Wechselstromgenerator: Schema und Typen, Induktion und Elektromechanik

Gerät und Wirkprinzip von Wechselstromgeneratoren

Die Grundlage für das Auftreten von elektrischem Strom im Leiter ist der Elektromotor – die EMK. Sie ist in der Lage, geladene Teilchen, von denen es in jedem Metall viele gibt, anzutreiben. Diese Kraft tritt nur auf, wenn der Leiter eine Änderung der Intensität des Magnetfelds erfährt. Der Effekt selbst wird elektromagnetische Induktion genannt. Je größer das EMF, desto größer ist die Rate der Änderungen im Fluss der magnetischen Wellen. Das heißt, man kann den Leiter in der Nähe eines Dauermagneten bewegen oder das elektromagnetische Feld auf einem festen Draht beeinflussen, indem man seine Stärke ändert, der Effekt ist derselbe – ein elektrischer Strom wird in dem Leiter erscheinen.

In der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts beschäftigten sich die Wissenschaftler Ersted und Faraday mit diesem Thema. Sie entdeckten dieses physikalische Phänomen. In der Folge wurden auf der Grundlage der elektromagnetischen Induktion Stromgeneratoren und Elektromotoren entwickelt. Interessanterweise können diese Maschinen leicht ineinander umgewandelt werden.

Typen und Ausführungsmöglichkeiten

Dieselkraftwerke unterscheiden sich in der abgegebenen elektrischen Leistung, der Stromart (variabel dreiphasig/einphasig, konstant), der Ausgangsspannung sowie der Stromfrequenz (z. B. 50, 60, 400 Hz).

Außerdem werden Dieselkraftwerke nach der Art der Kühlung des Dieselmotors unterschieden: Luft- oder Flüssigkeitskühlung. Kraftwerke mit einem Dieselmotor mit Flüssigkeitskühlung sind Anlagen mit hohen Kapazitäten und Größen.

Nach Verwendungszweck

• Tragbare (häusliche, tragbare) Kraftwerke mit luftgekühltem Dieselmotor mit einer Leistung von 0,3 kW bis 20 kW.
• Stationär (industriell) – Kraftwerke mit einem Dieselmotor mit Flüssigkeitskühlung. In der Regel ist der Ausgangsstrom dreiphasig, mit einer Spannung von 400/230V bis 10 Quadratmeter. Die Leistung der Anlage reicht von 8 kW (10 kVA) bis 2000 kW (2400 KVA).

Nach konstruktiver Ausführung

• Offene Version – die Grundversion des Kraftwerks, ist für die Unterbringung der Elektroinstallation in einem speziell eingerichteten Raum vorgesehen.
• In einem schalldichten Gehäuse – für die Installation in einem Raum, wenn Anforderungen an die Geräuschminderung bestehen.
• In einem Allwetter-Schallschutzgehäuse – für die Installation auf der Straße, wenn die Anforderungen an die Lärmminderung erfüllt sind.
• Die Container-Installation des Kraftwerkes im Blockcontainer wird für den Betrieb der Anlage bei schweren klimatischen Bedingungen und erhöhtem Vandalismus durchgeführt.
• Das Kraftwerk kann in einem Lieferwagen, Auto oder auf einem Fahrgestell installiert werden. Dadurch erhält es den Status eines mobilen Kraftwerks.

Durch die Gattung der Strom

Schwachstrom-Dieselkraftwerke erzeugen in der Regel Einphasen-Wechselstrom mit einer Spannung von 220 V bzw. Dreiphasenspannung 380 V.

Dreiphasige Kraftwerke haben einen höheren Wirkungsgrad, da der Wechselstromgenerator einen höheren Wirkungsgrad hat.

Tragbare Dieselkraftwerke mit eingebautem Gleichrichter (Wechselrichter) können einen zusätzlichen 10-14-Volt-Dauerausgang haben, zum Beispiel zum Laden von Batterien.

Leistungsstarke Dieselkraftwerke erzeugen Dreiphasenstrom:

• Niederspannung – mit einer Spannung bis zu 1 kV;
• Hochspannung – mit einer Spannung von mehr als 1 kV (6,3 kV, 10 kV).

Wenn es notwendig ist, den von Niederspannungs-Kraftwerken erzeugten Strom über eine beträchtliche Entfernung entlang der Stromleitungen zu übertragen, erhöht sich die Spannung in Umspannwerken auf 6,3 kV oder 10,5 Quadratmeter.

Nach Typ des Wechselstromgenerators

Синхронный генератор переменного тока Так как частота переменного тока синхронного генератора определяется числом оборотов ротора (двигателя), то дизельная электростанция должна иметь механизм, обеспечивающий постоянное число оборотов дизельного двигателя независимо от нагрузки (генерируемой электрической мощности). Частота переменного тока синхронного генератора будет: f = n 60 >> wobei F die Frequenz in Herza ist; N ist die Anzahl der Rotorumdrehungen pro Minute.

