Электронные генераторы: 14.2. Электронные генераторы

Электронный генератор | это… Что такое Электронный генератор?

Электронный генератор

Электронные генераторы — большое множество устройств в радиотехнике и электронике (радиоэлектронике). Генератор представляет собой электронный усилитель охваченный цепью положительной обратной связи с фильтром.

Содержание 1 Виды электронных генераторов 1.1 Генераторы гармонических колебаний 2 История 3 Устойчивость генераторов 4 Фазовый анализ генератора Мейснера. 5 Фазовый анализ LC-генератора с СR положительной обратной связью 6 Применение 7 См. также 8 Ссылки

Виды электронных генераторов

• По форме выходного сигнала:
  • Синусоидальных, гармонических колебаний (сигналов) (генератор Мейснера, генератор Хартли (индуктивная трёхточка), генератор Колпитца (ёмкостная трёхточка) и др.)^[1]
  • Прямоугольных импульсов — мультивибраторы, тактовые генераторы
  • Функциональный генератор — прямоугольных, треугольных и синусоидальных импульсов
• По частотному диапазону:
  • Низкочастотные
  • Высокочастотные
• По принципу работы:
  • Стабилизированные кварцевым резонатором — Генератор Пирса
  • Блокинг-генераторы
  • LC-генераторы
  • RC-генераторы^[2][3]
• По назначению:
  • Генератор тактовых импульсов

Большинство генераторов являются преобразователями постоянного тока в переменный ток. Маломощные генераторы строят на однотактных усилительных каскадах. Более мощные однофазные генераторы строят на двухтактных (полумостовых) усилительных каскадах, которые имеют больший КПД и позволяют на транзисторах той же мощности построить генератор с приблизительно вдвое большей мощностью. Однофазные генераторы ещё большей мощности строят по четырёхтактной (полномостовой) схеме, которая позволяет приблизительно ещё вдвое увеличить мощность генератора. Ещё большую мощность имеют двухфазные и трёхфазные двухтактные (полумостовые) и четырёхтактные (полномостовые) генераторы. Мощные преобразователи называются силовыми инверторами и относятся к силовой электронике.

Генераторы гармонических колебаний

Блок схема генератора

Генератор (производитель) электрических колебаний представляет собой усилитель с положительной обратной связью. Усилитель с отрицательной обратной связью является дискриминатором (подавителем, активным фильтром). Усилитель генератора может быть как однокаскадным, так и многокаскадным.

Типовой график зависимости амплитуды выходного сигнала генератора от частоты

LC-генератор с перекрёстными связями на кольце из двух инверторов

Цепи положительной обратной связи выполняют две функции: сдвиг сигнала по фазе для получения петлевого сдвига близкого к n*2π и фильтра, пропускающего нужную частоту. Функции сдвига фазы и фильтра могут быть распределены на две составные части генератора — на усилитель и на цепи положительной обратной связи или целиком возложены на цепи положительной обратной связи. В цепи положительной обратной связи могут стоять усилители.

Необходимыми условиями для возникновения гармонических незатухающих колебаний являются:
1. петлевой сдвиг фазы равный n*360°±90°,
2. петлевое усиление >1,
3. рабочая точка усилительного каскада в середине диапазона входных значений.
Необходимость третьего условия.
Петлевой сдвиг фазы и в триггере и в генераторе равен около 360°. Петлевое усиление в триггере почти вдвое больше, чем в генераторе, но триггер не генерирует, т.к. рабочие точки каскадов в триггере смещены на края диапазона входных значений и эти состояния в триггере устойчивы, а состояние со средней величиной входных значений — неустойчиво. Такой характеристикой обладает компаратор.

В гармоническом генераторе среднее состояние устойчивое, а отклонения от среднего состояния неустойчивые.

История

В 1887 году Генрих Герц на основе катушки Румкорфа изобрёл и построил искровой генератор электромагнитных волн.

