Альтернатор что это такое


Что такое Альтернатор | Глубинная информация

Альтернаторы — это устройства, в которых магнитный поток от постоянных магнитов (1) к катушкам индуктивности (2) (откуда идет отбор мощности) перекрывается подвижными металлическими шторками (3). Эти шторки в разных конструкциях либо насажены на вал (4) и вращаются либо, в других конструкциях, перемещаются в горизонтальном направлении с помощью вибраторов с большой амплитудой.
Основная идея этих устройств состоит в том, что движение шторок якобы не тормозиться при движении в магнитном поле, в том числе и при отборе мощности, т.е. мы затрачиваем некоторую постоянную мощность на вращение вала и можем отбирать из системы любую, достаточно значительную мощность. С точки зрения традиционной электротехники, подобное устройство не является эффективным. Но, по заверениям их «авторов», именно это якобы позволяет генерировать мощность без торможения ротора!!! Здесь нет явления электромагнитной индукции в полном смысле и отличается от нее тем, что создаваемое в обмотке генератора вторичное магнитное поле якобы не тормозит ротор и не взаимодействует с первичным полем.
Alternator (2507 byte)
Мною была собрана конструкция, подобная изображенной на этом рисунке . Диаметр ротора — 50 мм, шторки — сталь 0.2 мм, в качестве магнитов были использованы 4 кобальт-самариевые магнита (намагниченность порядка 0.9 Тл, диаметр 10 мм, толщина 5мм), ориентированные соответствующим образом (пробовали использовать также и два подковообразных металлических магнита, что-то типа викаллой, правда у них намагниченность была меньше 0.2 Тл). Все зазоры регулируются в широких пределах (чтобы можно менять напряженность магнитного поля). Было сделано несколько разных катушек с сердечниками из феррита 2000HH, расчитанного на работу в сильных полях (от ТВС) и без него. Ротор вращался с помощью эл. двигателя от магнитофона, который подключали через амперметр к источнику постоянного напряжения (стабилизатору) 4.5 В. В отсутствие отбора мощности двигатель потреблял 120 мА. Катушки индуктивности (2) соединяли последовательно и поключали к выпрямительному диодному мосту, выпрямленное напряжение сглаживали параллельно соединенными конденсаторами 470 мкф и 0.1 мкф и только после этого через амперметр (чтобы измерять выпрямленное значение тока и исключить влияние всяких обратных выбросов тока индуктивностей) подключали к нагрузке (последовательно включенный переменный проволочный резистор 5 кОм и лампочка накаливания 220 В, 15 Вт), напряжение на нагрузке контролировали вольтметром.
Итак, испытания.
Во-первых, сразу же было замечено, что в устройстве имеется два устойчивых положения ротора, когда железные пластины шторок расположены перед магнитами, когда шторки сильнее всего притягиваются магнитами. Чтобы прокручивать ротор руками требуется приложить достаточно ощутимое усилие (в отличие от обещанного без усилий). Более того, когда зазоры между магнитом и шторками были сделаны минимально возможными, то чтобы прокрутить ротор даже потребовалось использовать пассатижи! Обратите внимание, что именно в этом случае (когда магнитное поле максимально и зазоры минимальны) можно получить большие отдаваемые мощности.
Это сразу же родило серьезное подозрение, что вся эта конструкция — липа и ее либо никто до нас не делал либо сознательно обманывал…
Именно только на возможности уменьшения этого притяжения и обращают внимание многие авторы приходящих ко мне писем и пытаются изобрести конструкции, чтобы уменьшить это явление. Хотя это и есть самое очевидное для всех, кто реально хоть раз сделал аналогичное устройство, однако далеко не самое существенное. Это не так существенно после того, как обнаруживается второй, самый важный момент:
Во-вторых, при увеличении отбора мощности от катушек заметно возрастал и ток, потребляемый эл. двигателем, вращающим шторки!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! К сожалению, я не измерял скорость вращения двигателя, считая, что она постоянна при постоянном напряжении (именно поэтому стоял стабилизатор напряжения для питания двигателя).
ВНИМАНИЕ!!! Это самый главный результат. Везде при отборе мощности происходит и увеличение потребления системы перемещения шторки (Причем, надеюсь понятно, что это увеличение потребления происходит быстрее, чем отбор мощности) !!! Хотя ВСЕ их «авторы-создатели» это обходят стороной, точнее, молчат об этом как партизаны. Все остальное не так значимо. От всего этого остального зависит лишь кпд преобразователя, около резонанса при соответствующих остальных оптимальных параметрах он может достигать у разных устройств до 90% и даже чуть более (при малых мощностях отбора. Хотя, возможно, полученные высокие значения кпд частично обусловлены и трудностями точных измерений малых величин). Итак, с точки зрения попытки получения сверхединичных свойств в этих устройствах по сравнению с этим фактом совершенно становятся неважны остальные детали, в том числе и тормозиться ли шторка в режиме холостого хода и насколько, работаем ли мы на частоте механического резонанса системы или нет, какова напряженность магнитного поля (собственно намагниченность магнитов и/или зазоры), как хорошо надо балансировать систему и т.п. Тем более, что сколь бы угодно точно вы ни балансировали систему в режиме холостого хода, она будет вести себя ПО-ДРУГОМУ при отборе мощности. Это экспериментальный факт! Да и он на самом деле тоже очевиден, если учесть во внимание противодействие со стороны индуктивности для отбора мощности┘ В этом случае катушка отбора мощности начинает выступать сама в роли магнита (причем с изменяемой намагниченностью, которая зависит от отбираемой мощности)… И ИМЕННО это самое главное в этом и ряде других подобных устройств (мотор Адамса, G-генератор Бедини и т.п.)

Обратите внимание, что именно эти два опровергнутые пункта лежат ЯКОБЫ в основе работы такого устройства! Именно на это упирают многочисленные «авторы» альтернаторов. Таким образом, наши эксперименты в корне развенчивают все мифы об альтернаторах. Более того, наблюдаемый кпд этой системы зависит от многих причин, в частности, от скорости вращения шторки (есть четкий максимум) и поэтому для достижения максимального кпд скорость вращения каждый раз приходилось подбирать при изменении других параметров конструкции (материала и толщины шторок, катушек). В результате максимальный достигнутый кпд не превышал 80%! И о режиме самогенерации мощности в этой конструкции осталось забыть.
Отмечу также, что ряде работ (даже есть несколько патентов!!! Запатентовать можно все что угодно┘ Так что патентам нельзя слепо доверять) было сказано, что в качестве материала шторок использовали алюминий или даже медь. И алюминий и медь были проверены и, как и следовало ожидать (поскольку оба они диамагнетики) устройство не работало вообще.

Возможно мы не учли каких-то еще тонких деталей, которые позволят убрать влияние самой катушки отбора мощности на систему. Причем чем большую мощность мы отбираем, тем сильнее она влияет на систему, тем сильнее тормозит перемещение шторки. Есть ли какие-либо проверенные экспериментом способы как это преодолеть??? И откуда и главное как должна отбираться эта сверхединичная мощность???
Один из наших читателей поделился своими соображениями относительно возможных причин наших неудач с альтернаторами. По его мнению, система должна работать строго на частоте механического резонанса. Мы взяли с дальней полки построенный нами несколько лет назад классический альтернатор, в котором шторка перемещается соленоидом, и провели несколько опытов. Конструкционно он представляет собой кусок стеклотекстолита, в котором вырезано окошко (когда экранирование должно отстуствовать) и экранирующая пермаллоевая трансформаторная пластина, наклеенная на эподксидку. Эта пластина перемещалась по бокам в двух фторопластовых направляющих. Двигает эту пластину катушка, в которой перемещается маленький магнитик, подвешенный на резинках не скажу от чего. Магнит (кобальт-самариевый, диаметр 10 мм, толщина 5 мм) и катушка для отбора мощности были аналогичны использовавшимся выше. Этот альтернатор запускался СТРОГО на частоте механического резонанса системы. Эта катушка, двигающая шторку, является частотозадающей его генератора, в качестве которого использовали самодельное устройство для контроля резонансных частот громкоговорителей. Генератор подключали к стабилизированному источнику питания через амперметр. Главный результат результаты — все равно при отборе мощности синхронно возрастает и энергопотребление от первичного источника тока (вопреки заявлениям их «авторов»). И это самое главное!!! Всем остальным можно пренебречь! Хотя при отборе малых мощностей точно измеренный общий кпд преобразования составлял 90%. Если при этом пользоваться любительскими стрелочными приборами, то результаты можно получить какие угодно. Так, использование двух стареньких Ц-20 дало результат 120%!. Возможно, это является одной из причин ошибок при получении аномально высоких кпд. Поскольку при резонансе, как известно, потери минимальны, и тут должна быть высокая точность измерений, когда кпд преобразователя больше 90%, то погрешность в 10% может как обнадежить, так и охладить.

Генератор (альтернатор) тока – виды и принцип действия

Главная страница » Генератор (альтернатор) тока – виды и принцип действия

Практика эксплуатации электрооборудования отмечается использованием двух видов генераторов. Один вид представлен генератором переменного тока, другой — генератором постоянного тока. Между тем, независимо от вида, генератор технически преобразует механическую мощность в электрический потенциал. Соответственно, генератор переменного тока генерирует переменные величины, а генератор постоянного тока предназначен под генерацию постоянных величин. Обе конструкции электрических генераторов производят энергию, используя единый фундаментальный принцип.

СОДЕРЖИМОЕ ПУБЛИКАЦИИ :

Генератор и закон электромагнетизма Фарадея.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, в условиях, когда проводник движется внутри магнитного поля, образуется эффект пересечения магнитных силовых линий. По этой причине внутри проводника индуцируется ЭДС (электродвижущая сила).

Величина индуцированной электродвижущей силы проводника напрямую зависит от разницы скорости магнитного потока (магнитной силы), действующего на проводник. Электродвижущая сила приведет к протеканию тока, при условии замкнутой цепи проводника.

Следовательно, основными элементами, обеспечивающими работу генератора, являются проводники магнитного поля, которые передвигаются внутри текущего магнитного поля. Для лучшего понимания принципа действия генератора постоянного тока рассмотрим простейшую конструкцию.

Генератор постоянного тока – принцип работы

Картинка ниже показывает одну петлю проводника прямоугольной формы, которая помещается между двумя противоположно расположенными полюсами магнита.

ВЕТРЯНОЙ

Функция генератора постоянного токаУпрощённая схема устройства генерации электричества: N, S – магнитные полюса; N, N1 – ось вращения рамочного проводника; A, B, C, D – контур рамочного проводника

Условно предполагается, что прямоугольная петля проводника (ABCD) вращается внутри магнитного поля вокруг собственной оси N – N1.

Момент, когда вращением петля проводника перемещается от вертикального положения в положение горизонтальное, происходит «разрез» линии потока магнитного поля. Учитывая наличие двух сторон петли проводника (AB и CD), «обрезка» линий магнитного потока формирует ЭДС по обеим сторонам.

