Hvad er en elektrisk generator og dens funktion

Hvad er en elektrisk generator og dens funktion

Det elektrisk generator blev opfundet, før sammenhængen mellem elektricitet såvel som magnetisme blev opdaget. Disse generatorer bruger elektrostatiske principper til at fungere ved hjælp af plader, bevægelige bælter, der er ladet elektrisk såvel som diske til at føre opladning mod en elektrode med stort potentiale. Generatorer bruger to mekanismer til at generere ladningen ligesom den triboelektriske effekt ellers elektrostatisk induktion. Så det genererer lav strøm såvel som meget høj spænding på grund af isoleringsmaskiners kompleksitet såvel som deres ineffektivitet. Effektklassificeringerne for elektrostatiske generatorer er lave, så de aldrig bruges til elproduktion. De praktiske anvendelser af denne generator er at levere strøm til røntgenrør såvel som til atompartikelacceleratorer.



Hvad er en elektrisk generator?

Et alternativt navn på en elektrisk generator er en dynamo til transmission samt distribution af energi over kraftledninger til forskellige applikationer som indenlandske, industrielle, kommercielle osv. Disse gælder også i fly, biler, tog, skibe til generering af elektrisk kraft . For en elektrisk generator kan den mekaniske effekt opnås gennem en drejeaksel, der svarer til akselmomentet, der ganges ved hjælp af vinkel- eller rotationshastighed.


Den mekaniske energi kan opnås gennem forskellige kilder som hydrauliske turbiner ved vandfald / dæmninger dampturbiner, gasturbiner og vindmøller, hvor damp kan genereres gennem varme fra antændelsen af ​​fossile brændstoffer ellers fra nuklear fission. Gasturbiner kan forbrænde gassen direkte i turbinen ellers dieselmotorer og benzin. Generatorkonstruktionen såvel som dens hastighed kan ændre sig baseret på den mekaniske drivmotorens egenskaber.





En generator er en maskine, der omdanner mekanisk energi til elektrisk energi. Det fungerer ud fra princippet om faradays lov om elektromagnetisk induktion. Faradays-loven siger, at når en leder placeres i et varierende magnetfelt, induceres EMF, og denne inducerede EMF er lig med hastigheden for ændring af fluxforbindelser. Denne EMF kan genereres, når der enten er relativ plads eller relativ tidsvariation mellem lederen og magnetfeltet. Så de vigtige elementer i en generator er:

  • Magnetfelt
  • Lederens bevægelse i et magnetfelt

Funktioner

Det vigtigste funktionerne i de elektriske generatorer inkluderer følgende.



Strøm


Effektudgangskapaciteten for en elektrisk generator er en bred vifte. Ved at vælge en ideel generator kan høje og lave effektbehov let opfyldes gennem identisk udgangseffekt.

Brændstof

Flere brændstofmuligheder som benzin, diesel, LPG og naturgas er tilgængelige for elektriske generatorer.

Bærbarhed

Elektriske generatorer er bærbare, fordi de er designet med håndtag og hjul. Så de kan let flyttes fra et sted til et andet.

Støj

Nogle generatorer inkluderer støjreduktionsteknologi, så støjforurening kan reduceres.

Konstruktion af elektrisk generator

Konstruktionen af ​​en elektrisk generator kan udføres ved hjælp af forskellige dele som generator, brændstofsystem, spændingsregulator, køle- og udstødningssystem, smøresystem, batterioplader, kontrolpanel, ramme eller hovedkonstruktion.

Generator

Omdannelsen af ​​energi, der opstår i en generator, er kendt som en generator. Dette inkluderer både stationære såvel som bevægelige dele, der arbejder sammen for at generere det elektromagnetiske felt såvel som elektronstrøm for at generere elektricitet.

Brændstofsystem

Brændstofsystemet i generatoren bruges til at generere den krævede energi. Dette system omfatter en brændstofpumpe, brændstoftank, et returrør og et rør, der bruges til at forbinde motor og tank. Et brændstoffilter bruges til at fjerne snavs, før det når motoren, og en injektor får brændstoffet til at strømme ind i forbrændingskammeret.

Motor

Motorens hovedfunktion er at levere elektrisk energi til generatoren. Det effektområde, der genereres af en generator, kan bestemmes gennem motorens effekt.