Если генератор имеет число пар полюсов p , то соответственно этому частота электродвижущей силы такого генератора будет в p раз больше частоты электродвижущей силы двухполюсного генератора: f = p n 60 >> .

Die EMK des Synchrongenerators wird durch eine Änderung des Erregerstroms geregelt.

Asynchrongenerator für Wechselstrom

Der Asynchrongenerator kann Wechselstrom mit einer beliebigen, nicht genormten Frequenz erzeugen (die sich z. B. deutlich von der in der Industrie und im Alltag verwendeten Frequenz von 50 Hz unterscheidet). Der Wechselstrom wird nach dem Verlassen des Generators gleichgerichtet, und der daraus resultierende Gleichstrom wird in Wechselstrom mit durch die Norm festgelegten Parametern umgewandelt. Es ist zu beachten, dass preiswerte Wechselrichter am Ausgang einen Wechselstrom von nicht-isförmiger Form haben, normalerweise Rechteckimpulse oder modifizierte Sinuskurven.

Die EMK des Asynchrongenerators wird durch eine Änderung der Anzahl der Motordrehzahlen und eine Änderung des Erregerstroms geregelt (sofern dies in der Konstruktion des Generators vorgesehen ist).

Asynchrongeneratoren ohne ein eingebautes “Anfahrsystem” vertragen im Gegensatz zu Synchrongeneratoren keine längeren Überlastungen.

Schweissaggregate

Eine besondere Art von Diesel- und Benzinkraftwerken sind Schweißaggregate, die Gleich- oder Wechselstrom zum Lichtbogenschweißen erzeugen. Die elektrische Ausgangsspannung ist relativ niedrig (etwa 90 Volt), aber die Stromstärke ist groß, so dass die Stromerzeuger keine Angst vor Kurzschlüssen haben.

Arten von Wechselstromgeneratoren

Es gibt mehrere Arten von Generatoren. Die häufigste ist die Leistung. Es gibt sie mit geringer Leistung und mit hoher Leistung. Zur Lösung von Haushaltsproblemen werden kompakte elektrische Anlagen mit geringer Leistung verwendet, die in der Regel als Notstromquelle eingesetzt werden.

In letzter Zeit haben Schweißgeneratoren an Popularität gewonnen. Bei Benzinmodellen ist Vorsicht geboten, da sie nur für den vorgesehenen Zweck verwendet werden sollten. Andernfalls läuft ihre Lebensdauer viel früher ab als vorgesehen. Diagnose und Reparatur solcher Geräte sind recht teuer, und öfter ist es einfacher, ein neues Gerät zu kaufen.

Sie werden in den Eigenschaften des Magnetbandes auf den Stromzähler interessiert sein

Eine weitere Unterscheidung ist die zwischen Asynchron- und Synchrongeneratoren. Sie unterscheiden sich durch die Konstruktion des Rotors. Beim Synchrongerät befindet sich die Spule auf dem Rotor, und beim Asynchrongerät gibt es auf der Welle spezielle Aussparungen, in die die Wicklung eingesetzt werden kann. Mehr dazu weiter unten.

Schwachstromgenerator

Asynchron-Generatoren

Asynchronmotoren sind Geräte, die im Inhibitionsmodus arbeiten. In diesem Fall dreht sich der Rotor nur in eine Richtung, die mit der Bewegung des Magnetfelds übereinstimmt, ihm aber ein wenig voraus ist.

Achtung! Solche Einstellungen sind praktisch nicht anfällig für Kurzschlüsse und verfügen über einen erhöhten Schutz gegen äußere Einflüsse. Asynchroner Generator

Asynchroner Generator

Synchrone Generatoren

Ein Synchronmotor ist ein Elektromechanismus, der zur Erzeugung von elektrischer Energie eingesetzt wird. Seine Besonderheit besteht darin, dass die Drehgeschwindigkeit des Anlassers bzw. seines Magnetfeldes gleich der Rotordrehfrequenz ist.

Achtung! Synchronmotoren haben Rotoren in Form von Permanent- oder Elektromagneten. Ihre Pole können 2, 4 oder 6 sein. Die Hauptsache ist, dass diese Zahl ein Vielfaches von zwei ist.

Synchrongenerator

Generatorgerät

Fast alle sehen aus wie ihr eigenes Gerät, aber es gibt einige Unterschiede – das ist die Methode, mit der das mechanische Teil in Bewegung gesetzt wird (Abbildung 1).

Es wird aus führenden Knotenpunkten hergestellt:

• Rahmen;
• Stator;
• Rotor, oder Anker;
• Schaltkasten.