По мере прохождения цикла, естественным образом образуется циркуляция энергии. Направление тока, в данном случае, устанавливает правило правой руки Флеминга. Этот закон электродинамики гласит:

Если разложить ладонь правой руки большим, указательным, средним пальцами перпендикулярно относительно каждого из пальцев, направление большого пальца укажет движение проводника, указательного пальца — магнитного поля, среднего пальца — направление тока, текущего через проводник.

ДОМАШНИЙ

Правило правой руки ФлемингаНаглядный пример применения правила Флеминга для правой руки, определяющего направление движения силовых полей. 1 – направление движения проводника, 2 – движение магнитного потока; 3 – движение энергии внутри проводника; 4, 5 – магнитные полюса

Теперь, когда учитывается применение правила Флеминга для правой руки, горизонтальное положение петли отметится протеканием энергии от зоны A к зоне B, тогда как на другой стороне контура энергетический потенциал фиксируется на участке от зоны C к зоне D.

При условии дальнейшего продолжения цикла (движения петли проводника), логичным видится возврат контура из горизонтального в вертикальное положение. Однако наверху теперь окажется сторона контура CD, тогда как сторона AB будет находиться внизу.

Тангенциальное движение сторон ротора

При таком положении контура, тангенциальное движение сторон петли отмечается параллельно линиям потока магнитного поля. Следовательно, «разрез» линий магнитного поля фиксироваться не будет. Такое состояние контура логически исключает появление тока в проводнике.

Продолжением цикла контур вновь переходит в горизонтальное положение. Однако теперь сторона AB петли контура окажется в зоне N полюса, а сторона CD в области полюса S. Выстраивается положение прямо противоположное предыдущему горизонтальному положению, как показано на картинке ниже.

ВОДЯНОЙ

Движение рамки генератораСхематичный упрощённый пример, наглядно показывающий направление силовых потоков при горизонтальном расположении рамочного проводника. 1 – направление магнитного потока; 2 – движение энергии в зоне A – B; 3 – движение энергии в зоне C — D

Здесь тангенциальное движение сторон петли перпендикулярно линиям потока, поэтому скорость «обрезки» магнитного потока максимальна.

Тогда, исходя из правила правой руки Флеминга, указанное положение формирует ток, который течёт от зоны B к зоне A одной стороны контура и от зоны D к зоне C другой стороны контура.

Теперь, если цикл вращения рамки вокруг собственной оси продолжается, каждый раз, когда сторона АВ попадает в область полюса S, энергия течёт от зоны A к зоне B. Когда же эта сторона контура приходит в область полюса N, ток течёт от зоны B к зоне A. Аналогично процесс выглядит для противоположной стороны рамки.

Если обобщить это явление с учётом разных путей, напрашивается логичный вывод. Когда любая сторона петли попадает в область N полюса, энергия течёт через эту часть контура в одном направлении и продолжает своё движение в области S полюса, но уже в другом направлении.

В результате полного вращения, рамка контура по всему периметру находится под током, который можно снять для питания нагрузки.

Съём тока с генератора для питания нагрузки

Картинка ниже демонстрирует, как на первой половине оборота контура ток течёт через проводник (AB), снимается на щётку (1) и подаётся к нагрузке (LM) от которой следует далее к щётке (2) генератора.

Следующая половина оборота контура меняет направление индуцированного тока на противоположное. В то же время положение сегментов a и b также меняется на противоположное.

Эта смена способствует вхождению щётки (2) в контакт с сегментом b. Следовательно, ток от сопротивления нагрузки течёт через щётку (2) и далее к проводнику CD. Волна от тока через цепь нагрузки показана на рисунке. Этот ток является однонаправленным.

Это базовый принцип работы генератора постоянного тока на основе модели с одним контуром. Положение щеток генератора постоянного тока фиксируется следующим образом:

Смена сегментов a и b и переход от одной щетки к другой происходит, когда плоскость вращающегося контура находится под прямым углом к плоскости магнитных линий. Если контур располагается в этом положении, индуцированная электродвижущая сила равна нулю.

Генераторы (альтернаторы) переменного тока

Конструкция генератора (альтернатора) переменного тока содержит магнитные полюсы, размещенные на вращающейся части машины, именуемой ротором, как показано на картинке ниже. Ротор вращается внутри статора. Магнитные полюсы проецируются на корпус ротора.

ГИДРОГЕН

Конструкция генератора переменного токаСтруктурная схема синхронного альтернатора: 1 – магнитное поле ротора; 2 – проводник статора; a-a’, b-b’, c-c’ – секции статора; 3, 4 – области действия демпферных обмоток, N, S — магниты

Арматурные проводники размещены на статоре. В проводниках якоря индуцируется переменное трехфазное напряжение, представленное секциями (aa’, bb’, cc’), что составляет в целом генерацию трехфазной электрической мощности.

Большая часть современных электростанций используют подобную конструкцию генераторов трехфазного тока. Для народного хозяйства генератор переменного тока (синхронный генератор) является важным инструментом, а для сферы энергетиков это оборудование высокой значимости.

Генератор переменного тока часто называют синхронным генератором. Такая интерпретация обусловлена очевидными факторами. Магнитные полюсы генератора переменного тока сделаны под вращение на синхронной скорости, которая рассчитывается формулой:

 Ns = 120 f / P

где: f — частота переменного тока, P — количество магнитных полюсов.

Большинство практических конструкций генераторов переменного тока имеют стационарно сидящую обмотку якоря и вращающееся магнитное поле. Этим машина отличается от генератора постоянного тока, где расположение элементов конструкции в точности наоборот.

Стандартная модификация генератора переменного тока рассчитана на поддержку очень высоких мощностей, порядка нескольких сотен мегаватт. И этот фактор – ещё одно отличие для сравнения с генераторами постоянного тока.

Для обеспечения такой высокой мощности, вес и размеры естественным образом требуют увеличения. Но для достижения высокой эффективности разумно заменять мощные обмотки якоря менее мощными.

Снижение мощности обмоток способствует снижению веса, уменьшая центробежную силу, необходимую для поворота ротора и допускающей более высокие пределы скорости.

Конструкции генераторов переменного тока наделяются, главным образом, двумя типами роторов:

  1. Ротор выступающих полюсов.
  2. Ротор гладкий цилиндрический.

Ротор выступающих полюсов

Первый тип обычно используется на машинах с медленной скоростью, имеющих большие диаметры и относительно небольшие осевые длины.

В этом случае полюса выполнены из толстых слоистых стальных секций, склеенных вместе и прикрепленных к ротору механическим соединением.

СПИРАЛЬНЫЙ

Ротор выступающих полюсовСтруктурная схема ротора с выступающими полюсами: 1 – обмотка возбуждения; 2 – тело полюса; 3 – башмак полюса; 4 – отверстие для насадки на вал; 5 – демпферная арматура (обмотка)

Как упоминалось ранее, генератор переменного тока в основном отвечает за генерацию очень высокой электрической мощности.

Чтобы добиться высоких мощностей, механический ввод вращающего момента также должен быть очень высоким. Это высокое значение крутящего момента приводит к эффекту генерации на синхронной машине.

Между тем генерацию необходимо ограничивать заданными пределами. Поэтому торможение демпферными обмотками предусмотрено на магнитных полюсах, как показано на рисунке.

Демпферные обмотки генератора переменного тока в основном представляют собой медные штыри, закороченные с двух концов, которые помещаются в отверстия, выполненные на оси полюса.

Когда генератор переменного тока работает с постоянной скоростью, относительная скорость демпфирующей обмотки относительно основного поля будет равна нулю.

Но как только генератор отходит от синхронной скорости, возникает относительное движение между обмоткой демпфера и основным полем, которое всегда вращается с синхронной скоростью.

Эта относительная разность вызывает формирование дополнительного тока в обмотках, который неизбежно приводит к изменению крутящего момента полюсов таким образом, чтобы генератор продолжал работать на синхронной скорости.

Характерной особенностью структуры магнитных полюсов для таких конструкций являются:

  1. Большой диаметр по сравнению с более короткой горизонтальной осевой длиной.
  2. Полюсные башмаки покрывают не более 2/3 высоты полюса.
  3. Полюса ламинируются для уменьшения потерь вихревых токов.

Генераторы, наделённые роторами с выступающими полюсами, обычно используются на скоростях 100 — 400 об/мин. Такие конструкции генераторов переменного тока применяются на электростанциях с гидравлическими турбинами или дизельными двигателями.

Цилиндрический ротор генератора

Цилиндрический ротор обычно используется на высокоскоростных генераторах, вращение которых обеспечивает паровая турбина (турбогенераторы). Машины производятся для эксплуатации в диапазоне мощностей 10 — 1500 мегавольт-ампер.

СОЛНЕЧНЫЙ

Цилиндрический ротор генератораСтруктурная схема ротора цилиндрической формы, применяемого в альтернаторе: 1 – отверстие посадки на вал; 2 – магнитный полюс; 3 – катушка магнитного полюса; 4 – слот для катушки магнитного поля

Генератор с цилиндрическим ротором имеет равномерную длину в любом направлении, цилиндрическую форму под ротор, чем обеспечивается равномерная «резка» потока по всем направлениям.

Цилиндрический ротор представляет собой гладкий сплошной стальной цилиндр с определённым числом прорезей (слотов), расположенных вдоль внешней периферии. Прорези (слоты) сделаны под размещение полюсных катушек.

Генераторы с цилиндрическими роторами обычно выпускаются как машины 2-полюсного типа, поддерживающие скорость вращения до 3000 об/мин. Кроме того, выпускаются четырёхполюсные генераторы, скорость которых ограничивается частотой 1500 об/мин. Машины с цилиндрическим ротором обеспечивают лучший баланс и более тихую работу наряду с меньшими потерями.


Альтернатор генератора: синхронный (щеточный) или асинхронный (бесщеточный)

Выбор генератора всегда был не самым простым вопросом и не так уж редко даже те, кто не понаслышке был знаком с такого рода оборудованием сталкивался с проблемами при выборе и уж что говорить о неподготовленном потребителе. Существует множество аспектов при выборе генератора для лома или же для промышленного применения, все эти аспекты необходимо знать и в равной степени уделять им внимание для формирования верного выбора агрегата, чтобы он мог полностью удовлетворить Вас своей работой.

Сегодня мы будет говорить о том, чтобы верно подобрать генератор исходя от того, какой тип альтернатора на него установлен, для того, чтобы выбранный Вами генератор обеспечивал Вас стабильным напряжением и не имел сбоев в своей работе. На первый взгляд вопрос очень сложный, но все не так страшно как кажется, выбор будет колебаться между всего двумя видами генераторов, синхронный, то есть щеточный, или асинхронный, бесщеточный альтернатор. Сегодня чаще всего покупаются модели именно с синхронным альтернатором, и почему Вы поймете далее. Надеемся, что сможем как можно лучше посвятить Вас в этот вопрос данной статьей.

Все об альтернаторе

Для начала стоит сказать немного о самом названии, в самом начале, когда технология, служащая для выработки электрического тока так и называлась, альтернатор, позже его стали называть генератор, весь, и альтернатор и двигатель и другие его части в сборе, это название проще и отражает саму суть работы такого агрегата – преобразование одного вида энергии в другой.

