Milliseid vahelduvvoolugeneraatoreid on olemas? Generaatorid: seade, tehnoloogia, rakenduse funktsioonid

Autogeneraator, mis kuulub kindlasti ükskõik millise varustusse sõidukit, võib võrrelda elektrijaama rolliga rahvamajanduse vajaduste energiaga varustamisel.

See on peamine (töötava mootoriga) auto elektrienergia allikas ja on mõeldud kogu autot seestpoolt mässivate elektrijuhtmete kaudu hoidma auto elektrivõrgus etteantud ja stabiliseeritud pinget. Toimimispõhimõte auto generaator põhineb klassiku teoste teoreetilisel esitusel elektrigeneraator, muutes mitteelektrilised energiatüübid elektrienergiaks.

Konkreetse autogeneraatori puhul toimub elektrienergia genereerimine mehaanilise pöörleva liikumise muundamise kaudu väntvõll mootoriüksus.

Üldine tööpõhimõte

Elektrigeneraatorite tööskeemi aluseks olevad teoreetilised eeldused põhinevad hästi tuntud elektromagnetilise induktsiooni juhtumil, mis muudab ühe energialiigi (mehaaniline) teiseks (elektriliseks). See efekt ilmneb asetamisel vasktraadid, asetatud mähise kujul ja asetatud muutuva suurusega magnetvälja.

See aitab kaasa elektromotoorjõu ilmumisele juhtmetesse, mis paneb elektronid liikuma. See elektriosakeste liikumine tekitab ja juhtmete klemmkontaktides tekib elektripinge, mille tase sõltub otseselt magnetvälja muutumise kiirusest. Nii tekitatud vahelduvpinge tuleb anda välisvõrku.

Autogeneraatoris kasutatakse magnetnähtuse tekitamiseks staatorimähiseid, milles rootori armatuur pöörleb välja mõjul. Armatuuri võllil on juhtivad mähised, mis on ühendatud spetsiaalsete kontaktidega rõngaste kujul. Need rõnga kontaktid on samuti kinnitatud võlli külge ja pöörlevad koos sellega. Elektripinge eemaldatakse rõngastelt juhtivate harjade abil ja genereeritud energia antakse sõiduki elektritarbijatele.

Generaatorit hakatakse kasutama turvavöö mootoriploki väntvõlli hõõrdrattalt, mis käivitatakse akuallikast tööle asumiseks. Toodetud energia efektiivse muundamise tagamiseks peab generaatori rihmaratta läbimõõt olema väntvõlli hõõrdratta läbimõõdust märgatavalt väiksem. See annab rohkem kõrged pöörded generaatorikomplekti võll. Nendes tingimustes töötab see suurema efektiivsusega ja tagab paremad vooluomadused.

Nõuded

Et tagada kogu elektriseadmete kompleksi ohutu töö teatud karakteristikute vahemikus, peab autogeneraatori töö rahuldama kõrgeid tehnilised parameetrid ja tagavad aja jooksul stabiilse pingetaseme genereerimise.

Autogeneraatorite põhinõue on stabiilne voolutootmine nõutavate võimsusomadustega. Need parameetrid on loodud pakkuma:

• laadimine;
• kõigi kaasatud elektriseadmete samaaegne töö;
• stabiilne võrgupinge laias vahemikus rootori võlli pöörlemiskiirustel ja dünaamiliselt ühendatud koormustel;

Lisaks ülaltoodud parameetritele on generaatori projekteerimisel arvestatud selle töötamist kriitilistel koormustingimustel ning sellel peab olema vastupidav korpus, kerge ja vastuvõetav. mõõtmed, millel on madal ja vastuvõetav tööstuslike raadiohäirete tase.

Autogeneraatori projekteerimine ja projekteerimine

Kinnitus

Auto generaatori leiab kergesti mootoriruumist üles tõstes. Seal on see kinnitatud poltide ja spetsiaalsete nurkadega mootori esiosa külge. Generaatori korpus sisaldab kinnitusjalgu ja seadme pingutusaasa.

Raam

Peaaegu kõik seadme üksused on paigaldatud generaatori korpuse karpi. Selle valmistamisel kasutatakse alumiiniumil põhinevaid kergsulameid, mis sobivad suurepäraselt soojuse hajutamiseks. Korpuse disain koosneb kahest põhiosast:

• esikaas libisemisrõngaste küljelt;
• ajami külje otsakork;

Esikaanel on harjad, pingeregulaator ja alaldi sild. Kaaned ühendatakse spetsiaalsete poltide abil ühtseks korpuse struktuuriks.

Katete sisepinnad fikseerivad staatori välispinna, kindlustades selle asendi. Korpuse konstruktsiooni olulised konstruktsioonikomponendid on ka eesmised ja tagumised laagrid, mis tagavad rootorile korralikud töötingimused ja kinnitavad selle kaane külge.

Rootor

Rootorikoostu konstruktsioon koosneb tugivõllile paigaldatud ergutusmähisega elektromagnetahelast. Võll ise on valmistatud legeerterasest, mida on täiendatud pliilisanditega.

Rootori võlli külge on kinnitatud ka vasest libisemisrõngad ja spetsiaalsed vedruga harjakontaktid. Libisemisrõngad vastutavad rootori voolu andmise eest.

Staator

Staatorisõlm on konstruktsioon, mis koosneb arvukate piludega südamikust (enamasti on nende arv 36), millesse asetatakse kolme mähise pöörded, mis on üksteisega elektriliselt kontaktis kas "tähe" või "tähe" kujul. "kolmnurga" muster. Südamik, mida nimetatakse ka magnetahelaks, on valmistatud metallplaatidest õõnsa sfäärilise ringi kujul, mis seotakse kokku neetidega või keevitatakse üheks monoliitseks plokiks.

Staatori mähiste pingetaseme tõstmiseks magnetväli Nende plaatide tootmisprotsessis kasutatakse täiustatud magnetiliste parameetritega traforauda.

Pinge regulaator

See elektrooniline seade on loodud kompenseerima sõiduki jõuallika väntvõlliga ühendatud rootori võlli pöörlemise ebastabiilsust, töötades suures vahemikus kiiruse kõikumisi. Pingeregulaator on ühendatud grafiitvoolukollektoritega ja aitab stabiliseerida masina elektrivõrku antud konstantset väljundpinget. See tagab elektriseadmete katkematu töö.

Disainilahenduse järgi jagunevad regulaatorid kahte rühma:

• diskreetne;
• integraal;

Esimesse tüüpi kuuluvad elektroonilised üksused, mille konstruktsiooniplaadile on paigaldatud raadioelemendid, mis on välja töötatud diskreetse (pakendatud) tehnoloogia abil, mida iseloomustab elementide mitteoptimaalne tihedus.

Teine tüüp hõlmab kõige kaasaegsemaid elektroonilisi pingereguleerimisseadmeid, mis on välja töötatud õhukese kile mikroelektroonilise tehnoloogia alusel valmistatud raadioelementide paigutamise terviklikku meetodit arvesse võttes.

Alaldi

Kuna pardaseadmete korrektseks tööks on vaja pidevat pinget, toidab generaatori väljund sõidukivõrku võimsatele alaldidioodidele kokkupandud elektroonilise seadme kaudu.

See 3-faasiline alaldi, mis koosneb kuuest pooljuhtdioodist, millest kolm on ühendatud negatiivse klemmiga (maandus) ja ülejäänud kolm on ühendatud generaatori positiivse klemmiga, on mõeldud vahelduvpinge muutmiseks alalispingeks. Füüsiliselt koosneb alaldiplokk hobuserauakujulisest metallist jahutusradiaatorist, millele on asetatud alaldi dioodid.

Pintsliüksus

Sellel komplektil on plastkonstruktsiooni välimus ja see on mõeldud pinge ülekandmiseks libisemisrõngastele. See sisaldab korpuse sees mitmeid elemente, millest peamised on vedruga harjade liugkontaktid. Neid on kahes modifikatsioonis:

• elektrografiit;
• vask-grafiit (kulumiskindlam).

Struktuurselt on harjakoost sageli tehtud ühes plokis pingeregulaatoriga.

Jahutussüsteem

Generaatori korpuses tekkiv liigne soojus eemaldatakse selle rootori võllile paigaldatud ventilaatorite abil. Generaatorid, mille harjad, pingeregulaator ja alaldi on paigutatud korpusest väljapoole ja kaitstud spetsiaalse korpusega, võtavad värsket õhku läbi selles olevate spetsiaalsete jahutuspilude.