В 1913 году Александр Мейснер (Германия) изобрёл электронный генератор Мейснера на ламповом каскаде с общим катодом с колебательным контуром в выходной (анодной) цепи с трансформаторной положительной обратной связью на сетку.^[4]

В 1914 году Эдвин Армстронг (США) запатентовал электронный генератор на ламповом каскаде с общим катодом с колебательным контуром во входной (сеточной) цепи с трансформаторной положительной обратной связью на сетку.

В 1915 году американский инженер из Western Electric Company Ральф Хартли, разработал ламповую схему известную как генератор Хартли, известную также как индуктивная трёхточечная схема («индуктивная трёхточка»). В отличие от схемы А. Мейсснера, в ней использовано автотрансформаторное включение контура. Рабочая частота такого генератора обычно выше резонансной частоты контура.

В 1919 году Эдвин Колпитц изобрёл генератор Колпитца на электронной лампе с подключением к колебательному контуру через ёмкостной делитель напряжения, часто называемый «ёмкостная трёхточка».

В 1932 году американец Гарри Найквист разработал теорию устойчивости усилителей, которая также применима и для описания устойчивости генераторов. (Критерий устойчивости Найквиста-Михайлова).

Позже было изобретено множество других электронных генераторов.

Устойчивость генераторов

Устойчивость генераторов складывается из двух составляющих: устойчивость усилительного каскада по постоянному току и устойчивость генератора по переменному току.

Фазовый анализ генератора Мейснера.

Генераторы «индуктивная трёхточка» и «ёмкостная трёхточка» могут быть построены как на инвертирующих каскадах (с общим катодом, с общим эмиттером), так и на неинвертирующих каскадах (с общей сеткой, с общим анодом, с общей базой, с общим коллектором).

Каскад с общим катодом (с общим эмиттером) сдвигает фазу входного сигнала на 180°. Трансформатор, при согласном включении обмоток, сдвигает фазу ещё на приблизительно 180°. Суммарный петлевой сдвиг фазы составляет приблизительно 360°. Запас устойчивости по фазе максимален и равен почти ± 90°. Таким образом генератор Мейснера относится, с точки зрения теории автоматического управления (ТАУ), к почти идеальным генераторам. В транзисторной технике каскаду с общим катодом соответствует каскад с общим эмиттером.

Фазовый анализ LC-генератора с СR положительной обратной связью

LC-генераторы на каскаде с общей базой наиболее высокочастотны, применяются в селекторах каналов почти всех телевизоров, в гетеродинах УКВ приёмников. Для гальванической развязки в цепи положительной обратной связи с коллектора на эмиттер стоит CR-цепочка, которая сдвигает фазу на 60°. Генератор работает, но не на частоте свободных колебаний контура, а на частоте вынужденных колебаний, из-за этого генератор излучает две частоты: большую — на частоте вынужденных колебаний и меньшую на частоте свободных колебаний контура. При первой итерации две частоты образуют четыре: две исходные и две суммарноразностные. При второй итерации четыре частоты производят ещё большее число суммарноразностных частот. В результате, при большом числе итераций получается целый спектр частот, который в приёмниках смешивается с входным сигналом и образует ещё большее число суммарноразностных частот. Затем всё это подаётся в блок обработки сигнала. Кроме этого, запас устойчивости работы по фазе этого генератора составляет +30°. Чтобы уменьшить шунтирование контура каскадом применяют частичное включение контура через ёмкостной делитель, но при этом происходит дополнительный перекос фазы. При одинаковых ёмкостях дополнительный перекос фазы составляет 45°. Суммарный петлевой сдвиг фазы 60°+45°=105° оказывается больше 90° и устройство попадает из области генераторов в область дискриминаторов, генерация срывается. Существует ряд формул для определения ёмкостей делителя, чтобы не сорвалась генерация, но запас устойчивости по фазе составляет менее 30°, что образно похоже на корабль плывущий с креном 60° и более градусов.