Что же касается самого альтернатора, то можно с полной уверенностью сказать что именно он является самой важной частью в любом генераторе, ведь именно от отвечает за самую важную работу этого агрегата, а именно преобразование кинетической работы, продуцируемой вращением вала двигателя в электрический ток переменного типа. Состоит альтернатор из подвижной и неподвижной части, как и любой электродвигатель, из статора и ротора.  

Вращение в альтернаторе производится за счет электродвижущей силы, а для возникновения оной необходимо возбудить магнитное поле на обмотке. В этом плане между альтернаторами разнице нет, разница лишь в том, в какой способ электромагнитное поле передается на а обмотку статора, а именно на синхронные и асинхронные. В конструктивном плане разница в том, что синхронный альтернатор имеет обмотку на роторе, в то время как асинхронный не имеет ее и способы передачи соответственно у них разные.

Если не углубляться в теорию и рассмотреть строение альтернаторов, то коротко говоря у синхронного альтернатора более сложное строение за счет наличия и щеток, и обмоток на роторе и статоре, а асинхронный по конструкции более простой по конструкции. Считается, что последний менее надежен и менее вынослив, но это еще не делает его хуже, чем первый, все зависит от того, в каких условиях применяется генератор, есть множество факторов, которые могут поменять их местами или уровнять.

Достоинства синхронного альтернатора

Есть разница между тем, какой обмоткой будет обладать Ваш альтернатор, если же Вы хотите купить генератор для редких включений, и Вы не намерены подавать на него слишком большую нагрузку, то есть смысл сэкономить деньги и купить алюминиевый тип, если же работать генератор будет часто и должен будет выдерживать достаточно высокую нагрузку, то стоит подумать о медной обмотке. Альтернатор с медной обмоткой будет давать максимально качественный ток на выходе. Важная часть синхронного альтернатора – это щетки, именно они отвечают за снятие тока со статора на ротор. Главное преимущество такого альтернатора – это возможность выдерживать пиковые нагрузки и кратковременные перепады и выдавать качественное электричество на выходе, что и делает его столь востребованным. Также стоит отметить, что только с таким генератором будет совместима система AVR. Синхронный генератор будет более правильным выбором для работы в бытовых условиях, для запитки дома или другого объекта с чувствительной к перепадам технике. Стоит отметить и высокую стоимость такого оборудования, такой генератор будет стоить дороже генератора с асинхронным альтернатором.

Недостатки синхронного альтернатора

Главным недостатком синхронного альтернатора можно назвать то, что он требует достаточно тщательного технического обслуживания. Щетки необходимо периодически заменять, график замены напрямую зависит от того, какие щетки установлены на альтернатор, угольные изнашиваются быстрее, медно-графитовые изнашиваются дольше. Помимо того, что у щеточного узла есть такой расходный материал как щетки, требующие периодической замены, сам альтернатор греется из-за трения щеток о ротор, и поэтому требует наличия охлаждения и тут есть побочный эффект.

Для охлаждения двигателя применяется вентилятор, который всасывает воздух и охлаждает обмотку, а вместе с воздухом он тянет и пыль, грязь и даже влагу. Более дорогие модели имеют достаточно высокий класс защиты для того, чтобы оградить альтернатор от влаги и пыли, но полностью защититься невозможно.

Преимущества асинхронного альтернатора

Преимущество асинхронного альтернатора заключается в том, что он имеет более простую конструкцию, а с этим и стоимость его меньше. Для движения подвижной части не требуется щетки для снятия электричества, достаточно магнитного поля и конденсаторов. Стоит отметить высокую степень защиты и отсутствие необходимости в сервисном обслуживании. Так как такой альтернатор нагревается намного меньше синхронного, отпадает необходимость в охлаждении, благодаря чему его конструкция более уплотненная, что позволило предотвратить попадание пыли, грязи и влаги внутрь альтернатора. Это делает его долговечным и надежным. Вес и физические размеры асинхронного альтернатора также намного меньше, чем у синхронного, так что и сам генератор компактнее. Также ощутимым преимуществом такого генератора будет в том, что его альтернатору не страшны короткие замыкания, что делает его хорошим вариантом для работы со сварочным оборудованием.

Недостатки асинхронного альтернатора

Помимо положительных сторон у него также есть и отрицательные стороны, которые заключаются в том, что выходящее напряжение не самого высокого качества, оно может скакать, а так как этот тип альтернатора несовместим с работой AVR, это может существенно отразится на его работе в бытовых условиях, например для запитки дома. Стоит отметить, что низкий уровень качества тока и скачки напряжения на выходе у асинхронного генератора вызвано тем, что он плохо переносит стартовые пиковые нагрузки от аппретуры, подключаемой к нему, и это может вызвать плачевные последствия для техники, очень чувствительной к перепадам напряжения, например компьютеры, телефоны и другая электроника.

Помните, что не все асинхронные генераторы имеют очень большие скачки напряжения на выходе, хороший проверенный бренд всегда будет устанавливать на свой генератор только самый надежный двигатель, который будет поддерживать постоянное число оборотов при скачках нагрузки, обеспечивая минимальные отклонения от нормы в работе генератора.

Подведение итогов, какой альтернатор выбрать: синхронный или асинхронный

При выборе между синхронным и асинхронным альтернатором стоит отталкиваться от того, в каких условиях будет применяться генератор и какие цели будут перед ним стоять и уже от этого отталкиваться при выборе.

Для того чтобы обеспечить свой дом или дачу стабильным электричеством, без перепадов и резких скачков, то стоит конечно же купить генератор синхронный, или щеточный, так как он будет давать на выходе ровное напряжение и качественный ток, что очень важно при подключении чувствительной аппретуры. Также такой генератор пригоден для работы с медицинским оборудованием, лабораторным или офисным оборудованием. Для всех этих целей старайтесь покупать модели с функцией AVR.

Если же главная цель генератора – это строительные работы на открытом воздухе, где большая загрязненность, пыль и влага, то стоит купить генератор с асинхронным альтернатором, который имеет большую устойчивость ко всем этим факторам. К тому же он пригоден для работы со сварочным оборудованием, так как исключен риск короткого замыкания при работе такого оборудования.


 

Инверторный электрогенератор: идеальная синусоида напряжения | Электрогенераторы | Блог

Инверторные электрогенераторы завоевывают все большую популярность. Оно и понятно — их ассортимент увеличивается, а стоимость приближается к обычным генераторам. Об их преимуществах над классическими наслышаны многие, кто хоть немного интересовался автономными электростанциями. Так в чем же заключаются их достоинства и насколько они хороши на самом деле?

Инверторный электрогенератор — что это?

В основе электрогенераторов положен принцип выработки электрической энергии за счет преобразования механической энергии двигателя внутреннего сгорания в электрическую путем вращения генератора переменного тока — альтернатора.

В бытовых моделях чаще всего применяют синхронные генераторы переменного тока. Генератор состоит из статора и ротора. На статоре расположены обмотки, с которых снимается вырабатываемое генератором переменное напряжение. На роторе же — несколько полюсов с магнитами. Это могут быть как электромагниты, так и постоянные магниты, например, мощные неодимовые. Ротор вращается, создавая переменное магнитное поле, которое пронизывает обмотку статора, в результате чего в последней появляется электродвижущая сила, или, проще говоря, напряжение.

Схема классического электрогенераторабез инверторной технологии

Что же такое инверторные электростанции? Инвертор — это электронное устройство, предназначенное для преобразования постоянного тока в переменный. Таким образом, в инверторных электростанциях выходное переменное напряжение получают не напрямую от генератора переменного тока, а от инверторного преобразователя. Но пытливый читатель, вероятно, заметил, что инвертор преобразует постоянный ток в переменный. А где же его взять, если с обмоток статора снимается переменное напряжение? Все правильно, от генератора переменного тока получается переменное напряжение. Для получения же постоянного напряжения используют выпрямители.

Схема электрогенератора с использованиемнезависимого формирователя выходного напряжения

Если в электростанции отсутствует инверторный преобразователь (далее будем называть такие электростанции классическими), то необходимое напряжение снимается напрямую с обмоток статора.

Зачем же так все усложнять, если можно просто подключить необходимое электрооборудование к обмотке статора генератора переменного тока и завести двигатель. На то есть, как минимум, три веские причины:

  1. Требуется не абы какое переменное напряжение, а с вполне определенными контролируемыми характеристиками.
  2. А еще требуется легкое и компактное устройство в целом.
  3. И было бы очень неплохо, чтобы это устройство поглощало как можно меньше горючего.

Думается, что эти причины стоят того, что бы немного заморочиться. Начнем с самого важного — характеристик переменного напряжения, требуемого для питания электроприборов.

Характеристики переменного напряжения

Какими же характеристиками должен обладать электрический ток, получаемый от автономной электростанции?

Пойдем простым логическим путем — если к электростанции планируется подключать бытовые электроприборы, то электрическое напряжение, получаемое от автономной электростанции, должно иметь те же характеристики, что и напряжение в обычной розетке.

Согласно ГОСТ 32144-2013 «Нормы качества электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения», основные характеристики напряжения в бытовой электросети должны удовлетворять следующим значениям:

  • номинальное значение напряжения — 220 Вольт,
  • допустимое отклонение от номинального напряжения — ±10%,
  • номинальное значение частоты напряжения — 50 Гц,
  • допустимое отклонение частоты — ±5 Гц (для автономных систем электроснабжения).

Форма напряжения должна быть синусоидальной с минимальными искажениями. «Качество» синуса определяется уровнем гармонических искажений.

Допустимый уровень гармонических искажений по напряжению не должен превышать 8 %. Зачастую именно искажения формы напряжения, которую выдают автономные электростанции, является причиной плохой работы, а то и вовсе неработоспособности подключаемого электрооборудования.

Синусоидальный сигнал «высокого качества» можно посмотреть на экране осциллографа, подключив его к выходу специального генератора сигналов, который предназначен для тестирования различных устройств.

Синусоидальный сигнал частотой 50 Гц на экране осциллографа Hantek DSO5202P, полученный со специального генератора сигналов

Можно оценить и частотный спектр этого сигнала. Например, используя программу SpectraPlus и звуковую карту Sound Blaster X-Fi Xtreme Audio SB0790, можно получить вот такой график и значение коэффициента гармоник, которое в данном случае не превышает 0,03 %.

Частотный спектр сигнала, полученного со специального генератора

С точки зрения ценителей хорошего звука данную форму напряжения нельзя назвать идеальной, а вот инженер-электрик наверняка посчитает такую форму напряжения образцовой.

Некоторые электронные приборы и электрооборудование допускают электропитание с худшими характеристиками, чем указано в ГОСТе, но если требуется «универсальный» электрогенератор, к которому можно было бы подключать любые устройства, не задумываясь о последствиях, то характеристики его напряжения должны быть максимально приближены к требованиям ГОСТа.

А что творится в обычной розетке?

Чтобы понимать, о чем идет речь и какие в реальности основные параметры напряжения в бытовой электросети, были проведены их измерения.

Форма напряжения частотой 50 Гц в бытовой электросети

Спектр напряжения в бытовой электросети

По результатам измерений коэффициент гармоник (уровень гармонических искажений) по напряжению в бытовой электросети составил около 3.4 %, что полностью укладывается в требования ГОСТа. Изменения напряжения в течение двух часов не превышали допуски, указанные в ГОСТ.

