод, используя удобная мнемоника (вспомогательная память), называемая правилом левой руки Флеминга (иногда называется Motor Rule).

Вытяните большой, указательный и второй пальцы левой руки. рука так, чтобы все три были под прямым углом. Если вы укажете вторым пальцем в направлении Течения (который течет от положительного к отрицательная клемма АКБ), а Первая палец в направление поля (которое течет с севера на южный полюс магнит), ваш thuMb будет покажите направление, в котором провод Движется.

Это ...

  • Первый палец = Поле
  • SeCond палец = Текущий
  • ЧтМб = Движение

Несколько слов о текущем

Если вас смущает то, что я говорю, что ток течет с положительного на отрицательный, это просто историческое соглашение.Такие люди, как Бенджамин Франклин, помогли разобраться тайна электричества еще в 18 веке считала, что это поток положительных зарядов, так что он перетекал с положительного на отрицательный. Мы называем эту идею условным током. и до сих пор используют его в таких вещах, как правило левой руки Флеминга. Теперь у нас есть лучшие идеи о том, как электричество работает, мы склонны говорить о токе как о потоке электронов от отрицательного к положительному в направлении , противоположном направлению обычного тока.Когда вы пытаетесь вычислить вращение двигателя или генератора, обязательно помните, что ток означает обычный ток , а не поток электронов.

Как работает электродвигатель - теоретически

Фото: Электрик ремонтирует электродвигатель. на борту авианосца. Блестящий металл, который он использует, может выглядеть как золото, но на самом деле это медь, хороший проводник, который намного дешевле. Фото Джейсона Якобовица любезно предоставлено ВМС США.

Связь между электричеством, магнетизмом и движением изначально была открыл в 1820 году французский физик Андре-Мари Ампер (1775–1867), и это основная наука об электродвигателе. Но если мы хотим превратить это удивительное научное открытие в более практическое немного технологий для питания наших электрических косилок и зубных щеток, мы должны пойти немного дальше. Изобретателями, которые сделали это, были англичане Майкл Фарадей (1791–1867). и Уильям Стерджен (1783–1850) и американец Джозеф Генри (1797–1878).Вот как они пришли к своему гениальному изобретению.

Предположим, мы сгибаем нашу проволоку в квадратную U-образную петлю, так что эффективно два параллельных провода, проходящие через магнитное поле. Один из них отводит электрический ток от нас через провод, а другой один возвращает ток обратно. Потому что ток течет в Правило левой руки Флеминга говорит нам два провода будут двигаться в противоположных направлениях. Другими словами, когда мы включите электричество, один из проводов двинется вверх и другой будет двигаться вниз.

Если бы катушка с проволокой могла продолжать двигаться вот так, она бы вращалась постоянно - и мы будем на пути к созданию электрического мотор. Но этого не может произойти с нашей нынешней настройкой: провода будут быстро запутаться. Не только это, но если бы катушка могла вращаться далеко достаточно, что-нибудь еще случится. Как только катушка достигла вертикали положение, он перевернется, и электрический ток будет течь через него в противоположном направлении. Теперь силы на каждого сторона катушки перевернется.Вместо непрерывного вращения в в том же направлении, он пойдет обратно в том же направлении, в котором только что пришел! Представьте себе электропоезд с таким двигателем: он будет держать перетасовки назад и вперед на месте, фактически никогда не в любом месте.

Как работает электродвигатель - на практике

Есть два способа решить эту проблему. Один из них - использовать своего рода электрический ток, который периодически меняет направление, что известно как переменный ток (AC). В виде небольших батарейных двигатели, которые мы используем дома, лучшее решение - добавить компонент называется коммутатором концы катушки.(Не беспокойтесь о бессмысленных технических имя: это немного старомодное слово «коммутация» немного похоже на слово «добираться до работы». Это просто означает изменение взад и вперед в одном и том же путь, который коммутируют, означает путешествовать туда и обратно.) В простейшей форме Коммутатор представляет собой металлическое кольцо, разделенное на две отдельные половины и его задача - реверсировать электрический ток в катушке каждый раз, когда катушка вращается на пол-оборота. Один конец катушки прикреплен к каждая половина коммутатора. Электрический ток от аккумулятора подключается к электрическим клеммам двигателя.Они подают электроэнергию в коммутатор через пару свободных разъемы, называемые щетками, сделанный либо из кусочков графита (мягкий уголь, похожий на карандаш "свинец") или тонкие отрезки упругого металла, который (как название предполагает) "задела" коммутатор. С коммутатор на месте, когда электричество течет по цепи, катушка будет постоянно вращаться в одном и том же направлении.