Klassikalise disainiga seade, kus ülalmainitud komponendid on paigutatud generaatori korpuse sisse, tagab värske õhuvoolu voolu libisemisrõngaste küljelt.

Töörežiimid

Autogeneraatori tööpõhimõtte mõistmiseks on vaja mõista selle töörežiime.

• mootori käivitamise esialgne periood;
• mootori töörežiim.

Mootori käivitamise alghetkel on peamine ja ainus elektrienergiat tarbiv tarbija starter. Generaator ei osale veel energiatootmise protsessis ja elektrivarustust tagab hetkel ainult aku. Kuna selles vooluringis tarbitav vool on väga suur ja võib ulatuda sadade ampriteni, kulub intensiivselt varem salvestatud elektrienergiat.

Pärast käivitusprotsessi lõppu naaseb mootor töörežiimi ja generaatorist saab täieõiguslik toiteallikas. See genereerib voolu, mis on vajalik erinevate tööga ühendatud elektriseadmete tööks. Koos selle funktsiooniga laeb generaator akut mootori töötamise ajal.

Kui aku jõuab nõutava tasemeni, väheneb laadimisvajadus, voolutarve väheneb märgatavalt ja generaator toetab jätkuvalt ainult elektriseadmete tööd. Kuna tööle võetakse teised ressursimahukad elektritarbijad, ei pruugi generaatori võimsus teatud ajahetkedel olla piisav kogukoormuse tagamiseks ja seejärel üldine töö aku on sisse lülitatud, mille tööd selles režiimis iseloomustab kiire laengu kadu.

Autotööstuse arenguga kaasnesid kasvavad nõuded töökindlusele ja sõidukite kasutusea pikenemisele, nende töömugavusele ning kasutuskulude vähenemisele. Hooldus ja remonditööd, aga ka järjest suurenevate liiklusohutusnõuete täitmine.
Sellega seoses on vaja märkimisväärselt suurendada autogeneraatorite kui peamiste elektrivooluallikate võimsust ja kasutusiga ning parandada nende tööiga. jõudlusomadused ja tegevuskulude vähendamine. Tekkis vajadus vähendada generaatorite, aga ka paljude teiste sõlmede ja seadmete üldmõõtmeid ja kaalu, mis võimaldas paindlikult kujundada autode paigutust ja väliskujundust ning säästa kalleid metalle.

Loetletud nõuete täitmine generaatorite projekteerimise ja tootmistehnoloogia täiustamise kaudu alalisvool, võttes arvesse harja-kommutaatori koostu madalat töökindlust ja lühikest kasutusiga, samuti alalisvoolugeneraatorite üldmõõtmeid ja kaalu, on muutunud teostamatuks. Seetõttu valiti autogeneraatorite arendamisel uus suund - generaatorite loomine vahelduvvoolu.

Nimetus "vahelduvvoolugeneraator" on mõnevõrra meelevaldne ja viitab peamiselt generaatori konstruktsiooniomadustele, kuna need on varustatud sisseehitatud pooljuhtalalditega ja varustavad tarbijaid alalisvooluga (alaldatud).
Alalisvoolugeneraatorites on selliseks alaldiks hari-kollektorplokk, mis alaldab armatuuri mähistes vastuvõetud vahelduvvoolu.
Pooljuhttehnoloogia areng võimaldas kasutada vahelduvvoolugeneraatorites täiustatud ja töökindlamat pooljuhtdioodidel põhinevat alaldit, mis ei sisaldanud kulumisele ja riketele alluvaid mehaanilisi osi ja komponente.

Generaatorite eelised ja puudused

Vahelduvvoolugeneraatorite peamised eelised võrreldes alalisvoolugeneraatoritega hõlmavad järgmisi omadusi:

• sama võimsusega on nende mass 1,8...2,5 korda väiksem ja väärtuslikku värvilist metalli - vaske kulub umbes kolm korda vähem;
• samade mõõtmetega vahelduvvoolugeneraatorid toodavad rohkem võimsust;
• vool hakkab tekkima rootori madalamal kiirusel;
• juhtseadme vooluahel ja konstruktsioon on voolu piirava elemendi ja pöördvoolurelee puudumise tõttu lihtsamad;
• voolukollektori konstruktsioon on lihtsam ja töökindlam, eriti mittekontaktsetes vahelduvvoolugeneraatorites;
• madalamad kasutuskulud tänu suurele töökindlusele ja pikemale kasutuseale.

Praktilisest küljest väljenduvad vahelduvvoolugeneraatori eelised selles, et selle tekitatav vool eemaldatakse staatori korpusele paigaldatud statsionaarsetest mähistest. Pöörleval rootoril tehtud välimähis on statsionaarsetest staatorimähistest oluliselt kergem, mistõttu saab rootorit pöörata suurema kiirusega, kartmata pöörlevate masside tasakaalustamatust. Ja sel juhul on ergutusvoolu tarnimine lihtsam, kuna see on väike. Tänu sellele peavad harjad ja libisemisrõngad kauem vastu.

Lisaks hakkab alalisvoolugeneraator erinevalt vahelduvvoolugeneraatorist tootma voolu suhteliselt kõrge armatuuri pöörlemissagedusega. Sel põhjusel selle täielikuks toimimiseks näiteks edasi tühikäigu kiirus mootor, märkimisväärne ülekandearv ajam, mis võib tulevikus (väntvõlli töösagedusel) põhjustada tasakaalustamatust (armatuuri olulise massi tõttu), laagrite ja generaatori ajamielementide kulumist.

Vahelduvvoolugeneraatorite teatav eelis avaldub ka selles, et kui on vaja saada kõrget pinget (näiteks kõrgepingetarbijate toiteks), siis piisab väikese trafo kasutamisest. Sel viisil ei ole võimalik alalispinget tõsta. Vaatamata sellele, et autos rongisisesed võrgud kõrgepinge saamise vajadus tekib üliharva, seda võimalust ei saa välistada.

Vahelduvvoolugeneraatori peamisteks puudusteks on vajadus alaldada selle tekitatavat voolu, samuti mõningane võimsuse hajumine rootorit ja staatorit ümbritsevates metallosades, mis on tingitud pööris- ja reaktiivvoolude esinemisest vahelduvas elektromagnetväljas. Kuid vahelduvvoolugeneraatorite eelised kompenseerivad enam kui märgitud puudused.

Esimesed autode vahelduvvoolugeneraatorid olid mõeldud töötama eraldi seleenialaldi ja vibratsioonipinge regulaatoritega. Seleenialaldid olid suured ja need tuli paigutada generaatorist eraldi, kohtadesse, kus oli tagatud hea jahutus. Sellise alaldi ühendamiseks generaatoriga oli vaja täiendavat juhtmestikku.
Lisaks ei olnud seleenialaldid piisavalt kuumakindlad ja võimaldasid maksimaalset töötemperatuuri mitte üle +80 ˚C.
Nendel põhjustel loobuti hiljem seleenialaldistest ning hakati kasutama väiksemaid ja hea kuumakindlusega ränidioode, mis võimaldas need otse generaatorisse paigutada.

Vibreerivad pingeregulaatorid asendati esmalt kontakt-transistor-regulaatoritega ja seejärel diskreetsetel elementidel ja kontaktivabadel integraalregulaatoritel põhinevate kontaktivabade vastu.
Integreeritud regulaatorite üldmõõtmed võimaldavad need sisse ehitada generaatorisse, mida koos sisseehitatud regulaatori ja alaldi seadmega nimetatakse generaatorikomplektiks.

Generaatori põhikonstruktsioon

Peal riis. 1 Esitatakse vahelduvvoolugeneraatori lihtsustatud skeem, mis koosneb kahest põhiosast: statsionaarse mähisega staatorist, milles indutseeritakse vahelduvvool, ja rootorist, mis tekitab magnetvälja.

Rootori poolused läbivad vaheldumisi fikseeritud staatori pooli, mis asuvad generaatori korpuse siseküljel olevatel soontel. Sel juhul muutub magnetvoo suund ja sellest tulenevalt ka mähises indutseeritud EMF suund.