Ein wichtiger Bestandteil ist auch hier der Freilauf des Generators. Lesen Sie über die Merkmale seiner Arbeit und Reparatur in den Materialien unseres Fachmanns.

Abbildung 1. Generator im Schnitt

Das Gehäuse, das als Rahmen fungiert, dient zur Aufnahme aller wichtigen Teile. Außerdem enthält er die Lager, die für die reibungslose Drehung der Welle und die Verlängerung der Lebensdauer des Geräts erforderlich sind. Das Gehäuse besteht aus robustem Metall und schützt die inneren Teile des Geräts vor äußeren Schäden.

Der Stator enthält magnetische Pole, die in Form einer festen Wicklung freigelegt sind, um den magnetischen Strahl F zu erregen. Er ist aus speziellem Stahl gefertigt, der als ferromagnetisch bezeichnet wird. Der Rotor wird als bewegliches Teil betrachtet, das durch eine Art von Kraft angetrieben wird. Dadurch entsteht eine Potentialdifferenz oder Kraft (U) auf den Anker (Rotor). Die Schalteinheit (Box) wird benötigt, um den Strom vom Rotor abzuleiten. Sie besteht aus leitenden Ringen, die mit Schleifkontakten aus Graphit verbunden sind.

Betrieb eines asynchronen Elektromotors im Generatorbetrieb

Wenn ein vom Netz getrennter Asynchronmotor von einem Originalmotor in Drehung versetzt wird, entsteht nach dem Prinzip der Reversibilität elektrischer Maschinen bei Erreichen der Synchrondrehzahl an den Klemmen der Statorwicklung unter dem Einfluss eines magnetischen Restfeldes eine EMK. Schließt man nun eine Kondensatorbatterie C an die Klemmen der Statorwicklung an, so fließt in den Statorwicklungen ein führender kapazitiver Strom, der im gegebenen Fall magnetisierend wirkt.

Die Batteriekapazität C muss eine bestimmte kritische Bedeutung von C0 überschreiten, die von den Eigenschaften eines unabhängigen Asynchrongenerators abhängt: nur in diesem Fall erregt sich der Generator selbst, und an den Statorwicklungen wird ein dreiphasiges symmetrisches Spannungssystem festgelegt. Die Bedeutung der Spannung hängt letztlich von den Eigenschaften der Maschine und der Kapazität der Kondensatoren ab. Auf diese Weise lässt sich ein Asynchron-Kurzschlussläufermotor in einen Asynchrongenerator umwandeln.

Typen von Generatoren

Diesel-Generator FORTE FGD9000E

Alle bekannten Stromerzeugungsgeräte werden nach der Klasse des im Betrieb verwendeten Energieträgers (Brennstoff) in die entsprechenden Formen unterteilt:

• Ottokraftstoff;
• Diesel;
• Gas;
• Holzverbrennungsanlagen oder solche, die mit Wasserstoff betrieben werden, zum Beispiel.

Die ersten beiden Typen von Stromerzeugern bestechen dadurch, dass sie einen fertigen Motor verwenden, der mit dem entsprechenden Brennstoff betrieben wird und nur noch im Antriebsteil fertiggestellt werden muss. Holz-, Wasserstoff- und Gasnormale sind schwierigere Geräte und zeichnen sich durch einen geringen Wirkungsgrad aus.

Nach dem Grad der Autonomie werden alle von der Industrie hergestellten Geräte in stationäre und mobile Modelle unterteilt, und nach der Art des am Ausgang gewonnenen Wechselstroms in einphasig und dreiphasig. Nach dem unmittelbaren Verwendungszweck der Geräte werden die bekannten Arten von Stromerzeugungsgeräten in Haupt- und Ersatzgeräte und nach dem Einsatzbereich in Haushalts- und Industrieprodukte unterteilt.

Klassifizierung

Im Zusammenhang mit der enormen Fülle von Generatoren, die von der Industrie verschiedener Staaten hergestellt werden, wurde auch ein recht breites System ihrer Systematisierung entwickelt.

So werden Wechselstromgeneratoren unterschieden nach:

1. Geist.
2. Konstruktionen.
3. Methode der Erregung.
4. Die Anzahl der Phasen.
5. Anschluss der Phasenwicklungen.

Wechselstromgeneratoren sind:

1. Asynchron. Produkte, bei denen sich auf einer rotierenden Welle Nuten befinden, die zur Aufnahme von Wicklungen bestimmt sind. Sie erzeugen einen elektronischen Strom mit kleinen Verzerrungen, deren Größe nicht über dem Nennwert liegt. Produkte dieser Art werden für den Betrieb von Haushaltsgeräten verwendet.
2. Synchrone. Produkte, bei denen die Spulen genau auf dem Rotor platziert sind. Sie sind bereit, einen Strom zu liefern, der die höchste Anlaufleistung hat.