Работа: упрощенная схема деталей в электрическом мотор.Анимация: как это работает на практике. Обратите внимание, как коммутатор меняет направление тока каждый раз, когда катушка поворачивается. наполовину. Это означает, что сила с каждой стороны катушки всегда толкая в том же направлении, что позволяет катушке вращаться по часовой стрелке.

Такой простой экспериментальный двигатель, как этот, не способен производить большая мощность. Мы можем увеличить усилие поворота (или крутящий момент) что мотор может творить тремя способами: либо у нас может быть больше мощный постоянный магнит, или мы можем увеличить электрический ток протекает через провод, или мы можем сделать катушку так, чтобы в ней было много «витки» (петли) очень тонкой проволоки вместо одного «витка» толстой проволоки.На практике двигатель также имеет постоянный магнит, изогнутый в круглой формы, поэтому он почти касается катушки с проволокой, которая вращается внутри него. Чем ближе магнит и катушка, тем большее усилие, которое может создать двигатель.

Несмотря на то, что мы описали ряд различных частей, вы можете представить двигатель как имеющий всего два основных компонента:

  • По краю корпуса двигателя находится постоянный магнит (или магниты), который остается статичным, поэтому его называют статором двигателя.
  • Внутри статора находится катушка, установленная на оси, которая вращается с высокой скоростью, и это называется ротором. Ротор также включает в себя коммутатор.

Универсальные двигатели

Такие двигатели постоянного тока

отлично подходят для игрушек с батарейным питанием (таких как модели поездов, радиоуправляемые автомобили или электробритвы), но вы не найдете их во многих бытовых приборах. Мелкие бытовые приборы (например, кофемолки или электрические блендеры) обычно используют так называемые универсальные двигатели , которые могут работать от переменного или постоянного тока.В отличие от простого двигателя постоянного тока, универсальный двигатель имеет электромагнит вместо постоянного магнита, и он получает энергию от источника постоянного или переменного тока, который вы питаете:

  • При питании от постоянного тока электромагнит работает как обычный постоянный магнит и создает магнитное поле, которое всегда направлено в одном направлении. Коммутатор меняет направление тока катушки каждый раз, когда катушка переворачивается, как в простом двигателе постоянного тока, поэтому катушка всегда вращается в одном и том же направлении.
  • Однако, когда вы подаете переменный ток, ток, протекающий через электромагнит, и ток, протекающий через катушку , оба, , меняют направление, точно в шаге, поэтому сила, действующая на катушку, всегда в одном направлении, а двигатель всегда вращается по часовой стрелке. или против часовой стрелки.А как насчет коммутатора? Частота тока изменяется намного быстрее, чем вращается двигатель, и, поскольку поле и ток всегда синхронизированы, на самом деле не имеет значения, в каком положении находится коммутатор в любой данный момент.

Анимация: Как работает универсальный двигатель: Электроснабжение питает как магнитное поле, так и вращающуюся катушку. С источником постоянного тока универсальный двигатель работает так же, как и обычный двигатель постоянного тока, как указано выше. При питании от сети переменного тока и магнитное поле, и ток в катушке меняют направление каждый раз, когда изменяется ток питания.Это означает, что сила на катушке всегда направлена ​​в одну сторону.

Фото: Типичный универсальный двигатель: основные части двигателя среднего размера от кофемолки, которая может работать как от постоянного, так и от переменного тока. Серый электромагнит по краю - это статор (статическая часть), и он питается от катушек оранжевого цвета. Обратите внимание на прорези в коллекторе и прижимающиеся к нему угольные щетки, которые обеспечивают питание ротора (вращающейся части). Асинхронные двигатели в таких вещах, как электрические железнодорожные поезда, во много раз больше и мощнее, чем эти, и всегда работают с использованием переменного тока высокого напряжения (AC) вместо постоянного тока низкого напряжения (DC) или бытового переменного тока умеренного низкого напряжения. который приводит в действие универсальные двигатели.

