Elektriese Kragopwekker (52 Foto's): Die Beginsel Van Werking Van 'n Elektriese Stroomopwekker, Tipes, Waaruit Dit Bestaan en Hoe Om Te Kies

2024 Outeur: Beatrice Philips | [email protected]. Laas verander: 2023-12-16 05:22

Om alles oor elektriese kragopwekkers te weet, is nie net nodig vir ingenieurs, produksie -organiseerders en verskillende bestuurders nie, soos hulle gewoonlik glo. Kennis van die beginsel van werking van 'n elektriese stroomopwekker is 'n basiese algemene kulturele kennis van die moderne wêreld. As u die tipe kragopwekkers verstaan, waaruit hulle bestaan, hoe om 'n toestel te kies, kan u u eie lewe aansienlik verbeter en kan u gemak verseker, selfs met 'n skielike kragonderbreking.

Geskiedenis van die skepping

Dit is onmoontlik om presies te sê watter spesialiste die kragopwekker uitgevind het - baie ingenieurs en elektriese ingenieurs werk al dekades lank daaraan. Selfs in die 21ste eeu word daar aan so 'n tegniek gewerk, toe daar blykbaar niks betekenisvol bygevoeg kan word nie . 'N Beslissende stap in die rigting van die skepping van 'n kragopwekker was die ontdekking van die interaksie van die elektriese veld en die magnetiese naald in 1820. Geleidelik was dit moontlik om te ontdek dat 'n elektriese stroom slegs in 'n bewegende magnetiese veld verkry word of wanneer 'n geleier daarin beweeg. Die eer van so 'n ontdekking word gedeel deur Anjos Yedlik (Oostenryk, 1827) en Michael Faraday (Engeland, 1831).

Alhoewel die eerste 'n Hongaarse wetenskaplike was, was die pogings van sy Britse kollega baie meer bekend . Hy het die elektromagnetiese induksie deeglik en omvattend ondersoek, en nie net 'n spesifieke meganisme probeer skep nie. Daarbenewens kon Yedlik eers in die 1850's eers van prototipes na 'n volwaardige dinamasjien oorgaan. Maar Michael Faraday het in 1831 'n elektrisiteitsopwekker (hoewel nog onvolmaak) geskep. Dinamo -masjiene was histories die eerste tipe, maar as gevolg van die grootte en kompleksiteit van die kommutasie het hulle die toneel verlaat.

Die jaar van die uitvinding van die eerste elektriese masjien in Rusland is 1833. Terselfdertyd het Emmanuel Lenz die omkeerbaarheid van stelsels ontdek - een apparaat kan beide vir opwekking en as 'n elektriese motor gebruik word.

Maar argaïese diens het nie toegelaat om voordeel te trek uit belowende ontwikkelings nie, en die prioriteit het spoedig onherroeplik aan die nywerheidsontwikkelde state gegaan . Tot 1851 is alle kragopwekkers slegs met permanente magnete gemaak; in die volgende 16 jaar was dit moontlik om die krag te verhoog as gevolg van eenvoudige elektromagnete. In die jare 1866-1867 het verskeie ontwikkelaars tegelyk elektriese masjiene met selfopgewonde magnete aangebied.

Die kragopwekker van die Belgies-Franse uitvinder Zenob Gramm, wat in 1870 gebou is, is die eerste keer wyd gebruik vir industriële doeleindes . Toe die dieselenjin kom, het 'n onbekende ontwikkelaar uitgevind hoe hy dit as 'n kragopwekker kan gebruik. Reeds in die 1920's het dieselopwekkers aktief in die nywerheid begin gebruik. Navorsing deur fisici in die veertigerjare het gelei tot die skepping van magneto -hidrodinamiese kragopwekkers. Maar sulke stelsels kan uitsluitlik by groot kragsentrales gebruik word; daar is geen vooruitsigte vir huishoudelike gebruik nie.

Toestel en beginsel van werking

Enige elektriese kragopwekker skakel 'n meganiese impuls om in 'n elektriese stroom. Dit word verkry deur 'n draadspoel in 'n magnetiese veld te draai. Die spoel is in twee hoofdele verdeel: 'n stewig vasgemaakte magneet en 'n draadraam. Beide spoelpunte is meganies verbind deur 'n glyring wat op die koolstofborsel gly. Hierdie kwas lei 'n elektriese stroom.