Strøm regulator

Denne komponent bruges til at kontrollere spændingen på den elektricitet, der genereres. Det konverterer også vekselstrøm til jævnstrøm, hvis det kræves.

Køle- og udstødningssystemer

Generelt producerer generatorer meget varme, så reducer varmen fra maskinens overophedning, kølesystemet bruges. Udstødningssystemet bruges til at fjerne røg under dets drift.

Smøresystem

I en generator er der flere små såvel som bevægelige dele, som er nødvendige for at smøre dem tilstrækkeligt ved hjælp af motorolie, så der opnås jævn drift, såvel som den beskytter mod overskydende slid. Niveauerne af smøremiddel skal kontrolleres hyppigt for hver 8. time af processen.

Batterioplader

Batterier bruges hovedsageligt til at give generatoren strøm. Det er en komplet automatisk komponent, der bruges til at sikre, at batteriet er klar til at gå, når det er nødvendigt, ved at levere det ved hjælp af en stabil lavniveau spænding.

Kontrolpanel

Kontrolpanelet bruges til at styre alle funktioner i generatoren, mens den fungerer fra start til slut. Moderne enheder er i stand til at registrere, når generatoren automatisk tænder / slukker.

Ramme / hovedmontering

Rammen er generatorens krop, og det er den del, hvor strukturen holder det hele på plads.

Arbejde med elektrisk generator

Generatorer er grundlæggende spoler af elektriske ledere, normalt kobbertråd, der er tæt viklet på en metalkerne og er monteret for at dreje rundt inde i en udstilling med store magneter. En elektrisk leder bevæger sig gennem et magnetfelt, magnetismen vil interface med elektronerne i lederen for at inducere en strøm af elektrisk strøm inde i den.

Elektrisk generator

Elektrisk generator

Lederspolen og dens kerne kaldes ankeret, der forbinder ankeret til akslen på en mekanisk strømkilde, for eksempel en motor, kobberlederen kan dreje med usædvanligt øget hastighed over magnetfeltet.

Det punkt, hvor generatorarmaturet først begynder at dreje, så er der et svagt magnetfelt i jernstangskoene. Når ankeret drejer, begynder det at hæve spændingen. Noget af denne spænding skaber på feltviklingerne gennem generatorregulatoren. Denne imponerende spænding opbygger en stærkere viklingsstrøm, hæver magnetfeltets styrke.

Det udvidede felt producerer mere spænding i armaturet. Dette giver igen mere strøm i feltviklingerne med en resulterende højere ankerspænding. På dette tidspunkt var skiltene på skoene afhængige af strømningsretningen i markviklingen. De modsatte tegn giver strømmen til at flyde i den forkerte retning.

Hvordan skaber elgenerator elektricitet?

Faktisk skaber elektriske generatorer ikke elektricitet i stedet for at skabe, de ændrer energien fra mekanisk til elektrisk eller kemisk til elektrisk. Denne energikonvertering kan ske ved at opfange bevægelseskraften og konvertere den til elektrisk form ved at skubbe elektroner fra den udvendige kilde ved hjælp af et elektrisk kredsløb. En elektrisk generator fungerer grundlæggende i omvendt retning af motoren.

Nogle generatorer, der bruges ved Hoover Dam, vil give en enorm mængde energi gennem transmission af den kraft, der skabes af turbiner. Generatorerne, der anvendes i kommerciel såvel som bolig, er meget små i størrelse, men de er afhængige af forskellige brændstofkilder såsom gas, diesel samt propan for at generere mekanisk kraft.

Denne effekt kan bruges i et kredsløb til at inducere en strøm.
Når denne strøm er skabt, styres den ved hjælp af kobbertråde til at drive eksterne enheder, maskiner ellers hele elektriske systemer.

Nuværende generatorer bruger princippet om Michael Faradays elektromagnetiske induktion, fordi han opdagede, at når en leder, når den roterer inden i et magnetfelt, kunne der dannes elektriske ladninger for at skabe en strømstrøm. En elektrisk generator er relateret til, hvordan en vandpumpe tvinger vand ved hjælp af et rør.

Typer af elektriske generatorer

Generatorerne klassificeres i typer.