Tavaliselt võimaldab rootori magnetpooluste arv ja korpuses olevate mähiste arv kolmefaasilist voolu. U kolmefaasilised generaatorid mähistel on üks ühine punkt, kus nende otsad on ühendatud, seetõttu nimetatakse seda ühendusskeemi "täheks" ja mähise ühine punkt on nullpunkt.

Mähiste teised otsad on ühendatud täislaine alaldiga. Rootori magnetvälja saab luua püsimagneti või elektromagneti abil. Viimasel juhul antakse elektromagneti ergutusmähisele pidev pinge.

Elektromagnetite kasutamine rootoris muudab generaatori konstruktsiooni keerulisemaks, kuna pöörlevale osale - rootorile on vaja pinget anda, kuid sel juhul on võimalik pinget reguleerida rootori pöörlemiskiirust muutes. Lisaks sõltuvad püsimagnetite magnetilised omadused oluliselt nende temperatuurist.

Auto generaatori konstruktsioon ja töö on toodud üksikasjalikumalt aadressil.

Elektromagnetilise ergastusega kontaktivabad generaatorid

Autogeneraatorite puhul määravad töökindluse ja kasutusea kolm tegurit:

• elektriisolatsiooni kvaliteet;
• laagrisõlmede kvaliteet;
• voolu koguvate (harjakontaktiga) seadmete töökindlus.

Esimesed kaks tegurit sõltuvad seotud tööstusharude arengutasemest. Kolmanda teguri saab kõrvaldada kontaktivabade generaatorite kasutamisega, mille töökindlus ja tööiga on suurem kui harjakontaktiga voolukollektoreid kasutavatel kontaktgeneraatoritel. See stimuleeris elektromagnetilise ergastusega autode kontaktivabade vahelduvvoolugeneraatorite - induktiivgeneraatorite ja lühendatud poolustega generaatorite loomist.

Elektromagnetilise ergastusega kontaktivabade generaatorite hulka kuuluvad induktiivgeneraatorid ja lühendatud nokaga generaatorid. Generaator töötab järgmiselt. Väljamähis, mille kaudu voolab alalisvool, tekitab magnetsüsteemis voo, mis rootori pöörlemisel muutub suurusjärgus ilma märki muutmata. See vool sulgub, läbides võlli ja rootori elementide vahelisi õhupilusid, mille hambad on tehtud tärni kujul, õhupilu rootori ja staatori vahel, staatori magnetahelat ja generaatori katet. .

Armatuuri magnetvoo muutumine rootori pöörlemisel toimub staatori ja rootori hammaste vahelise õhupilu magnetilise takistuse muutumise tõttu.
Magnetvoog F induktiivpooli generaatorite puhul on see pulseeriv. Magnetvoog õhupilus varieerub perioodiliselt alates F max, kui rootori ja staatori hammaste teljed langevad kokku, kuni Ф min kui rootori ja staatori hammaste teljed on nurga võrra nihutatud 180˚ elektrilised kraadid. Seega on magnetvool keskmine konstantne ja muutuv komponent amplituudiga

Ф kohta = 0,5 (Ф max – Ф min)

Generaatori rootori (induktiivpooli) haru ja süvend moodustavad pooluste paari, seetõttu saab generaatori induktiivpooli ankruvoolu sagedust määrata järgmise valemiga:

f = zn/60,

kus z on rootori hammaste arv.

Lühendatud poolustega generaatorites saavutatakse mittekontakt tänu väljamähise statsionaarsele kinnitamisele mittemagnetilise klambri abil. Nokakujulised postid on alla poole rootori aktiivse osa pikkusest. Rootori pöörlemisel ületab magnetiline ergutusvoog staatori mähise pöördeid, kutsudes neis esile EMF-i.

Lühendatud poolustega generaatorid on disainilt lihtsad ja tehnoloogiliselt arenenud. Selliste generaatorite rootoritel on madal hajumine.
Puuduste hulgas on veidi suurem mass kui sama võimsuse kontaktgeneraatoritel. Samuti tuleb märkida, et väljamähise kinnitamine ja selle kinnituse jäikuse ja mehaanilise tugevuse tagamine on keeruline.

Olemasolevate induktiivpooli generaatorite kasutamist autodes on pikka aega takistanud järgmised raskused:

• madalad erinäitajad;
• alaldatud pinge pulsatsiooni suurenenud tase;
• suurenenud müratase.

Disaini edasine täiustamine ja ülaltoodud puuduste kõrvaldamine võimaldas kasutada autodes induktiivvoolugeneraatoreid.

Esimest korda kasutati UAZ autodel harjadeta generaatoreid lühendatud poolustega 45.3701 ja 49.3701.

Lühike video võimaldab teil selgelt mõista auto generaatori tööpõhimõtteid ja ülesehitust.

Eraldiseisvad generaatorid on sageli asendamatud ja nende võimalike kasutusvõimaluste täielik loetelu on väga pikk – alates nädalavahetuse rannapeo elektri tagamisest kuni pideva tööni eramajas. Tehtud tööde lai valik on toonud kaasa suure hulga autonoomsete generaatorite tüüpe, mis erinevad nii disaini kui ka omaduste poolest. Ühine on neil tööpõhimõte – mootor sisepõlemineüht või teist tüüpi pöörleb elektrigeneraatori võlli, muutes mehaanilise energia elektrienergiaks.

Generaatorite rühmade kõige ilmsem jaotus on professionaalseks ja koduseks.

• Majapidamisgeneraator on reeglina kaasaskantav bensiinimootoriga seade, mis ei ole mõeldud pikaajaliseks tööks ja mille võimsus on mitu kVA.
• Professionaalsetel generaatoritel on suurenenud võimsus ja pidev tööaeg ning suurema kütusesäästlikkuse ja pikema tööea tagamiseks on need tavaliselt varustatud diiselmootorid. Samal ajal, kui kodumajapidamises kasutatavad elektrigeneraatorid toodavad ühefaasilist voolu pingega 220 V, siis professionaalsed generaatorid on valdavalt kolmefaasilised, mõeldud 380 V väljundpingele. Suured mõõtmed ja kaal sunnivad võimsaid generaatoreid ratastel šassiile asetama või paigal seisma.

Niisiis oleme selles klassifikatsioonis juba avastanud mitmeid disainierinevusi. Vaatame neid järjekorras.

Mootor

Nagu teate, bensiinimootor võib töötada nii kahetaktilisel kui ka neljataktilisel tsiklil. Samal ajal on madal efektiivsus ja piiratud ressursid kahetaktilised mootorid mitte kõige rohkem parim valik elektrigeneraatori juhtimiseks, kuigi need on disainilt lihtsamad, mis tähendab odavamaid ja kergemaid.

Neljataktiline mootor, kuigi see keerulisem ja kallim, kulutab oluliselt vähem kütust ja suudab palju rohkem töötada. Seetõttu on kuni 10 kVA võimsusega generaatorid reeglina varustatud seda tüüpi mootoritega.

- need on peamiselt ühesilindrilised sundseadmed õhkjahutusega, põleva segu valmistamine toimub karburaatori abil. Nende käivitamiseks kasutatakse kas kaabelkäivitit või on konstruktsioonis täiendavalt kaasas elektrikäivitus (siis on sellistel generaatoritel lisaks akule ka 12 V väljund: sellest vooluringist laetakse akut ja tarbijad sellega saab ühendada madalpinge toiteallika). Kõige levinumad on malmist vooderdise ja õhuklapi ajastusmehhanismiga mootorid - reeglina on need Honda GX mootorid ja nende Hiina koopiad.

Kodumajapidamises kasutatavate gaasigeneraatorite mootorid ei ole ette nähtud pikaajaliseks pidevaks kasutamiseks. Kasutusjuhendis määratud tööaja ületamine (tavaliselt mitte rohkem kui 5-7 tundi) vähendab mootori eluiga.

Kuid isegi kõige arenenumad bensiinimootorid on piiratud ressursid: nõuetekohase hooldusega töötavad nad 3-4 tuhat tundi. Kas seda on palju või vähe? Kui seda aeg-ajalt maanteel kasutada, näiteks elektritööriista ühendamiseks, on see üsna suur ressurss, kuid eramaja pidev gaasigeneraatorist toite andmine tähendab selle mootori iga-aastast ümberehitamist.

palju Diiselmootoritel on pikem eluiga jõuallikad, lisaks on need suurema efektiivsuse tõttu pikaajalise töö ajal tulusamad. Sel põhjusel kasutavad kõik võimsad generaatorid, nii kaasaskantavad kui ka statsionaarsed, diiselmootoreid.