Die werkingsbeginsel van die kragopwekker impliseer ook dat die pols wat deur die roterende deel gegenereer word na die binnekantring gaan . Dit gebeur presies op die oomblik dat 'n deel van die raam naby die noordelike rand van die magneet verbygaan. Die wisselstroombron werk gewoonlik volgens die beginsel van die sogenaamde sterkstroomgenerasie.

Dit het slegs een magneet, maar dit beweeg om verskeie windings. Dit is die moeite werd om te oorweeg dat die motorgenerator ietwat anders gerangskik is.

Dit begin werk wanneer die ontstekingstelsel begin word . Op die oomblik beweeg die stroom deur die glyringe na die kwas en na die opwekkingstelsel. Daar genereer hy 'n magnetiese veld. 'N Rotor wat aan die krukas gekoppel is, genereer elektromagnetiese ossillasies. 'N Wisselende geïnduseerde stroom word by die terugspoelterminal gegenereer. Die draai-frekwensie van die self-opgewekte kragopwekker styg tot 'n sekere vlak, en daarna word die gelykrigter geaktiveer.

Alhoewel die basiese beginsel van huidige opwekking die interaksie van die magnetiese veld, rotor en stator is, kan verskillende bronne van meganiese energie 'n bewegende deel draai. Hulle kan wees:

• vloeiende water;
• warm stoom;
• wind;
• binnebrandenjins.

Die sinchrone tipe generator word gekenmerk deur die toeval van die torsiefrekwensies van die stators en rotors. 'N Permanente magneet word as 'n rotor gebruik. As die toestel begin word, begin die rotor 'n swak veld. Sodra die omwentelinge toeneem, begin 'n groot elektriese krag ontstaan. Die pols gaan deur die spanningsreguleerder en word na die elektriese netwerk gestuur.

Die sinchrone stroombaan laat toe dat die parameters van die vrygestelde stroom gestabiliseer word. Daar is egter 'n groot waarskynlikheid van elektriese oorlading. Boonop moet die kwasversorging onderhou word, wat die verbruikerskoste onmiddellik verhoog.

Asynchrone modelle loop voortdurend in 'n vertraagde modus. Die rotor draai voor die tyd en sy oriëntasie val saam met die oriëntasie van die magnetiese veld wat deur die stator gegenereer word. Rotors kan fase- of eekhoringweergawe wees.

Die magnetiese veld in asynchrone toestelle kan nie verstel word nie . Daarom word die frekwensie en stroomsterkte van die stroom direk bepaal deur die aantal draaie van die apparaat. In die afgelope dekades het elektrochemiese kragopwekkers, wat op waterstof gebaseerde stroom genereer, 'n belangrike rol gespeel. Hulle probeer om in motors gebruik te word, maar tot dusver was dit nie moontlik om die binnebrandenjin te verplaas nie. 'N Ander weergawe van die kragopwekker - die sonbattery werk deur middel van die foto -elektriese effek.

Uitsigte

Deur outonomie

Uiters outonome tipe - dit is handkragsentrales. As gevolg hiervan word meganiese beweging verkry as gevolg van die spiersterkte van die operateur. Seker, dit is nie nodig om op hoë produktiwiteit en langdurige werking te reken nie . Maar u kan met selfvertroue in elke situasie op die hoogte bly wanneer u nie brandstof of wind- of waterenergie kan gebruik nie. Daarom kan sulke kragopwekkers ingesluit word in noodstelle op vliegtuie, wat in noodgevalle deur ekspedisies, die weermag, ensovoorts gebruik word. Voorwaardelik outonome elektromagnetiese toestelle - op 'n petrolaangedrewe motor.

Deur die aantal fases

Daar is enkel- en driefase toestelle. In huise en woonstelle is driefase-kragtoevoer selde nodig. Die uitsondering is ou enjins, verwarmingselemente vir 'n sauna en soortgelyke toerusting.

Die verbinding van enkelfase-verbruikers met 'n driefasegenerator moet volgens die reël van eenvormige verspreiding geskied.

'N Eenvoudige duimreël sê: as die netwerk 20 kW of minder verbruik, is daar in drie fases min sin.

