Sähkögeneraattori on kone tai laitteisto, joka on suunniteltu muuttamaan ei-sähköistä energiaa sähköenergiaksi: mekaaninen energia sähköenergiaksi, kemiallinen energia sähköenergiaksi, lämpöenergia sähköenergiaksi jne. Nykyään, kun sanomme sanan "generaattori", tarkoitamme mekaanista muuntajaa energia - sähköksi.

Tämä voi olla diesel- tai bensiinikäyttöinen kannettava generaattori, ydinvoimalaitoksen generaattori, autogeneraattori, kotitekoinen generaattori asynkronisesta sähkömoottorista tai hidaskäyntinen generaattori pienitehoiseen tuuliturbiiniin. Artikkelin lopussa tarkastellaan kahta yleisintä generaattoria esimerkkeinä, mutta ensin puhumme niiden toiminnasta.

Tavalla tai toisella, fysikaalisesta näkökulmasta katsottuna, kunkin mekaanisen generaattorin toimintaperiaate on sama: kun magneettikentän linjat ylittävät johtimen, tässä johtimessa tapahtuu induktio-EMF. Johtimen ja magneettikentän keskinäiseen liikkeeseen johtavan voiman lähteet voivat olla erilaisia ​​prosesseja, mutta sen seurauksena generaattorista on aina saatava EMF ja virta kuorman tehostamiseksi.

Sähkögeneraattorin toimintaperiaate - Faradayn laki

Sähkögeneraattorin toimintaperiaatteen löysi vuonna 1831 englantilainen fyysikko Michael Faraday. Myöhemmin tätä periaatetta kutsuttiin Faradayn laiksi. Se koostuu siitä, että kun johdin ylittää kohtisuoran magneettikentän, tämän johtimen päissä syntyy potentiaaliero.

Ensimmäisen generaattorin rakensi Faraday itse löytämänsä periaatteen mukaan, se oli "Faraday-levy" - yksinapainen generaattori, jossa kuparilevy pyörii hevosenkengän muotoisen magneetin napojen välissä. Laite antoi merkittävän virran matalalla jännitteellä.

Myöhemmin havaittiin, että generaattoreiden yksittäiset eristetyt johtimet ovat käytännön kannalta paljon tehokkaampia kuin kiinteä sähköä johtava levy. Ja nykyaikaisissa generaattoreissa käytetään nyt juuri staattorikäämityksiä (yksinkertaisimmassa esittelytapauksessa lankakela).

Laturi

Valtaosa nykyaikaisista generaattoreista on synkronisia vaihtovirtageneraattoreita. Niissä on staattorissa ankkurikäämitys, josta tuotettu sähköenergia ohjataan pois. Roottorin päällä on kenttäkäämi, johon johdetaan tasavirtaa liukurengasparin kautta pyörivän magneettikentän saamiseksi pyörivästä roottorista.

Sähkömagneettisen induktion ilmiöstä johtuen, kun roottori pyörii ulkoisesta käytöstä (esimerkiksi polttomoottorista), sen magneettivuo ylittää vuorotellen jokaisen staattorikäämin vaiheen ja indusoi siten niissä EMF:n.

Useimmiten on kolme vaihetta, ne ovat fyysisesti siirtyneet ankkuriin suhteessa toisiinsa 120 astetta, joten saadaan kolmivaiheinen sinimuotoinen virta. Vaiheet voidaan kytkeä "tähti"- tai "kolmio"-piirin mukaan.

Sinimuotoinen EMF-taajuus f on verrannollinen roottorin nopeuteen: f = np / 60, missä - p on roottorin magneettisten plusparien lukumäärä, n on roottorin kierrosten lukumäärä minuutissa. Tyypillisesti roottorin maksiminopeus on 3000 rpm. Jos kytket kolmivaiheisen tasasuuntaajan tällaisen synkronisen generaattorin staattorikäämiin, saat tasavirtageneraattorin (näin muuten kaikki autogeneraattorit toimivat).

Kolmen koneen synkroninen generaattori

Tietysti klassisella synkronisella generaattorilla on yksi vakava haitta - roottorissa on liukurenkaat ja harjat niiden vieressä. Harjat kipinöivät ja kuluvat kitkan ja sähköeroosion vuoksi. Tämä ei ole sallittua räjähdysvaarallisessa ympäristössä. Siksi ilmailussa ja dieselgeneraattoreissa kosketuksettomat synkroniset generaattorit, erityisesti kolmen koneen generaattorit, ovat yleisempiä.

Kolmen koneen laitteissa on kolme konetta yhdessä kotelossa: esiherätin, heräte ja generaattori - yhteisellä akselilla. Esiherätin on synkroninen generaattori, se viritetään akselilla olevista kestomagneeteista, jonka tuottama jännite johdetaan virittimen staattorikäämiin.

Herättimen staattori vaikuttaa roottorin käämiin, joka on kytketty siihen kiinnitettyyn kolmivaiheiseen tasasuuntaajaan, josta generaattorin päävirityskäämi saa virran. Generaattori tuottaa virtaa staattorissaan.

Kaasu-, diesel- ja bensiinigeneraattorit

Nykyään se on hyvin yleistä kotitalouksissa, joissa käyttömoottorina käytetään polttomoottoria - polttomoottoria, joka siirtää mekaanisen pyörimisen generaattorin roottoriin.