Генератор Мейснера на каскаде с общей базой, с частичным включением контура без перекоса фазы.

Если в «ёмкостной трёхточке» на каскаде с общей базой в цепи положительной обратной связи вместо CR-цепочки включить трансформатор со встречным включением обмоток, то петлевой сдвиг фазы составит около 360°. Генератор станет почти идеальным. Чтобы уменьшить шунтирование контура каскадом и не внести дополнительного перекоса фазы, нужно применить частичное включение контура без дополнительного перекоса фазы через два симметричных отвода от катушки индуктивности. Такой генератор будет излучать одну частоту, то есть будет подобен монохроматорам в оптике, и будет иметь наибольший запас устойчивости по фазе (± 90°), что образно похоже на корабль плывущий без крена.

Применение

• Гетеродин в супергетеродинных радиоприёмниках, в телевизорах, в мобильных телефонах, в приёмопередатчиках и др.
• Генераторы в научных и медицинских приборах.

См. также

• Электронный усилитель
• Фильтр
• Автогенератор
• Генератор Мейснера (Генератор Армстронга)
• Генератор Хартли
• Генератор Колпитца
• Генератор Клаппа
• Генератор Вачкара
• Генератор Пирса (кварцевый)
• RC-генератор
• Критерий устойчивости Найквиста-Михайлова
• Измерительный генератор
• Гетеродин
• Стабильность частоты

Ссылки

• Шамшин И. Г., История технических средств коммуникации. Учеб. пособие., 2003. Дальневосточный Государственный Технический Университет.

1. ↑ http://logic-bratsk.ru/radio/ewb/ewb2/CHAPTER2/2-8/2-8-1/2-8-1.htm На рис.8.1.а) изображён генератор Мейснера, а не генератор Хартлея
2. ↑ http://radiomaster.ru/stati/radio/gen.php Рис.1.7 RC-генератор на транзисторе. Рис.1.8 RC-генератор с мостом Вина.
3. ↑ http://logic-bratsk.ru/radio/ewb/ewb2/CHAPTER2/2-8/2-8-1/2-8-1.htm Рис.8.9. RC-генератор с трёхзвенной фазосдвигающей цепочкой (а) и осциллограмма выходного сигнала (б)
4. ↑ http://historic.ru/books/item/f00/s00/z0000027/st054.shtml Радиотехника и радиофизика

• http://radiomaster.ru/stati/radio/gen.php Генераторы синусоидальных колебаний
• http://projects.org.ua/project/generators/generators.html Генераторы

Электронный генератор | это… Что такое Электронный генератор?

Электронный генератор

Электронные генераторы — большое множество устройств в радиотехнике и электронике (радиоэлектронике). Генератор представляет собой электронный усилитель охваченный цепью положительной обратной связи с фильтром.

Содержание 1 Виды электронных генераторов 1.1 Генераторы гармонических колебаний 2 История 3 Устойчивость генераторов 4 Фазовый анализ генератора Мейснера. 5 Фазовый анализ LC-генератора с СR положительной обратной связью 6 Применение 7 См. также 8 Ссылки

Виды электронных генераторов

• По форме выходного сигнала:
  • Синусоидальных, гармонических колебаний (сигналов) (генератор Мейснера, генератор Хартли (индуктивная трёхточка), генератор Колпитца (ёмкостная трёхточка) и др.)^[1]
  • Прямоугольных импульсов — мультивибраторы, тактовые генераторы
  • Функциональный генератор — прямоугольных, треугольных и синусоидальных импульсов
• По частотному диапазону:
  • Низкочастотные
  • Высокочастотные
• По принципу работы:
  • Стабилизированные кварцевым резонатором — Генератор Пирса
  • Блокинг-генераторы
  • LC-генераторы
  • RC-генераторы^[2][3]
• По назначению:
  • Генератор тактовых импульсов