Volgens werkswyse

Die belangrikste toestelle wat gebruik word, is ontwerp om deurlopend te werk. Hulle werk gewoonlik op diesel, alhoewel daar uitsonderings is. Sulke toerusting kan 'n 24-uur-kragtoevoer verskaf, en dit is dit wat in groot kragsentrales en termiese kragsentrales geïnstalleer word . Standby -kragopwekkermodelle is ontwerp vir noodgevalle (as die kragtoevoer skielik afgesny word). Werk gaan ook soms sonder onderbreking voort, maar slegs vir 'n paar uur.

Per toepassingsgebied

Generators vir huishoudelike gebruik word in 'n wye reeks aangebied. Byna almal bied enkelfase-stroom. Normale waardes is 220 V, 50 Hz. Die kragtigste huishoudelike toestelle word selfs gebruik vir sweiswerk, sowel as om klein werkswinkels en motordienste aan te dryf.

Belangrik: die moontlikheid om vir sweiswerk te gebruik, moet in die dokumentasie gespesifiseer word - anders is die risiko baie hoog.

Vir produksiedoeleindes is kragtige stilstaande elektriese kragopwekkers nodig. Hulle word ook gebruik vir:

• groot bouprojekte;
• mikrodistrikte;
• soliede kothuis nedersettings;
• hawens;
• treinstasies;
• hospitale;
• opvoedkundige instellings;
• kantoor sentrums.

Klassifikasie van huishoudelike toestelle

Petrol

Stelsels wat deur wind of vloeiende water aangedryf word, word slegs in min of meer groot kragsentrales aangetref. Dit is nie so maklik om dit te gebruik in die veld (stap) toestande en selfs net tuis nie. Dit geld veral vir hidroopwekkers. Wat termiese kragsentrales vir privaat gebruik betref, werk hulle byna altyd op petrol en gee hulle beperkte krag; toestelle wat kragtiger as 20 kW is, word selde gevind . Gewoonlik gebruik hulle AI-92-petrol, die gebruik van AI-76 en AI-95 is slegs af en toe moontlik, en selfs dan word dit nie aanbeveel nie.

Diesel

Installasies wat op diesel brand, lewer soms tot 3 MW stroom. Hulle bied selfs energie vir 'n groot vakansiedorp met motorhuise en soortgelyke infrastruktuur.

Dieselopwekkers is beskikbaar in 'n mobiele of stilstaande ontwerp. Die omvang van sulke produkte is baie groot en dek natuurlik elke behoefte.

Selfs relatief swak modelle is geskik vir die toevoer van stroom aan sweismasjiene.

Vervaardigers

Moderne elektriese kragopwekkers wat in Rusland vervaardig word, daag buitelandse produkte met selfvertroue uit. Die gewildste handelsmerke is:

• "Svarog";
• "Kaliber";
• Energomash;
• Energo.

Die reeks Russiese verskaffers bevat beide huishoudelike weergawes met 'n krag van 1000-2000 W, en ernstige semi-industriële monsters met 'n krag tot 5000 W . Laastens is daar selfs aansienlik kragtiger modelle wat bouers en produksie -organiseerders sal help. 'N Aantal kragopwekkers wat in die Russiese Federasie vervaardig word, is toegerus met gevorderde elektronika vir beheer en monitering wat die tegniese parameters monitor. Daar is egter ook eenvoudiger weergawes - wat baie meer stabiel is in moeilike omstandighede. Laastens sal die produkte van Russiese ondernemings beslis vir verbruikers beskikbaar wees.

Die huishoudelike segment word byvoorbeeld verteenwoordig deur die EG-87220-model. Dit het 'n eie waarborg van 14 maande. 'N Brandstoftenk met 'n volume van 15 liter is in die meeste gevalle voldoende, maar outomatiese aanvang word nie verskaf nie.

Die hoogste krag bereik 2200 watt. Bedryfspanning - verwag 220 V.

Die Franse onderneming SDMO lewer ook uitstekende kragopwekkers . Oor die algemeen is dit een van die wêreldleiers in die vervaardiging van elektriese kragopwekkers van verskillende soorte en kapasiteite. U kan maklik 'n SDMO -petrolkragsentrale vind wat bykans enige denkbare taak kan oplos. Hulle bied aantreklike prestasie. Die reeks van die Franse onderneming bevat modelle met spesiale rame wat trillings demp. Uitgerust met uitstekende elektroniese komponente.