Nestekäyttöisissä generaattoreissa on polttoainesäiliöt, kaasugeneraattorit - sinun on syötettävä polttoainetta putkilinjan kautta niin, että sitten kaasu syötetään kaasuttimeen, jossa se muuttuu kiinteäksi osaksi polttoaineseosta.

Polttoaineseos palaa kaikissa tapauksissa mäntäjärjestelmässä, jolloin kampiakseli pyörii. Tämä on samanlainen kuin auton moottorin toiminta. Kampiakseli pyörittää kosketuksettoman synkronisen generaattorin (vaihtovirtageneraattorin) roottoria.

Andrei Povny

Generaattori on laite, joka tuottaa tuotetta, sähköä tai sähkömagneettista, sähköistä, ääntä, valovärähtelyä ja pulssia. Toimintojensa mukaan ne voidaan jakaa tyyppeihin, joita tarkastelemme alla.

DC generaattori

Tasavirtageneraattorin toimintaperiaatteen ymmärtämiseksi on tarpeen selvittää sen pääominaisuudet, nimittäin pääsuureiden riippuvuudet, jotka määräävät laitteen toiminnan käytetyssä herätepiirissä.

Pääsuure on jännite, johon vaikuttavat generaattorin pyörimisnopeus, virran heräte ja kuormitus.

Tasavirtageneraattorin toimintaperiaate riippuu energian jaon vaikutuksesta päänavan magneettivuon ja vastaavasti kollektorista saadusta jännitteestä, jossa harjojen asento on vakio. Laitteissa, jotka on varustettu lisäpylväillä, elementit on järjestetty siten, että virran osuus on täysin sama kuin geometrinen neutraalisuus. Tästä johtuen se liikkuu ankkurin pyörimislinjaa pitkin optimaalisen kommutoinnin asentoon, minkä jälkeen harjanpitimet kiinnitetään tähän asentoon.

Laturi

Vaihtovirtageneraattorin toimintaperiaate perustuu mekaanisen energian muuntamiseen sähköenergiaksi johtuen lankakelan pyörimisestä luodussa magneettikentässä. Tämä valaisin koostuu kiinteästä magneetista ja lankakehyksestä. Jokainen sen pää on liitetty toisiinsa liukurenkaalla, joka liukuu sähköä johtavan hiiliharjan yli. Tällaisen piirin johdosta sähköinen indusoitunut virta alkaa kulkea sisempään liukurenkaaseen sillä hetkellä, kun puolet siihen liittyvästä kehyksestä kulkee magneetin pohjoisnavan ohi ja päinvastoin ulkorenkaaseen sillä hetkellä, kun toinen osa kulkee pohjoisnavan ohi.

Taloudellisin tapa, johon laturin toimintaperiaate perustuu, on vahva teho. Tämä ilmiö saadaan aikaan käyttämällä yhtä magneettia, joka pyörii suhteessa useisiin käämiin. Jos se työnnetään lankakelaan, se indusoi sähkövirran, jolloin galvanometrin neula poikkeaa "0"-asennosta. Kun magneetti on poistettu renkaasta, virta muuttaa suuntaa ja laitteen nuoli alkaa poiketa toiseen suuntaan.

Auton generaattori

Useimmiten se löytyy moottorin etuosasta, suurin osa työstä on kampiakselin pyörittäminen. Uusissa autoissa on hybridityyppi, joka toimii myös käynnistimenä.

Autogeneraattorin toimintaperiaate on kytkeä sytytysvirta päälle, jossa virta liikkuu liukurenkaita pitkin ja ohjataan alkaliyksikköön ja menee sitten herätekelaukseen. Tämän toimenpiteen seurauksena syntyy magneettikenttä.

Yhdessä kampiakselin kanssa roottori aloittaa työnsä, mikä luo aaltoja, jotka tunkeutuvat staattorin käämiin. Vaihtovirta alkaa näkyä takaisinkelauslähdössä. Kun generaattori toimii itseherätystilassa, pyörimisnopeus kasvaa tiettyyn arvoon, jolloin tasasuuntaajayksikössä vaihtojännite alkaa muuttua vakioksi. Viime kädessä laite tarjoaa kuluttajille tarvittavan sähkön ja akku - virran.

Autogeneraattorin toimintaperiaate on muuttaa kampiakselin nopeutta tai muuttaa kuormaa, jolla jännitteensäädin kytkeytyy päälle, se ohjaa aikaa, jolloin herätekelaus kytketään päälle. Ulkoisten kuormien pienentyessä tai roottorin pyörimisnopeuden lisääntyessä virityskäämin käynnistysaika lyhenee merkittävästi. Sillä hetkellä, kun virta kasvaa niin paljon, että generaattori ei kestä, akku alkaa toimia.

Nykyaikaisissa autoissa kojelaudassa on merkkivalo, joka ilmoittaa kuljettajalle generaattorin mahdollisista poikkeamista.

Sähkögeneraattori

Sähkögeneraattorin toimintaperiaate on mekaanisen energian käsittely sähkökenttään. Tärkeimmät tällaisen voiman lähteet voivat olla vesi, höyry, tuuli ja polttomoottori. Generaattorin toimintaperiaate perustuu magneettikentän ja johtimen yhteiseen vuorovaikutukseen, nimittäin kehyksen pyörimishetkellä magneettisen induktion linjat alkavat ylittää sen, ja tällä hetkellä ilmestyy sähkömotorinen voima. . Se saa virran kulkemaan rungon läpi liukurenkaiden avulla ja virtaamaan ulkoiseen piiriin.