Generator mit stationärem Rotor

Strukturell werden die Generatoren unterschieden:

1. Mit festem Rotor.
2. Mit unbeweglichem Stator

Konstruktionen mit festem Stator sind am weitesten verbreitet, da hier keine Schleifringe und schwimmende Bürsten verwendet werden müssen.

Je nach Erregungsart gibt es verschiedene Arten von elektrischen Generatoren:

1. Mit unabhängiger Erregung (die Erregerwicklung wird von einer separaten Konstantstromquelle gespeist).
2. Mit Selbsterregung (die Feldwicklungen werden durch gleichgerichteten (Gleich-)Strom gespeist, der vom Generator selbst stammt).
3. Mit Erregerwicklungen, deren Tabelle von einem externen Konstantstromgenerator geringer Leistung gespeist wird, der auf der gleichen Welle wie der Generator “sitzt”.
4. Erregung durch einen unveränderlichen Magneten.

Je nach der Anzahl der Phasen werden elektrische Generatoren unterschieden:

1. Einphasig.
2. Zweiphasig.
3. Dreiphasig.

Am weitesten verbreitet sind dreiphasige Generatoren.

Dies ist auf das Vorhandensein einer gewissen Überlegenheit, zwischen denen es notwendig ist, um die Wahrscheinlichkeit einer problemlosen Empfang anzugeben:

1. Ein rotierendes radiales Magnetfeld, das in der Tat zur Wirtschaftlichkeit ihrer Herstellung beiträgt.
2. Ein ausgeglichenes System, das die Lebensdauer der Kraftwerke erheblich erhöht.
3. Gleichzeitig 2 Arbeitsspannungen (Phase und linear) in einem System.
4. Hohe Wirtschaftlichkeit – es ist wichtig, dass der Materialverbrauch von Stromkabeln und Transformatoren miniaturisiert und der Prozess der Stromübertragung über große Entfernungen vereinfacht wird.

Drehstromgeneratoren zeichnen sich durch elektronische Schaltungen für den Anschluss der Phasenwicklungen aus.

Es kommt vor, dass die Phasenwicklungen tatsächlich verbunden sind:

1. “Stern”.
2. “Dreieck”.

Das Gerät des Autogenerators und seine Überprüfung

Anforderungen an den Generator:

– Die Leistungscharakteristik des Generators muss so beschaffen sein, dass in jedem Bewegungsmodus des Fahrzeugs keine fortgeschrittene Entladung der Batterie stattfindet;

– die Kraft im Bordnetz eines durch einen Generator angetriebenen Fahrzeugs muss in einem breiten Bereich von Geschwindigkeits- und Lastkonfigurationen gemessen werden.

Die letzte Anwendung ist darauf zurückzuführen, dass die Batterie sehr empfindlich auf den Grad der Spannungsstärke reagiert. Eine sehr niedrige Kraft führt zu einer Unterladung der Batterie und infolgedessen zu Schwierigkeiten beim Anlassen des Motors. Eine sehr hohe Kraft führt zu einer Überladung der Batterie und damit zu ihrem beschleunigten Ausfall.

Das Funktionsprinzip des Generators und seine grundlegende Konstruktion sind bei allen Fahrzeugen gleich. Sie unterscheiden sich nur durch die Qualität der Vorbereitung, die Abmessungen und die Lage der Anschlussknoten.

DREHSTROMGENERATOR: FUNKTIONSPRINZIP UND GEEIGNETE VERWENDUNG

Das Prinzip der Stromerzeugung in einem Drehstromgenerator ist das gleiche wie in einem Einphasengenerator. Der einzige Unterschied besteht darin, dass der Käufer die Möglichkeit hat, sowohl Strom mit einer Spannung von z. B. 220 V als auch Strom mit einer Spannung von 380 Volt zu erhalten. Für die Stromversorgung der Geräte an der Schalttafel des Drehstromgenerators sind 2 Steckdosen vorgesehen: einphasig 220 V / 16 A und dreiphasig 380 V / 16 A.

Drehstromgeneratoren können mit Diesel oder Benzin betrieben werden, ihre Mindestleistung beginnt bei 5-6 kW, da sie alle nicht als Haushaltsgeräte, sondern als professionelle Modelle positioniert sind, die eine Spannung von 380 Volt erzeugen können.

Unter diesen Voraussetzungen ist es klar, dass Drehstromgeneratoren für Produktionszwecke konzipiert sind. Für den Hausgebrauch werden sie nur sehr selten gekauft – nur dann, wenn es unter den Haushaltsgeräten einen dreiphasigen Verbraucher gibt.

