Viss par elektroenerģijas ģeneratoriem

Zināt visu par elektriskajiem ģeneratoriem ir nepieciešams ne tikai inženieriem, ražošanas vadītājiem un dažādiem vadītājiem, kā parasti tiek uzskatīts. Zināšanas par elektriskās strāvas ģeneratora darbības principu ir mūsdienu pasaules vispārējās kultūras pamatzināšanas. Izpratne par ģeneratoru veidiem, no kā tie sastāv, kā izvēlēties ierīci, var būtiski uzlabot savu dzīvi un garantēt komfortu pat pie pēkšņa elektrības padeves pārtraukuma.

Nav iespējams precīzi pateikt, kuri speciālisti izgudroja elektrības ģeneratoru - daudzi inženieri un elektroinženieri pie tā strādā gadu desmitiem. Darbs pie šādas tehnikas turpinās arī 21. gadsimtā, kad, šķiet, neko būtisku nevar piebilst. Izšķirošs solis ceļā uz ģeneratora izveidi bija elektriskā lauka un magnētiskās adatas mijiedarbības atklāšana 1820. gadā. Pamazām izdevās atklāt, ka elektriskā strāva tiek iegūta tikai kustīgā magnētiskajā laukā vai tad, kad tajā pārvietojas vadītājs. Šāda atklājuma godu dala Anjoss Jedliks (Austrija, 1827) un Mihaels Faradejs (Anglija, 1831).

Lai gan pirmais bija ungāru zinātnieks, viņa britu kolēģa centieni bija daudz slavenāki. Tas bija tas, kurš rūpīgi un vispusīgi pētīja elektromagnētisko indukciju, nevis tikai mēģināja izveidot konkrētu mehānismu. Turklāt Yedlik no prototipiem uz pilnvērtīgu dinamo mašīnu spēja pāriet tikai 1850. gados. Bet Maikls Faradejs radīja elektroenerģijas ģeneratoru (lai gan joprojām nepilnīgu) tālajā 1831. gadā. Dinamo mašīnas vēsturiski bija pirmais veids, taču komutācijas lieluma un sarežģītības dēļ tās atstāja notikuma vietu.

Bet arhaiskā dzimtbūšana neļāva izmantot daudzsološos notikumus, un drīz vien prioritāte neatgriezeniski nonāca rūpnieciski attīstītajām valstīm. Līdz 1851. gadam visi ģeneratori tika izgatavoti tikai ar pastāvīgajiem magnētiem, nākamajos 16 gados bija iespējams palielināt jaudu, pateicoties vienkāršiem elektromagnētiem. Laikā no 1866. līdz 1867. gadam vairāki izstrādātāji uzreiz prezentēja elektriskās mašīnas ar pašuzbudināmiem magnētiem.

Beļģu un franču izgudrotāja Zenob Gramm ģenerators, kas celts 1870. gadā, vispirms sāka plaši izmantot rūpnieciskiem mērķiem. Kad parādījās dīzeļdzinējs, neidentificēts izstrādātājs izdomāja, kā to izmantot kā ģeneratora piedziņu. Jau pagājušā gadsimta 20. gados dīzeļģeneratorus sāka aktīvi izmantot rūpniecībā. Fiziķu pētījumi 1940. gados noveda pie magnetohidrodinamisko ģeneratoru radīšanas. Bet šādas sistēmas var izmantot tikai lielās spēkstacijās, nav perspektīvu to lietošanai mājās.

Jebkurš elektriskais ģenerators pārvērš mehānisko impulsu elektriskā strāvā. To iegūst, pagriežot stieples spoli, kas novietota magnētiskajā laukā. Spole ir sadalīta divās galvenajās daļās: stingri fiksēts magnēts un stieples rāmis. Abi spoles gali ir mehāniski savienoti ar slīdēšanas gredzenu, kas slīd uz oglekļa sukas. Šī suka vada elektrisko strāvu.