Varastogeneraattorit

Nykyään invertterigeneraattori on tulossa erittäin suosituksi, jonka periaatteena on luoda autonominen virtalähde, joka tuottaa korkealaatuista sähköä. Tällaisia ​​laitteita käytetään sekä tilapäisinä että pysyvinä virtalähteinä. Niitä käytetään useimmiten sairaaloissa, kouluissa ja muissa laitoksissa, joissa ei pitäisi esiintyä pienimpiäkään jännitepiikkejä. Kaikki tämä voidaan saavuttaa käyttämällä invertterigeneraattoria, jonka toimintaperiaate perustuu pysyvyyteen ja noudattaa seuraavaa kaaviota:

1. Suurtaajuisen vaihtovirran tuottaminen.
2. Tasasuuntaajan ansiosta vastaanotettu virta muunnetaan tasavirraksi.
3. Sitten muodostuu virran kertymistä akkuihin ja sähköaaltojen värähtelyt stabiloituvat.
4. Vakioenergia muutetaan invertterin avulla vaaditun jännitteen ja taajuuden vaihtovirraksi ja syötetään sitten käyttäjälle.

Diesel generaattori

Dieselgeneraattorin toimintaperiaate on muuntaa polttoaineen energia sähköksi, jonka päätoimet ovat seuraavat:

• kun polttoaine tulee dieselmoottoriin, se alkaa palaa, minkä jälkeen se muuttuu kemikaalista lämpöenergiaksi;
• kampimekanismin läsnäolon vuoksi lämpövoima muunnetaan mekaaniseksi, tämä kaikki tapahtuu kampiakselissa;
• roottorin avulla saatu energia muunnetaan sähköenergiaksi, jota tarvitaan lähdössä.

Synkroninen generaattori

Synkronisen generaattorin toimintaperiaate perustuu staattorin ja roottorin magneettikentän pyörimisen samaan puhtauteen, joka muodostaa magneettikentän yhdessä napojen kanssa ja se ylittää staattorin käämin. Tässä yksikössä roottori on kestoelektromagneetti, jonka napojen lukumäärä voi alkaa 2:sta tai suuremmasta, mutta niiden on oltava 2:n kerrannaisia.

Kun generaattori käynnistetään, roottori luo heikon kentän, mutta nopeuden lisäämisen jälkeen virityskäämiin alkaa ilmaantua suuri voima. Tuloksena oleva jännite syötetään automaattisen ohjausyksikön kautta laitteeseen ja ohjaa lähtöjännitettä magneettikentän muutosten vuoksi. Generaattorin pääperiaate on lähtevän jännitteen korkea stabiilius, mutta haittana on merkittävä ylivirran mahdollisuus. Jopa negatiivisiin ominaisuuksiin voit lisätä harjakokoonpanon läsnäolon, joka on silti huollettava tiettyyn aikaan, ja tämä itsessään aiheuttaa lisäkustannuksia.

Asynkroninen generaattori

Generaattorin toimintaperiaate on olla jatkuvasti jarrutustilassa roottorin kanssa, joka pyörii ajoissa, mutta silti samassa asennossa kuin staattorin magneettikenttä.

Käämitystyypistä riippuen roottori voi olla vaihe- tai oikosulkuinen. Apukäämin avulla syntynyt pyörivä magneettikenttä alkaa indusoida sitä roottoriin, joka pyörii sen mukana. Taajuus ja jännite lähdössä riippuvat suoraan kierrosten lukumäärästä, koska magneettikenttää ei säädetä ja se pysyy muuttumattomana.

Sähkökemiallinen generaattori

Siellä on myös sähkökemiallinen generaattori, jonka laite ja toimintaperiaate on tuottaa vedystä sähköenergiaa autossa sen liikkumiseen ja kaikkien sähkölaitteiden virransyöttöön. Tämä laite on kemiallinen siinä mielessä, että se tuottaa energiaa hapen ja vedyn reaktiolla, jota käytetään polttoaineen tuottamiseen kaasumaisessa tilassa.

Akustinen melugeneraattori

Akustisen melugeneraattorin toimintaperiaate on suojata organisaatioita ja yksilöitä keskustelujen ja erilaisten tapahtumien salakuuntelulta. Niitä voidaan seurata ikkunoiden, seinien, ilmanvaihtojärjestelmien, lämmitysputkien, radiomikrofonien, langallisten mikrofonien ja laserpoimintalaitteiden kautta ikkunoista tulevan akustisen tiedon saamiseksi.

Siksi yritykset käyttävät hyvin usein luottamuksellisten tietojensa suojaamiseen generaattoria, jonka laite ja toimintaperiaate on virittää laite tietylle taajuudelle, jos se on tiedossa, tai tietylle alueelle. Sitten luodaan yleinen kohinasignaali. Tätä varten itse laitteessa on vaaditun tehon melugeneraattori.

On myös melualueella olevia generaattoreita, joiden ansiosta voit peittää hyödyllisen äänisignaalin. Tämä sarja sisältää kohinaa tuottavan lohkon sekä sen vahvistimet ja akustiset säteilijät. Suurin haitta tällaisten laitteiden käytössä on neuvottelujen aikana ilmenevät häiriöt. Jotta laite selviytyisi täysin työstään, neuvotteluja tulisi käydä vain 15 minuuttia.