Электродвигатели прочие

В простых двигателях постоянного тока и универсальных двигателях ротор вращается внутри статора. Ротор представляет собой катушку, подключенную к источнику электроэнергии, а статор - это постоянный магнит или электромагнит. Большие двигатели переменного тока (используемые в таких вещах, как заводские машины) работают несколько иначе: они пропускают переменный ток через противоположные пары магнитов, чтобы создать вращающееся магнитное поле, которое «индуцирует» (создает) магнитное поле в роторе двигателя, вызывая это вращаться.Подробнее об этом вы можете прочитать в нашей статье об асинхронных двигателях переменного тока. Если вы возьмете один из этих асинхронных двигателей и «развернете» его так, чтобы статор фактически превратился в длинную непрерывную дорожку, ротор может катиться по нему по прямой. Эта гениальная конструкция известна как линейный двигатель, и вы найдете ее в таких вещах, как заводские машины и плавучие железные дороги «маглев» (магнитная левитация).

Еще одна интересная конструкция - бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC). Статор и ротор эффективно меняются местами, при этом несколько железных катушек статичны в центре и постоянный магнит вращается вокруг них, а коммутатор и щетки заменены электронной схемой.Вы можете прочитать больше в нашей основной статье о мотор-редукторах. Шаговые двигатели, которые вращаются на точно контролируемые углы, представляют собой разновидность бесщеточных двигателей постоянного тока.

.

8 доступных генераторов своими руками, которые ваша электрическая компания презирает

Невозможно перечислить все причины, по которым вы хотите построить генератор своими руками.

Может быть, вы готовитесь к долгосрочной чрезвычайной ситуации и хотите, чтобы вырабатывал собственную электроэнергию, если сеть выйдет из строя.

Может быть, вы живете в хижине в дикой местности, поддерживаемой землей, поддерживается матерью-природой.

Возможно, вы мечтаете о автономной независимости и самостоятельности.

Может быть, вы хотите сэкономить несколько долларов на счетах за электричество или даже полностью избавиться от них.

Может быть, вам не хочется тратить деньги на что-то вроде генератора энергии Patriot.

Или, может быть, вы хотите сделать это ради чистого удовольствия от создания функциональной науки.

Независимо от причины, цель всегда одна и та же; для производства и потребления собственного электричества.

Теперь для проживания вне сети электричество не требуется.Вы можете без него отключиться от сети. Без него люди выживали по всему миру десятки тысяч лет.

Можно разбить лагерь и прокормиться без электричества. Вместо лампочек используйте свечи. Забудьте о печи, используйте тепло камина. Вместо духовки используйте дровяную печь и толстые одеяла. Вы можете сделать это с правильным набором книг по выживанию и ноу-хау лесника.

Но электричество значительно облегчает жизнь.И большинство согласятся, что от этого становится лучше.

Например, холодильник и морозильная камера - очень трудные приспособления для жизни в нашем современном обществе.

Но электричество - это средство выживания, как и любой другой, просто нематериальное и нематериальное. Но чрезвычайно полезно.

Электричество - это универсальный инструмент, который помогает достичь многих целей, связанных с выживанием. Тепло, свет, готовка, развлечения, общение, строительство.

Приложения бесконечны.

Самое приятное то, что для сборки генераторов своими руками не требуется интеллекта Никола Тесла.

Или даже степень в области электротехники.

Вы можете купить генераторы энергии и установить их у себя в собственности. Или вы можете построить свой собственный. Генераторы своими руками - чрезвычайно полезные инструменты. И они могут даже способствовать повышению устойчивости вашего автономного форпоста.

Создание собственного генератора - это навык, который имеет огромное значение в ситуации «SHTF».Даже если вы не планируете делать генератор своими руками сегодня, просто знание того, «как» - это ценный навык, которым вы должны располагать.


В качестве способа познакомить вас с навыками выживания, мы раздаем наш # 78 Item Complete Prepper Checklist. Щелкните здесь, чтобы получить бесплатную копию .

Принципы производства электроэнергии


Прежде чем мы перейдем к различным генераторам, которые вы можете построить своими руками, давайте рассмотрим общую концепцию.Все электрические генераторы основаны на одних и тех же основных принципах. Итак, это действительно важные концепции, которые необходимо понять.

Каждый раз, когда вы используете электричество, вы используете энергию, полученную откуда-то еще. Будь то угольная электростанция, водопровод или ветер, энергия исходит из другого вида энергии.

Вы конвертируете один вид энергии ( ветра, воды, геотермальной энергии, горения) в другой (, электричество, ).

Так как же превратить энергию движущейся воды в электрическую энергию, хранящуюся в батарее?