Selliste agregaatide puhul ei ole mitmed diiselmootorite puudused võrreldes bensiinimootoritega (kõrge hind, suurem kaal ja müra) põhilised, teatud ebamugavused on ainult diiselmootorite käivitamisel külma ilmaga.

Töötamisel tuleb arvestada sellega pika töö eest Tühikäikükski koormus pole neile kahjulik: kütuse täielik põlemine on häiritud, mis suurendab tahma moodustumist, heitgaaside ummistumist ja lahjendamist mootoriõli imbub läbi kolvirõngad diislikütus. Seega nimekirjas rutiinne hooldus Diiselelektrijaamade jaoks on vajalik perioodiline väljund täisvõimsusele.

Lisaks on generaatorid, mis töötavad. Struktuurselt ei erine need bensiinimootoritest., välja arvatud toitesüsteem: karburaatori asemel on need varustatud reduktoriga gaasirõhu reguleerimiseks ja kalibreeritud otsikuga, mis varustab gaasi sisselaskekollektor. Veelgi enam, sellised generaatorid saavad kütuseallikana kasutada mitte ainult vedelgaasiballooni, vaid ka gaasivõrku - sel juhul muutuvad kütusekulud minimaalseks. Selliste generaatorite miinuseks on väike liikuvus (gaasiballoon on suurem ja raskem kui gaasipaak, mida pealegi saab kohapeal tankida), samuti suurenenud tuleoht, eriti kui seda valesti kasutada. Gaasitrassiga ühendatud maja allikana on see aga hea variant: pole vaja muretseda kütuse taseme ja kvaliteedi säilimise pärast gaasipaagis ning mootori tööiga gaasiga töötades on pikem kui bensiiniga töötades.

See on gaasigeneraatori põhikomponent, mis määrab selle omadused ja rakendusala. Selle tööpõhimõte on ergutada statsionaarses staatorimähises voolu sünkroongeneraatorites pöörleva mähise (rootori) tekitatud vahelduva magnetvälja või püsimagneti abil. Sel juhul määrab staatori mähiste arv faaside arvu väljundis:

• Ühefaasilistel generaatoritel on üks toitemähis; see vooluahel on levinud väikese ja keskmise võimsusega kodumajapidamistes;
• Kolmefaasilistel generaatoritel on kolm toitemähist ja need võivad toita nii kolmefaasilise 380-voldise toiteallika jaoks mõeldud koormust kui ka ühefaasilisi tarbijaid (sel juhul tuleb need sellise vooluahela korral jaotada kolme võrdse rühma vahel võimsus).

Generaatori võimsus on tihedalt seotud nii faaside arvu kui ka selle üldise konstruktsiooniga:

• Väikese võimsusega generaatorid (kuni 2 kVA) on kerged bensiinimootorid, mis ei ole ette nähtud professionaalseks kasutamiseks. Nende tüüpiline rakendus on tänava jaemüügipunktide energiavarustus;
• Keskmise võimsusega generaatorid (kuni 6,5 kVA) on poolprofessionaalsete ja professionaalsete klasside seadmed, kuid samas on need üsna kompaktsed. Kasutatakse ka bensiinimootoreid. Selline generaator võib toita garaažitöökoda või väikest maja;
• Suure võimsusega (kuni 15 kVA) agregaatide hulgast leiate nii diisel- kui ka diiselmootoreid, millel on sageli rohkem kui üks silinder. Suur võimsus muudab ühefaasilise vooluringi kasutamise ebapraktiliseks, seetõttu on sellistel generaatoritel sageli kolmefaasiline 380 V väljund ja võimsamad generaatorid toodetakse eranditult kolmefaasilisi.

Lisaks kõrgepingemähisele on paljud generaatorid varustatud täiendavaga, mis toidab alaldi kaudu 12 V alalisvoolu jaoks mõeldud tarbijaid: ohutu kandmine, autokompressorid ja nii edasi.

Generaatori ergastuse tüüp sõltub selle võimsusest ja rakendusest. Asünkroonsed generaatorid on palju lihtsamad ja odavamad ergastusmähise ja harjasõlme puudumise tõttu sünkroonsed ning nende kasutusiga on pikem. Teisest küljest võimaldavad sünkroongeneraatorid mähise voolu muutmisega hõlpsalt ja täpselt reguleerida väljundpinget ning töötavad palju paremini ka äkiliste koormuse muutustega, eriti suure induktiivsusega - näiteks võimsa elektrimootori ühendamisel. , on asünkroonse generaatori pingelanguse suurus ja kestus suurem. Sel põhjusel on asünkroonse vooluahela järgi valmistatud gaasigeneraatorid sageli varustatud spetsiaalse käivitusvõimendiga, mis suurendab korraks generaatori väljundvõimsust.

Asünkroonse generaatori tööpõhimõte on näidatud videos

On veel üks oluline vahelduvvoolu parameeter, mida ei tohiks unustada - selle sagedus. Ja kui paljude tarbijate jaoks, nagu hõõglambid, pole sellel suurt tähtsust, siis elektroonikaseadmete toiteallikate puhul on toitepinge sageduse kõrvalekalle nimiväärtusest täis mitte ainult nende töö katkemist, aga ka kahjustustega.

Generaatori poolt tarnitava voolu sageduse määravad kaks parameetrit: rootori kiirus ja sellel olevate pooluste arv. Seega 50 Hz sagedusega voolu tekitamiseks peab kahepooluseline rootor pöörlema ​​sagedusega 3000 pööret minutis ja neljapooluseline rootor 1500 pööret minutis. Seadistatud kiiruse hoidmise tagab mehaaniline regulaator, mis juhib drosselklapp gaasigeneraatorite või kütusepumba karburaator kõrgsurve- diislil. See mehhanism on pideva koormuse korral lihtne ja üsna tõhus, samas kui voolutarbimise järsu muutumise korral muutub sagedus lühikeseks ajaks. Lisaks sunnib konstantse sageduse säilitamise vajadus generaatori mootorit pidevalt töötama samal maksimaalsel võimsusel, kuigi väikese energiatarbimise korral võiks mootor anda võimsust madalamatel pööretel – seega väheneb mootori tööiga ja suurenenud tarbimine kütust.

Neid puudusi välditi võimsa lülituselektroonika laialdase kättesaadavusega, mis võimaldas luua. Toiteinverteri tööpõhimõte on lihtne: generaatori tekitatud vahelduvvool alaldatakse, misjärel muundatakse see elektroonikaseadme poolt tagasi vahelduvvooluks, kuid rangelt määratud sagedusel. See muudab väljundpinge sageduse absoluutselt sõltumatuks generaatori rootori pöörlemiskiirusest ja võimaldab seega mootoril muuta kiirust sõltuvalt koormusest, säästes ressurssi ja kütust.

Odavad inverterid võivad tavaliselt pakkuda pinge, mis on ideaalsest sinusoidi kujust kaugel. Võimsa induktiivkoormuse ühendamine sellise inverteriga põhjustab ülekuumenemist ja võimalikke kahjustusi inverteri võimsusaste!

Invertergeneraatoritel on ka teatud puudused: elektroonikaploki olemasolu tõttu on need kallimad kui tavalised gaasigeneraatorid, lisaks on need teoreetiliselt vähem töökindlad. Lisaks pole jõuelektroonika võimalused piiramatud ning invertergeneraatorite maksimaalne võimsus ei ületa praegu 7 kVA.

Video näitab gaasigeneraatori seadet kaubamärgi Zubr mudeli näitel

Generaatori valik

Generaatori valimisel peate alustama vajaliku võimsuse määramine. See küsimus pole nii lihtne, kui tundub, kuna vahelduvvooluahelates on tarbijatel nii aktiivne (oomiline) takistus kui ka reaktiivne (mahtuvuslik ja induktiivne) ning sageli on neil enne töörežiimi jõudmist energiatarve nominaalsest oluliselt suurem.