Изменение напряжения в бытовой электросети в течение двух часов

Изменения частоты напряжения в бытовой электросети минимальны и не превышают 0,05 Гц.

Изменение частоты напряжения в бытовой электросети в течение 1 часа

Такая точность необходима в большей степени для синхронизации промышленных электрогенераторов, установленных на ТЭЦ, ГЭС, АЭС и прочих электростанциях. Для бытовых потребителей электроэнергии такая точность, как правило, избыточна. Поэтому в ГОСТе отдельно указаны допуски на отклонение частоты для автономных систем электроснабжения, значения которых составляют ±5 Гц.

С качеством электрической энергии разобрались, вернемся к электрогенераторам.

Классическая автономная электростанция

Для того, чтобы получить напряжение с требуемыми характеристиками, в классической электростанции необходимо выполнить несколько условий.

У синхронных генераторов частота выходного напряжения пропорциональна частоте вращения ротора. Если вращать ротор со скоростью 1500 оборотов в минуту, то на выходе получим напряжение частотой 50 Гц. При этом ротор должен быть двухполюсным, то есть иметь два магнита, закрепленных на противоположных сторонах оси ротора. Для двигателя внутреннего сгорания 1500 об/мин — это оптимальное значение, поэтому ось ротора напрямую соединяется с осью коленчатого вала двигателя. Теперь требуется тщательно следить за оборотами двигателя и поддерживать их на заданном уровне для обеспечения стабильной частоты получаемого переменного напряжения.

Нужную частоту получили, теперь разберемся с напряжением на выходе. Альтернатор, по сути, является источником тока, а не напряжения, поэтому выходное напряжение при условии постоянства оборотов будет зависеть от величины нагрузки. Чем больше нагрузка, тем меньше напряжение.

А еще выходное напряжение зависит от величины вращающегося магнитного поля, которое создают магниты на роторе. Силу магнитного поля можно менять, если установить на роторе электромагниты. Теперь, меняя ток в обмотках электромагнитов, можно регулировать выходное напряжение альтернатора. Так как ротор вращается, то для подачи тока в его обмотки применяют скользящие контакты — щетки. Устройство, которое поддерживает выходное напряжение генератора на уровне 220–230 В путем непрерывной регулировки тока в обмотках ротора, называется автоматическим регулятором напряжения (automatic voltage regulator — AVR). Без AVR синхронные генераторы в автономных электростанциях не применяются. Данные устройства чаще всего устанавливаются в корпусе альтернатора и выглядят примерно так.

Автоматический регулятор напряжения (AVR)

А вот так выглядит типичный альтернатор, установленный на классической автономной электростанции.

Типичный синхронный альтернатор мощностью 2,2 кВт. Сверху со снятой задней крышкой и демонтированным AVR, снизу вид сбоку с ориентировочными размерами

Как видно на фото, конструкция довольно громоздкая. Альтернатор сопоставим по размерам с применяемым двигателем внутреннего сгорания. При частоте выходного напряжения в 50 Гц и используемому принципу поддержания выходного напряжения на должном уровне уменьшить габариты альтернатора практически не возможно.

Характеристики напряжения в классическом электрогенераторе

Форма выходного напряжения классической автономной электростанции номинальной мощностью 2.2 кВт показана на трех осциллограммах ниже при мощностях нагрузки в 100 Вт, 900 Вт и 1700 Вт соответственно.

Нагрузка 100 Вт                      Нагрузка 900 Вт                   Нагрузка 1700 Вт

Форма выходного напряжения на выходе классической автономной электростанции номинальной мощностью 2.2 кВт

Нетрудно заметить, что форма напряжения отличается от «идеальной» синусоиды. Частотные спектры сигналов и значения коэффициента гармоник показаны ниже на графиках.

Нагрузка 100 Вт                                       Нагрузка 900 Вт

Нагрузка 1700 Вт

При мощностях нагрузки 900 и 1700 Вт коэффициент гармоник превышает требования ГОСТа.

Далее показана зависимость выходного напряжения от величины нагрузки.

Зависимость выходного напряжения от величины нагрузки

Что интересно, при увеличении нагрузки выходное напряжение генератора даже немного повышается. Это особенности работы AVR. В целом значение выходного напряжения достаточно стабильно. Тут некоторую озабоченность вызывают кратковременные всплески напряжения в моменты подключения нагрузки. Особенно это заметно, если к ненагруженному генератору сразу подключить довольно мощную нагрузку. В данном случае в момент подключении к генератору нагрузки в 1700 Вт сразу наблюдается провал напряжения на 9-10 вольт, затем кратковременный подъем на 11-12 вольт. Это результат работы системы AVR и системы автоматического поддержания оборотов двигателя, которые имеют естественную инерционность и не могут мгновенно производить регулировку.

А вот так меняется частота выходного напряжения при подключении нагрузки разной мощности.

Зависимость частоты выходного напряжения от величины нагрузки

При работе электростанции без нагрузки или при малой нагрузке частота напряжения немного завышена относительно номинального значения (50 Гц), это сделано умышлено, так как при номинальной нагрузке обороты двигателя в любом случае упадут даже при задействованной автоматической регулировке оборотов. А для электрооборудования незначительное повышение частоты питающего напряжения менее вредно, чем ее понижение, в особенности для устройств с трансформаторным питанием. При снижении частоты у трансформаторов увеличивается ток холостого хода, а значит и нагрев.

Как бы то ни было, характеристики напряжения исследуемой классической электростанции вполне удовлетворяют требованиям ГОСТа, за исключением гармонических искажений выходного напряжения. Но для большинства оборудования это вполне допустимо.

Инверторная автономная электростанция

В инверторных электростанциях тоже используется синхронный генератор переменного тока. Но его конструкция отличается от тех, которые используются в классических электростанциях.

Какие же требования предъявляются к генератору переменного тока инверторной электростанции, чтобы получить напряжение с требуемыми характеристиками? А требования эти очень лояльные, так как формированием нужных характеристик выходного напряжения занимается инверторный преобразователь, а не альтернатор. В этом и кроется ключевое отличие инверторных электростанций от классических.

Самое интересное заключается в том, что становится не важно, какая частота напряжения будет на выходе альтернатора, так как напряжение будет преобразовано в постоянное, а у него частота как параметр отсутствует в принципе. Это дает возможность применения многополюсного генератора с внешним ротором, обмотки которого работают на повышенной частоте (примерно 400–600 Гц).

Отпадает необходимость в роторе с обмоткой для создания электромагнита. Блок AVR тоже становится лишним. Ведь уровень напряжения, необходимый для питания инвертора можно регулировать, изменяя обороты двигателя. Поэтому на роторе можно установить постоянные магниты. Все эти конструктивные особенности значительно уменьшают размеры и вес альтернатора.

Синхронный многополюсный альтернатор с внешним ротором на постоянных магнитах мощностью 1,25 кВт

Показанная на фото инверторная электростанция имеет в составе два многополюсных генератора переменного тока, которые установлены по обе стороны коленчатого вала. В результате параллельной работы двух альтернаторов номинальная мощность электростанции составляет 2,5 кВт.

А вот так выглядит типичный блок формирователя выходного напряжения, в составе которого установлен выпрямитель и, собственно, инвертор. Размеры данного блока 175х130х80 мм.

Характеристики напряжения инверторного электрогенератора

Форма выходного напряжения инверторной электростанции номинальной мощностью 2 кВт показана на трех осциллограммах ниже при мощностях нагрузки в 100 Вт, 900 Вт и 1700 Вт соответственно.

Форма выходного напряжения на выходе инверторной электростанции номинальной мощностью 2 кВт

Форма напряжения близка к «идеальной» синусоиде. Измерения коэффициента гармоник показали отличные результаты. Уровень искажений меньше, чем в бытовой электросети и в несколько раз меньше требований ГОСТа.

Нагрузка 100 Вт                                       Нагрузка 900 Вт

Нагрузка 1700 Вт

Уровень гармоник выходного напряжения инверторной электростанциипри разных величинах нагрузки

Далее показана зависимость выходного напряжения от подключаемой нагрузки.

Зависимость выходного напряжения от величины нагрузки

При увеличении нагрузки напряжение уменьшается, но незначительно. Наблюдаются провалы напряжения в моменты подключения нагрузки. Более всего это заметно при резком увеличении нагрузки с нуля. Такие провалы объясняются конкретными схемотехническими решениями при разработке инвертора и в разных реализациях могут отличаться по величине.

А вот если посмотреть на график частоты выходного напряжения от нагрузки, то увидим ровненькую горизонтальную линию. При этом нагрузка к генератору подключалась аналогично предыдущему графику. Такие стабильные параметры являются следствием того, что инверторный преобразователь имеет свой собственный задающий электронный генератор, и его частота никак не зависит от оборотов двигателя.

Параметры напряжения инверторной электростанции полностью удовлетворяют требованиям ГОСТа. Отличительной особенностью являются малые гармонические искажения выходного напряжения и высокая стабильность частоты.

В каждой бочке бывает ложка…

Нельзя не отметить одну особенность инвертора, которой пользуются производители, чтобы удешевить его конструкцию. Дело в том, что по определению инвертор — это устройство, которое преобразует постоянное напряжение в переменное. При этом речь не идет о форме этого переменного напряжения. Синусоидальную форму выходного напряжения чисто технически получить несколько сложнее, чем прямоугольную. В результате некоторые производители устанавливают на свои электростанции инверторы, которые вместо синуса дают прямоугольные импульсы частотой 50 Гц, при этом их ширина и амплитуда подобраны таким образом, что дают среднеквадратическое значение напряжения как раз в 220–230 В. Все это называют ступенчатой аппроксимацией синусоиды. Ниже показана форма выходного напряжения инверторной электростанции с выходным напряжением в виде как раз той самой ступенчатой аппроксимации.

Форма выходного напряжения инверторной электростанции со ступенчатой аппроксимацией синусоиды

Да, некоторое оборудование вполне сносно переваривает такую форму напряжения, но называть такую электростанцию универсальной для питания любого электрооборудования было бы опрометчиво. Сложно гарантировать стабильную и безотказную работу оборудования, подключенного к такому электрогенератору. Либо надо знать, что подключаемое оборудование допускает работу от напряжения такой формы.

К сожалению, производители зачастую умалчивают об этом параметре, но зато громко заявляют, если их изделие выдает «чистый» синус.

Что в итоге?

Основным преимуществом инверторных электростанций является малый вес и габариты. В среднем инверторная электростанция в 1,5-2 раза легче и меньше классической. Такие показатели удалось достичь благодаря применению многополюсного генератора переменного тока с внешним ротором на постоянных магнитах и работающего на повышенной частоте. А применяется такой генератор как раз из-за независимого формирователя выходного напряжения — инвертора. Ко всему прочему все эти технические решения увеличивают КПД электрогенератора, что уменьшает потребление горючего двигателем.

Что касается качества выходного напряжения, то тут неоспоримым преимуществом инвертора по сравнению с классической электростанцией является низкий уровень искажений формы выходного напряжения. На выходе практически идеальная синусоида (если, конечно, не попался инвертор с аппроксимацией). Тоже можно сказать и о стабильности частоты. Такие параметры позволяют использовать инверторную электростанцию для питания любого оборудования, не опасаясь негативных последствий.

