Све о генераторима струје

Знати све о електричним генераторима неопходно је не само за инжењере, организаторе производње и разне менаџере, како они обично верују. Poznavanje principa rada generatora električne struje je osnovno opštekulturološko znanje savremenog sveta. Razumevanje tipova generatora, od čega se sastoje, kako odabrati uređaj, može značajno poboljšati sopstveni život i garantovati udobnost čak i sa iznenadnim nestankom struje.

Nemoguće je tačno reći koji su stručnjaci izmislili generator električne energije - mnogi inženjeri i elektroinženjeri rade na tome decenijama. Rad na takvoj tehnici nastavlja se čak iu 21. veku, kada se, čini se, ništa značajno ne može dodati. Odlučujući korak ka stvaranju generatora bilo je otkriće interakcije električnog polja i magnetne igle 1820. godine. Postepeno je bilo moguće otkriti da se električna struja dobija samo u pokretnom magnetnom polju ili kada se u njemu kreće provodnik. Čast takvog otkrića dele Anjos Jedlik (Austrija, 1827) i Majkl Faradej (Engleska, 1831).

Iako je prvi bio mađarski naučnik, napori njegovog britanskog kolege bili su mnogo poznatiji. On je bio taj koji je temeljno i sveobuhvatno istražio elektromagnetnu indukciju, a ne samo pokušao da stvori određeni mehanizam. Pored toga, Jedlik je tek 1850-ih mogao da pređe sa prototipa na potpunu dinamo mašinu. Ali Majkl Faradej je stvorio generator električne energije (iako još uvek nesavršen) još 1831. godine. Dinamo mašine su istorijski bile prvi tip, ali su zbog veličine i složenosti komutacije napustile scenu.

Али arhaično kmetstvo nije dozvoljavalo iskorištavanje obećavajućih razvoja i ubrzo je prioritet neopozivo pripao industrijski razvijenim državama. Do 1851. svi generatori su se pravili samo sa trajnim magnetima, u narednih 16 godina bilo je moguće povećati snagu zahvaljujući jednostavnim elektromagnetima. U godinama 1866-1867, nekoliko programera odjednom je predstavilo električne mašine sa samopobuđenim magnetima.

Generator belgijsko-francuskog pronalazača Zenoba Grama, izgrađen 1870. godine, prvi je počeo da se široko koristi u industrijske svrhe. Kada se pojavio dizel motor, neidentifikovani programer je smislio kako da ga koristi kao pogon generatora. Već 1920-ih, dizel generatori su počeli da se aktivno koriste u industriji. Istraživanja fizičara 1940-ih dovela su do stvaranja magnetohidrodinamičkih generatora. Али такви системи се могу користити искључиво у великим електранама, нема изгледа за њихову домаћу употребу.

Svaki električni generator pretvara mehanički impuls u električnu struju. Dobija se uvijanjem namotaja žice postavljene u magnetno polje. Завојница је подељена на два главна дела: круто фиксирани магнет и жичани оквир. Oba kraja namotaja su mehanički povezana kliznim prstenom koji klizi po ugljeničnoj četkici. Ова четка проводи електричну струју.

Princip rada generatora takođe podrazumeva da impuls koji generiše rotirajući deo ide na unutrašnji kontaktni prsten. Ovo se dešava tačno u trenutku kada deo okvira prođe blizu severne ivice magneta. Извор наизменичне струје обично ради на принципу такозване генерације јаке струје.

Počinje da deluje kada se pokrene sistem paljenja. U ovom trenutku struja kroz klizne prstenove kreće se do sklopa četkice i do sistema pobude. Tamo stvara magnetno polje. Rotor pričvršćen za radilicu stvara elektromagnetne oscilacije. Naizmenična indukovana struja se generiše na terminalu za premotavanje. Frekvencija uvijanja samopobuđenog generatora se povećava do određenog nivoa, a nakon toga se aktivira ispravljač.

Iako je osnovni princip generisanja struje interakcija magnetnog polja, rotora i statora, različiti izvori mehaničke energije mogu da rotiraju pokretni deo. Они могу бити:

• текућа вода;

• vruća para;

• vetar;

• мотори са унутрашњим сагоревањем.