  • AC-generatorer
  • DC-generatorer

AC-generatorer

Disse kaldes også generatorer. Det er det vigtigste middel til at producere elektrisk strøm mange steder, da i dag bruger alle forbrugere vekselstrøm. Det fungerer ud fra princippet om elektromagnetisk induktion. Disse er af to typer, den ene er en induktionsgenerator, og den anden er en synkron generator.

Induktionsgeneratoren kræver ingen separat DC-excitation, regulatorstyring, frekvensstyring eller regulator. Dette koncept finder sted, når lederspoler drejer i et magnetfelt, der aktiverer en strøm og en spænding. Generatorerne skal køre med en konstant hastighed for at formidle en stabil vekselstrøm, selv uden belastning er tilgængelig.

AC-generator

AC-generator

Synkrone generatorer er store generatorer, der hovedsagelig bruges i kraftværker. Disse kan være roterende felttype eller roterende ankertype. I den roterende ankertype er ankeret ved rotoren, og feltet er ved statoren. Rotorarmaturstrøm tages gennem glideringe og børster. Disse er begrænsede på grund af høje vindtab. Disse bruges til applikationer med lav effekt. Roterende felttype generator anvendes i vid udstrækning på grund af dens høje effektgenereringsevne og fraværet af glidringe og børster.

Det kan enten være 3-faset eller to-faset generatorer. En tofaset generator genererer to helt separate spændinger. Hver spænding kan betragtes som en enfaset spænding. Hver genereres spænding helt uafhængig af den anden. Tre-faset generator har tre enfasede viklinger, der er anbragt således, at spændingen, der induceres i en hvilken som helst fase, forskydes 120 ° fra de to andre.

Disse kan tilsluttes enten delta- eller wye-forbindelser. I Delta Connection er hver spoleende forbundet sammen for at danne en lukket sløjfe. En deltaforbindelse ser ud som det græske bogstav delta (Δ). I Wye-forbindelse er den ene ende af hver spole forbundet, og den anden ende af hver spole er åben for eksterne forbindelser. En Wye-forbindelse vises som bogstavet Y.

Disse generatorer er pakket med en motor eller en turbine, der skal bruges som motorgeneratorsæt og anvendes i applikationer som flåde-, olie- og gasudvinding, minedrift, vindkraftværker osv.

Fordele

Fordelene ved AC-generatorer inkluderer følgende.

  • Disse generatorer er generelt vedligeholdelsesfrie på grund af manglen på børster.
  • Gå let op og træde ned gennem transformere .
  • Transmissionslinkstørrelsen kan være tyndere på grund af step-up-funktionen
  • Generatorens størrelse relativt mindre end DC-maskinen
  • Tab er relativt mindre end DC-maskine
  • Disse generatorafbrydere er relativt mindre end DC-afbrydere

DC-generatorer

DC-generator findes typisk i off-grid applikationer. Disse generatorer giver en problemfri strømforsyning direkte til elektriske lagringsenheder og jævnstrømsnet uden nyt udstyr. Den lagrede effekt transporteres til belastninger gennem DC-AC-omformere. DC-generatorerne kunne styres tilbage til en hastighed, der ikke bevæger sig, da batterier har tendens til at stimulere til at genvinde betydeligt mere brændstof.

DC-generator

DC-generator

Klassificering af jævnstrømsgeneratorer

DC-generatorer er klassificeret efter den måde, deres magnetfelt er udviklet i maskinens stator.

  • permanentmagnet DC-generatorer
  • Særskilt-ophids DC-generatorer og
  • Selvoplyste DC-generatorer.

Permanente magnet DC-generatorer kræver ikke ekstern felt excitation, fordi de har permanente magneter til at producere fluxen. Disse bruges til applikationer med lav effekt som dynamoer. Separat-exciter DC-generatorer kræver ekstern felt excitation for at producere den magnetiske flux. Vi kan også variere excitationen for at få variabel udgangseffekt.

Disse bruges til elektropletterings- og elektrorefineringsapplikationer. På grund af tilbageværende magnetisme til stede i statorens poler kan selv-ophidsede jævnstrømsgeneratorer være i stand til at producere deres eget magnetfelt, når det er startet. Disse er enkle i design og ikke nødvendigt at have det eksterne kredsløb for at variere felt excitation. Igen er disse selvoplyste DC-generatorer klassificeret i shunt-, serie- og sammensatte generatorer.