Ģeneratora darbības princips nozīmē arī to, ka rotējošās daļas ģenerētais impulss nonāk iekšējā kontakta gredzenā. Tas notiek tieši tajā brīdī, kad daļa no rāmja iet tuvu magnēta ziemeļu malai. Maiņstrāvas avots parasti darbojas pēc tā sauktās spēcīgas strāvas paaudzes principa.

Tas sāk darboties, kad tiek iedarbināta aizdedzes sistēma. Šajā brīdī strāva caur slīdgredzeniem virzās uz birstes bloku un ierosmes sistēmu. Tur viņš ģenerē magnētisko lauku. Rotors, kas savienots ar kloķvārpstu, rada elektromagnētiskās svārstības. Attīšanas spailē tiek ģenerēta maiņstrāva. Pašuzbudināmā ģeneratora griešanās frekvence palielinās līdz noteiktam līmenim, un pēc tam tiek iedarbināts taisngriezis.

Lai gan strāvas ģenerēšanas pamatprincips ir magnētiskā lauka, rotora un statora mijiedarbība, dažādi mehāniskās enerģijas avoti var pagriezt kustīgu daļu. Tie var būt:

• plūstošs ūdens;

• karsts tvaiks;

• vējš;

• iekšdedzes dzinēji.

Sinhronā tipa ģenerators atšķiras ar statoru un rotoru vērpes frekvenču sakritību. Pastāvīgais magnēts tiek izmantots kā rotors. Kad ierīce tiek iedarbināta, rotors sāk radīt vāju lauku. Tiklīdz apgriezieni palielinās, sāk veidoties liels elektriskais spēks. Impulss iziet cauri sprieguma regulatoram un tiek nosūtīts uz elektrisko tīklu.

Asinhronie modeļi nepārtraukti darbojas palēninošā režīmā. Rotors griežas pirms laika, un tā orientācija sakrīt ar statora radītā magnētiskā lauka orientāciju. Rotori var būt fāzes vai vāveres būra versija.

Magnētisko lauku asinhronajās ierīcēs nevar regulēt. Tāpēc strāvas frekvenci un strāvas stiprumu nosaka tieši aparāta apgriezienu skaits. Pēdējās desmitgadēs nozīmīga loma ir bijusi elektroķīmiskiem ģeneratoriem, kas rada strāvu uz ūdeņraža bāzes. Tos cenšas izmantot automašīnās, tomēr līdz šim nav izdevies izspiest iekšdedzes dzinēju. Vēl viena ģeneratora versija - saules baterija darbojas ar fotoelektriskā efekta palīdzību.

Īpaši autonoms tips - tās ir manuālas spēkstacijas. Tajos mehāniska kustība tiek iegūta, pateicoties operatora muskuļu spēkam. Protams, nav jārēķinās ar augstu produktivitāti un ilgstošu darbu. Bet jūs varat droši iegūt strāvu jebkurā situācijā, kad nevarat izmantot ne degvielu, ne vēja vai ūdens enerģiju. Tāpēc šādus ģeneratorus var iekļaut avārijas komplektos lidmašīnās, ārkārtas gadījumos tos izmanto ekspedīcijas, militārpersonas utt. Nosacīti autonomas elektromagnētiskās ierīces - uz benzīna piedziņas.

Ir vienfāzes un trīsfāžu ierīces. Mājās un dzīvokļos trīsfāzu strāvas padeve ir nepieciešama reti. Izņēmums ir veci dzinēji, pirts sildelementi un tamlīdzīgs aprīkojums.

Vienkāršs noteikums saka: ja tīkls patērē 20 kW vai mazāk, trīs fāzēs nav jēgas.

Galvenās izmantotās ierīces ir paredzētas nepārtrauktai darbībai. Tie parasti darbojas ar dīzeļdegvielu, lai gan ir izņēmumi. Šādas iekārtas var nodrošināt diennakts barošanu, un tieši tās tiek uzstādītas lielās elektrostacijās un termoelektrostacijās. Gaidstāves ģeneratoru modeļi ir paredzēti ārkārtas situācijām (kad pēkšņi tiek pārtraukta strāvas padeve).Arī darbs dažkārt norit bez pārtraukuma, bet tikai dažas stundas.