Независимо от того, какие именно генераторы вы собираетесь построить, эти две детали очень важны: статор и ротор.

Статор - это неподвижная оболочка, в которой находится ротор, который вращается внутри статора. Ротор наполнен магнитами, которые при вращении внутри статора генерируют электрический ток.

Этот ток улавливается встроенными катушками статора и передается в накопитель.

Теперь для хранения электроэнергии, вырабатываемой статором и ротором, вам понадобится аккумулятор.

Существует множество коммерческих аккумуляторов, предназначенных исключительно для хранения энергии собственного производства.По сути, чем больше батарея, тем больше энергии вы можете сохранить.

Если вы планируете часто использовать генератор, я бы порекомендовал приобрести большую батарею. Один со значительным потенциалом хранения энергии. Или, что еще лучше, группа батарей, соединенных последовательно.

Если вам нужно электричество от сети для зарядки фотоаппарата и фонарика, идеально подойдут небольшие батарейки.

Теперь можно собрать собственную батарею, но лично я предпочитаю вернуть старую батарею к нормальной жизни. Это проще и менее опасно.

Если вы хотите узнать, как восстановить старые батареи, ознакомьтесь с этим курсом по восстановлению батарей EZ.


В качестве способа познакомить вас с навыками выживания, мы раздаем наш # 78 Item Complete Prepper Checklist. Щелкните здесь, чтобы получить бесплатную копию .

Изготовление самодельных генераторов своими руками - 8 лучших решений


Есть несколько способов снять шкуру с кошки.Правильно? Если вы хотите электричество своими руками, вы можете смотреть в небо, смотреть на море, смотреть в землю, заглядывать в свой гараж…

Потенциал производства электроэнергии есть повсюду.

Это хорошо, потому что в любой ситуации есть возможность выработки электроэнергии. Вам просто нужно понять, как это использовать.

По этой причине я составил очень краткий, но исчерпывающий список генераторов DIY.

1 - Велогенератор:

Я поставил его первым, потому что это очень простая идея.

Поворачивая шестерни ( или колесо ) вашего велосипеда, вы превращаете его в ротор. Таким образом, вы можете одновременно производить электричество и тренироваться.

Нужно вскипятить воду? Нет проблем, потратите двадцать минут на самодельный велосипедный генератор , и вы готовите!

Нужна лампа для чтения? Нажмите на педаль во время чтения, и у вас будет свет, пока вы находитесь на велосипеде!

Очевидно, это требует физического труда. Вы не будете обогревать большой дом с помощью велосипедного генератора.Но если вам нужно электричество для небольших быстрых задач, велосипедный генератор - отличный способ решить эту проблему.

Для этой установки вам даже не понадобится целый велосипед - вы можете собрать велосипедный генератор своими руками, используя старые детали велосипеда. Таким образом, нет необходимости разбирать ваш любимый велосипед.

В следующем видео они используют двигатель беговой дорожки для преобразования энергии ног в электрическое напряжение, а здесь вы можете получить двигатель беговой дорожки.


2 - Гидроэлектрический генератор:

Я собираюсь пойти дальше и назвать гидроэнергетику ЛУЧШИМ вариантом в этом списке.Потому что надежен, стабилен и чрезвычайно эффективен.

Гидроэлектроэнергия используется тысячи и тысячи лет. Древние греки были впервые приписаны превращению движущейся воды в измельченную пшеницу. Они не использовали электричество, но они использовали энергию. Они превратили проточную воду в полезное занятие по производству муки.

Какая именно концепция производства гидроэлектроэнергии?

Гидравлические колеса - самый популярный способ получения гидроэлектроэнергии.Помещая колесо в движущуюся воду, движение воды передается прялке. Затем это колесо прикрепляется к ротору. И энергия накапливается статором перед передачей в батарею.

Многие ручьи и реки текут с почти постоянной скоростью. Таким образом, гидроэлектроэнергия вырабатывается круглосуточно - эффективно и рационально.

К сожалению, построить и установить действующую гидроэлектростанцию ​​самому сложно. Не невозможно, но требует большой предусмотрительности, подготовки и планирования.

И, конечно же, поблизости нужен проточный водоем. Таким образом, они не зависят от местоположения, что делает их относительно редкими.


3 - Энергия ветра:

Сразу после гидроэнергетики ветер является одним из лучших вариантов.

Основная идея та же - большие лопасти улавливают импульс ветра и передают его на ротор / статор.