Стабильность напряжения инверторной электростанции ничем не выделяется на фоне этого же параметра классического электрогенератора. И у того, и другого устройства этот параметр находится на должном уровне и зависит от применяемых решений при разработке и изготовлении AVR или инвертора.

Синхронный или асинхронный альтернатор в электростанции: определяемся с выбором

При выборе электростанции любой здравомыслящий человек в первую очередь определяется с мощностью, скрупулезно делая расчеты. И это правильно. Но нужно помнить, что выбирать такое оборудование – все равно что строить сложную геометрическую фигуру: стоит упустить из виду одну-единственную грань, и все разрушится.

Чтобы оборудование работало долго и бесперебойно, нужно (в том числе) не ошибиться с типом альтернатора.

Альтернаторы: конструкция, назначение, виды

Первые приборы для генерации электротока назывались альтернаторами. Позднее всю конструкцию из двигателя и альтернатора, помещенную в корпус или закрепленную на раме, стали именовать генератором.

Альтернатор является важнейшей составляющей ГУ, поскольку на него возложена функция преобразования механической энергии оборотов коленвала в электроэнергию. Его основными механизмами являются ротор (подвижный) и статор (статичный).

По способу передачи магнитного поля все ГУ делятся на:

  • синхронные или щеточные – с обмотками на роторе, по которым передается магнитное поле на статор с применением скользящих контактов – щеток;
  • асинхронные – не имеющие обмоток и передающие остаточную намагниченность бесконтактным способом (другое название АА – бесщеточные).

СА более сложны по строению, поскольку имеют обмотки и щеточные узлы, соответственно более дорогостоящие и выносливые в эксплуатации. Именно они составляют львиную долю продаж ИБП – более 90% от общего количества. Но это вовсе не означает, что асинхронные альтернаторы хуже. Есть несколько технических нюансов, которые уравновешивают достоинства и недостатки обоих типов оборудования. Все зависит от того, где и с какой целью его применять.

Плюсы и минусы синхронных альтернаторов

Качественные СА должны комплектоваться медной, а не слабой алюминиевой обмоткой (будьте внимательны: некоторые производители таким образом пытаются снизить расходы на производство). Именно качественная обмотка и щеточный механизм обеспечивают равномерность тока на выходе (с отклонением не более 5 %), позволяют легко переносить повышенные нагрузки при запуске и непродолжительные колебания напряжения.

Чистый электроток очень важен для таких высокочувствительных пользователей, как ноутбуки, компьютеры, принтеры, телефоны, лабораторное и медицинское оборудование. И даже для такой привычной бытовой техники, как холодильники, ТВ, стиральные машинки также предпочтительным будет электроток, вырабатываемый синхронным генератором. Кроме того, только к щеточным ИБП можно подключать АВР (автоматический ввод резерва).

Итак, к неоспоримым плюсам щеточного узла и медной обмотки СА отнесем:

  • стабильность напряжения;
  • качественный электроток;
  • надежность в работе.

При этом постоянное движение щеток способствует чрезмерному нагреву генератора. Применяющаяся в СА воздушная система охлаждения с вентилятором в целом достаточно надежна, но имеет существенный недостаток – эффект пылесоса. Активное втягивание вовнутрь пыли, грязи, влаги часто становится причиной неполадок в системе.

Но прогресс не стоит на месте, и сегодня ведущие производители находят все новые способы защиты оборудования от внешних факторов.

Выбирая генератор, обязательно интересуйтесь, к какому классу защиты он относится.

Минусы щеточных альтернаторов:

  • попадание пыли и влаги;
  • необходимость периодического техосмотра и замены щеток;
  • высокая стоимость;
  • создание помех для радиоволн.

Сильные и слабые стороны асинхронных альтернаторов

Подвижная часть бесщеточного АА не имеет обмотки и внешне напоминает маховик. Работу таких устройств обеспечивают только магнитное поле и конденсаторы. Технически они предельно просты, долговечны, не требуют постоянных техосмотров. Пыль и засоры в бесщеточные альтернаторы не проникают, как и осадки, под каким бы углом они ни шли. Охлаждение также не требуется. Поэтому АА обладают высоким уровнем защиты. Отсутствие вентилятора и медной обмотки делают вес таких агрегатов намного меньше. Но самый главный плюс бесщеточных конструкций – невосприимчивость к КЗ, что в особенности важно для сварочных генераторов.

Итак, перечислим все достоинства АА:

  • хорошая защита;
  • небольшие габариты и масса;
  • низкая стоимость;
  • отсутствие необходимости менять щетки.

Основной недостаток бесщеточных конструкций – нестабильность выходного напряжения, связанная в первую очередь с непереносимостью пусковых реактивных нагрузок. В сопроводительных документах к АА указывается возможность отклонения от нормы в 10 %, но в реальности скачки могут быть еще больше. Подключение системы АВР к таким агрегатам не предусмотрено.

Перепады напряжения в сети могут стать причиной поломки дорогого компьютерного и другого высокоточного оборудования, поэтому при покупке электростанций с асинхронными альтернаторами необходимо дополнительно устанавливать стартовый усилитель для нормализации выходного тока. Следует отметить, что у некоторых известных производителей двигатели способны поддерживать стабильность оборотов при колебаниях в сети, что также помогает добиться стабилизации выходного напряжения.

Так какой же тип альтернатора лучше?

Это зависит от того, как именно вы будете использовать оборудование.

  1. Для подключения компьютерной и бытовой техники, а также для лабораторий, медучреждений, офисов необходим щеточный генератор, желательно с АВР.
  2. Для строительных площадок, цехов и других мест, где возможно попадание в двигатель пыли, влаги, грязи, а также для сварочных работ на сто процентов подойдет бесщеточный генератор.

Как уже было сказано, синхронные генераторные установки все же более популярны даже несмотря на высокую стоимость. Ведь если испортится подключенное к ним электронное оборудование, это обойдется намного дороже. При этом инженеры продолжают работать над совершенствованием обоих типов альтернаторов. Так, у асинхронных напряжение на выходе становится все более стабильным, а синхронные постепенно улучшают уровень защиты.

Виды генераторов в зависимости от типа альтернатора

В состав электрогенераторов входят два основных агрегата – силовая установка, которая приводит в действие генератор и альтернатор. В данной статье будут рассмотрены виды генераторов в зависимости от типа альтернатора.

Базовая основа для установок, которые генерируют электричество при помощи электромагнитов, была разработана британским экспериментатором и физиком Майклом Фарадеем в 1831 году, который затем построил диск Фарадея, являющийся одним из первых генераторов. После этого электрогенераторы постоянно совершенствовались в течение полутора веков. Были созданы асинхронные и синхронные альтернаторы, одно и трехфазные, без инверторного управления и с ним. В чем отличие всех этих типов?

Синхронные генераторы

В синхронном альтернаторе электроэнергия производится с совпадением частоты вращения статора и ротора. Электродвижущая сила или ЭДС создается, когда поле, сформированное магнитными полюсами ротора, пересекает стартерную обмотку. В таком генераторе ротор является либо постоянным магнитом, либо электромагнитом, который имеет число полюсов кратное двум. Двухполюсный ротор, который имеет частоту вращения 3000 об/мин, устанавливается в резервных генераторах, а в основных генераторах, которые вырабатывают электроэнергию круглые сутки, ротор вращается с частотой 1500 об/мин.

После запуска синхронного генератора, ротор формирует довольно слабое магнитное поле, но постепенно количество его оборотов возрастает и ЭДС повышается. На выходе стабильность напряжения контролируется с помощью блока автоматической регулировки (AVR), который изменяет магнитное поле во время поступления напряжения на ротор с обмотки возбуждения. При работе синхронных генераторов возможно возникновение «реакции якоря», то есть при активации индуктивной нагрузки генератор размагничивается и при этом падает напряжение. А в том случае, когда подается емкостная нагрузка, наоборот, генератор подмагничивается и напряжение растет.

Преимуществом синхронных генераторов заключается в стабильном напряжении на выходе, но их недостатком является склонность к перегрузкам, которые возможны тогда, когда нагрузки растут и превышают допустимый уровень, то есть ток в роторной обмотке чрезмерно увеличивается блоком AVR.

Синхронный генератор способен кратковременно произвести на выдаче такой ток, который может превысить номинальное значение в несколько раз. Так как некоторым электроприборам, к которым относятся электродвигатели, компрессоры, насосы и некоторые другие, требуется повышенный стартовый ток, и они оказывают повышенную нагрузку на сеть, то лучшим источником, как основного, так и резервного питания для них будут как раз такие альтернаторы.

Асинхронные генераторы

Вращение ротора в таких генераторах немного опережает по оборотам магнитное поле, которое создается статором. У таких электрогенераторов в комплекте идут роторы с двумя видами обмотки – короткозамкнутой и фазной. У асинхронного генератора принцип работы точно такой же, как и у его синхронного аналога – статор создает магнитное поле на вспомогательной обмотке, которое затем передается ротору и формирует на статорной обмотке ЭДС. Но разница заключается в том, что частота, с которой вращается магнитное поле, неизменна, то есть недопустима ее регулировка. Именно поэтому и частота электрического тока, который вырабатывается альтернатором, и напряжение, имеют прямую связь с числом оборотов ротора, которые в свою очередь зависят от стабильной работы приводного двигателя электрогенератора.

Асинхронные альтернаторы имеют высокую защиту от действий извне и довольно малочувствительны к коротким замыканиям, благодаря чему они отлично подходят для сварочных аппаратов. Данные генераторы также хорошо подходят для запитывания приборов, имеющих омическую (активную) нагрузку, которые преобразуют практически всю электроэнергию, поставляемую им, в работу – компьютеры, осветительные лампы, кухонные конфорки, нагреватели и т.п.

Высокая реактивная (стартовая) нагрузка, которая возникает при включении, например, насосного оборудования, длится около секунды, но при этом электрогенератор должен выдержать ее. А дело вот в чем – допустим, что вам необходимо сдвинуть с места тяжелую тележку, которая установлена на горизонтальной поверхности. Для того, чтобы сдвинуть тележку, необходимо приложить намного больше усилий, что нужно для того, чтобы поддерживать ее движение. Именно такая же ситуация возникает при запуске компрессора холодильника или сплит-системы, электродвигателей и любых насосов, поэтому справиться с ней под силу только синхронному электрогенератору.

Реактивные нагрузки в центральной электросети компенсируются при помощи дросселей или конденсаторов, а также с помощью специально повышенного сечения электрических кабелей и трансформаторов.

У асинхронного альтернатора есть существенный недостаток – от не способен выдерживать повышенные нагрузки. Но, не смотря на это, он проще по конструкции и дешевле, чем синхронный аналог. Помимо этого, асинхронные электрогенераторы имеют закрытую конструкцию, которая способна обеспечить им хорошую защиту от влаги и внешних загрязнений.