Sinhroni tip generatora odlikuje se poklapanjem torzionih frekvencija statora i rotora. Као ротор се користи трајни магнет. Када се уређај покрене, ротор почиње да генерише слабо поље. Čim se obrtaji povećaju, počinje da se stvara velika električna sila. Impuls prolazi kroz regulator napona i šalje se u električnu mrežu.

Asinhroni modeli neprekidno rade u režimu usporavanja. Rotor se okreće pre vremena, a njegova orijentacija se poklapa sa orijentacijom magnetnog polja koje generiše stator. Rotori mogu biti fazni ili kavezni.

Magnetno polje u asinhronim uređajima ne može se podesiti. Zbog toga se frekvencija i amperaža struje određuju direktno brojem obrtaja aparata. Poslednjih decenija značajnu ulogu imaju elektrohemijski generatori koji generišu struju na bazi vodonika. Pokušavaju da se koriste u automobilima, međutim, do sada nije bilo moguće izmestiti motor sa unutrašnjim sagorevanjem. Друга верзија генератора - соларна батерија ради помоћу фотоелектричног ефекта.

Izuzetno autonomni tip - ovo su ručne elektrane. U njima se mehaničko kretanje dobija zbog mišićne snage operatera. Наравно, не треба рачунати на високу продуктивност и дуготрајан рад. Али можете са сигурношћу добити струју у било којој ситуацији када не можете да користите ни гориво ни енергију ветра или воде. Stoga se takvi generatori mogu uključiti u komplete za hitne slučajeve na avionima, koristiti u hitnim slučajevima od strane ekspedicija, vojske i tako dalje. Uslovno autonomni elektromagnetni uređaji - na benzinskom pogonu.

Postoje jednofazni i trofazni uređaji. U kućama i stanovima retko je potrebno trofazno napajanje. Izuzetak su stari motori, grejni elementi za saunu i slična oprema.

Jednostavno pravilo kaže: ako mreža troši 20 kW ili manje, nema smisla u tri faze.

Glavni uređaji koji se koriste su dizajnirani da rade neprekidno. Обично раде на дизел гориво, иако постоје изузеци. Takva oprema može obezbediti non-stop napajanje, a ona je instalirana u velikim elektranama i termoelektranama. Modeli rezervnih generatora su dizajnirani za hitne slučajeve (kada je napajanje iznenada prekinuto).I rad se ponekad odvija bez prekida, ali samo nekoliko sati.

Генератори за кућну употребу су представљени у широком спектру. Скоро сви обезбеђују једнофазну струју. Normalne vrednosti su 220 V, 50 Hz. Најмоћнији кућни уређаји се користе чак и за заваривање, као и за напајање малих радионица и ауто сервиса.

Za potrebe proizvodnje potrebni su snažni stacionarni električni generatori. Takođe se koriste za:

• велики грађевински пројекти;

• mikrookruzi;

• čvrsta vikend naselja;

• luke;

• железничке станице;

• bolnice;

• образовне институције;

• kancelarijski centri.

Sistemi koje pokreće vetar ili tekuća voda nalaze se samo u manje-više velikim elektranama. Није их тако лако користити у теренским (планинарским) условима, па чак и само код куће. Ovo posebno važi za hidrogeneratore. Što se tiče termoelektrana za privatnu upotrebu, one skoro uvek rade na benzin i daju ograničenu snagu, retko se mogu naći uređaji jači od 20 kW. Obično koriste benzin AI-92, upotreba AI-76 i AI-95 je moguća samo povremeno, a čak i tada se ne preporučuje.

Instalacije koje rade na dizel gorivo ponekad proizvode do 3 MW struje. Oni će obezbediti energiju čak i za veliko turističko naselje sa garažama i sličnom infrastrukturom.

Čak i relativno slabi modeli su pogodni za snabdevanje strujom mašinama za zavarivanje.

Savremeni električni generatori proizvedeni u Rusiji samouvereno izazivaju strane proizvode. Najpopularniji brendovi su:

• "Svarog";

• "Kalibar";

• Energomash;

• Energo.