Jännitteensäädin

Jännitesäätimen toimintaperiaate perustuu sisäisen verkon energian ylläpitämiseen kaikissa toimintatavoissa generaattorin roottorin kierrostaajuuden, ympäristön lämpötilan ja sähkökuormituksen vaihtelevilla muutoksilla. Tämä laite voi suorittaa myös pieniä toimintoja, nimittäin suojata generaattorikoneiston osia mahdolliselta hätäasennustilalta ja ylikuormitukselta, liittää automaattisesti virityskäämityspiirin junajärjestelmään tai signaloida laitteen hätäkäytöstä.

Kaikki tällaiset laitteet toimivat saman periaatteen mukaisesti. Generaattorin jännitteen määräävät useat tekijät - ampeeri, roottorin nopeus ja magneettivuo. Mitä pienempi generaattorin kuormitus ja korkeampi nopeus, sitä suurempi on laitteen jännite. Virityskäämin suuremman virran vuoksi magneettivuo alkaa kasvaa ja sen mukana generaattorin jännite, ja virran pienentyessä myös jännite laskee.

Tällaisten generaattoreiden valmistajasta riippumatta ne kaikki normalisoivat jännitteen muuttamalla viritysvirtaa samalla tavalla. Jännitteen noustessa tai laskussa viritysvirta alkaa kasvaa tai pienentyä ja johtaa jännitettä vaadituissa rajoissa.

Arkielämässä generaattoreiden käyttö auttaa ihmistä ratkaisemaan monia esiin tulevia ongelmia.

Ennemmin tai myöhemmin monet omistajat alkavat ajatella vaihtoehtoisia energialähteitä. Ehdotamme pohtimaan, mikä on Teslan, Hendershotin, Romanovin, Tariel Kanapadzen, Smithin, Bedinin autonominen polttoaineton generaattori, yksikön toimintaperiaate, sen kaavio ja kuinka tehdä laite omin käsin.

GENERAATTORIEN YLEISKATSAUS

Polttoainevapaata generaattoria käytettäessä polttomoottoria ei tarvita, koska laitteen ei tarvitse muuttaa polttoaineen kemiallista energiaa mekaaniseksi energiaksi sähkön tuottamiseksi. Tämä sähkömagneettinen laite toimii siten, että generaattorin tuottama sähkö kierrätetään takaisin järjestelmään kelan kautta.

Kuva - Generaattori Kapanadze

Perinteiset sähkögeneraattorit toimivat seuraavasti:
1. Polttomoottori, jossa mäntä ja renkaat, kiertokanki, sytytystulpat, polttoainesäiliö, kaasutin, ... ja
2. Käyttää amatöörimoottoreita, keloja, diodeja, AVR:itä, kondensaattoreita jne.

Polttoainevapaissa generaattoreissa polttomoottori on korvattu sähkömekaanisella laitteella, joka ottaa virran generaattorista ja muuntaa sitä käyttämällä mekaaniseksi energiaksi yli 98 prosentin hyötysuhteella. Kierto toistuu yhä uudelleen ja uudelleen. Joten tässä ajatuksena on korvata polttoaineesta riippuva polttomoottori sähkömekaanisella laitteella.

Kuva - Generaattoripiiri

Mekaanista energiaa käytetään generaattorin ohjaamiseen ja generaattorin tuottaman virran tuottamiseen sähkömekaanisen laitteen tehostamiseksi. Polttomoottorin korvaamiseen käytettävä ei-polttoainegeneraattori on suunniteltu siten, että se kuluttaa vähemmän energiaa generaattorin tehon tuottamiseen.

Video: kotitekoinen polttoaineton generaattori

GENERAATTORI TESLA

Teslan lineaarinen sähkögeneraattori on toimivan laitteen pääprototyyppi. Patentti sille rekisteröitiin 1800-luvulla. Laitteen tärkein etu on, että se voidaan rakentaa jopa kotona aurinkoenergialla. Rauta- tai teräslevy eristetään ulkojohtimilla, minkä jälkeen se asetetaan mahdollisimman korkealle ilmaan. Aseta toinen levy hiekkaan, maahan tai muuhun maadoitettuun pintaan. Johto kulkee metallilevystä, kiinnitys tehdään kondensaattorilla levyn toiselle puolelle ja toinen kaapeli kulkee levyn pohjasta kondensaattorin toiselle puolelle.

Kuva - Teslan polttoaineton generaattori

Tällainen itse valmistettu polttoaineton mekaaninen vapaan sähköenergian generaattori teoriassa toimii täysin, mutta suunnitelman todelliseen toteuttamiseen on parempi käyttää yleisempiä malleja, esimerkiksi keksijät Adams, Sobolev, Alekseenko, Gromov , Donald, Kondrashov, Motovilov, Melnichenko ja muut. Toimiva laite on mahdollista koota vaikka mitä tahansa lueteltua laitetta kehitettäessä, se tulee halvemmaksi kuin kaiken liittäminen itse.