Трехфазный и однофазный генератор

Некоторые люди убеждены, что однофазный генератор электроэнергии хуже, чем трехфазный. Логику тех, кто не разбирается в электричестве, легко понять – одна фаза меньше, чем три, поэтому и хуже. На самом деле выбирать между трех- и однофазным энергоснабжением необходимо исходя из нужд конечных потребителей.

Электрогенератор, который имеет три фазы, нужен не для того, чтобы питать три группы однофазных потребителей, а для того, чтобы питать трехфазные устройства.

Бывает так, что разводка трехфазного ввода в доме выполняется на однофазные группы, но это выгодно делать не жильцам, а электрикам, так как для этого нужна очень дорогая защита энергосистемы, а ее монтаж стоит очень дорого. Почти вся современная бытовая техника является однофазной, а трехфазными были старые модели электродвигателей и электрических плит.

У трехфазных электродвигателей есть один существенный недостаток – при мощности альтернатора, к примеру, 10 кВт, мощность каждой фазы будет 3,3 кВт. Среди фаз максимально возможное смещение мощностной нагрузки не может превышать 25% от номинала, который равен 1/3 общей мощности генератора. Исходя из этого, однофазный генератор, имеющий мощность 4,5 кВт, будет мощнее, чем трехфазный генератор на 10 кВт.

Инверторный генератор

Инверторный альтернатор имеет электронный блок управления, который способен обеспечить выработку электричества отличного качества, с отсутствием при этом каких-либо перепадов напряжения. Инверторные альтернаторы отлично подходят для питания таких потребителей, которые нуждаются только в номинальном напряжении.

Устанавливается инверторная система управления на синхронный альтернатор и действует в три ступени: производит напряжение с частотой 20 Гц; затем из него формирует постоянный ток 12 В; далее постоянный ток преобразуется в переменный номинальный, имеющий частоту 50 Гц.

Инверторные генераторы делятся на три типа по импульсному напряжению на выходе:

  • Для самых дешевых моделей характерен прямоугольный импульс. Такие модели могут питать лишь строительные электроинструменты. Такой тип инверторов уже почти не продается, так как он имеет малую популярность и очень ограниченные возможности.
  • Генераторы средней ценовой зоны могут обеспечить трапециевидный импульс. Это позволяет им питать довольно сложные бытовые электроприборы, такие как холодильник. Но для наиболее чувствительной техники такое качество напряжения часто оказывается недостаточным.
  • При синусоидальном импульсе создаются самые лучшие условия для работы любых приборов – от самых простых до самых сложных. Синусоидальное напряжение имеет стабильные характеристики и точно соответствует всем параметрам электричества, которое поставляется центральными электросетями. Стоимость подобных инверторов гораздо выше, чем у двух других типов.
  • Достоинства генераторов-инверторов:

    • гораздо меньший вес и размеры, если сравнивать с простыми генераторами такой же мощности;
    • меньшая шумность во время работы, которая достигается за счет того, что изменяется скорость вращения ротора;
    • очень малый расход топлива, который достигается с помощью электронного управления процессом выработки электроэнергии. Генератором производится такое количество энергии, которое требуется в данный момент всем потребителям, а его производительность уменьшается или возрастает при соответственном уменьшении или увеличении числа потребителей;
    • так как в их основе лежит синхронный альтернатор, инверторы могут кратковременно снабжать высоким пусковым током энергоемкое оборудование. К тому же, у некоторых моделей генераторов-инверторов есть функция «режим перегрузки», при котором инвертор может производить мощности на 50% больше, чем номинальная. Но этот режим может действовать примерно 20-30 минут;
    • хорошая наработка на отказ – около 3 тысяч часов.

    Недостатки:

    • максимальное время непрерывной работы составляет 8 часов;
    • имеют более высокую стоимость по сравнению с не инверторными аналогами такой же мощности;
    • довольно чувствительный к температурным перепадам электронный блок управления, а его ремонт достаточно дорог;
    • максимальная мощность у генераторов подобного типа – 7,2 кВт, а моделей, имеющих большую мощность, нет.

    Выводы

    Все рассмотренные выше типы генераторов, кроме инверторных, могут применяться не только в маломощных бытовых моделях электростанций, но и в крупных генераторных системах, которые вырабатывают мегаватты электроэнергии.

    • Основные виды фанеры

      Фанера – это очень популярный материал для ремонта, который отличается качеством, удобством применения и отличными…

    • Виды дверных замков

      На прилавках специализированных магазинов сегодня представлен широкий ассортимент дверных замков. Они различаются не только способами…

    • Самые популярные виды диванов

      Мягкая мебель требует качественного и ответственного выбора. Особенно это касается дивана, так как он эксплуатируется…

    Что такое генератор? (с иллюстрациями)

    Генератор - это часть системы зарядки вашего автомобиля, которая вырабатывает электроэнергию для многих устройств. Тип генератора, он преобразует механическую энергию в электрическую. Несмотря на то, что автомобильный аккумулятор вырабатывает определенное количество электроэнергии, для большинства электрических механизмов в автомобиле требуется постоянный поток энергии от этого устройства.

    Генераторы потребляют электроэнергию непосредственно от двигателя автомобиля.

    Переменный ток (а не постоянный) дает генератору имя его имя, потому что это тип электричества, который он создает. В основном это механическое устройство, за которым скрывается шкив, колеса, щетки и провода, которое цепляется за коленчатый вал и идет к батарее. Таким образом, бензин приводит двигатель в действие, чтобы вращать коленчатый вал, который, в свою очередь, подключается к генератору переменного тока, который преобразует это движение в ток, когда автомобиль работает. Получающееся электричество управляет охлаждающим вентилятором, фарами, дворниками, радио, обогревателем и кондиционером.

    Генератор является частью системы зарядки автомобиля.

    Чтобы быть более конкретным, эта часть очень эффективна в производстве постоянного высокого напряжения, даже когда автомобиль находится в режиме ожидания, из-за того, как она работает.Ремень (от коленчатого вала) соединяется с системой шкивов, называемой ротором, так что, когда ремень вращается, он перемещает магниты по специальной поверхности, называемой проводником. Движущиеся магниты в статоре создают электростатическое поле, также известное как электричество. Этот переменный ток контролируется регулятором напряжения для поддержания постоянного напряжения. Другая часть, называемая диодами, преобразует переменный ток в постоянный, который течет к батарее и другим компонентам.

    Даже если генератор перестанет работать или выйдет из строя, автомобиль какое-то время будет работать напрямую от аккумулятора, пока вся его мощность не разрядится.Это затрудняет определение проблем с устройством. Иногда его выдаёт резкий шум или прерывистый свет фар. Перед заменой всей детали водители должны убедиться, что ремни не имеют трещин и не натянуты неправильно. Восстановленный генератор переменного тока может быть надежным, но менее дорогостоящим вариантом, если его необходимо отремонтировать.

    Если генератор выходит из строя или выходит из строя, автомобиль разряжается от аккумуляторной батареи до тех пор, пока не будет исчерпана вся его мощность..Определение

    в кембриджском словаре английского языка

    Пункты из классов генератора переменного тока и винительного падежа проверяли знание учащимися se в конструкциях антикаусативной и пассивной, где аргумент агента опущен. Английские пассивы, рефлексивы и взаимные конструкции используют отдельные формы, а противоугонные генераторы не требуют явной морфологии.

    Эти примеры взяты из корпусов и из источников в Интернете. Любые мнения в примерах не отражают мнение редакторов Cambridge Dictionary, Cambridge University Press или ее лицензиаров.

    Еще примеры Меньше примеров

    Таким образом, у непонятных и антикаусативных альтернативных вариантов есть общий недостаток определенного внешнего агента для действия глагола.Тем не менее, кажется разумным предсказать, что значительное количество генераторов переменного тока встречается в других группах. В этом смысле эти две конфигурации представляют собой естественные генераторы переменного тока..

    Что такое генератор переменного тока и что происходит при его выходе из строя?

    Генераторы

    важны, потому что они являются механизмом жизнеобеспечения вашей электрической системы. Вот как они работают

    Поразительно, как много оборудования, которое сейчас установлено на автомобилях, работает без электричества.Если раньше ремни потребляли драгоценную энергию от коленчатого вала двигателя для работы нескольких вспомогательных компонентов, производители, такие как Mercedes, теперь стремятся использовать более крупные аккумуляторные блоки для «электрификации» большей части вспомогательного оборудования. Однако вся эта дополнительная электроэнергия не приходит ниоткуда, отсюда и потребность в более крупных автомобильных аккумуляторах, таких как блоки Merc 48V. Но с батареями возникает необходимость заряжать их, чтобы источник питания работал там, где ему нужно. Итак, в смесь входит генератор переменного тока.

    Проще говоря, генераторы забирают механическую энергию вращения от трансмиссии и преобразуют ее в электродвижущую силу. Затем он обеспечивает электропитание аккумулятора, чтобы поддерживать его заряд под нагрузкой. Без генератора ваша батарея сначала будет получать большое напряжение от запуска автомобиля, а затем медленно уменьшать выходное напряжение, пока вся машина не остановится из-за отсутствия электричества.

    Строительство генератора Bosch

    Обычно устанавливаемый в скобках сбоку от блока цилиндров, генератор переменного тока начинается со шкива, который - через змеевиковый ремень - движется в тандеме с вращением коленчатого вала, тем самым отнимая небольшое количество паразитной энергии от двигателя внутреннего сгорания.Таким образом, это ременное соединение обеспечивает генератор механической энергией вращения, необходимой для начала преобразования в электричество.

    Когда шкив вращается, он также вращает входной вал в корпусе генератора, который, в свою очередь, вращает ротор. Этот ротор по существу представляет собой вращающийся магнит и расположен в камере, окруженной статором, набором катушек, намотанных вокруг железного сердечника, используемого для проведения электричества. Когда ротор вращается, положительный и отрицательный полюса магнита создают магнитное поле, которое также вращается относительно катушек статора, создавая напряжение переменного тока (переменного тока).

    Пусть альтернативный канал YouTube объяснит вещи

    Чтобы аккумулятор не перегрузился постоянным напряжением во время движения, используется регулятор напряжения.Этот регулятор может изменять ток, протекающий через катушки статора, таким образом, чтобы вырабатывалось точное количество электричества, необходимое для заряда батареи. Если вырабатываемое напряжение слишком велико, регулятор просто уменьшает ток, протекающий через статор, поддерживая систему электропитания в равновесии.

    Заключительный этап конструкции генератора переменного тока - использование диодов в выпрямителе. К сожалению, автомобильным аккумуляторам требуется постоянное напряжение для подачи на электрические компоненты автомобиля, поэтому электричество, производимое генератором переменного тока, должно изменить состояние.Постоянное напряжение (постоянный ток) течет только в одном направлении, а переменное напряжение периодически меняет направление. Этот метод, впервые примененный Николя Тесла в 19 веке, оказался гораздо более эффективным при генерировании высокого напряжения, в котором сейчас нуждаются автомобили.

    Змеевиковый ремень используется для питания многих вспомогательных компонентов, расположенных в передней части блока двигателя, включая генератор переменного тока.

    После создания переменного напряжения диоды получают питание от статора и эффективно действуют как односторонняя система для потока электричества, преобразуя его в источник постоянного напряжения.С этого момента аккумулятор может свободно подавать электричество на зажигание, дверные замки, приборный нактоуз, фары и растущее число вспомогательных компонентов в наш век электрификации.

