Vrste in princip delovanja generatorjev električnega toka

Naprava, imenovana "generator električnega toka", je večini potrošnikov znana iz informacij, pridobljenih iz priljubljenih virov. Gre predvsem za močne električne stroje, ki proizvajajo energijo v hidroelektrarnah. Vendar pa industrija poleg velikih postajnih enot proizvaja kompaktne elektromehanske generatorje, ki se uporabljajo kot avtonomne naprave na vseh področjih človeške dejavnosti.

Princip delovanja

Prvi vzorci električnih generatorjev so bili namenjeni delovanju v terenskih razmerah in na lokacijah, oddaljenih od industrijskih središč. Z njihovo pomočjo je bilo mogoče napajati električne varilne stroje ali zahtevano število svetil. Sčasoma so se te avtonomne naprave začele uporabljati v hišah in drugih primestnih zgradbah, kar je bilo razloženo s tako pogostim pojavom, kot je nestabilna oskrba z energijo. Električni generatorji so še posebej razširjeni v območjih, oddaljenih od mesta, kjer veljajo izpadi električne energije za pogost pojav.

Električni generator je naprava, ki lahko pretvarja toplotno energijo v električno.Drugo ime so elektromehanski indukcijski generatorji. Kot vir se uporabljajo nosilci energije s pomembno toplotno kapaciteto, ki zadostuje za sprostitev potrebne količine toplote. To so lahko:

• dizelsko gorivo;
• tradicionalni bencin;
• zemeljski plin ali samo les.

Generatorji, ki delujejo na alternativne vire (brez goriva), so postali zelo razširjeni. Sem spadajo pretvorniki zračne (veterne), vodne, sončne in toplotne energije.

Načelo delovanja generatorjev električne energije temelji na pretvorbi toplote, ki nastane pri zgorevanju goriva, v mehansko vrtenje pogona. Zaradi tega se v njih oblikuje elektromagnetno polje, kar povzroči nastanek EMF v tuljavah statorja. Električno vezje enote je izbrano tako, da izhod proizvaja izmenično napetost zahtevane vrste, velikosti in kakovosti.

Vrste generatorjev

Glede na razred nosilca energije (goriva), ki se uporablja med delovanjem, so vse znane generatorske naprave razdeljene na naslednje vrste:

• bencin;
• dizelsko gorivo;
• plin;
• enote na les ali vodik, na primer.

Prvi dve vrsti elektroagregatov pritegneta uporabnika, ker uporabljata že pripravljen motor, ki deluje na ustrezno gorivo in zahteva le predelavo pogonskega dela. Vzorci lesa, vodika in plina so bolj zapletene naprave in zanje je značilna nizka učinkovitost.

Glede na stopnjo avtonomije so vse industrijsko izdelane naprave razdeljene na stacionarne in mobilne modele, glede na vrsto izmeničnega toka, ki ga prejmejo na izhodu, pa na enofazne in trifazne.Glede na neposredni namen enot so znane vrste električnih generatorjev razdeljene na glavne in rezervne, glede na področje uporabe pa na gospodinjske in industrijske izdelke.

Prijave in pravila izbora

Področje uporabe električnih generatorjev se razteza na številna področja človekove dejavnosti, ki so jih prisiljeni uporabljati kot glavne ali pomožne vire. Tipičen generator električne energije se uporablja na naslednjih področjih:

• med gradnjo mostov, jezov, prehodov in drugih gradbenih projektov, ki so oddaljeni od glavnega daljnovoda;
• pri opravljanju terenskega dela, povezanega z uporabo električne energije in na dačah (če ni centraliziranega napajanja);
• na prezimovališčih, polarnih postajah, loviščih, pa tudi v oddaljenih vojaških enotah.

Generatorji so v povpraševanju v zasebnih domovih in javnih zgradbah na podeželju, kjer se izpadi električne energije pojavljajo z zavidljivo rednostjo.

Pri izbiri generatorjev blagovnih znamk je pomembno upoštevati naslednje značilnosti:

• vrsta nosilca energije (gorljiv material);
• izhodna moč;
• metode hlajenja;
• razpoložljivost dodatnih funkcij.