Asortiman ruskih dobavljača uključuje i kućne verzije sa snagom od 1000-2000 V, i ozbiljne poluindustrijske uzorke snage do 5000 V. Konačno, postoje još znatno moćniji modeli koji će pomoći graditeljima i organizatorima proizvodnje. Brojni generatori proizvedeni u Ruskoj Federaciji opremljeni su naprednom kontrolnom i nadzornom elektronikom koja prati tehničke parametre. Међутим, постоје и једноставније верзије - које су много стабилније у тешким условима. Konačno, proizvodi ruskih firmi će definitivno biti dostupni potrošačima.

Najveća snaga dostiže 2200 vati. Radni napon - očekivano 220 V.

Odlične generatore isporučuje i francuska kompanija SDMO. Генерално, један је од светских лидера у производњи електричних генератора различитих типова и капацитета. Lako možete pronaći SDMO benzinsku elektranu koja može da reši skoro svaki zamislivi zadatak. Они нуде атрактивне перформансе. Асортиман француског концерна укључује моделе са посебним оквирима који пригушују вибрације. Opremljen odličnim elektronskim komponentama.

Model K10M skreće pažnju na sebe. Обезбеђује напон од 230 В и контролише се са даљинског управљача. Obezbeđen je prekidač za napajanje, mogućnost rada na - 30 stepeni. Na ram je ugrađen antivibracioni sistem. Tu je i generator za punjenje od 12 V.

Konkurentska kompanija Caiman ušla je na rusko tržište relativno nedavno. Međutim, ona je već uspela da što ubedljivije pokaže prednosti svojih proizvoda. Njegovi modeli su dizajnirani za minimalnu buku i mogu se bezbedno instalirati čak i unutar kuće. Svi generatori ovog brenda ispunjavaju najviše ekološke standarde.Naravno, asortiman Caiman uključuje uređaje različitih kapaciteta i veličina.

Филтер осигурава да се генератор покрене чак и на веома прашњавим местима. Automatizacija će osigurati da startovanje bez ulja nije moguće. Takođe je vredno napomenuti:

• пар утичница заштићених од влаге;

• garancija trajanja baterije do 210 minuta;

• promišljena oprema za hlađenje;

• odličan sistem bez četkica koji ne zahteva sofisticirano održavanje.

Немачки произвођач Ендресс заузима веома добру позицију на тржишту. U samoj Nemačkoj, što već mnogo govori, njeni uređaji su izuzetno popularni. Kompanija aktivno koristi napredna kompleksna rešenja. Kao i kod prethodnih dobavljača, asortiman uključuje čitav niz opcija napajanja. Snaga glavnog dela modela varira od 1500 do 9000 V. Skoro svi Endress uređaji mogu da isporuče 220 i 380 V.

Dobar primer je ESE 404 YS Diesel. Ова верзија је цењена због своје поузданости и ниске потрошње горива. Снага уређаја достиже 3,9 кВА. Napon monofaznog generatora je 230 V. Električna zaštita je IP23.

Govoreći o nemačkim dobavljačima, bilo bi glupo ignorisati još jedan popularni brend - Fubag. Njegovi generatori energije nisu inferiorniji u kvalitetu barem poznatije opreme za zavarivanje. Specijalisti kompanije Fubag brinu ne samo o tehničkim karakteristikama, već io originalnom dizajnu, što olakšava servisiranje. Generatori ove marke formalno spadaju u profesionalnu kategoriju. Međutim, ništa manje uspešno se koriste u privatnom sektoru.

Dizajneri su se pobrinuli za zaštitu od preopterećenja, nivo električnog otpora je IP23. Četvorocilindrična instalacija obezbeđuje struju od 54 A. Pri opterećenju od 75% uređaj će raditi do 10 sati.

Ruski potrošači su dugo cenili prednosti generatora električne energije brenda Resanta. Pohvaljeni su za:

• detalji visoke tehnologije;

• једноставност услуге;

• odličan odnos težine i snage;

• stabilnost izlaznog napona.