Merkmale von Drehstromgeneratoren

1. Es besteht die Möglichkeit, viele Verbraucher anzuschließen. Bei Störungen im Netz können Sie mehrere Verbraucher gleichzeitig an einen Drehstromgenerator anschließen. 2. Prinzip der Stromverteilung

Bei der Auswahl eines Drehstromgenerators ist es sehr wichtig, zu berücksichtigen, dass jede Phase eines Drehstromgeräts nur ein Drittel der Gesamtleistung abgeben kann. Wenn Sie also glauben, dass ein dreiphasiges Kraftwerk mit einer Nennleistung von 6 kW ein leistungsstarkes einphasiges Gerät in Betrieb nehmen kann, das dieselben 5 oder 6 kW benötigt, dann irren Sie sich gewaltig

Sechs kW der Generatorleistung werden gleichmäßig in drei Teile aufgeteilt – 2 kW für einphasige Anschlüsse. Und ein dreiphasiger Generator wird kein sehr leistungsstarkes elektrisches Gerät in Betrieb nehmen. Er wird nicht einmal mit einem Elektrogerät mit 3 oder 4 kW fertig. Nur einphasige Stromverbraucher von bis zu 2 kW Leistung sind “auf dem Zahnfleisch”. Aber es können gleich drei angeschlossen werden. 3. Eine fehlerhafte Berechnung der Leistung. Wenn Sie das Prinzip der Leistungsverteilung bei einem Drehstromgenerator nicht berücksichtigen, können Sie beim Kauf für Ihr Haus leicht einen Fehler machen. Deshalb haben wir bereits gewarnt: Es ist völlig inakzeptabel, einen dreiphasigen Generator zu kaufen, wenn das Haus über einphasige Elektrogeräte verfügt. Der Einsatz des Generators wird also unvernünftig sein, selbst wenn die Verdrahtung richtig geteilt ist und Verzerrungen der geladenen Last vermieden werden. Einfach aus dem Gerät von 6 kW, brennen die einzige einphasige 2 Kilowatt elektrisches Gerät, und der Generator selbst wird für alle 6 kW zu arbeiten und natürlich vergeblich zu verbringen Kraftstoff. Sie sollten einen einphasigen Generator für 6 kW kaufen, der Kraftstoff spart, und der Preis eines solchen Generators wird niedriger sein. 4. Phasenverschiebung. Wie Sie sehen, ist ein dreiphasiger Generator ziemlich kapriziös, wenn man einphasige Geräte an ihn anschließt. Nun, wir haben es bereits herausgefunden – Sie können drei einphasige Geräte gleichzeitig anschließen. Aber nicht alles ist so einfach! Es gibt noch ein weiteres Problem bei einem dreiphasigen Kraftwerk, die “Phasenverschiebung”. Vereinfacht gesagt, ist es unmöglich, dass mindestens eine Phase die Leistungsschwelle von 25 % im Vergleich zu den anderen Phasen überschreitet, da dreiphasige Generatoren sehr empfindlich auf eine solche Schieflage reagieren. Wenn Sie einen Kühlschrank bei 0,8 K haben, dann +25%, wird er nur 1 kW leisten. Das ist die Leistung, die Sie an eine andere Phase des Generators anschließen können. Wenn Sie einen Staubsauger mit 2 kW betreiben wollen, erhalten Sie genau die gleiche “Phasenverschiebung” und der Generator schaltet sich ab.

Gerät und Wirkprinzip von Wechselstromgeneratoren

Ein Wechselstromgenerator ist ein Gerät, das dazu dient, nicht-elektrische Energieformen (chemische, mechanische, thermische) in elektrische Energie umzuwandeln. Dabei beruht seine Konstruktion auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion.

Das Wirkprinzip und der Aufbau des einfachsten Wechselstromgenerators

Die elektromagnetische Induktion ist ein Phänomen, das 1831 von dem englischen Physiker Michael Faradey (1791-1867) entdeckt wurde, der feststellte, dass bei einer Änderung des magnetischen Flusses durch den geschlossenen Stromkreis ein elektrischer Strom auftritt, wenn dieser im Takt des magnetischen Flusses verläuft. Dieses Prinzip bildet die Grundlage für jeden Generator.

In der Praxis wird das Prinzip der elektromagnetischen Induktion wie folgt umgesetzt: Ein elektrischer Strom entsteht in einem geschlossenen Gehäuse (Rotor), wenn er dessen rotierendes Magnetfeld durchquert, das je nach Zweck und Konstruktion des Generators mit Konstantmagneten oder speziellen Erregerwicklungen gebildet wird. Wenn sich der Rahmen dreht, ändert sich der magnetische Fluss. Je schneller er sich dreht, desto höher ist die Ausgangsspannung.

Im Jahr 1827 wurde dieser Effekt entdeckt und genutzt, als der ungarische Physiker Anosh Istvan Yedlik (1800-1895) ein originelles Modell eines elektrischen Stromgenerators schuf. Der Wissenschaftler ließ seine Entdeckung jedoch nicht patentieren und gab die Entwicklung der ersten Dynamomaschine erst 1850 bekannt.