    Что может пойти не так?

    Генераторы

    могут выйти из строя по-разному, оставив вас на подъездной дорожке с тихим зажиганием и разряженной батареей.Создание электрического поля и электродвижущей силы внутри генератора переменного тока впоследствии создает серьезное количество тепла, и после того, как компоненты в сборке прошли многочисленные тепловые циклы после каждого привода, материалы внутри естественным образом разложатся, и генератор станет меньше. эффективен в производстве электроэнергии.

    К счастью, современные генераторы имеют охлаждающие вентиляторы, встроенные в переднюю и заднюю части генератора в сборе, которые работают в тандеме с вращающимся ротором для создания некоторого охлаждающего воздушного потока.Таким образом, это значительно увеличило срок службы генераторов переменного тока по сравнению с более старыми агрегатами, в которых использовался один внешний вентилятор. Генераторы с высокой выходной мощностью теперь также регулярно используются в современных автомобилях, которые производят более высокое напряжение на холостом ходу и во время движения, чтобы справиться с более крупными электрическими компонентами, такими как необычные звуковые системы и проекционные дисплеи.

    Эта система шкивов на старом Reliant Scimitar показывает внешний вентилятор старого образца на генераторе (вверху слева)

    Со всей грязью и сажей от продуктов сгорания, которые обитают в моторном отсеке, движущиеся части генератора могут быть забиты целым грузом мерзкого дерьма.Это может напрямую повлиять на игольчатый подшипник, расположенный перед ротором, который позволяет входному валу свободно вращаться. Когда этот подшипник начинает заедать из-за накопления грязи, ротор изо всех сил пытается создать магнитное поле, необходимое для выработки необходимой электрической мощности. В случае заедания этого подшипника ваша батарея будет медленно разряжаться, пока ваша машина не заведется.

    Неисправные генераторы переменного тока также могут иметь большое влияние на срок службы батареи, поскольку поврежденный или старый блок вызывает зарядку батареи, а затем последующее погружение снова и снова, влияя на ее способность удерживать электрическую мощность.И батарея, питаемая полностью функциональным генератором переменного тока, обычно прослужит около четырех лет ежедневного использования, прежде чем она изо всех сил пытается удерживать заряд, с поврежденным или грязным генератором переменного тока, значительно сокращающим этот период времени.

    Mercedes надеется запустить все свои вспомогательные компоненты через 48-вольтовый аккумулятор, который также будет использоваться как электрическая гибридная система для двигателя.

    Зарядка аккумуляторов быстро становится одной из важнейших областей развития автомобилестроения, являясь одним из основных факторов, удерживающих полностью электрические автомобили от доминирования в мире внутреннего сгорания.В гибридных автомобилях сейчас используются двигатели и генераторы, которые заменяют стартер и генератор переменного тока, выполняя обе функции в одном пакете. Это постепенно приведет к использованию двигателей без ремня, что делает генератор переменного тока доисторическим устройством прошлых времен.

    У вас когда-нибудь был неисправный генератор, из-за которого вы застряли на обочине дороги или не могли завести машину? Прокомментируйте ниже свои беды, вызванные электричеством!

    .

    Что такое автомобильный генератор переменного тока и как он работает?

    ПРЕДУПРЕЖДАЮЩАЯ ЛАМПА

    Это возвращает нас к исходной точке - контрольной лампе генератора. Как видно из рисунка 5, схемы действующего генератора переменного тока, от входа источника тока возбуждения [1] до регулятора есть путь к земле. В результате, когда ключ включен, ток течет через контрольную лампу, через резисторы, транзисторы и катушку возбуждения, а затем на землю, в результате чего лампа загорается.Как только генератор перейдет на полную мощность, напряжение от трио диодов, также приложенное к [1], будет равно напряжению батареи. В это время по 12 вольт с обеих сторон лампа погасла.

    Если генератор выйдет из строя, напряжение на тройке диодов упадет, и лампа снова загорится от напряжения батареи. Если мощность генератора немного низкая, лампа будет тускло гореть. Если генератор выйдет из строя полностью и выходное напряжение упадет до нуля, лампа будет гореть с полной яркостью.И наоборот, если батарея выйдет из строя, и напряжение батареи упадет, с выходным напряжением генератора переменного тока с одной стороны и низким напряжением батареи с другой, лампа также загорится.

    Как указывалось ранее, если свет становится тусклее при увеличении частоты вращения двигателя, это связано с тем, что напряжение генератора переменного тока растет вместе с числом оборотов в минуту, создавая большее напряжение на стороне генератора переменного тока лампы. Чем ближе выходное напряжение к напряжению аккумулятора, тем ярче становится лампа. Точно так же, если свет становится ярче с увеличением числа оборотов, это связано с тем, что по мере увеличения напряжения генератора оно становится выше, чем напряжение аккумулятора.Чем выше напряжение по отношению к напряжению батареи, тем больше разница напряжений на лампе и тем ярче она становится.

    СУММИРОВАНИЕ

    Таким образом, мы можем сказать, что ток возбуждения через катушки ротора создает магнитное поле, которое передается на катушки статора, создавая переменное напряжение. Это переменное напряжение преобразуется выходными диодами в пульсирующее постоянное напряжение, которое заряжает аккумулятор.

    Ток возбуждения подается либо от аккумулятора, через контрольную лампу, либо от трио диодов.Величина тока возбуждения, пропускаемая через регулятор к ротору или катушке возбуждения, контролируется обратной связью по напряжению от батареи.

    И вот, вкратце, полная работа генератора переменного тока. В следующий раз, когда вы увидите маленький красный огонек, вы точно будете знать, что он пытается вам сказать.

    .

    Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

    Генератор переменного тока начала 20 века, сделанный в Будапеште

    Генератор переменного тока - это генератор, который преобразует механическую энергию в электрическую в виде переменного тока. По одному в каждой машине.

    В большинстве генераторов используется вращающееся магнитное поле со стационарным якорем. Якорь реагирует на вращающееся поле и переносит ток, вызванный вращением.

    В принципе, любой электрический генератор переменного тока можно назвать генератором переменного тока, но обычно этот термин относится к небольшим вращающимся машинам, приводимым в действие автомобильными и другими двигателями внутреннего сгорания.

    Генератор, в котором в качестве магнитного поля используется постоянный магнит, называется магнето. Генераторы на электростанциях, приводимые в действие паровыми турбинами, называются турбогенераторами.

    Системы генерации переменного тока были известны с момента открытия магнитной индукции электрического тока. Первые машины были разработаны пионерами, такими как Майкл Фарадей и Ипполит Пикси.

    .

    FAQ, ответы на часто задаваемые вопросы по генератору

    Чтобы отправить запрос на часто задаваемый вопрос, просто введите «FAQ» в заголовок темы и отправьте на [email protected]

    Содержание

    Общие вопросы по генератору переменного тока и ответы

      1. Как работает генератор, Узнайте, как работает автомобильный генератор?
      2. Что такое самовозбуждающий (однопроводной) генератор переменного тока?
      3. Мой генератор GM или Ford не работает, что теперь?
      4. Какая наиболее частая причина выхода из строя электрического генератора?
      5. Как подключить генератор GM (Delco-Remy), чтобы он заработал?
      6. Поиск и устранение неисправностей генератора
      7. Схема подключения стартера / генератора

      Электропроводка и общая информация о батареях для грузовиков и автомобилей

      1. Нужен ли мне больший провод аккумулятора к генератору?
      2. Какой размер провода аккумулятора мне использовать? Таблица размеров проводов аккумулятора

      Генератор высокой мощности Часто задаваемые вопросы

      1. Нужен ли мне регулятор высокого напряжения при использовании генератора с высокой выходной мощностью?
      2. Мне нужно больше мощности на холостом ходу, какой генератор мне использовать?
      3. Сколько лошадиных сил двигателя потребляет генератор?

      Электромонтаж регулятора напряжения - вопросы и информация

      1. Преобразование автомобиля Dodge Chrysler с генератора переменного тока с компьютерным управлением во внешний регулятор напряжения
      2. В чем разница между регулятором напряжения цепи "A" и регулятором напряжения цепи "B" в автомобильном генераторе переменного тока.
      3. Как подключить генератор переменного тока GM с внешней регулировкой, Как подключить генератор переменного тока Delco Remy 10DN
      4. Как подключить генератор переменного тока GM Delco-Remy CS-130, электрическая схема GM CS130

      Часто задаваемые вопросы и ответы по электронной почте

      1. Генератор переменного тока с высокой выходной мощностью 24 В, 36 В, 350 А
      2. Сигнальная лампа аккумуляторной батареи проскальзывания ремня генератора
      3. Могу ли я заменить тракторный генератор 12 В с плюсовым заземлением на генератор переменного тока?
      4. Могу ли я использовать кондиционер с генератором на 200 А на школьном автобусе Ford?
      5. DR44G Преобразование самовозбуждающего регулятора AD244
      6. Как определить, какой у меня генератор переменного тока Ford - большой или маленький?
      7. Как преобразовать генератор переменного тока с положительным заземлением с напряжением 6 вольт в генератор переменного тока с отрицательным заземлением на 12 вольт?
      8. У меня 98 Chevy K3500 5.7-литровый плуг с альтернативой 105 А Хотите обновить альтернативу до как минимум 140 или больше?
      9. У меня есть K1500 1996 года выпуска с 350 Vortec, и мне нужно обновить генератор
      10. Я хочу подключить две батареи, нужен ли мне изолятор батареи?
      11. Следует ли установить предохранитель на плюсовой провод аккумуляторной батареи генератора?
      12. Что такое генераторы с постоянными магнитами?
      13. Какие сверхмощные внешние регуляторы напряжения доступны для старых автомобилей Dodge и Chrysler?
      14. Какие модификации высокопроизводительного генератора доступны для грузовика Ford F-250 Super Duty 2000 года выпуска?
      15. Какие мощные генераторы доступны для Shelby GT500 2007 года выпуска?
      16. Какой размер гайки шкива генератора GM 70-х годов?
      17. Какие соединения "R" и "F" на моем генераторе?
      18. Что такое мостовой выпрямитель в генераторе переменного тока и для чего он нужен?
      19. В чем разница между последовательным и параллельным подключением батарей?
      20. Что такое генератор переменного тока с двойным выпрямителем и зачем он мне?
      21. Получит ли установка Quicktifier 210 на мой генератор GM на 105 А больше мощности?

      Щелкните здесь, чтобы просмотреть подробное руководство «Как работает генератор переменного тока?»

      В начало


      Размер провода аккумуляторной батареи и генераторы высокой мощности

      При обновлении до генератора с более высокой выходной мощностью всегда следует прокладывать провод большего диаметра между генератором и аккумулятором.Даже со стандартным выходным генератором вы получите лучшую производительность и срок службы своего генератора, если модернизируете проводку основной батареи. Оригинальный провод просто недостаточно велик для правильной передачи энергии. Если вы используете свой генератор на максимальную мощность или когда вы переходите на генератор с более высокой мощностью, вы должны увеличить размер проводов. Способность генератора направлять мощность на батарею напрямую связана с размером провода и качеством соединения между генератором и батареей.Кроме того, слишком маленький провод при использовании на генераторе с высокой выходной мощностью может вызвать резервное копирование мощности внутри генератора, что приведет к его перегреву, возгоранию и отказу.