К сожалению, ветряные турбины представляют проблему для обычного Джо. Обычно они требуют постоянного ухода и обслуживания.

Вот почему на большинстве крупных ветряных электростанций работает команда высококвалифицированных инженеров. Их специально обучили управлению этими ветряными турбинами. Но становится легче.

Самый важный аспект установки ветряной турбины - это инвестиции в эффективную установку ротора / статора. Установка турбины, позволяющая улавливать как можно больше ветра.

Однако это действительно работает только в ветреных регионах. Ветер не принесет вам никакой пользы, если вы живете в месте, где воздух постоянно неподвижен ( или даже непредсказуемо ).

Если вы хотите, чтобы ваш ветряной электрогенератор, сделанный своими руками, окупился, вам понадобится много стабильных и надежных ветров.


А вот подробное видео, как превратить старую аккумуляторную дрель в ветряную турбину.


Дополнительным преимуществом энергии ветра и воды является их экологическая устойчивость. Использование этих природных ресурсов (ветер и поток воды ) для производства электроэнергии не приводит к выбросу загрязняющих веществ в процесс.


В качестве способа познакомить вас с навыками выживания, мы раздаем наш # 78 Item Complete Prepper Checklist. Щелкните здесь, чтобы получить бесплатную копию .

4 - Ручной генератор:

У меня есть фонарик, который не требует зарядки и смены батарей. Это ручной фонарик.

Все, что вам нужно сделать, это повернуть ручку, пока вы не создадите достаточное трение, чтобы привести вещь в действие. Это основной тип ручного кривошипного генератора, и тот, который вы можете построить, аналогичен ему.

Это электрическое поколение похоже на велосипедный генератор. Он преобразует энергию человека в электрическую.Другими словами, вы получаете то, что вкладываете в это.

Если вам нужно экономить калории из-за недостатка еды, ручной генератор - плохой выбор. Но если вы потерялись в море и вам нужно подать сигнал о помощи, вам очень пригодится ручной генератор света.

Это ситуативно - ручные генераторы - не лучший вариант, , но они подойдут в крайнем случае.

Вот видео о том, как превратить старую аккумуляторную дрель в ручной генератор, сделанный своими руками.


5 - Компостный теплогенератор

Как насчет выработки тепла из отходов?

Тепло - это не электричество , однако тепло - это форма энергии, которая очень полезна.

Также интересно иметь возможность использовать компостные материалы ( древесных стружек, обрезки травы, мульчу, сено и т. Д. ) для генерирования большого количества тепла. Тепло можно использовать для обогрева небольшого дома, теплицы, или даже горячей ванны.


Единственное предостережение: вам необходимо запустить насос для циркуляции воды.Таким образом, хотя эта установка создает тепло, для ее работы требуется некоторое количество энергии.


6 - Генератор атмосферной энергии

Наша атмосфера полна этой потенциальной электрической энергии, ожидающей своего использования. Но вот в чем проблема: как использовать эту энергию для использования и потребления?

Можно генерировать небольшие количества «свободной» энергии, но ничего из того, что я знаю, не было изобретено для этого в больших масштабах . Однако это источник энергии, за которым нужно следить, потому что в нашем современном мире постоянно создаются и разрабатываются новые изобретения.


7 - Солнечная энергия

Все знают о солнечной энергии, и на самом деле многие дома полностью или частично питаются от солнечной энергии.

Сейчас солнечные лучи свободны, но собирать их и преобразовывать в полезную энергию - нет.

Тем не менее, вы можете значительно сократить расходы на установку солнечной системы, если вы понимаете, как она работает и как построить свою собственную солнечную энергетическую систему.


Если вы хотите правильно настроить систему для самостоятельной работы с солнечной энергией, , ознакомьтесь с "Backyard Revolution".

  • Неважно , если у вас нет денег, чтобы потратить на нелепую готовую систему стоимостью 20 тысяч долларов.
  • не имеет значения, если у вас нет времени или терпения, чтобы пройти через испытания и ошибки.
  • Неважно , если вы никогда раньше ничего не строили ( даже стул IKEA )

Это просто, легко и дешево - возможно, это лучший генератор DIY на рынке сегодня!

Щелкните здесь, чтобы узнать больше

8 - Генератор биогаза

Общая идея генератора биогаза довольно проста.Вам просто нужен источник органических отходов, таких как сельскохозяйственных отходов, , навоза, , коммунальных отходов, , растительного материала, сточных вод, , зеленых отходов , или пищевых отходов, . Затем вы берете эти органические отходы и помещаете их в большой контейнер или резервуар, который называется варочным котлом.