Um den elektrischen Strom abzuleiten, wird das Gestell mit einem Hintergrund ausgestattet, der es in einen geschlossenen Kreislauf verwandelt und einen ständigen Kontakt zwischen dem rotierenden Gestell und den stationären Generatorelementen herstellt. Die geladenen Bürsten werden an die Schleifringe gepresst, und so gelangt der elektrische Strom in die Ausgangsklemmen des Generators.

Beim Drehen befinden sich die Rahmenhälften nacheinander in der Nähe der Pole des Magneten. In diesem Fall kommt es zu einer zyklischen Änderung der Bewegungsrichtung des austretenden Stroms – in jedem Pol bewegt sich der Strom in eine Richtung.

Je nach Ausführung des Kollektors kann der Generator sowohl Gleich- als auch Wechselstrom erzeugen.

• Bei Gleichstromgeneratoren gibt es für jede Hälfte der Wicklung im Kollektorknoten voneinander isolierte Halbringe. Da diese Halbringe durch Bürsten ständig gewechselt werden, ändert der Strom seine Richtung nicht, sondern pulsiert lediglich.
• Bei Wechselstromgeneratoren sind die Enden des Rahmens mit den Kontaktringen verbunden und die gesamte Konstruktion dreht sich um ihre Achse. Bei der Drehung des Rahmens liefern die Bürsten, die jeweils eng an ihrem Ring anliegen, einen zuverlässigen Strom. In diesem Fall tritt die zyklische Änderung der Position der Bürsten nicht auf.

Der rotierende Teil des Generators wird Rotor genannt, der feststehende Teil ist der Stator.

Das Funktionsprinzip von Wechselstrom- und Gleichstromgeneratoren ist identisch. Sie unterscheiden sich untereinander durch die Konstruktion der Kontaktringe, die sich auf dem rotierenden Rotor befinden, und die Anordnung der Wicklungen.

Bei Wechselstromgeneratoren wird häufig eine originelle technische Lösung verwendet, die auf der Tatsache beruht, dass die EMK im Leiter nicht nur dann auftritt, wenn er sich im Magnetfeld dreht, sondern auch, wenn sich das Magnetfeld selbst relativ zum unbewegten Leiter dreht.

Dieser Effekt wird häufig von Entwicklern genutzt, die Elektro- oder Permanentmagnete auf einem rotierenden Rotor haben. Gleichzeitig wird die Spannung aus der stationär installierten Wicklung entnommen, wodurch es möglich ist, komplexe Strukturen der Stromanlagen zu beseitigen.

Wechselstrom-Elektrogeneratoren

Es wird eine große Anzahl von verschiedenen Wechselstromgeneratoren hergestellt. Man kann sie nach den folgenden Parametern klassifizieren:

• konstruktive Leistung;
• Methode der Erregung;
• Die Anzahl der Phasen.

Nach der Art der Erregung des Verbrauchers lassen sich die Geräte unterscheiden:

• mit unabhängiger Erregung – die Wicklung wird mit Gleichstrom aus einer unabhängigen Stromquelle gespeist;
• mit Selbsterregung – ein gleichgerichteter Strom aus dem Generator selbst wird in die Erregerwicklung eingespeist;
• mit Erregung durch Permanentmagnete – es gibt keine Erregerwicklung;
• mit Erregung durch den Erreger – ein Konstantstromgenerator mit geringer Leistung, der auf der gleichen Welle wie der gewartete Generator “sitzt”.

Nach der Anzahl der Phasen werden die elektrischen Generatoren unterschieden in:

• einphasig;
• zweiphasig;
• dreiphasig.

In der Praxis sind dreiphasige Generatoren am häufigsten anzutreffen. Dies liegt an der nahezu vollständigen Überlegenheit, die dieses Erscheinungsbild der Geräte mit sich bringt:

• Erzielung eines finanziellen Effekts bei der Entwicklung von Stromübertragungssystemen über riesige Entfernungen; – Verringerung des Materialverbrauchs von Transformatorvorrichtungen und Leistungsdrähten; Dies wird durch das Vorhandensein eines radialen Magnetfelds erleichtert;
• erhöhte Betriebsmittel, die das Gleichgewicht des Systems gewährleisten;
• gleichzeitige Einführung von linearer und Phasenspannung.

Strukturell enthält ein dreiphasiger Stromgenerator 3 autonome Wicklungen, die sich im Stator entlang eines Kreises mit einem Versatz von 120° zueinander befinden. Damit ergibt jede Wicklung einen einphasigen Generator, der in der Lage ist, dem Abnehmer R eine variable Kraft zu geben. Die Phasenwicklungen können miteinander in einem “Dreieck” oder “Stern” kombiniert werden.