Aurinkoenergian lisäksi voit käyttää turbiinigeneraattoreita, jotka toimivat ilman polttoainetta veden energialla. Magneetit peittävät pyörivät metallilevyt kokonaan, ja laitteeseen on lisätty laippa ja omavoimainen lanka, mikä vähentää merkittävästi häviöitä, minkä ansiosta tämä lämmönkehitin toimii aurinkoenergiaa tehokkaammin. Korkeasta asynkronisesta tärinästä johtuen tämä vanutettu polttoainevapaa generaattori kärsii pyörresähköstä, joten sitä ei voi käyttää autossa tai kodin sähkönlähteenä. impulssi voi polttaa moottorit.

Kuva - Adamsin polttoaineton generaattori

Mutta Faradayn hydrodynaaminen laki ehdottaa myös yksinkertaisen jatkuvan generaattorin käyttöä. Sen magneettilevy on jaettu spiraalikäyriin, jotka säteilevät energiaa keskustasta ulkoreunaan vähentäen resonanssia.

Tässä suurjännitesähköjärjestelmässä, jos kaksi silmukkaa on vierekkäin, sähkövirta liikkuu johtoa pitkin, silmukan läpi kulkeva virta muodostaa magneettikentän, joka säteilee toisen silmukan läpi kulkevaa virtaa vastaan, vastustuksen luominen.

MITEN TEHDÄ GENERAATTORI

Olemassa kaksi vaihtoehtoa työn tekeminen.

Generaattori vastaa sähkön syöttämisestä kulutuslähteisiin polttomoottorilla varustetussa ajoneuvossa. On lähes mahdotonta kuvitella nykyaikaista moottoripyörää tai autoa ilman sitä. Artikkelissa paljastamme generaattorin toimintaperiaatteen, sen pääyksiköt ja elementit.

Kun kuljettaja kääntää virta-avainta, sähkövirta syötetään käynnistimeen. Auton käytön ensimmäisten sekuntien aikana tämä laite on ainoa, joka saa virtansa paristosta (akusta) ja auttaa pyörimään kampiakselia. Voimalaitoksen käynnistyksen jälkeen moottorin pyöriminen välittyy hihnakäytön kautta generaattoriin.

Akku muuttuu lähes välittömästi lähteestä energiankuluttajaksi ja alkaa latautua takaisin. Generaattorista tulee nyt sähkön lähde moottorin käydessä.

Autogeneraattorin toimintaperiaate on, että se vastaanottaa mekaanista pyörimisenergiaa moottorista ja muuntaa sen sähköenergiaksi.

Ilman tätä laitetta autot eivät riittäisi pitkäaikaiseen käyttöön. Mutta generaattorilla ei käy ilmi vain purkauksen puute, vaan myös latausprosessi. Sen teho riittää kaikkien asennettujen sähkölaitteiden toimintaan, jotka vaikuttavat koneen suorituskykyyn sekä lisäävät kuljettajan ja matkustajien mukavuutta.

Kun autossa käynnistetään samanaikaisesti useita energiaintensiivisiä kuluttajia, generaattorin teho ei välttämättä riitä, jolloin akku tulee apuun. Tällaisen yhdistetyn järjestelmän ansiosta kuluttaja ei huomaa vaivaa, ja molemmat laitteet luovat parhaan vaihtoehdon auton sähkökokoonpanojen toiminnalle.

Oskillaattorin vaatimukset

Generaattorin laite ja toimintaperiaate asettavat tiettyjä velvoitteita toimintojensa suorittamiselle. Perusvaatimukset koostuvat seuraavista kohdista:

1. samanaikainen ja keskeytymätön sähkönsyöttö tarvittaville solmuille sekä akun lataus;
2. kun moottori käy alhaisilla nopeuksilla, akusta ei pitäisi olla merkittävää latausvaihtoehtoa;
3. verkon jännitetason on oltava vakaa;
4. generaattorin on oltava kestävä, luotettava, hiljainen eikä se saa aiheuttaa radiohäiriöitä.

Kiinnitä ja aja laite

Kaikissa autoissa käyttö on vakiomuotoinen: kampiakselille asennettu hihnapyörä on kytketty hihnakäytön kautta laitteen roottorin akselin hihnapyörään. Vaihteiston hihnapyörien mitat asetetaan sen mukaan, että generaattorissa on saavutettava tietty määrä kierroksia.

Asennus lohkoon

Nykyaikaisissa autoissa käytän polykiilahihnoja. Niiden avulla voit siirtää enemmän kierroksia generaattorin roottoriin.

Laite on kiinnitetty yksikön runkoon moottoritilassa. Sinne on asennettu myös hihnankiristin. On tarpeen luoda korkealaatuinen pyörimisen voimansiirto, jotta hihna ei luista hihnapyörällä. Muussa tapauksessa sähkö siirtyy käyttämään akkua, mikä johtaa sen täydelliseen ja huomaamattomaan purkautumiseen.

On tapana erottaa kaksi rakentavasti erilaisten generaattoreiden ryhmää:

1. Laitteita, joissa on tuuletin käyttöpyörän vieressä, pidetään perinteisinä malleina;
2. mallia, jossa laitteen runkoon on asennettu kaksi tuuletinta, pidetään uudempana ja se kuuluu kompakteihin laitteisiin.