Большинство генераторов являются преобразователями постоянного тока в переменный ток. Маломощные генераторы строят на однотактных усилительных каскадах. Более мощные однофазные генераторы строят на двухтактных (полумостовых) усилительных каскадах, которые имеют больший КПД и позволяют на транзисторах той же мощности построить генератор с приблизительно вдвое большей мощностью. Однофазные генераторы ещё большей мощности строят по четырёхтактной (полномостовой) схеме, которая позволяет приблизительно ещё вдвое увеличить мощность генератора. Ещё большую мощность имеют двухфазные и трёхфазные двухтактные (полумостовые) и четырёхтактные (полномостовые) генераторы. Мощные преобразователи называются силовыми инверторами и относятся к силовой электронике.

Генераторы гармонических колебаний

Блок схема генератора

Генератор (производитель) электрических колебаний представляет собой усилитель с положительной обратной связью. Усилитель с отрицательной обратной связью является дискриминатором (подавителем, активным фильтром). Усилитель генератора может быть как однокаскадным, так и многокаскадным.

Типовой график зависимости амплитуды выходного сигнала генератора от частоты

LC-генератор с перекрёстными связями на кольце из двух инверторов

Цепи положительной обратной связи выполняют две функции: сдвиг сигнала по фазе для получения петлевого сдвига близкого к n*2π и фильтра, пропускающего нужную частоту. Функции сдвига фазы и фильтра могут быть распределены на две составные части генератора — на усилитель и на цепи положительной обратной связи или целиком возложены на цепи положительной обратной связи. В цепи положительной обратной связи могут стоять усилители.

Необходимыми условиями для возникновения гармонических незатухающих колебаний являются:
1. петлевой сдвиг фазы равный n*360°±90°,
2. петлевое усиление >1,
3. рабочая точка усилительного каскада в середине диапазона входных значений.
Необходимость третьего условия.
Петлевой сдвиг фазы и в триггере и в генераторе равен около 360°.

Петлевое усиление в триггере почти вдвое больше, чем в генераторе, но триггер не генерирует, т.к. рабочие точки каскадов в триггере смещены на края диапазона входных значений и эти состояния в триггере устойчивы, а состояние со средней величиной входных значений — неустойчиво. Такой характеристикой обладает компаратор.
В гармоническом генераторе среднее состояние устойчивое, а отклонения от среднего состояния неустойчивые.

История

В 1887 году Генрих Герц на основе катушки Румкорфа изобрёл и построил искровой генератор электромагнитных волн.

В 1913 году Александр Мейснер (Германия) изобрёл электронный генератор Мейснера на ламповом каскаде с общим катодом с колебательным контуром в выходной (анодной) цепи с трансформаторной положительной обратной связью на сетку.^[4]

В 1914 году Эдвин Армстронг (США) запатентовал электронный генератор на ламповом каскаде с общим катодом с колебательным контуром во входной (сеточной) цепи с трансформаторной положительной обратной связью на сетку.

В 1915 году американский инженер из Western Electric Company Ральф Хартли, разработал ламповую схему известную как генератор Хартли, известную также как индуктивная трёхточечная схема («индуктивная трёхточка»). В отличие от схемы А. Мейсснера, в ней использовано автотрансформаторное включение контура. Рабочая частота такого генератора обычно выше резонансной частоты контура.

В 1919 году Эдвин Колпитц изобрёл генератор Колпитца на электронной лампе с подключением к колебательному контуру через ёмкостной делитель напряжения, часто называемый «ёмкостная трёхточка».

В 1932 году американец Гарри Найквист разработал теорию устойчивости усилителей, которая также применима и для описания устойчивости генераторов. (Критерий устойчивости Найквиста-Михайлова).

Позже было изобретено множество других электронных генераторов.

Устойчивость генераторов

Устойчивость генераторов складывается из двух составляющих: устойчивость усилительного каскада по постоянному току и устойчивость генератора по переменному току.