Es gibt auch andere Wicklungsschemata, z. B. das Tesla-Sechsleitersystem oder die Slawjanka-Fusion (eine Kombination von 6 Wicklungen in Form eines “Sterns” und eines “Dreiecks”), die jedoch nicht weit verbreitet waren.

Die Rolle des Rahmens in Geräten, die Wechselstrom erzeugen, wird von einem Elektromagneten gespielt, der, wenn er sich dreht, die in den Wicklungen induzierten EMK-Variablen um ein Drittel des Zyklus verschiebt, relativ freundschaftlich.

Unter den zahlreichen Wechselstromgeneratoren gibt es 2 Haupttypen: Synchron- und Asynchrongeneratoren. In jüngster Zeit hat man angesichts der großen Zahl schwieriger elektrischer Geräte, die mit Hilfe von Prozessoren gesteuert werden, ein neues Bild von Stromgeneratoren entdeckt – den Wechselrichter.

Synchrone Stromerzeuger

Ein Synchrongenerator besteht aus zwei Teilen – einem beweglichen Rotor und einem festen Stator.

Bei der Drehung des Rotors, eines Elektromagneten mit Kern und Erregerwicklung, der über einen Bürstenmechanismus an eine externe Stromquelle angeschlossen ist, wird in der Statorwicklung eine EMK induziert, die an die Ausgangsklemmen des Generators geleitet wird. Dieses System macht Schleifkontakte überflüssig, was das System der Einheit erheblich vereinfacht. Zu Beginn wird der magnetische Fluss von einem externen Erreger erregt, der auf einer gemeinsamen Welle befestigt und mit Hilfe der Kupplung an das System angeschlossen ist.

Bei elektrischen Synchrongeneratoren kleiner Leistung wird die Erregerwicklung durch einen gleichgerichteten Strom gespeist. In diesem Fall wird die elektronische Schaltung durch die Aktivierung der im Lastkreis enthaltenen Transformatoren aktiviert. Dort ist auch ein Halbleitergleichrichter integriert. Die elektronische Schaltung besteht aus folgenden Komponenten:

• Erregerwicklung;
• einen Regelwiderstand.

Das Hauptmerkmal eines Synchrongenerators ist, dass die Frequenz des erzeugten elektronischen Stroms proportional zur Rotationsgeschwindigkeit des Rotors ist.

Asynchrone Stromerzeuger

Ein Asynchrongenerator unterscheidet sich von einem Synchrongenerator durch das Fehlen einer festen Verbindung zwischen den Rotordrehzahlen und der induzierten EMK. Die Differenz zwischen diesen Parametern wird als “Schlupf” bezeichnet. Zwischen dem Rotor und dem Stator eines Asynchrongenerators befindet sich ein gewichtsloser Spalt. In diesem wird die Frequenz der erzeugten EMK durch das Bremsmoment beeinflusst, das beim Einschalten der Last entsteht und die Drehung des Rotors verhindert. Infolgedessen wird der Strom in Asynchrongeneratoren mit einer erhöhten Rotationsgeschwindigkeit des Rotors erzeugt.

Der Aufbau von Asynchrongeneratoren zeichnet sich durch seine Einfachheit aus, weist jedoch im Vergleich zu Synchronaggregaten nicht die besten technischen Eigenschaften auf – der Fehler bei der Frequenz kann bis zu 4 % und bei der Spannung bis zu 10 % betragen. Außerdem sind Asynchrongeneratoren kritisch, was die Höhe des Anlaufstroms angeht. Daher empfiehlt es sich, sie zusammen mit Stabilisatoren zu betreiben, und in einigen Fällen, z. B. für einen reibungslosen Start eines Elektromotors, kann ein Frequenzumrichter erforderlich sein.

Inverter-Generatoren

Ein Invertergenerator ist ein gewöhnlicher Asynchrongenerator, an dessen Ausgang ein Stabilisator mit Hilfsausgangscharakteristik installiert ist.

Er funktioniert folgendermaßen: Die vom Asynchrongenerator erzeugte Kraft gelangt in den Wechselrichter, wo sie zunächst gleichgerichtet wird, und dann werden aus der gewonnenen konstanten Spannung Impulse mit einer bestimmten Frequenz und einem bestimmten Tastverhältnis hinzugefügt. Am Ausgang des Geräts werden diese Impulse in eine sinusförmige Kraft mit nahezu perfekten technischen Eigenschaften umgewandelt.

Antrieb des Generators

Zu Hause wird der Generatorrotor von Verbrennungsmotoren (ICE) angetrieben, die mit diesen Kraftstoffarten wie Benzin oder Diesel betrieben werden. Dabei beträgt die Lebensdauer von Benzingeneratoren mit Zweitakt-Verbrennungsmotoren etwa 500 Stunden pro Jahr (nicht mehr als 4 Stunden pro Tag); Viertakt-Verbrennungsmotoren erreichen 5000 Stunden pro Jahr.