Generaattori laite

Minkä tahansa generaattorin pääosat ovat kiinteä lohko - staattori ja pyörivä rakenne-elementti - roottori. Staattorissa on kuparijohtimien käämitys. Se on kiinnitetty molemmilta puolilta kansilla, jotka on yleensä valmistettu kevyistä alumiiniseoksista. Hihnapyörän kiinnityksen sivulta - etukansi ja harjojen sivulta - takaosa.

Jännitteensäädin on asennettu takaosasta harjamekanismiin. Siellä on myös tasasuuntaajayksikkö. Kannet kiinnittävät staattorin ja kiinnitetään yhteen muutamalla ruuvilla. Jalat, joiden avulla generaattori kiinnitetään auton koriin, on valettu yhteen kansien kanssa. Vetävä korva saadaan samalla tavalla.

Yhden jalan reikään voidaan asentaa holkki, joka auttaa säätämään generaattorin asennusta kannattimeen valitsemalla tarvittava välys. Myös kiristysmekanismin korva on varustettu useilla reikillä laitteen asentamiseksi eri merkkien autoihin.

Staattori

Generaattorin toimintatapa riippuu sen toimintojen laadukkaasta suorituskyvystä kunkin lohkon toimesta. Staattorin alusta on koottu identtisistä teräslevyelementeistä, joiden paksuus on enintään 1 mm. Jos staattorin pohja (levypaketti) on valmistettu käämitystä, niin lohkon ikeessä on urien alla olevia ulkonemia. Tällaisille ulkonemille käämin kerrokset on kiinnitetty. Lisäksi ulkonemat auttavat jäähdyttämään paremmin koko rakennetta.

Generaattorin staattori

Lähes kaikissa generaattoreissa korttipaikkojen määrä on sama. Sarja-autoissa niitä on yleensä 36. Eristys tehdään niiden välillä epoksieristeellä.

Roottori

Autogeneraattoreiden pääominaisuus on roottoreiden napajärjestely. Tämän kokoonpanon käämitys suljetaan kahdella leimatulla metallikupin muotoisella puoliskolla, joissa on ulkonevat nokan muotoiset terälehdet. Ne on kiinnitetty akseliin, ikään kuin kietoutuisivat käämin ympärille näillä terälehdillä.

Laakerit on asennettu akselille, akselin toisessa päässä on kierre, jossa on kiilaura ja istuinpinta hihnapyörälle.

Generaattorin roottori

Harjan kokoonpano

Tämä lohko sisältää liukukoskettimia. Autogeneraattoreissa käytä kahden tyyppisiä harjoja:

• elektrografiitti;
• kupari-grafiitti.

Ensimmäisessä tapauksessa jännite laskee ajoittain koskettaessa renkaaseen. Tämä johtaa generaattorin huonolaatuiseen toimintaan, joka tuottaa epävakaata jännitettä tällaisessa tilanteessa. Niillä on kuitenkin myös positiivinen vaikutus, koska niissä on vähemmän kulumista, toisin kuin kupareissa.

Tasasuuntaajan lohkot

Tasasuuntaajayksiköitä on kahta päätyyppiä:

1. ensimmäisessä tapauksessa diodit painetaan jäähdytyslevylevyihin;
2. toisessa tapauksessa käytetään rakenteellisia ripoja, joissa diodit juotetaan jäähdytyslevyihin.

Jäähdytyslevyt

Tällaisten kilpien sulkeminen on erittäin vaarallista koko ajoneuvolle. Syynä tähän tapaukseen on levyjen väliin päätynyt saaste. Se voi olla johtava ja sulkea johdotuksen positiivisen puolen negatiivisella.

Oikosulku levyjen välillä voi aiheuttaa tulipalon ajoneuvossa.

Tällaisen tapahtumien kehityksen välttämiseksi tuotannossa jokainen levy päällystetään erikseen eristekerroksella.

Laakerit

Suunnittelussa käytetään kuulalaakereita. Generaattorien valmistuksessa ne saavat voiteluainetta koko käyttöikänsä. Amerikkalaiset autonvalmistajat käyttävät joskus rullalaakereita. Kosketusryhmän puolelta laskeutuminen tapahtuu yleensä "häiriöllä", ja hihnapyörän puolelta käytetään liukua. Käänteistä logiikkaa käytetään asennuksessa suojaistuimiin.

Generaattorin laakerien irrotus

Kiertyminen ulomman laakerikehän kontaktiryhmän puolelta johtaa tämän liitäntäparin (laakeri / kansi) epäonnistumiseen.

Siten roottori voi koskettaa staattoria. Tämän välttämiseksi kanteen asennetaan usein lisätiivisteitä: muoviholkki, kumirengas.

Generaattorin jäähdytys

Käyttölämpötilan alentaminen tapahtuu roottorin akselille asennettujen puhaltimien avulla. Perinteinen rakenne olettaa ilman tulon laitteen kanteen kosketinlohkon sivulta. Harjakokoonpanon ulkoisessa järjestelyssä jäähdytys tapahtuu suojakotelon kautta, joka peittää koskettimet harjojen kanssa.

Ajoneuvot, joissa on kompakti yksiköiden järjestely konepellin alla, on usein varustettu generaattorilla, jossa on erityinen lisäkansi. Kylmän imuilman sisäänotto varmistetaan sen aukkojen kautta. Kompaktirakenteisissa generaattoreissa jäähdytys tapahtuu kansien molemmilla puolilla kahdella tuulettimella.