Mājsaimniecības ģeneratori tiek piedāvāti plašā diapazonā. Gandrīz visi no tiem nodrošina vienfāzes strāvu. Normālās vērtības ir 220 V, 50 Hz. Jaudīgākās sadzīves ierīces tiek izmantotas pat metināšanai, kā arī nelielu darbnīcu un autoservisu barošanai.

Ražošanas vajadzībām ir nepieciešami jaudīgi stacionāri elektriskie ģeneratori. Tos izmanto arī:

• lieli būvniecības projekti;

• mikrorajoni;

• cietas kotedžu apmetnes;

• ostas;

• dzelzceļa stacijas;

• slimnīcas;

• izglītības iestādes;

• biroju centri.

Sistēmas, ko darbina vējš vai plūstošs ūdens, ir tikai vairāk vai mazāk lielās spēkstacijās. Tos nav tik vienkārši izmantot lauka (pārgājienu) apstākļos un pat tikai mājās. Tas jo īpaši attiecas uz hidroģeneratoriem. Kas attiecas uz termoelektrostacijām privātām vajadzībām, tās gandrīz vienmēr darbojas ar benzīnu un dod ierobežotu jaudu, ierīces, kas jaudīgākas par 20 kW, var atrast reti. Parasti viņi izmanto AI-92 benzīnu, AI-76 un AI-95 lietošana ir iespējama tikai reizēm, un pat tad tas nav ieteicams.

Iekārtas, kas darbojas ar dīzeļdegvielu, dažkārt ražo līdz 3 MW strāvu. Tie nodrošinās enerģiju pat lielam brīvdienu ciematam ar garāžām un līdzīgu infrastruktūru.

Pat salīdzinoši vāji modeļi ir piemēroti strāvas padevei metināšanas mašīnām.

Mūsdienu Krievijā ražotie elektriskie ģeneratori pārliecinoši izaicina ārvalstu produktus. Populārākie zīmoli ir:

• "Svarogs";

• "Kalibrs";

• Energomash;

• Energo.

Krievijas piegādātāju klāstā ir gan mājsaimniecības versijas ar jaudu 1000-2000 W, gan nopietni daļēji rūpnieciski paraugi ar jaudu līdz 5000 W. Visbeidzot, ir vēl ievērojami jaudīgāki modeļi, kas palīdzēs celtniekiem un ražošanas organizētājiem. Vairāki Krievijas Federācijā ražotie ģeneratori ir aprīkoti ar modernu vadības un uzraudzības elektroniku, kas uzrauga tehniskos parametrus. Taču ir arī vienkāršākas versijas – kas ir daudz stabilākas sarežģītos apstākļos. Visbeidzot, Krievijas firmu produkti noteikti būs pieejami patērētājiem.

Lielākā jauda sasniedz 2200 vatus. Darba spriegums - paredzamais 220 V.

Lieliskus ģeneratorus piegādā arī franču kompānija SDMO. Kopumā tas ir viens no pasaules līderiem dažāda veida un jaudas elektrisko ģeneratoru ražošanā. Jūs varat viegli atrast SDMO benzīna spēkstaciju, kas var atrisināt gandrīz jebkuru iedomājamo uzdevumu. Tie piedāvā pievilcīgu sniegumu. Franču koncerna klāstā ir modeļi ar īpašiem rāmjiem, kas slāpē vibrāciju. Aprīkots ar izciliem elektroniskiem komponentiem.

K10M modelis pievērš uzmanību sev. Tas nodrošina 230 V spriegumu un tiek vadīts no tālvadības pults. Tiek nodrošināts strāvas slēdzis, iespēja strādāt pie -30 grādiem. Uz rāmja ir uzstādīta pretvibrācijas sistēma. Ir arī 12 V uzlādes ģenerators.