Disse bruges i applikationer som batteriopladning, svejsning, almindelige belysningsprogrammer osv.

Fordele

Fordelene ved en jævnstrømsgenerator inkluderer følgende.

  • Hovedsageligt DC-maskiner har en bred vifte af driftsegenskaber, som kan opnås ved valg af metoden til excitation af markviklingerne.
  • Udgangsspændingen kan udjævnes ved regelmæssigt at placere spolerne omkring ankeret. Dette fører til færre udsving, som er ønskelige for nogle steady state-applikationer.
  • Intet afskærmningsbehov for stråling, så kabelomkostningerne vil være mindre sammenlignet med AC.

Andre typer elektriske generatorer

Generatorer er klassificeret i forskellige typer som bærbar, standby og inverter.

Bærbar generator

Disse bruges ekstremt i forskellige applikationer, og disse fås i forskellige konfigurationer ved at ændre strøm. Disse er nyttige i normale katastrofer, når strømforsyningen er beskadiget. De bruges i boligområder, mindre forretningsmæssige virksomheder som butikker, detailforretninger, på byggefelt for at levere strøm til mindre værktøjer, udendørs bryllupper, camping, udendørs begivenheder og for at levere forsyning til landbrugsudstyr som borebrønde, ellers drypper vandingssystemer.

Denne type generator drives af dieselbrændstof, ellers gas for at give kortsigtet elektrisk strøm. De vigtigste egenskaber ved den bærbare generator er

  • Den leder elektricitet ved hjælp af en forbrændingsmotor.
  • Dette kan tilsluttes forskellige værktøjer, ellers apparater gennem dets stikkontakter.
  • Det kan forbindes til underpaneler.
  • Det bruges i fjerntliggende områder.
  • Det bruger mindre strøm til at betjene fryseren, tv og køleskab.
  • Motorens hastighed skal være ved 3600 o / min for at skabe den typiske strøm med en frekvens på 60 Hz strøm.
  • Motorhastigheden kan styres gennem føreren
  • Det giver strøm til både lys og værktøj

Invertergenerator

Denne type generator bruger en motor ved at forbinde den til en generator til generering af vekselstrøm og bruger også en ensretter til at skifte vekselstrøm til jævnstrøm. Disse bruges i køleskabe, klimaanlæg, bådbiler, der kræver værdier af specifik frekvens såvel som spænding. Disse fås i mindre vægtige og faste. Karakteristika for denne generator inkluderer hovedsagelig følgende.

  • Det afhænger af moderne magneter.
  • Det bruger højere elektroniske kredsløb.
  • Det bruger 3-faser til generering af elektricitet.
  • Det opretholder en stabil strømforsyning til en enhed.
  • Det er energieffektivt, fordi motorens hastighed justerer sig ud fra den krævede effekt.
  • Når den bruges med den rette enhed, kan vekselstrømmen fastgøres til enhver spænding såvel som frekvens.
  • Disse er lette og bruges i en bil, båd osv.

Standby-generator

Dette er en slags et elektrisk system, der bruges til at operere gennem en automatisk overførselsafbryder, der giver et signal om at tænde en enhed i strømtab. De bedste egenskaber ved en standbygenerator inkluderer følgende.

  • Betjeningen af ​​dette kan ske automatisk
  • Det bruges i sikkerhedssystemer til standbybelysning, elevatorer, livsstøtteudstyr, medicinske og brandsikringssystemer.
  • Det giver stabil strømbeskyttelse
  • Den overvåger konstant strømforsyningen
  • Den udfører selvtest automatisk hver uge for at kontrollere, at den reagerer korrekt eller ikke på strømtab.
  • Den inkluderer to komponenter som en automatisk overførselsafbryder og en standbygenerator
  • Det registrerer strømtabet på få sekunder og forbedrer elektriciteten
  • Det fungerer ved hjælp af naturgas, ellers flydende propan.
  • Det bruger en forbrændingsmotor internt.

Industrielle generatorer

Industrielle generatorer er noget andet sammenlignet med kommercielle, ellers boliger. Disse er robuste og robuste, der fungerer under barske forhold. Strømforsyningens karakteristika giver dig fra 20 kW-2500 kW, 120-48 volt & 1-faset til 3-faset forsyning.