Lihtsaim näide: vajame kaasaskantavat generaatorit, millest toidetakse 800 W haamertrelli. Selle elektrimootoril on märkimisväärne takistuse induktiivne komponent, mida energiatarbimise arvutamisel kirjeldatakse nn võimsusteguriga, mida tähistatakse kui cosφ. Kui koormuse puhul, millel puudub reaktants, võrdub see ühtsusega, siis see suureneb koormuse mahtuvuse või induktiivsuse suurenemisega. Lisaks ei tohi unustada, et generaatoril endal on märkimisväärne induktiivsus.

Just generaatori mähiste induktiivse takistuse tõttu näidatakse selle võimsust antud võimsusteguri juures mitte vattides, vaid volt-amprites: näiteks 5 kVA gaasigeneraatoril, mille cosφ = 0,8, on tegelikult maksimum. võimsus 4 kW.

Seega, kui on vaja toita 800-vatist elektrimootorit, mille cosφ = 0,5, vajame generaatorit, mis suudab pikka aega anda võimsust 1600 W, st selle tippvõimsust, mis on näidatud omadustes. , peaks olema poolteist kuni kaks korda suurem. Võttes arvesse generaatori enda kadusid, peame meie vasarapuuri jaoks ostma 4 kVA gaasigeneraatori.

Samal ajal, kui meil on vaja toita valgustust ja elektrisoojendit (tarbijad, kellel puudub reaktants) samast generaatorist, võib nende koguvõimsus olla kaks korda suurem generaatori enda koormuse korral.

Järgmisena määrame generaatori tööaja. Nagu juba mainitud, on pikaajaliseks tööks eelistatav diislikütus. jõuseade- seetõttu tasub hoone (eramaja või väike töökoda) pideva energiavarustuse seadme kaalumisel kaaluda seda võimalust, eriti võttes arvesse ülalkirjeldatud generaatori vajaliku võimsuse arvutust - bensiiniüksus saab liiga räpane. Kuna kaua töötavat generaatorit on võimatu pidevalt jälgida, peab see olema varustatud kaitseseadmega, mis lülitab mootori välja, kui mootoriõli tase või rõhk langeb.

Mõnel juhul (vajadus sagedase transpordi, eriti käsitsi transportimise järele) võib bensiinigeneraatori kergem kaal olla olulisem tegur kui diiselmootori efektiivsus. Samuti on bensiiniagregaat eelistatavam variant lühiajaliseks kasutamiseks – sel juhul mängivad efektiivsus ja ressurss palju väiksemat rolli kui seadme enda hind.

Kodu avariitoite tagamiseks tasub kaaluda võimalust ühendada gaasivõrku maagaasi kasutamiseks mõeldud generaator.

Käivitage

Kaasaskantav generaator tuleb asetada tasasele kuivale pinnale ning avatud ruumis töötamisel tuleb seda kaitsta sademete eest. Kuna bensiinimootoriga generaatorites kasutatavaid ühesilindrilisi mootoreid iseloomustab kõrge vibratsioonitase, ei tohiks nende kukkumise vältimiseks generaatorile asetada võõrkehi, eriti kütusepaake.

Enne alustamist peate veenduma piisav mootoriõli tase ja vajadusel lisa, misjärel saab generaatori mootori käivitada.

Koormust saab generaatoriga ühendada alles pärast mootori käivitamist. Ärge käivitage generaatorit, kui sellega on ühendatud elektriseadmed.

Bensiinimootori käivitamiseks kasutatakse spetsiaalset õhuklappi, mis suletud asendis rikastab kütuse segu. Mootori esmakordsel käivitamisel, eriti külma ilmaga, on vaja seda rohkem sulgeda, mida madalam on õhutemperatuur, ja järk-järgult avada, kui mootor soojeneb. Soe mootor peaks käivituma gaasiklappi sulgemata, vastasel juhul peaksite pöörama tähelepanu karburaatori seadistustele. Käivitamine toimub olenevalt mootori konstruktsioonist kas trosskäivitiga (tõmmake see sujuvalt välja, kuni tunnete takistust, seejärel suurendage järsult jõudu) või elektrilise (käivitamiseks vajutage ja hoidke käivitusnuppu all).

Diiselmootori käivitamine erineb vaid selle poolest, et puudub vajadus kasutada õhuklappi, vaid selle asemel tuleb veidi avada dekompressor – seade, mis vähendab rõhku põlemiskambris, et hõlbustada käivitamisel väntamist. Lisaks võib diiselmootori käivitamise väga keeruliseks teha õhuline kütusesüsteem (uue generaatori esimene käivitamine või kui paak oli eelnevalt tühjaks sõitnud). Sel juhul peate veritsema kütusesüsteem(pumpamise järjekord on erinev erinevad mootorid ja seda on kirjeldatud kasutusjuhendis).

Pärast generaatori mõnda aega töötamist (soojal aastaajal soojeneb bensiinimootor üsna kiiresti, mitte rohkem kui minut) saate koormuse ühendada, veendudes, et generaatorikomplekti jõudlusnäitajad või pingenäidik näitavad selle täielikku funktsionaalsust.

Hooldus

Generaatorikomplekti õigeaegne hooldus mõjutab oluliselt selle ressurssi. Mootor kui selle kõige keerulisem komponent nõuab kõige sagedamini tähelepanu. Vastavalt tootja määratud sagedusele, mis on näidatud töötundides, on vaja vahetada ja hooldada õhufilter. Keerulisemate mootoritega varustatud võimsatel generaatoritel õli- ja kütusefiltrid. Bensiinimootorid(gaasi on palju vähem levinud) nõuavad süüteküünalde vahetust.

Kui generaatorit kasutatakse juhuslikult, ei tohiks te seda koos kütusega ladustada - oksüdatsioon ja lagunemine aja jooksul võivad põhjustada karburaatori ummistumist bensiinigeneraatorite ladestustega ja parafiini ladestumist diiselmootoritele, mis võib kütusevoolu täielikult blokeerida. Samuti muudab käivitamise keeruliseks vana kütus.

Generaator ise on peaaegu igavene üksus, ainult aeg-ajalt on vaja puhastada sünkroongeneraatori harjakomplekti tolmust ja vahetada harjad ise, mõnikord ka rootori laagrid.

"Miks seda tegelikult vaja on?" – küsivad paljud lugejad täiesti põhjendatult. Selgub, et enamik inimesi lihtsalt vajab sellist seadet ja igal ostjal on oma põhjused.

Mugavusest rikutud linnaelanikud nägid kord piknikul sõpra generaator, ei kujuta enam ettegi puhkust väljaspool linna ilma selle “imeta”.

Teiste jaoks on jaam mõnikord ainsaks toiteallikaks tsentraliseeritud võrgu probleemide või selle puudumise tõttu.

Remondimeeskonnad, päästeteenistused, suvilate, kaupluste ja bensiinijaamade omanikud - see pole generaatoreid müüvate ettevõtete klientide täielik nimekiri.

Nii selgub, et väga erinevad inimesed, täiesti erinevatel eesmärkidel, otsustavad varem või hiljem osta oma autonoomse "pistikupesa". Täpselt nii on vaja tajuda kaasaegset, kompaktset, ökonoomset ja vaikset bensiini (diisel) elektrijaama.

Sa peaksid seda teadma

Generaatori valimisel juhindutakse reeglina isiklikest eelistustest. Mõned inimesed tahavad liikuvust ja kerget kaalu, teised automatiseerimisvõimet ja pikaajalist katkematut tööd, teised aga nii korraga kui ka odavalt. Kuid igal juhul peate lahendama sobiva võimsusega ühiku valimise probleemi. Esiteks proovime välja selgitada, mis see on - "elektrienergia"?

Kuidas arvutada generaatori vajalikku võimsust?

Võtame näiteks 2-kilovatise küttekeha, 1-kilovatise tolmuimeja ja 300-vatise sügavkülmiku. Mis ühendab nii erinevaid koormusi? Selgub, et igaühe "jõu andmiseks" on see vajalik elektrigeneraator võimsus vähemalt 3 kVA.

Tekib kaks mõistlikku küsimust. Esiteks: miks näidatakse sama suurust (võimsust) erinevates mõõtühikutes: kW ja kVA? Ja teiseks: miks ei saa elektrienergia tarbijaid (meie puhul kütteseadet, tolmuimejat ja sügavkülmikut) "sama harjaga lõigata"?

Mis on võimsustegur?