Die aandag word gevestig op die K10M -model . Dit verskaf 230 V spanning en word beheer vanaf die afstandsbediening. 'N Kragbreker word voorsien, wat die vermoë het om by - 30 grade te werk. 'N Anti-vibrasie stelsel is op die raam geïnstalleer. Daar is ook 'n 12V laai -kragopwekker.

Die mededingende onderneming Caiman betree relatief onlangs die Russiese mark . Sy het egter reeds daarin geslaag om die meriete van haar produkte so oortuigend moontlik aan te toon. Die modelle is ontwerp vir minimale geraas en kan veilig binne die huis geïnstalleer word. Alle kragopwekkers van hierdie handelsmerk voldoen aan die hoogste omgewingstandaarde. Die Caiman -reeks bevat natuurlik toestelle van verskillende kapasiteite en groottes.

Hierdie handelsmerk kan spog met die Expert 3010X -model. Dit het 'n gevorderde lugverkoeling opsie. Die nokas gebruik 'n verbeterde kettingaandrywing.

Die filter verseker dat die kragopwekker selfs op uiters stowwerige plekke begin. Die outomatisering sal verseker dat dit nie moontlik is om sonder olie te begin nie. Dit is ook opmerklik:

• 'n paar uitlate beskerm teen vog;
• waarborg batterylewe tot 210 minute;
• deurdagte verkoelingstoerusting;
• 'n uitstekende kwaslose stelsel wat nie gesofistikeerde onderhoud benodig nie.

Die Duitse vervaardiger Endress beklee 'n baie goeie posisie in die mark. In Duitsland self, wat al baie sê, is die toestelle baie gewild. Die onderneming gebruik aktief gevorderde komplekse oplossings. Soos met vorige verskaffers, bevat die reeks die hele reeks kragvoorsieningsopsies. Die krag van die grootste deel van die modelle wissel van 1500 tot 9000 W. Byna alle Endress -toestelle kan 220 en 380 V.

'N Goeie voorbeeld is ESE 404 YS Diesel . Hierdie weergawe word waardeer vir sy betroubaarheid en lae brandstofverbruik. Die krag van die toestel bereik 3,9 kVA. Die spanning van die enkelfasige kragopwekker is 230 V. Die elektriese beskerming is IP23.

As ons van Duitse verskaffers praat, sou dit dwaas wees om 'n ander gewilde handelsmerk - Fubag - te ignoreer . Die kragopwekkers is van dieselfde kwaliteit as ten minste die meer bekende sweistoerusting. Fubag -spesialiste gee nie net om oor die tegniese eienskappe nie, maar ook oor die oorspronklike ontwerp, wat dit makliker maak om te onderhou. Die kragopwekkers van hierdie handelsmerk behoort formeel tot die professionele kategorie. Hulle word egter nie minder suksesvol in die private sektor gebruik nie.

Die oop enkelfase kragstasie DS 16 A ES lewer tot 13,6 kVA stroom deur middel van 'n tenk van 51 liter. Voorverhitting van lug word voorsien.

Die ontwerpers het gesorg vir die beskerming teen oorlading, die vlak van elektriese weerstand is IP23. Die viersilinder-installasie bied 'n stroom van 54 A. Met 'n laai van 75%werk die toestel tot 10 uur.

Russiese verbruikers waardeer al lank die voordele van kragopwekkers van die Resanta -handelsmerk. Hulle word geprys vir:

• hoë-tegnologie besonderhede;
• gemak van diens;
• uitstekende gewig-tot-krag verhouding;
• stabiliteit van die uitgangsspanning.

In die reeks val die BG 4000 R -model, wat op petrol werk, uit. Kraggradering - 3 kW, brandstofgraad - AI -92. Die sinchrone borselstelsel werk foutloos, die inligting word deur die skerm aan die gebruiker gebring. Bougiesleutel, knop is by die kit ingesluit. In werklikheid word produksie in China uitgevoer.

Onder die Chinese ondernemings val die ELITECH -handelsmerk gunstig op . In ons land is hy sedert 2008 bekend. Sulke kragopwekkers is nie net van hoë gehalte nie, maar ook pretensieloos en veelsydig. ELITECH -produkte gebruik die nuutste tegnologie, en daarom kon die onderneming baie voormalige markleiers opsy skuif. Die gasopwekkers van hierdie onderneming word gekenmerk deur 'n gekombineerde begin, dit kan in 'n stilstaande of mobiele vorm gemaak word.