Normalt er disse mere tilpasset sammenlignet med andre typer. Klassificeringen af ​​disse generatorer kan ske på baggrund af det brændstof, der bruges til at få motoren til at køre, så der kan genereres elektrisk kraft. Brændstofferne er naturgas, diesel, benzin, propan og petroleum,

Induktionsgeneratorer

Disse generatorer er to typer som selvophisset og eksternt ophidset. Selvopspændt bruges i vindmøller, hvor vinden bruges som en utraditionel energikilde, der konverterer til elektrisk energi. Eksternt ophidset bruges til applikationer af regenerative bremseanvendelser som kraner, hejser, elektriske lokomotiver og elevatorer.

Vedligeholdelse af elektrisk generator

Vedligeholdelse af elgeneratorer ligner nogenlunde alle typer motorer. For alle producenter er det meget vigtigt at kende dets vedligeholdelse for alle generatorer. Normal vedligeholdelse er generel inspektion som lækagekontrol, kølemiddelniveauer, blik på slanger & bælter, kabler og batteripolekontrol. Det er vigtigt at undersøge olien for at skifte den ofte. Hyppigheden af ​​olieskift afhænger hovedsageligt af producenten, hvor ofte den bruges. Hvis generatoren bruger diesel, er det nødvendigt at skifte olie i 100 timers aktivitet.

En gang om året vil filtrering og brændstofrensning nedbryde dieselbrændstoffet meget hurtigt. Efter nogle dages drift kan dette brændstof nedbrydes gennem vandforurening og mikrober, hvilket resulterer i blokerede brændstofledninger såvel som filtre. Rensning af brændstof bruger biocider om året inden for alle typer generatorer bortset fra standbygeneratoren, hvor det vil tiltrække fugt.

Kølesystemet skal vedligeholdes, fordi det skal kontrolleres niveauet af kølemiddel med tilgængelige intervaller under nedlukningstiden.

Batteristrøm skal kontrolleres, fordi problemer i et batteri kan forårsage fejl. Regelmæssig test er påkrævet for at underrette batteriets aktuelle status. Det indebærer kontrol af elektrolytniveauerne samt de nøjagtige tyngdekraften for de elektriske batterier.

Det er også meget vigtigt at eliminere generatoren i 30 minutter på ugentlig basis under belastning. Fjern overskydende fugt, smør motoren og filtrer brændstof såvel som folie. Når bevægelige stykker, der findes et sted på generatoren, skal placeres støt i.

For yderligere inspektion skal man vedligeholde sine optegnelser for at kende status for din generator.

Ansøgninger

Det anvendelser af elektriske generatorer inkluderer følgende.

  • På tværs af forskellige byer leverer generatorer forsyningen til de fleste strømnet
  • Disse bruges i transport
  • Småskala generatorer giver en fremragende sikkerhedskopi til husholdningernes strømbehov ellers små virksomheder
  • Disse bruges til at drive elektriske motorer
  • Disse bruges, før strømmen er sat op på byggefelter.
  • Disse bruges i laboratorier til at give spændingsområdet
  • Energieffektiv som brændstofudnyttelse kan reduceres betydeligt

Ulemper

Den største ulempe er, at de ikke kan stoppe store spændingsudsving, og derfor er konventionelle generatorer ikke egnede til at betjene spændingsfølsomme forbrugere som pc'er. bærbare computere, tv-apparater ellers musiksystemer, fordi de i dårligt tilfælde kan beskadige dem.

Således handler det kun om en oversigt over en elektrisk generator. En elektrisk generator fungerer på det elektromagnetiske induktionsprincip. Dette princip blev opdaget gennem Michael Faraday. Generelt er generatorer elektriske lederspoler eller generelt en kobbertråd. Denne ledning er tæt viklet over en metalkerne og er placeret til at rotere omtrent i en udstilling med store magneter.

En elektrisk leder roterer i et magnetfelt, og magnetismen vil forbinde gennem elektronerne i lederen for at fremkalde en strømstrøm i den. Her kaldes lederspolen såvel som dens kerne som ankeret. Dette er forbundet til akslen på en strømkilde. Nu har du klart forstået arbejdet og typerne af generatorer. Yderligere yderligere spørgsmål om dette emne eller om det elektriske og elektroniske projekter efterlad kommentarerne nedenfor.

Elektrisk generator Billedkilde: topalternativ