Koolifüüsika kursusest teame, et võimsus võrdub pinge ja voolu korrutisega. Seetõttu on loogiline, et seda mõõdetakse volt-amprites ehk VA-s. See on kogu või, nagu seda nimetatakse ka, näiv jõud. Viimane on jagatud kaheks komponendiks.

Aktiivne (kasulik) kulub otseselt antud elektriseadmele tüüpiliste tööde tegemiseks. Seda "nähtavat" osa mõõdetakse vattides või vattides. Reaktiivsed, mõõdetuna reaktiivsetes volt-amprites (var), kulutatakse magnetväljade tekitamiseks mähistes ja elektriväljade tekitamiseks kondensaatorites.

Pärast reaktiivkoormustega suhtlemist nihkuvad voolu ja pinge sinusoidid üksteise suhtes teatud nurga Phi võrra. Mida lähemal see on 0-le (cos Phi -> 1), seda suurem on kasulik võimsus, kuna konkreetsel ajahetkel pinge ja ampri maksimumväärtused korrutatakse. Seadmete, mille cos Phi väärtus on alla 0,7, on reeglitega keelatud ühendada võrku.

Nüüd vastame teisele küsimusele. Alustame tolmuimejaga: miks ei saa seda sellega seoses täielikult rakendada generaatori võimsus?

Tolmuimeja elektritakistusel on reaktiivne komponent ja see on induktiivse iseloomuga. Selle peamiseks “süüdlaseks” on elektrimootor koos oma mähistega, mis lisavad elektrijaama generaatori (generaatori) faasierinevusele oma sama märgi (suuna) faasierinevuse. Sellest tulenevalt on vaja rakendada teist – korrektsiooni – võimsustegurit, mis nüüd iseloomustab energiatarbijat.

Elektrigeneraator

Elektrigeneraator või generaator, nagu eksperdid seda sageli kutsuvad, muudab mootori võlli pöörlemise mehaanilise energia vahelduvvoolu elektromagnetiliseks energiaks. Elektrijaam sobib olenevalt oma tüübist ja konstruktsioonist teatud probleemide lahendamiseks.

Sünkroonne või asünkroonne?

Staatori mähistes (generaatori statsionaarses osas) ergastamiseks tuleb luua vahelduv magnetväli. See saavutatakse magnetiseeritud rootori (teine ​​nimi on armatuur) pööramisega. Magnetiseerimiseks kasutatakse erinevaid tehnikaid.

Niisiis, sünkroongeneraatoril on mähised ankrus, kuhu see tarnitakse elektrit. Selle väärtust muutes saate mõjutada magnetvälja ja sellest tulenevalt ka väljundpinget staatori mähised. Regulaatori rolli täidavad suurepäraselt kõige lihtsamad elektriskeem Koos tagasisidet voolu ja pinge järgi. Tänu sellele on sünkroongeneraatori võime lühiajalisi ülekoormusi "alla neelata" väga kõrge ja seda piirab ainult selle mähiste oomiline (aktiivne) takistus.

Sellel skeemil on aga ka puudusi. Esiteks tuleb vool anda pöörlevale rootorile, mille jaoks traditsiooniliselt kasutatakse harjasõlme. Üsna suurte (eriti ülekoormuste) vooludega töötades kuumenevad harjad üle ja “põlevad” osaliselt läbi. See toob kaasa nende halva sobivuse kollektoriga, oomilise takistuse suurenemise ja seadme edasise ülekuumenemise. Lisaks tekitab liikuv kontakt paratamatult sädemeid, mis tähendab, et sellest saab raadiohäirete allikas.

Enneaegse kulumise vältimiseks on soovitatav perioodiliselt jälgida harjakomplekti seisukorda ja vajadusel harjad puhastada või välja vahetada. Muide, pärast nende väljavahetamist on soovitatav anda neile aega kollektorisse "sissemurdmiseks" ja alles seejärel laadida jaam "täielikult".

Paljud kõige kaasaegsemad sünkroonsed generaatorid varustatud harjadeta voolu ergutussüsteemidega rootori poolidel (neid nimetatakse ka brashless). Neil puuduvad loetletud puudused ja seetõttu on need eelistatavad.

Sellel pole rootoril üldse mähiseid. EMF-i ergastamiseks selle väljundahelas kasutatakse armatuuri jääkmagnetiseerimist. Struktuurselt selline generaator palju lihtsam, usaldusväärsem ja vastupidavam. Lisaks, kuna rootori mähiseid ei ole vaja jahutada (neid lihtsalt pole), saab asünkroonse generaatori korpuse sulgeda ja seeläbi praktiliselt välistada tolmu ja niiskuse sissepääsu.

Kahjuks ei ole ka asünkroonsed süsteemid oma puudusteta. Nende väljundpinge stabiilsus on tavaliselt halvem kui sünkronisaatoritel. Ja ülekoormuste käivitamise võimalus jätab palju soovida: kui staatori mähiste voolu teatud kriitiline väärtus on saavutatud, rootor lihtsalt demagnetiseeritakse. Selle magnetiseerimine pole aga keeruline – piisab, kui panna teatud sisenditele juhendis määratud pinge.

Loetletud "asünkroonsed probleemid" lahendatakse osaliselt jaamade varustamise abil pingeregulaatori ja käivitusvõimendiga. Kõik need “kellad ja viled” jätavad aga üksuse ilma selle peamise eelise – lihtsuse.

Mitu faasi sellel on?

Tõepoolest, miks on meil vaja kolme arusaamatut faasi, kui te ei suuda isegi ühte välja mõelda? Aga tõsiasi on see, et ilma nendeta pole kusagil. Alustame sellest, et kolmefaasiline ühendusskeem võimaldab edastada kolme ühefaasilise allika energiat vaid kolme juhtme kaudu (ühefaasilise ahela puhul oleks vaja igale sellisele eraldada kaks juhet allikas).

Selle tulemusena on kolmefaasiline generaator võrdse väljundvõimsusega kompaktsem, kergem ja suurema efektiivsusega. Lisaks on see universaalsem - väljund annab nii majapidamises 220 volti kui ka tööstuslikku 380. Kuid pidage meeles: kolmefaasiline generaator saab täielikult töötada ainult ühefaasilise koormuse korral, kui see on õigesti ühendatud.

Mootor

Igaüks, isegi kõige ilusam generaator ei tooda vattigi võimsust, kui mootor seda ei pöörle. Mis need on ja mille poolest need erinevad?

Bensiinimootorid

Tavaliselt sisse bensiini elektrijaamad väikese ja keskmise võimsuse jaoks kasutatakse karburaatorit või, nagu neid sageli nimetatakse, bensiinimootoreid (õige termin on "välise segu moodustamisega sisepõlemismootor").

Nagu nimigi ütleb, on nende kütus bensiin. Põlemisel loovutab see osa oma energiast kolvile, tehes kasulikku tööd, ning kulutab kõik, mis üle jääb, atmosfääri ja mootoriosade soojendamiseks. Muidugi, mida rohkem džaule läheb kasulikuks kasutamiseks, seda parem.

Efektiivsuse suurendamine on keeruline tehniline probleem, mille lahendamiseks kasutatakse erinevaid tehnikaid.

Kütusekulu vähendamise võitluses oli võimalik saavutada kvalitatiivne hüpe, kui minna üle õhuklapi mootori paigutusele. Üks neist skeemidest karteris oleva nukkvõlli ja vardaajamiga on viimastel aastatel kõige levinumaks saanud ja kannab nimetust OHV. Selle rakendamine võimaldas vähendada põlemiskambri pindala ja seega vähendada mootoriosade kuumenemist. Lisaks sai sama marki bensiini kasutamisel võimalik suurendada surveastet (5–6 ühikult 7–9 ühikule), mis suurendas veelgi tõhusust.

Kahjuks on bensiinimootori efektiivsuse edasine suurendamine surveastme suurendamise abil ebapraktiline - see nõuab kütuse oktaanarvu (st selle maksumuse) olulist suurendamist. Vastasel juhul põleb detoneeriv põlev segu enne tähtaega läbi, surudes kolvi selle liikumise vastu.

Järgmise kvalitatiivse etapi jaoks on vaja radikaalselt parandada segu moodustamise protsessi ennast, see tähendab loobuda karburaatorist sissepritsesüsteemide kasuks. elektrooniliselt juhitav. Ja kõige lihtsamate hind on väga lähedane odava mootori ja selle karburaatori maksumusele.