'N Voorbeeld van 'n eenvoudige huishoudelike kragopwekker is BES 950 R . Met 'n tenkinhoud van 4, 4 liter, bied dit 'n stroomsterkte van 2, 8 A. Start vind plaas in die handmatige modus. Outomatisering monitor die olievlak en skakel die toestel af indien nodig. Die oorhoofse klep tweeslagenjin het 'n enkele lugverkoelde silinder. Die klankvolume bereik 56 dBA. Noorse kragopwekkers verdien nie spesiale vermelding nie, anders as handelsmerke:

• Makita;
• Hitachi;
• Hyundai;
• Kipor;
• Ranger.

Hoe om te kies?

Dit is nie heeltemal redelik om 'n 'net stil' toestel te koop nie. Sowel as die kragtigste toestel. Eerstens moet u besluit vir watter doel die kragopwekker gebruik gaan word:

• in seisoenale kragtoevoer;
• as 'n rugsteun -veiligheidsnet;
• as 'n noodoplossing;
• as 'n permanente bron van energie.

Vir toeriste, jagters, vissers en deel van kommersiële verbruikers, is dit meer korrek om 'n mobiele kragopwekker te kies. Hy sal ook by somerbewoners pas. Maar die krag van die toestel is van kritieke belang. Dit moet gebalanseerd wees: 'n swak tegniek sal die taak nie 'uittrek' nie, en 'n te sterk tegniek sal hulpbronne mors.

Die bepaling van die vereiste aanwyser help om die aanvangstroomkoëffisiënt in ag te neem, sowel as om toestelle in belangrike en nie baie belangrike te verdeel nie (stofsuiers, wasmasjiene, strykysters, mikrogolfoonde hoef nie bygevoeg te word nie).

Die aantal fases is ook baie relevant. Slegs enkelfasige toestelle kan van 'n enkelfasige kragopwekker aangedryf word. Vir huishoudelike en voorstedelike gebruik is dit egter nie te belangrik nie. Driefasemodelle moet geneem word vir die toerusting van boupersele, industriële ondernemings en hul individuele werkswinkels. Belangrik: hulle gee nie meer as 1/3 van die krag per fase uit nie.

'N Ander belangrike aspek is die brandstof wat gebruik word . Die petrolmodel stel u in staat om stroom aan die huis te verskaf in geval van periodieke mislukkings. Hierdie toestelle is kompak, relatief lig en het min geraas. Dit word aktief gebruik deur klein kommersiële ondernemings - beide produksie en handel. Dieselaanpassings is duur, maak baie geraas, maar dit gee baie stroom af en kan sonder onderbrekings lank werk. Modelle is waardevol waar kragnetwerke as klas ontbreek.

Dubbelbrandstofweergawes sal meer ekonomies en veelsydiger wees as ander. Hulle werk gewoonlik op petrol en gas, en dit is maklik om oor te skakel.

Ballon vloeibare gas is aansienlik goedkoper as petrol . Hierdie modus is selfs voordeliger as dit aan 'n snelweg gekoppel is. Asynchrone toestelle is ontwerp vir kragtoevoer in die buitelug; dit moet ook gebruik word vir veral vogtige kamers.

Die probleem is egter dat borsellose kragopwekkers nie weet hoe om foutlose stroom van hoë gehalte te lewer met 'n optimale sinusgolf nie. Huishoudelike toestelle en rekenaars word die beste aangedryf deur sinchrone toestelle. Selfs die vatbaarheid vir stofskade word geregverdig deur die stabiele parameters en hoë stroomkenmerke. 'N Koperwond-alternator is duurder, maar dit lei hitte baie beter en lewer uitstekende kraglewering. Daarbenewens moet u let op:

• die teenwoordigheid van 'n AVR -stelsel (sonder dit kan kragopwekkings telefone, tablette en skootrekenaars breek);
• hand- of elektriese aansitter;
• die teenwoordigheid van 'n opsie om outomaties te begin (en soms stop);
• geslote of oop kas (die eerste opsie is stabieler en betroubaarder, maar dit kan oorverhit);
• aftelling van enjinure (wat tydige instandhouding moontlik maak);
• brandstofverbruik;
• resensies;
• diensvermoëns van die verskaffer.