Prvi od teh kazalnikov je izbran glede na pogoje delovanja - enostavnost uporabe in shranjevanje rezerv goriva v stanovanjski stavbi. Za mestna stanovanja je najprimernejša možnost plinski generator, za priključitev katerega je dovolj, da uredite ustrezno oskrbo. Izhodna moč je izbrana ob upoštevanju posebnih potreb: katere enote naj bi bile priključene na vir.Na enak način je izbran način hlajenja opreme, ki je optimalno primeren za enoto z deklarirano močjo. Med dodatnimi funkcijami naprav izstopajo naslednje zmogljivosti:

• nastavitev izhodne napetosti;
• sprejem enosmernega (uspravljenega) toka;
• razpoložljivost rezervnih izhodnih sponk in relejnega regulatorja.

Pred odhodom v trgovino je pomembno tudi ugotoviti, ali ima model, ki vam je všeč, ločene prikazovalne naprave, s katerimi je mogoče nadzorovati nivo napetosti. Upoštevati morate tudi stroške kupljenega izdelka, ki morajo biti upravičeni s koristmi, pridobljenimi z njegovim delovanjem.

Naredi sam generatorje brez goriva

Generatorji, ki delujejo na principu izkoriščanja proste energije, že dolgo pritegnejo pozornost številnih naravoslovcev. Pri razvoju naprav brez goriva so sodelovali tudi Tesla in drugi znani znanstveniki. Do danes je bilo izumljenih veliko shem, ki delujejo na različnih energetskih principih. Seznam teh naprav:

• Hendershot aparat;
• generatorji Romanov, Tariel Kanapadze in Adams;
• Naprave Smith in Bedini.

Najbolj priročno je razmisliti o neodvisnem sestavljanju takšnega generatorja na primeru Adamsove postavitve.

Pripravljalne operacije

Če želite napravo sestaviti z lastnimi rokami, boste morali pripraviti veliko začetnih delov:

• magneti;
• bakreni vodniki;
• dve tuljavi;
• jeklena pločevina (kot sredstvo za izdelavo telesa naprave);
• vijaki, podložke in vijaki.

Magneti so izbrani enako veliki in čim večji. V tem primeru postane indukcijsko polje močnejše in proizvedene bo veliko več energije.

Pri sestavljanju generatorja je pozitivni pol enega magneta nameščen strogo nasproti drugega, prav tako pozitivnega.

Bakreni vodniki so izbrani tako, da je njihov presek približno 1,25 mm. Na njihovi podlagi sta navita dve tuljavi, ki sta včasih vzeti iz starih motorjev ustrezne velikosti. Pri navijanju pazljivo pazite, da zavoji ležijo točno v vrsti, blizu drug drugega. Za pritrditev posameznih elementov montažne naprave bodo potrebni pomožni deli.

Montaža

Postopek sestavljanja domačega generatorja:

1. V magnetih so izvrtane luknje za pritrditev na tuljave.
2. Izmenično so pritrjeni na okvirje s sorniki.
3. Tuljave z magneti so nameščene na predhodno varjen kovinski okvir, tako da je med njihovimi ravninami majhna reža.

Prisotnost reže bo omogočila, da se magneti prosto vrtijo.

Na tej stopnji montaže je enota že pripravljena za pregled. Za izvedbo je dovolj, da večkrat ročno zavrtite magnete okoli svoje osi. Če je konstrukcija pravilno sestavljena, se bo na koncih navitij, pritrjenih na okvir, pojavila napetost.

Obravnavana domača naprava je preprost primer generatorja brezplačne energije, namenjen predstavitvenim namenom. Na njegovi podlagi je po ustrezni modifikaciji sestavljena polnopravna naprava, ki lahko proizvaja električno energijo za osvetlitev podeželske hiše ali koče. Za tiste, ki ne želijo sestaviti domače strukture, je bolje kupiti končni izdelek od zaupanja vrednih proizvajalcev.