Diiselmootorid

Diiselelektrijaamad on bensiinimootori jaoks saavutamatult madal kütusekulu. Selle surveastet piirab peamiselt kolvi ja vända rühma osade tugevus ja kuumakindlus. Tavaliseks tööks karmides tingimustes tuleb diiselmootorid muuta väga vastupidavaks ehk raskeks. Seetõttu kuluvad need suurel võllikiirusel kiiremini kui kergemad osad karburaatori mootor. Ülaltoodu ei tähenda mingil juhul seda, et diisel on vähem vastupidav (see on aeg meeles pidada kõrget ohutusvaru), vaid selgitab ainult põhjust, miks ta „eelistab” madalamaid kiirusi.

Sellel mootoril on kaks tõsist puudust: kõrge hind ja suhteliselt suur mass. Me ei võta arvesse remondi keerukust ja kõrgeid kulusid - need kompenseeritakse töökindluse ja vastupidavusega.

Tehke tüübivaliku probleemi lühikokkuvõte elektrijaam sa suudad seda:
– Iga diiselmootor on ökonoomsem kui bensiinimootor ja suudab tavaliselt hinnavahe tagasi maksta selleks ajaks, kui see sureb.
– Madala kiirusega (1500 p/min) diiselmootori kasutusiga on ligikaudu neli kuni viis korda ja kaal kaks kuni kolm korda pikem kui bensiinimootoril. “Kiire kiirus” (3000 p/min) on mõlemas parameetris umbes poolteist korda ees karburaatormootorist.
– Kui konstruktsioon ei sisalda hõõgküünlaid (ja need on reeglina saadaval ainult väga võimsatel mootoritel), on diiselmootori käivitamine miinustemperatuuril väga keeruline.
– Talvel peab diiselmootor kasutama eritüüpi kütust.

Kahe- ja neljataktilised mootorid

Struktuuriliselt on kahetaktilised mootorid lihtsamad ja vastavalt odavamad, kergemad ja töökindlamad (mõnikord isegi vastupidavamad) kui neljataktilised. Tagakülg medalid - suurenenud kütusekulu ja vajadus õliga nokitseda (seda tuleb tarnida koos bensiiniga).

Kuid igal pilvel on hõbedane vooder: külmas õli paksenemine ei takista külma mootori väntamist, mille iga pööre, muide, võrdub kahe "neljataktilise" omaga. Need, kes töötavad või elavad põhjas, teavad seda väga hästi ja eelistavad just selliseid mootoreid. Külmunud neljataktilist on peaaegu võimatu käivitada ja säästmiseks pole aega...

Mõistete sõnastik

API– tõendid selle kohta, et õli omaduste tase on määratud vastavalt Ameerika Naftainstituudi standarditele. Indeksi esimene täht, mis järgneb lühendis API-le, tähistab kategooriat: S - bensiinimootoritele, C - diiselmootoritele.

Teine on kvaliteedirühm. Enamik madal tase– A-tähega õlide puhul on kõrgem “B” jne. Kui tähistus on topelt, näiteks API SJ/CF, siis saab määrdeainet kasutada nii SJ kui ka CF-na.

AVR– tähistab automaatset pingeregulaatorit. See süsteem paigaldatakse sünkroongeneraatoritele väljundpinge stabiliseerimiseks (tavaliselt hoitakse seda 5% täpsusega). Täpse (täpse) reguleerimise jaoks kasutavad nad täiendavaid elektroonilisi seadmeid, mis reeglina ostetakse eraldi tasu eest.

SAE– tähendab, et õli viskoossusklass määratakse vastavalt USA Autoinseneride Ühingu standarditele. Talvised klassid on tähistatud numbritena indeksiga W (alates talvest), näiteks SAE 5W; suvi - ainult arvuliselt, näiteks SAE 30; ja universaalsed - sidekriipsuga eraldatud kombinatsioon, näiteks SAE 5W-30. Muide, pritsmäärdega mootorite puhul on viskoossus eriti oluline. Liiga paks õli ei moodusta “õliudu” ega jõua seetõttu hõõrumispaarideni.

Küttemasin ilma kaitsmeta– mõeldud generaatori kaitsmiseks ülekoormuse eest. Tänapäeval on see kõige levinum elektriline kaitseseade.

Harjadeta generaator– sünkroongeneraator, mille konstruktsioonis pole harju. See ei vaja hooldust, on vastupidav ega tekita töö ajal raadiohäireid. Traditsioonilise disainiga generaatorite intensiivne väljatõrjumine väikese ja keskmise võimsusega seadmete turult.

Dekompressor– käsitsi käivitamisel avab see automaatselt ühe mootoriventiili ja hõlbustab seeläbi võlli pöörlemist vajaliku kiiruseni. Selle seadmega on varustatud peaaegu kõik manuaalse starteriga neljataktilised mootorid (nii diisel- kui ka bensiinimootorid).

Diferentsiaalne lekkevoolu kaitse- tavaline RCD, nüüd peaks see olema igas korteris. Eesmärk – suurendada generaatoriga töötamise ohutust. Fakt on see, et enamiku vigastuste süüdlane on faasi ja maa vahel kulgev vool. Näide: Inimene seisab generaatori raamil ja puudutab paljast traati. Tavaline masin sellises olukorras ei tööta - koormus on liiga väike, kuid diferentsiaalkaitse avab kindlasti toiteahela.

Õlitaseme kaitse– olemas kõigil kaasaegsetel mootoritel. Kui tase langeb alla kriitilise taseme, lülitab see mootori välja või annab sellest märku. Õlipumbaga mootoritel ei jälgita tavaliselt mitte taset, vaid õlirõhku tööahelas.

Kaitseklass vastavalt DIN 40050– Saksa standard, mille järgi hinnatakse generaatori kaitset välismõjude eest. Seda tähistatakse kahe tähe (IP) ja kahe numbriga.

Esimene number tähendab:
0 – kaitse puudub;
1 – kaitse üle 50 mm suuruste võõrkehade eest;
2 – kaitse sõrmedega puudutamise ja üle 12 mm läbimõõduga tahkete võõrosakeste sissetungimise eest;
3 – kaitse võõrkehade ja osakeste eest, mille läbimõõt on üle 2,5 mm;
4 – kaitse kokkupuute eest tööriistade, sõrmede ja üle 1 mm läbimõõduga juhtmetega, kaitse üle 1 mm läbimõõduga tahkete võõrosakeste sissetungimise eest;
5 – täielik kaitse kokkupuute eest mis tahes tüüpi abivahenditega ja tolmu läbitungimise eest.

Teine number tähendab:
0 – kaitse puudub;
1 – kaitse vertikaalselt langevate veepiiskade eest;
2 – kaitse vertikaali suhtes 15 kraadise nurga all langevate veepiiskade eest;
3 – kaitse vertikaali suhtes kuni 60 kraadise nurga all langevate veejugade eest;
4 – kaitse igast küljest leviva veepihustuse eest;
5 – kaitse igast küljest mis tahes nurga all langevate veejugade eest.

Majandussüsteemid– säästurežiim aktiveeritakse kas käsitsi või automaatselt, kui energiatarve väheneb kriitilise tasemeni. Samal ajal hakkab jaama mootor töötama madalamatel pööretel, mis võimaldab kulutada oluliselt vähem kütust ja vähendada mürataset.

Võimendamissüsteemi käivitamine– kasutatakse ülekoormusvõime parandamiseks. Asünkroonsete süsteemide puhul see reeglina ei võimalda saavutada sünkroonsüsteemidele iseloomulikke tulemusi. Muide, viimases on käivitusvõimendiks enamasti eriomadustega kaitselüliti.

Survemäärimine– soodustab mootori pikaajalist töötamist vähese kulumise ja harvade hooldustöödega. Selline süsteem, kui see on olemas, filtreerib õli, mis tähendab, et see pikendab määrdeaine eluiga ja parandab selle omaduste stabiilsust. Selle kasutamine on õigustatud kallite mootorite puhul, millel on suur võimsus ja suur osade koormus.

Kütuse (kütuse täitmise) pump– bensiinielektrijaamade jaoks võimaldab paigutada kütusepaak(või lisapaagid) karburaatori tasemest allapoole ja diiselmootorite puhul asetage paagid mootorist palju madalamale (näiteks hoone alumisele korrusele või isegi maa alla). Pumbad on toodetud mehaanilise (need asetatakse otse mootorile), elektrilise või pneumaatilise (vaakum) ajamiga.