Konkurējošais uzņēmums Caiman Krievijas tirgū ienāca salīdzinoši nesen. Taču viņai jau ir izdevies pēc iespējas pārliecinošāk demonstrēt savu produktu priekšrocības. Tās modeļi ir paredzēti minimālam trokšņa līmenim, un tos var droši uzstādīt pat mājas iekšienē. Visi šī zīmola ģeneratori atbilst augstākajiem vides standartiem.Protams, Caiman klāstā ir dažādas jaudas un izmēra ierīces.

Filtrs nodrošina ģeneratora iedarbināšanu pat ļoti putekļainās vietās. Automatizācija nodrošinās, ka iedarbināšana bez eļļas nav iespējama. Ir arī vērts atzīmēt:

• pāris izplūdes atveres, kas aizsargātas no mitruma;

• akumulatora darbības laika garantija līdz 210 minūtēm;

• pārdomāts dzesēšanas aprīkojums;

• lieliska bezsuku sistēma, kurai nav nepieciešama sarežģīta apkope.

Vācu ražotājs Endress ieņem ļoti labas pozīcijas tirgū. Pašā Vācijā, kas jau daudz saka, tās ierīces ir ārkārtīgi populāras. Uzņēmums aktīvi izmanto progresīvus kompleksos risinājumus. Tāpat kā ar iepriekšējiem piegādātājiem, klāsts ietver visu barošanas avotu klāstu. Modeļu galvenās daļas jauda svārstās no 1500 līdz 9000 W. Gandrīz visas Endress ierīces spēj nodrošināt 220 un 380 V spriegumu.

Labs piemērs ir ESE 404 YS dīzelis. Šī versija ir novērtēta tās uzticamības un zemā degvielas patēriņa dēļ. Ierīces jauda sasniedz 3,9 kVA. Vienfāzes ģeneratora nominālais spriegums ir 230 V. Elektriskā aizsardzība ir IP23.

Runājot par Vācijas piegādātājiem, būtu muļķīgi ignorēt citu populāru zīmolu - Fubag. Tā jaudas ģeneratori kvalitātes ziņā nav zemāki par vismaz slavenākajām metināšanas iekārtām. Fubag speciālisti rūpējas ne tikai par tehniskajām īpašībām, bet arī par oriģinālo dizainu, kas atvieglo apkalpošanu. Šī zīmola ģeneratori formāli pieder profesionālajai kategorijai. Taču ne mazāk veiksmīgi tos izmanto arī privātajā sektorā.

Projektētāji rūpējās par aizsardzību pret pārslodzi, elektriskās pretestības līmenis ir IP23. Četru cilindru instalācija nodrošina strāvu 54 A. Pie 75% slodzes ierīce darbosies līdz 10 stundām.

Krievijas patērētāji jau sen ir novērtējuši zīmola Resanta elektroenerģijas ģeneratoru priekšrocības. Viņi tiek slavēti par:

• augsto tehnoloģiju daļas;

• apkalpošanas vieglums;

• lieliska svara un jaudas attiecība;

• izejas sprieguma stabilitāte.

Sortimentā īpaši izceļas BG 4000 R modelis, kas darbojas ar benzīnu. Jauda - 3 kW, degvielas marka - AI-92. Sinhronā tīrīšanas sistēma darbojas nevainojami, informāciju lietotājam sniedz displejs. Aizdedzes sveces uzgriežņu atslēga, poga ir iekļauta komplektā. Faktiski ražošana tiek veikta Ķīnā.

Ķīnas uzņēmumu vidū ELITECH zīmols izceļas labvēlīgi. Mūsu valstī viņš ir pazīstams kopš 2008. gada. Šādi ģeneratori ir ne tikai augstas kvalitātes, bet arī nepretenciozi un daudzpusīgi. ELITECH produktos tiek izmantotas jaunākās tehnoloģijas, un tāpēc uzņēmumam izdevās nobīdīt malā daudzus bijušos tirgus līderus. Šī uzņēmuma gāzes ģeneratori izceļas ar kombinētu palaišanu, tos var izgatavot stacionārā vai mobilā veidā.