Verwenden Sie benzinbetriebene Stromerzeuger gezielt bei kurzfristigen Stromausfällen und/oder für den Einsatz in der Natur.

Generatoren, die mit Dieselkraftstoff betrieben werden, zeichnen sich durch eine enorme Leistung aus und sind vor allem langlebiger als Benzingeräte. Dazwischen sieht man Modelle mit schwerelosem und flüssigem Gefrieren. Die schwerelosen Gefriergeräte werden für den Einsatz in Räumen empfohlen, in denen der Strom häufig und für längere Zeit ausfällt.

Die Benutzung dieser Haushaltsgeräte ist so einfach wie möglich – man muss Kraftstoff in den Tank füllen, den Schlüssel drehen, um den Motor zu starten, und die Last einschalten. Die Bedienung ist mit allen wichtigen und intuitiv verständlichen Aufschriften und Schildern versehen.

Dieselstromerzeuger mit Flüssigkeitsgefrierung sind Geräte einer ganz anderen Kategorie. Sie sind tagelang einsatzbereit und werden in führenden Unternehmen als Reservestromquelle eingesetzt.

Industrielle Generatoren zur Erzeugung von Wechselstrom und zur Versorgung von Kunden über riesige Entfernungen mit Hilfe von Hochspannungsleitungen (Powerlines) arbeiten durch die Aktivierung von Hydraulik- oder Dampfturbinen. Bei diesen Einheiten ist die Drehvorrichtung genau mit dem Turbinenrad verbunden.

Turbinen-Elektrogeneratoren werden mit einer großen Leistung (bis zu 100.000 kW) ausgelöst und sind bereit, Wechselstrom mit einer Spannung von bis zu 16 Quadratmetern zu erzeugen. Mit dieser Länge und dem Dialekt ihres Rotors, hat es die Fähigkeit, 6,5 und 15 Meter in Übereinstimmung mit dieser zu erreichen, und die Drehzahl des letzteren ist im Spektrum von 1.500 … 3000 U/min. Sie stellen diese Einheiten in separaten Räumen auf absichtlich vorbereiteten konkreten Ursachen.

Optionen und Fähigkeiten von Heim-Elektrogeneratoren

Für die Bequemlichkeit des Betriebes rüsten die Hersteller ihre eigenen Produkte in der Nähe der notwendigen Einstellungen, zwischen denen es möglich ist, zu beachten:

• die Vorrichtung für den selbsttätigen Start des Geräts beim Abschalten des Stroms;
• das Vorhandensein eines eingebauten FI-Schutzschalters, der das Gerät bei einem Ausfall der Isolierung und dem Auftreten eines Leckstroms vom Netz trennt;
• Kontrolle der Kenndaten und deren Anzeige auf dem Display;
• Überlastungsschutz.

Wenn die Last auf den elektrischen Generator eingeschaltet wird, dessen Größe unter dem Pass liegt, beginnt die Konstruktion, den Anteil des wässrigen Brennstoffs zu “fressen”, ohne ihre eigenen Fähigkeiten vollständig einzusetzen.

Das Vorhandensein eines speziellen Schockgehäuses, eines Kraftstofftanks von großer Größe, eines Gehäuses, das die Struktur vor dem Einfluss einer niedrigen Temperatur schützt, usw., wird nicht nutzlos sein.

Merkmale der Anlage

Der potenzielle Besitzer eines Wechselstromgenerators muss sich Gedanken über die Vorbereitung des Raums für seine Installation machen. Unabhängig davon, wo eine ähnliche Konstruktion installiert werden soll, im Raum oder in der Luft, benötigt sie eine ebene und feste Plattform. Der elektrische Generator auf einer unebenen Plattform führt zu einer Erhöhung der Pulsation, in der Tat, es wird die Abnutzung der Details zu beschleunigen und hat die Möglichkeit, den Ausfall eines teuren Gerätes zu provozieren.

Bei der Installation eines Generators im Raum ist es grundsätzlich durch das Vorhandensein von Abgasventilation vorhergesagt. Abgesehen davon, während des Betriebs des Geräts ist es empfehlenswert, die Tür des Gebäudes offen zu lassen, in der Tat, dass in seiner eigenen Linie wird es in der Nachfrage, um ein Gitter, dass der Fremde in einer Türklingel überlappen einzuführen, und der Schlüssel für die Jungs, den Zugang zu einer schrecklichen Zone.

Der elektrische Generator ist an das Stromnetz in einer ernsthaften Abstimmung mit den Ansprüchen in der Operation Memo festgelegt verbunden. Mit diesem elektronischen Kabel ist es notwendig, die einleitende Maschine und den Stromzähler anschließend einzuschalten.