У асортиману се издваја модел БГ 4000 Р који ради на бензин. Snaga - 3 kW, kvaliteta goriva - AI-92. Sinhroni sistem četkanja radi besprekorno, informacije se do korisnika donose preko ekrana. Ključ za svećice, dugme su uključeni u komplet. U stvari, proizvodnja se odvija u Kini.

Među kineskim kompanijama, brend ELITECH se ističe povoljno. Kod nas je poznat od 2008. godine. Takvi generatori nisu samo visokog kvaliteta, već su i nepretenciozni i raznovrsni. ELITECH proizvodi koriste najnoviju tehnologiju i stoga je kompanija uspela da potisne mnoge od nekadašnjih lidera na tržištu. Gasni generatori ove kompanije odlikuju se kombinovanim startom, mogu se napraviti u stacionarnom ili mobilnom obliku.

Primer jednostavnog kućnog generatora je BES 950 R. Sa kapacitetom rezervoara od 4,4 litra, obezbeđuje struju od 2,8 A. Start se odvija u ručnom režimu. Automatizacija prati nivo ulja i po potrebi isključuje uređaj. Двотактни мотор са горњим вентилом има један ваздушно хлађени цилиндар. Jačina zvuka dostiže 56 dBA. Norveški generatori električne energije ne zaslužuju posebno pominjanje, za razliku od brendova:

• Makita;

• Hitachi;

• Hyundai;

• Kipor;

• Рангер.

Kupovina „samo tihog“ uređaja nije sasvim razumna. Kao i najmoćniji uređaj. Pre svega, trebalo bi da odlučite za koju svrhu će se generator koristiti:

• u sezonskom napajanju;

• kao rezervna sigurnosna mreža;

• као хитно решење;

• kao stalni izvor energije.

Za turiste, lovce, ribolovce i deo komercijalnih potrošača ispravnije je izabrati mobilni generator.Он ће такође одговарати летњим становницима. Ali snaga uređaja je kritična. Mora biti uravnotežen: slaba tehnika neće "izvući" zadatak, a prejaka tehnika će trošiti resurse.

Broj faza je takođe veoma relevantan. Iz jednofaznog generatora mogu se napajati samo jednofazni uređaji. Међутим, за кућну и приградску употребу ово није превише важно. Za opremanje gradilišta, industrijskih preduzeća i njihovih pojedinačnih radionica moraju se uzeti trofazni modeli. Važno: ne daju više od 1/3 snage po fazi.

Još jedan važan aspekt je gorivo koje se koristi. Benzinski model će vam omogućiti da napajate struju u kuću u slučaju periodičnih kvarova. Ови уређаји су компактни, релативно лагани и имају мало буке. Активно их користе мале комерцијалне фирме - и производња и трговина. Dizelske modifikacije su skupe, prave veliku buku, ali daju mnogo struje i mogu raditi dugo vremena bez prekida. Модели су вредни тамо где електричне мреже недостају као класа.

Балон течни гас је знатно јефтинији од бензина. Овај режим је још бољи када је повезан на аутопут. Асинхрони уређаји су дизајнирани за напајање на отвореном, требало би их користити и за посебно влажне просторије.

Međutim, problem je što generatori bez četkica ne znaju kako da isporuče besprekorno kvalitetnu struju sa optimalnim sinusnim talasom. Kućne aparate i računare najbolje napajaju sinhroni uređaji. Čak i osetljivost na oštećenja od prašine opravdana je stabilnim parametrima i visokim strujnim karakteristikama. Alternator sa bakrom je skuplji, ali mnogo bolje provodi toplotu i ima odličnu izlaznu snagu. Pored toga, treba obratiti pažnju na:

• prisustvo AVR sistema (bez njega, udari struje mogu slomiti telefone, tablete i laptopove);

• ručni ili električni tip startera;

• prisustvo opcije automatskog pokretanja (a ponekad i zaustavljanja);

• zatvoreno ili otvoreno kućište (prva opcija je stabilnija i pouzdanija, ali se može pregrejati);

• одбројавање радних сати мотора (омогућава правовремено одржавање);

• Потрошња горива;

• коментара;

• услужне могућности добављача.

Koji generator odabrati, pogledajte ispod.

Pregled generatora HUTER DY6500LXA, pogledajte ispod.