Vienkārša mājsaimniecības ģeneratora piemērs ir BES 950 R. Ar tvertnes tilpumu 4,4 litri tas nodrošina strāvu 2,8 A. Iedarbināšana notiek manuālajā režīmā. Automatizācija uzrauga eļļas līmeni un pēc vajadzības izslēdz ierīci. Virsvārsta divtaktu dzinējam ir viens gaisa dzesēšanas cilindrs. Skaņas skaļums sasniedz 56 dBA. Norvēģijas elektroenerģijas ģeneratori atšķirībā no zīmoliem nav pelnījuši īpašu pieminēšanu:

• Makita;

• Hitachi;

• Hyundai;

• Kipor;

• Ranger.

“Vienkārši klusas” ierīces iegāde nav pilnīgi saprātīga. Kā arī jaudīgākā ierīce. Pirmkārt, jums jāizlemj, kādam nolūkam ģenerators tiks izmantots:

• sezonas elektroapgādē;

• kā rezerves drošības tīkls;

• kā ārkārtas risinājums;

• kā pastāvīgs enerģijas avots.

Tūristiem, medniekiem, zvejniekiem un daļai komerciālo patērētāju pareizāk ir izvēlēties mobilo ģeneratoru.Viņš derēs arī vasaras iemītniekiem. Bet ierīces jauda ir kritiska. Tam jābūt līdzsvarotam: vāja tehnika "neizvilks" uzdevumu, un pārāk spēcīga tehnika izniekos resursus.

Ļoti būtisks ir arī fāžu skaits. No vienfāzes ģeneratora var darbināt tikai vienfāzes ierīces. Tomēr lietošanai mājās un piepilsētās tas nav pārāk svarīgi. Būvlaukumu, rūpniecības uzņēmumu un to individuālo darbnīcu aprīkošanai ir jāņem trīsfāžu modeļi. Svarīgi: tie izdala ne vairāk kā 1/3 jaudas vienā fāzē.

Vēl viens svarīgs aspekts ir izmantotā degviela. Benzīna modelis ļaus jums piegādāt strāvu mājā periodisku kļūmju gadījumā. Šīs ierīces ir kompaktas, salīdzinoši vieglas un tām ir maz trokšņa. Tos aktīvi izmanto mazās komercfirmas - gan ražošanā, gan tirdzniecībā. Dīzeļa modifikācijas ir dārgas, rada lielu troksni, taču tās izdala lielu strāvu un var darboties ilgu laiku bez pārtraukumiem. Modeļi ir vērtīgi tur, kur trūkst elektrotīklu kā klases.

Balonu sašķidrinātā gāze ir ievērojami lētāka nekā benzīns. Šis režīms ir vēl izdevīgāks, ja tas ir savienots ar šoseju. Asinhronās ierīces ir paredzētas elektroapgādei brīvā dabā, tās jāizmanto arī īpaši mitrām telpām.

Tomēr problēma ir tā, ka bezsuku ģeneratori nevar nodrošināt nevainojami augstas kvalitātes strāvu ar optimālu sinusoidālo vilni. Sadzīves tehnika un datori vislabāk tiek darbināti ar sinhronām ierīcēm. Pat uzņēmību pret putekļu bojājumiem pamato stabilie parametri un lielas strāvas īpašības. Vara tinuma ģenerators ir dārgāks, taču tas daudz labāk vada siltumu un tam ir lieliska jauda. Turklāt jums vajadzētu pievērst uzmanību:

• AVR sistēmas klātbūtne (bez tās strāvas pārspriegums var sabojāt tālruņus, planšetdatorus un klēpjdatorus);

• manuāla vai elektriskā tipa starteris;

• automātiskas palaišanas (un dažreiz apstāšanās) iespējas klātbūtne;

• slēgts vai atvērts korpuss (pirmā iespēja ir stabilāka un uzticamāka, taču tā var pārkarst);

• dzinēja stundu atpakaļskaitīšana (ļaujot veikt savlaicīgu apkopi);

• degvielas patēriņš;

• atsauksmes;

• piegādātāja pakalpojumu iespējas.

Kuru ģeneratoru izvēlēties, skatiet tālāk.

Pārskatu par HUTER DY6500LXA ģeneratoru skatiet tālāk.