В варочный котел вы заполняете его органическим материалом и водой в определенном соотношении.

При разложении органических отходов выделяется тепло и газ.

Этот биогаз может затем приводить в действие генератор , который затем преобразует дешевый ( часто бесплатный ) биогаз «отходы» в электричество.


Если это похоже на установку, вы хотите получить какие-то чертежи для сборки, попробуйте Liberty Generator.

Электричество своими руками для выживания

Очевидно, что электричество облегчает жизнь. Качество человеческой жизни во всем мире резко возросло, когда она стала общим ресурсом.

Но для иллюстративных целей вот краткий список приложений электричества для выживания:

Тепло -

Во-первых, наиболее важным использованием электричества для выживания является способность генерировать тепло.Особенно в зимние месяцы и в более прохладных регионах.

Наличие метода быстрого и эффективного обогрева вашего убежища меняет правила игры.

Кулинария -

Благодаря электричеству вам не придется разжигать огонь каждый раз, когда вы хотите готовить. Также не нужно держать под рукой большой запас сухих дров (, хотя я очень рекомендую ).

Но жизнь легче, если использовать конфорки, электрические сковороды, тостеры или мультиварки. Все это значительно упрощает приготовление еды.

Это еще более важно, чтобы уметь готовить пищу в критической ситуации.

Освещение -

Аварийные свечи и газовые фонари вызывают ностальгию и работают в более короткие сроки. Но все мы знаем, что это не самый эффективный или самый действенный способ осветить комнату.

Современные светодиодные электрические лампы потребляют очень мало энергии и служат очень долго. Есть также много вариантов перезаряжаемых фонарей, фонариков и ламп.Это эффективно и безопасно для окружающей среды.

Развлечения -

Хотите верьте, хотите нет, но развлечения могут быть столь же ценным средством выживания, как и свежие продукты, потому что они сохраняют ваше рассудок, что бесценно в ситуации выживания. Черт возьми, здравомыслие - ценный ресурс в любой ситуации.

Зарядка мобильного телефона или небольшого радиоприемника может превратить несчастные обстоятельства в более терпимые.

Конечно, библиотека книг о выживании и игральных карт на выживание также является развлечением без электричества.

Кино / фотография -

Камеры и оборудование для съемки используют электричество и для работы требуются батареи. Поэтому, если вам нужно дождаться выстрела, вам, возможно, придется использовать небольшой самодельный генератор энергии для зарядки и питания вашего оборудования.

Torturing Your Enemies -

Вы смотрели фильм Taken? Ну, в нем Лиам Нисон использует автомобильный аккумулятор, чтобы пытать и допросить похитителей своей дочери. Это довольно жестоко - , но, черт возьми, свою работу он выполняет.

В любом случае, если вам нужна форма «расширенного допроса», электричество ее предлагает.


В качестве способа познакомить вас с навыками выживания, мы раздаем наш # 78 Item Complete Prepper Checklist. Щелкните здесь, чтобы получить бесплатную копию .

Последнее слово

Электричество - один из самых эффективных инструментов выживания, когда-либо использовавшихся человеком. Это облегчает жизнь на Земле. Мы используем его для достижения бесконечного количества целей.

И что самое приятное, энергия повсюду - она ​​ждет вас и ваших генераторов DIY.

Извлеките его из ветра или воды, используйте свою физическую силу или перенесите ее из другого источника энергии.

Если вы поймете концепцию сбора энергии, вы далеко пойдете. Если вы запомните эти принципы, у вас будет возможность построить генератор с нуля практически в любом месте.

Теперь это уверенность в себе.


В качестве способа познакомить вас с навыками выживания, мы раздаем наш # 78 Item Complete Prepper Checklist. Щелкните здесь, чтобы получить бесплатную копию .
Помни: готовься, адаптируйся и побеждай,
«На всякий случай» Джек

P.s. Вы знаете, где находится ближайший ядерный бункер от вашего дома?

В США есть много абсолютно бесплатных природных ядерных убежищ. И один из них находится рядом с вашим домом.

Щелкните здесь, чтобы увидеть ближайший к вашему дому природный ядерный бункер?

Нажмите на изображение выше, чтобы узнать, где вам нужно укрыться.

Связанные

.

Смотрите также