Jännitteensäädin

Puolijohdeelektroniset jännitteensäätimet on myös asennettu kaikkiin nykyaikaisiin generaattoreihin. Säädin kompensoi lämpöä. Akun jännite riippuu moottoritilan lämpötilasta. Mitä kylmempää ilma on, sitä enemmän jännitettä akku saa.

Generaattori on tekninen laite, joka on itsenäinen sähköenergian lähde, joka saadaan polttamalla nestemäisiä ja kaasumaisia ​​polttoaineita dieselmoottoreissa, polttomoottoreissa ja kaasuturbiinilaitoksissa.

Mikä se on

Generaattorisarja koostuu sähkögeneraattorista, jonka akseli on kytketty moottorin akseliin, joka toimii sopivalla polttoaineella (kaasu, bensiini, diesel).

Kaavamaisesti bensiinillä tai dieselpolttoaineella toimiva generaattorisarja voidaan kuvata seuraavasti:

Erilaisia

Generaattorit eroavat toisistaan ​​suunnittelunsa ja kokoonpanonsa, asennustavan ja tehon sekä muiden teknisten ominaisuuksien osalta.

Asennustavan mukaan nämä ovat:

• Kiinteästi asennettu - toimii sähköenergian pää- tai varalähteenä erityyppisille kohteille (teollisuus, asuminen ja kunnalliset palvelut, maatalous jne.). Tällaisten laitteiden teho on 5,0 - useita satoja kW.
• Siirrettävä (siirrettävä) - asennettu erityiseen runkoon (alustalle) ja voi toimia pää- ja varaenergialähteenä pienille energiankulutuksille sekä hätätilanteiden poistamiseen paikoissa, joissa ei ole kiinteitä sähköverkkoja. Tämän asennusryhmän laitteistojen teho on 2,0 - 18,0 kW.
• Kannettavat - Nämä ovat kannettavia laitteita, joita käytetään syöttämään virtaa pieneen sähkökuormaan. Niitä käytetään hätä- tai varaenergialähteenä, teho - 0,5 - 5,0 kW.

Käytetyn polttoaineen tyypin mukaan generaattorisarjat luokitellaan seuraavasti:

• Diesel - kun käytetään dieseliä. Yleensä nämä ovat pysyvästi asennettuja asennuksia, harvemmin - liikkuvia. Tämän tyyppisten generaattorien ryhmän teho voi olla 200 - 300 kW.
• Bensiini - käytä matalaoktaanista bensiiniä. Liikkuviin yksiköihin asennetaan nelitahtimoottorit, kannettaviin yleensä kaksitahtisiin. Tämän ryhmän teho on jopa 18,0 kW.
• Kaasu - käy kaasulla, palaessaan kaasumäntämoottori siirtää akselinsa pyörimisen sähkövirtaa tuottavan sähkögeneraattorin akselille.

Nämä ovat kiinteästi asennettuja asennuksia, jotka toimivat pääasiallisena sähköenergian lähteenä, mutta joita voidaan käyttää tarvittaessa myös varalähteenä.

Käytetyn generaattorin tyypin mukaan asennukset on jaettu seuraaviin:

• Asynkronisella sähkögeneraattorilla - niillä on alhaiset kustannukset, mutta alhainen tekninen suorituskyky. Ne asennetaan pienitehoisiin, yleensä kannettaviin tai siirrettäviin laitoksiin.
• Synkronisella sähkögeneraattorilla - ne kestävät huippuylikuormituksia niihin liitetyissä sähköverkoissa korkealaatuisella tuotetulla jännitteellä. Asennettu tehokkaille dieselvoimalaitoksille.

Dieselvoimala

Dieselvoimalaitos on generaattorisarja, joka on varustettu dieselmoottorilla.

Dieselvoimalaitossarjaan kuuluvien laitteiden koostumus on esitetty seuraavassa kuvassa:

1 - dieselmoottori;

2 - sähköinen laturi;

3 - alusta, runko tai runko, johon kaikki voimalaitoksen elementit on kiinnitetty;

4 - sähkökaappi, joka on voimalaitoksen ohjaus- ja suojayksikkö;
5 - säiliö dieselpolttoaineen varastointiin;

6 - akku dieselmoottorin käynnistämiseksi;

7 - jäähdytysyksikkö, joka koostuu jäähdyttimestä ja tuulettimesta. Jäähdyttimessä kiertävää nestettä jäähdyttää akselille asennetun päädieselmoottorin tuuletin.

8 - pakoputki, joka poistaa pakokaasut;

9 - kytkin, joka muodostaa yhteyden moottorin akselin ja sähkögeneraattorin akselin välillä.

Dieselvoimaloiden eri malleissa moottori voidaan käynnistää eri tavalla kuin alla olevassa kaaviossa. Näihin tarkoituksiin voidaan käyttää bensiinillä toimivaa käynnistysmoottoria ("laukaisinta") tai käyttöhenkilöstön käyttämää potkukäynnistintä.

Kytkimillä, jotka yhdistävät moottorin akselin generaattorin akseliin, on oltava korkea vaimennusteho, kokoontaitettavia ja joustavia ei-metallisilla elementeillä puolikytkimien yhdistämiseksi (kumirattaalla, välilevyllä, toroidivaippa).