      Еще одна область, на которую мало обращают внимания, - это земля. Вы также должны улучшить землю. Плохое заземление помешает генератору подавать питание на батарею и может сжечь генератор так же быстро, как ненадлежащий генератор на провод батареи. Когда вы впервые устанавливаете генератор, с заземлением может быть все в порядке, но со временем в заземляющих соединениях накапливаются коррозия и сопротивление.Вот почему лучше всего проводить заземление непосредственно от задней части генератора к батарее.

      Вот еще один отличный совет от National Quick Start Sales для автоэлектрооборудования по модернизации провода между генератором и аккумулятором. Рэнди говорит, что вам не нужно вырывать старую проводку при обновлении. Вы можете подключить второй провод между генератором и аккумулятором. Главный провод аккумуляторной батареи, подключенный к задней части генератора, всегда находится под напряжением, даже когда автомобиль выключен.Вы подключаете этот провод как обычно, затем подключаете второй провод между генератором и аккумулятором. Мощность, выходящая из генератора, будет рассматривать два провода как один, мощность следует по пути наименьшего сопротивления.

      Из соображений безопасности, при прокладке второго провода следует предохранить его от аккумулятора. Предохранитель на всякий случай, если провод защемится или закорочен, вместо провода сгорит предохранитель. Вы должны использовать предохранитель максимального размера, который вы можете использовать для данного сечения провода, предохранители ограничивают ток.Обычно вы хотите, чтобы номинал предохранителя составлял 80% допустимой нагрузки провода.

      В начало


      Разница между однопроводными, двухпроводными и трехпроводными генераторами переменного тока с самовозбуждением

      Самовозбуждающий или «однопроводной» генератор переменного тока, как его иногда называют, имеет только один провод, идущий к нему. Этот провод является основным проводом большой батареи. Не путайте один провод, потому что вилка, идущая к генератору, имеет только один провод, это двухпроводная система. В однопроводном генераторе с самовозбуждением используется специальный регулятор напряжения, для активации которого не нужен провод зажигания.

      Генератор этого типа требует только подсоединения к нему провода аккумуляторной батареи. Регулятор напряжения содержит схему, которая использует остаточный магнетизм в полях генератора переменного тока, чтобы определить, когда включать генератор, регулятор делает это, определяя число оборотов, которое вращает генератор. Когда генератор достигает определенных оборотов, регулятор напряжения «включается». Обычно вы заводите автомобиль, немного увеличиваете обороты двигателя, после чего генератор начинает заряжаться. Генератор этого типа обычно используется в специальных автомобилях, грузовиках, тракторах и других нестандартных устройствах, когда важна проводка.При выборе генератора этого типа вы должны учитывать, хотите ли вы немного увеличить обороты двигателя, чтобы генератор включился. Кроме того, при использовании генератора переменного тока с самовозбуждением на тракторах или других медленно вращающихся двигателях двигатель имеет достаточно оборотов в минуту для запуска зарядки генератора. Этого можно избежать, используя меньший шкив или добавив провод зажигания. Это другое название упомянутого выше генератора с самовозбуждением. Вам нужно только подключить провод аккумулятора (однопроводный).

      Двухпроводный генератор:

      Большинство стандартных и все генераторы с самовозбуждением регуляторов будут работать с использованием двухпроводной схемы.Два провода означают, что вы используете провод аккумуляторной батареи и провод зажигания для включения генератора. При такой настройке генератор начинает заряжаться, как только двигатель работает.

      Трехпроводный генератор переменного тока:

      Эта установка использует провод батареи, провод зажигания / сигнальной лампы и провод измерения напряжения, три провода.

      В начало


      Регуляторы напряжения и генераторы высокой мощности

      При обновлении имеющегося генератора переменного тока вам не нужно обновлять регулятор напряжения.При обновлении до генератора с высокой выходной мощностью вам редко нужно менять регулятор напряжения. Регулятор напряжения управляет выходной мощностью генератора, посылая мощность на ротор (поле). Ротор вращается внутри статора, реакция между ротором и статором - это то, как мощность индуцируется внутри статора. Стабилизатор напряжения определяет напряжение аккумулятора, если аккумулятору требуется больше энергии, регулятор напряжения передает мощность на катушку ротора, включая генератор. Если регулятор определяет, что батарее или системе требуется много энергии, он передает максимальное напряжение на ротор, превращая его в большой электромагнит, заставляя генератор вырабатывать максимальную мощность.Если регулятор обнаруживает небольшую потребность в батарее, он отправляет минимальную мощность на ротор, в результате чего генератор вырабатывает небольшую мощность.

      Сила тока генератора переменного тока никогда не проходит через регулятор напряжения. При переходе на генератор с высокой выходной мощностью возникает проблема, связанная с потребляемой мощностью ротора. Регулятор напряжения действительно имеет номинальную силу тока возбуждения, и, поскольку он имеет прямой контакт с ротором, вы должны учитывать силу тока ротора. Если сила тока, потребляемая ротором, превышает номинал регулятора напряжения, регулятор выйдет из строя.

      В начало


      Повышение производительности на холостом ходу

      Есть несколько способов получить больше мощности при более низких оборотах двигателя. Если вам требуется немного больше мощности при более низких оборотах двигателя, вы можете использовать шкив меньшего размера. Меньший шкив вращает генератор быстрее на более низких скоростях, тем самым обеспечивая большую мощность. При использовании шкива меньшего размера следует проявлять осторожность, чтобы не перерасти двигатель. Если вы увеличите обороты генератора с меньшим шкивом, генератор может выйти из строя.

      На сегодняшний день лучший способ получить большую мощность при более низких оборотах двигателя - это установить генератор переменного тока увеличенного размера. Генераторы переменного тока физически большего размера вырабатывают больше мощности при более низких оборотах двигателя и гораздо более надежны при более высокой мощности. Установка генератора с более высокой выходной мощностью такого же размера, что и ваш оригинальный генератор, не даст вам большей мощности на холостом ходу.

      В начало


      Устранение неисправностей генератора GM или Ford

      Есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы разобраться с неработающим генератором переменного тока. Первое, на что вы должны обратить внимание, это провод зажигания, который включает генератор.И Ford, и GM, а также большинство импортных автомобилей используют какой-то провод зажигания. Этот провод зажигания имеет предохранитель, поэтому, чтобы проверить, не перегорел ли предохранитель, включите зажигание и проверьте провод зажигания к генератору. Он должен иметь питание, когда ключ включен, а питание выключено.

      • Проверьте аккумулятор: для правильной работы генератора у вас должен быть хороший аккумулятор с хорошими соединениями.
      • Проверить ремень: Ваш ремень должен быть в хорошем состоянии и правильно натянут.
      • Кабель аккумулятора: Кабель между генератором и аккумулятором должен быть правильно подобран для генератора переменного тока.Если вы используете генератор с более высокой выходной мощностью, вам понадобится кабель большего размера. Мы обнаружили, что даже заводские кабели недостаточно велики для генераторов стандартной мощности. Вы также должны рассмотреть возможность прокладки отдельного заземляющего кабеля от генератора до батареи для большей эффективности.

      В начало


      Требования к мощности для генераторов высокой мощности

      Сколько лошадиных сил потребляет генератор переменного тока?

      В начало


      Размер провода аккумуляторной батареи и генераторы высокой мощности

      Таблица размеров проводов аккумулятора

      В начало


      Электропроводка генераторов переменного тока серий 10Si, 12Si, 15Si, 17Si и 27Si

      General Motors имеет только 4 генератора переменного тока различных серий с момента первой замены генераторов генераторами переменного тока в 1960-х годах.Самым первым генератором переменного тока был генератор 10DN с внешней регулировкой. Первым генератором с внутренней регулировкой была серия 10Si, начавшаяся в начале 70-х и использовавшаяся до середины 80-х. Эти генераторы были довольно популярны в автомобилях, грузовиках, промышленных, морских, сельскохозяйственных и адаптивных приложениях. С момента появления 10Si линия GM Delco-Remy предлагала генераторы 12Si, 15Si, 17Si, 27Si, а затем генераторы серии CS и AD для легковых и легких грузовиков.

      Этот первый раздел будет охватывать информацию о проводке только для серии SI, мы рассмотрим проводку серии CS и AD позже.Хотя они могут различаться по размеру и мощности, проводка одинакова для всей серии Si. Электромонтаж этих генераторов довольно прост. Все генераторы Si могут рассматриваться как двухпроводные, так и трехпроводные системы. Чтобы активировать эти генераторы переменного тока, вам необходимо только подключить провод основной батареи к клемме (BAT), которая должна быть включена, а провод зажигания - к клемме №1. Почти все генераторы серии Si должны иметь две плоские клеммы, но некоторые из них имеют три клеммы, третий предназначен для подключения тахиометра и определяет частоту вращения генератора.

      Рядом с лопаточными выводами на задней части корпуса должны быть пометки №1 и №2. Некоторые корпуса вторичного рынка не имеют маркировки, а другие могут быть изношены. Поэтому, если на корпусе вашего генератора нет маркировки, посмотрите с задней стороны генератора: клемма №1 находится слева, а клемма №2 - справа. Вам нужен только провод зажигания к клемме №1, чтобы генератор переменного тока серии Si работал. Клемма №2 предназначена для измерения напряжения и не является обязательной. Клемма измерения напряжения №2 позволяет регулятору напряжения определять напряжение аккумулятора, чтобы знать, когда включать и выключать генератор.Клемма №2, если она не используется, заставляет регулятор вернуться к внутреннему считыванию и снять напряжение аккумуляторной батареи на основном проводе аккумуляторной батареи на задней стороне генератора. Некоторые генераторы подключаются с помощью перемычки от клеммы №2 непосредственно к разъему аккумулятора на задней панели генераторов, но это не требуется.

      Провод зажигания к клемме № 1 может подаваться двумя способами: прямой провод зажигания от переключателя с ключом или через лампочку. Пропуск провода зажигания через лампочку перед подключением к генератору даст вам предупреждение, если ваш генератор не начинает заряжаться или если он перестает работать при работающем двигателе, это обычно известно как идиотский свет.Еще одна вещь, о которой следует упомянуть, - клемма №1 должна быть включена в зажигание. Я слышал о ситуациях, когда провод был подключен к клемме №1, на которой постоянно было питание. Что происходит, когда двигатель выключается, клемма №1 переключается на массу, что со временем может сжечь регулятор напряжения или провод, если питание на клемме №1 не будет отключено. Еще одно замечание для специальной установки генератора переменного тока серии Si заключается в том, что в некоторых случаях, когда вы пытаетесь выключить автомобиль, подайте питание на клемму № 1 от земли до положительного напряжения, положительная мощность подается на катушку и поддерживает работу транспортного средства.Чтобы это исправить, вы должны установить диод в провод зажигания, который активирует клемму №1. Диод остановит подачу питания обратно в линию зажигания.

      В начало


      .

      Смотрите также