Õhuklapi juhtimine– õhusiiber on vajalik töösegu kunstlikuks rikastamiseks (nii nimetatakse karburaatoris toodetud õhu ja bensiini segu). See soodustab mootori lihtsat ja enesekindlat käivitamist, eriti tingimustes madalad temperatuurid. Enne käivitamist tuleb siiber sulgeda ja pärast soojenemist avada. Leidub nii lihtsaid vaakumajamiga süsteeme kui ka keerulisemaid vaakumajamiga ja temperatuurianduriga süsteeme. (Kui siibri juhtimine on käsitsi - ilma automaatikata pole elektrijaama kaugkäivitamine võimatu.)

Hõõgküünlad– hõlbustab diiselmootori käivitamist madalatel temperatuuridel. Tavaliselt on need paigaldatud võimsad mootorid(lisatasu eest).

Päringubüroo

Millised on diiselmootori tööomadused? Detonatsiooni vältimiseks ja surveastme suurendamiseks on parem lisada kütust silindrisse õhuga mitte ette, vaid süütamise hetkel. Täpselt nii see käibki diiselmootor, milles kokkusurumine on nii suur, et temperatuur suruõhk piisav kütuse isesüttimiseks. Sellest tulenevalt ei ole eraldi süütesüsteemi vaja üldse.

Kütuse pihustitesse pumpamiseks kasutatakse kütuse sissepritsepumpa (kõrgsurve kütusepumpa). Selle disain ei ole keeruline, kuid nõuab väga täpset osade töötlemist ja sobitamist. Rikke või kulumise korral seda tavaliselt ei parandata, kuid vaatamata kõrgele hinnale (kuni 1/3 kogu mootori maksumusest) vahetatakse see täielikult välja. Põllul seda parandada on lihtsalt ebareaalne – tühiseid juhtumeid nagu lahtine mutter ei võeta arvesse.

Tüüpilised kütuseseadmete talitlushäired, mida saab "ravida", on igasugused ummistunud filtrid ja pihusti väljalülitusnõela "rippumine". Ma ei ütleks, et see on lihtne, kuid kui soovite, saate nendega ise hakkama.

Miks nad kasutavad talvel spetsiaalset diislikütust? Erinevalt bensiinist on diislikütus küllastunud mitmesuguste lisanditega, millest enamik (massi järgi) on parafiinid. Suvel nad ei avaldu mingil moel, kuid talvel - miinustemperatuuril - nad kristalliseeruvad, muutes vedeliku viskoossemaks. Kui nende sisaldus on kõrge, muutub "diisel" "tarretiseks" või isegi "tahkeks kehaks". Ja kui sellest ei piisa, ummistavad saadud kristallid filtri peen puhastus kütust, isegi kui viskoossus jääb normaalseks.

Hätta sattumise vältimiseks tuleb õigeaegselt üle minna talvisele kütuseklassile või kasutada spetsiaalseid lisandeid. Kui paagi sisu juba sarnaneb tarretisetükiga, siis need muidugi ei aita – otsige puhurit. Selliseid preparaate tuleb eelnevalt kasutada (äärmuslikel juhtudel kütuse hägususe staadiumis).

Millised on kahetaktilise mootori omadused? Väntvõlli igal pöördel (teisisõnu kahetaktilisel) õnnestub sellise mootori igal silindril osa kütust “seedida”, “neljataktiline” mootor aga vajab selleks kahte pööret. Tagajärjeks on väiksemad hõõrdekaod ja peaaegu kaks korda suurem võimsus, kui kõik muud asjad on võrdsed.

Väljalaske- ja imitaktid kombineeritakse töötaktiga ja asendatakse läbilöögiga. Selle tulemusena "kaotab" kolb osa energiast ja põlev segu ei sisene mitte ainult silindrisse, vaid ka väljalasketoru. "Sissepritse" jaoks kasutatakse kolvi all olevat ruumi, mille tagakülg toimib kompressori kolvana.

Sellest tuleneb vajadus varustada õli koos kütusega - lõppude lõpuks ei saa te seda karterisse valada. Erandiks on suletud tüüpi määrdesüsteemiga mootorid, kuid väikeste seadmete puhul neid tavaliselt ei kasutata.

Miks nimetatakse generaatoreid "sünkroonseteks" ja "asünkroonseteks"? Nagu teate, on elektrimootor pööratav masin, see tähendab, et see on võimeline mitte ainult elektrit tarbima, vaid ka tootma. See tähendab, et elektrimootor ja elektrigeneraator on praktiliselt sama asi (väikesed erinevused ainult disainis). Muide, just mootorite järgi on generaatorid oma nime saanud.

Vaatleme kolme ringikujulist induktiivpooli. Igaüks neist on varustatud vahelduvvooluga, mille faasid on üksteise suhtes nihutatud 120 kraadi võrra (see on täpselt nurk kahe kõrvuti asetseva mähise vahel). Nende magnetväljade summa moodustab püsiva pikkusega vektori, mis pöörleb sagedusega, mis on võrdne mähiste kaudu voolava vahelduvvoolu sagedusega.

Kui sellisesse staatorisse asetada juhtivast materjalist silindriline rootor (armatuur), hakkab see magnetiseerimisvektorit järgides pöörlema. Mida suurem on erinevus selle pöörlemiskiiruse ja mähiste koguvälja vahel, seda suurem on sellele mõjuv pöördemoment. Sellise töö olemus on asünkroonne (rootori pöörlemiskiirus ei ole sünkroonne staatorivälja muutumise sagedusega). See on kolmefaasilise elektrimootori töö skeem (võiks mõelda ka ühefaasilisele, kuid seal on olukord vähem selge).

Selleks, et selline mootor saaks generaatoriks (vahelduvvoolugeneraator), peab selle rootor olema mitte ainult juht, vaid ka magnet (st omama magnetiseerimist). Loomulikult töötab see sünkroonselt, see tähendab, et tekkiva voolu sagedus on täpselt võrdne rootori pööretega, kuid analoogselt mootoriga nimetatakse seda asünkroonseks.

Sünkroonne elektrimootor on konstrueeritud erinevalt. Rootor pole sel juhul juht, vaid elektromagnet. Kui armatuuri mähistele antakse vool, hakkab see liikuma ja pöörlema, kuni selle magnetmomendi suund langeb kokku staatori magnetmomendi suunaga. Rootori pöörlemise jätkamiseks on vaja muuta mähiste voolu suunda. Ja nii iga poole pöörde järel. Selgub, et vahelduva magnetvälja muutumise sagedus langeb täpselt kokku rootori kiirusega. Sellest ka nimi – sünkroonne elektrimootor. Sellise mootori generaatoriks muutmiseks on selle konstruktsiooni veidi muudetud, kuid tööpõhimõte jääb samaks.

Millised generaatorite kaubamärgid on kõige populaarsemad? Peamised generaatorite tootjad: Generac (Inglismaa), Leroy Somer (Prantsusmaa), Mecc Alte (Itaalia), Metallwarenfabrik Gemmingen (Saksamaa), Sawafuji (Jaapan), Sincro (Itaalia), Soga (Itaalia), Stanford (Inglismaa), Yamaha (Jaapan) )) ja jne.

Kõige tavalisemad mootorite kaubamärgid. Bensiinimootoreid toodavad Briggs & Stratton (USA), Honda (Jaapan), Kubota (Jaapan), Lombardini (Itaalia), Mitsubishi (Jaapan), Robin (Jaapan), Suzuki (Jaapan), Tecumseh (Itaalia), Yamaha (Jaapan) ) jne Kodumaise bensiinimootoriga generaatori leidmine on peaaegu võimatu.

Diiselmootoreid toodavad Acme (Itaalia), Hatz (Saksamaa), Honda (Jaapan), Iveco (Itaalia), Kubota (Jaapan), Lombardini (Itaalia), Robin (Jaapan), Yamaha (Jaapan), Yanmar (Jaapan), jne Koduseid diiselmootoreid toodetakse Vjatkas, Tulas, Tšeljabinskis, Vladimiris, Rybinskis ja Jaroslavlis, kuid reeglina paigaldatakse need võimsatesse elektrijaamadesse.