Tärkeimmät tekniset ominaisuudet

Tärkeimmät yleiset tekniset ominaisuudet, jotka määrittävät toimintaparametrit ja dieselvoimaloiden käyttömahdollisuuden, ovat:

• Generaattorin tuottama sähköteho mitataan kW;
• Akselin nopeus mitattuna kierroksina minuutissa;
• Sähkötehokerroin (cos φ);
• Sähkövirran synnyttämien vaiheiden lukumäärä;
• Virran tuottama jännite (220/380 V);
• Muodostetun virran taajuus (50 Hz);
• Polttoaineen kulutus työtuntia kohti;
• Polttoainesäiliön tilavuus;
• Paino;
• Mitat.

Yleisten teknisten ominaisuuksien lisäksi voimalaitospassi sisältää dieselmoottorin ja sähkögeneraattorin tekniset ominaisuudet, jotka on tarkoitettu:

• Moottori:
• Moottorin malli;
• Valmistava yritys;
• Sylinterien lukumäärä ja niiden sijainti;
• Sylinterin halkaisija, mitattuna mm;
• Männän isku, mitattuna mm;
• Jäähdytysjärjestelmän tyyppi;
• Moottorin akselin nimellisnopeus;
• Nimellisteho moottorin nimellisnopeudella;
• Polttoaineen ominaiskulutus, mitattuna g / kW * tunti;
• Moottorin paino.
• Generaattori malli;
• Valmistava yritys;
• Nimellisjännite generaattorin lähtöliittimissä;
• Tehokkuus täydellä kuormalla;
• Tehokerroin (cos φ);
• Nimellinen akselin nopeus;
• Näennäinen sähköteho, mitattuna kVA;
• Generaattorin paino.

Jotta dieselvoimalaitos, joka on monimutkainen tekninen laite, toimisi pitkään eikä aiheuttaisi ongelmia käyttäjille, sen huolto on suoritettava ajoissa.

Huolto voidaan luokitella seuraavasti:

• Päivittäiset rutiinitarkastukset tehdään ennen voimalaitoksen käyttöönottoa.
• Ennaltaehkäisevät määräaikaistarkastukset tehdään kullekin dieselvoimalaitoksen mallille määritellyn yksilöllisen aikataulun mukaisesti.
• Tekniset työt, joiden tiheys riippuu asennuksen käyttöajasta ja niiden toteuttamisaikataulun mukaisesti.

Päivittäisissä tarkastuksissa tai voimalaitoksen syklisen käytön aikana sen käynnistyksen yhteydessä suoritetaan seuraavaa:

• Komponenttien ja kokoonpanojen eheyden tarkistaminen;
• Öljyn ja jäähdytysnesteen tasojen tarkastus;
• Öljynpaineen tarkistus moottorin voitelujärjestelmässä.

Määräaikaistarkastuksissa suoritetaan seuraavaa:

• Dieselmoottorin toiminnan varmistavien yksiköiden ja järjestelmien toimintahäiriöiden tarkistaminen ja poistaminen. Säädä niitä tarvittaessa.
• Sähkögeneraattorin toiminnan testaus, tarvittaessa - säätö.
• Sähköjohtojen ja muiden sähköpiirien osien eristysresistanssin tarkistus.
• Suojajärjestelmän sähkölaitteiden, automaation ja voimayksiköiden käynnistyksen tarkastus.

Rutiinihuoltoa suoritettaessa suoritetaan kullekin palvelutyypille asennuksen valmistajan määrittelemät työt (TO1, TO2 jne.).

Huolto suoritetaan sen toteutusaikataulujen perusteella ja suoritettavien töiden luettelon mukaisesti.

Jokainen voimalaitoksen huolto vastaa tiettyä määrää sen tekemiä työtunteja.

Dieselvoimaloiden syklisessä käytössä on tarpeen suorittaa niiden toiminnan määräajoin testaus, joka tulisi suorittaa vähintään kerran kuukaudessa.

Kaikilla teknisillä laitteilla on omat etunsa ja haittansa, tämä koskee täysin dieselvoimaloita.

Joten tämän tyyppisten asennusten käytön etuja ovat:

1. Merkittävä sähköteho verrattuna bensiinin vastaaviin.
2. Kyky stabiloida syntyvää jännitettä ja varmistaa siten sen laatuindikaattorit riippumatta huippukuormista sähkömoottoreita ja muita sähkölaitteita käynnistettäessä.
3. Korkea hyötysuhde.
4. Kyky työskennellä jatkuvassa syklissä pitkään suorituskyvystä tinkimättä.
5. Suhteellisen alhainen melutaso sähköenergian tuotannossa.
6. Kyky työskennellä laajalla ympäristön lämpötila-alueella.
7. Ylläpidettävyys ja suhteellisen alhaiset ylläpitokustannukset.

1. Suuri asennusmassa ja merkittävät kokonaismitat.
2. Tehokkaiden mallien asentamiseen tarvitaan erityinen alusta (runko) tai perusta, joka varmistaa rakenneosien kiinnityksen lujuuden ja niiden turvallisen käytön.
3. Tarve seurata käytetyn polttoaineen laatua vuodenajasta riippuen (ympäristön lämpötila).
4. Epätäydellisellä kuormituksella (alle 40,0 %) yksiköiden ja mekanismien kuluminen on merkittävää, mikä johtaa tarpeeseen suorittaa lisähuoltoa ja sen seurauksena taloudellisia kustannuksia.
5. Korkeat asennuskustannukset.