Фазовый анализ генератора Мейснера.

Генераторы «индуктивная трёхточка» и «ёмкостная трёхточка» могут быть построены как на инвертирующих каскадах (с общим катодом, с общим эмиттером), так и на неинвертирующих каскадах (с общей сеткой, с общим анодом, с общей базой, с общим коллектором).

Каскад с общим катодом (с общим эмиттером) сдвигает фазу входного сигнала на 180°. Трансформатор, при согласном включении обмоток, сдвигает фазу ещё на приблизительно 180°. Суммарный петлевой сдвиг фазы составляет приблизительно 360°. Запас устойчивости по фазе максимален и равен почти ± 90°. Таким образом генератор Мейснера относится, с точки зрения теории автоматического управления (ТАУ), к почти идеальным генераторам. В транзисторной технике каскаду с общим катодом соответствует каскад с общим эмиттером.

Фазовый анализ LC-генератора с СR положительной обратной связью

LC-генераторы на каскаде с общей базой наиболее высокочастотны, применяются в селекторах каналов почти всех телевизоров, в гетеродинах УКВ приёмников. Для гальванической развязки в цепи положительной обратной связи с коллектора на эмиттер стоит CR-цепочка, которая сдвигает фазу на 60°. Генератор работает, но не на частоте свободных колебаний контура, а на частоте вынужденных колебаний, из-за этого генератор излучает две частоты: большую — на частоте вынужденных колебаний и меньшую на частоте свободных колебаний контура. При первой итерации две частоты образуют четыре: две исходные и две суммарноразностные. При второй итерации четыре частоты производят ещё большее число суммарноразностных частот. В результате, при большом числе итераций получается целый спектр частот, который в приёмниках смешивается с входным сигналом и образует ещё большее число суммарноразностных частот. Затем всё это подаётся в блок обработки сигнала. Кроме этого, запас устойчивости работы по фазе этого генератора составляет +30°. Чтобы уменьшить шунтирование контура каскадом применяют частичное включение контура через ёмкостной делитель, но при этом происходит дополнительный перекос фазы. При одинаковых ёмкостях дополнительный перекос фазы составляет 45°. Суммарный петлевой сдвиг фазы 60°+45°=105° оказывается больше 90° и устройство попадает из области генераторов в область дискриминаторов, генерация срывается. Существует ряд формул для определения ёмкостей делителя, чтобы не сорвалась генерация, но запас устойчивости по фазе составляет менее 30°, что образно похоже на корабль плывущий с креном 60° и более градусов.

Генератор Мейснера на каскаде с общей базой, с частичным включением контура без перекоса фазы.

Если в «ёмкостной трёхточке» на каскаде с общей базой в цепи положительной обратной связи вместо CR-цепочки включить трансформатор со встречным включением обмоток, то петлевой сдвиг фазы составит около 360°. Генератор станет почти идеальным. Чтобы уменьшить шунтирование контура каскадом и не внести дополнительного перекоса фазы, нужно применить частичное включение контура без дополнительного перекоса фазы через два симметричных отвода от катушки индуктивности. Такой генератор будет излучать одну частоту, то есть будет подобен монохроматорам в оптике, и будет иметь наибольший запас устойчивости по фазе (± 90°), что образно похоже на корабль плывущий без крена.

Применение

• Гетеродин в супергетеродинных радиоприёмниках, в телевизорах, в мобильных телефонах, в приёмопередатчиках и др.
• Генераторы в научных и медицинских приборах.

См. также

• Электронный усилитель
• Фильтр
• Автогенератор
• Генератор Мейснера (Генератор Армстронга)
• Генератор Хартли
• Генератор Колпитца
• Генератор Клаппа
• Генератор Вачкара
• Генератор Пирса (кварцевый)
• RC-генератор
• Критерий устойчивости Найквиста-Михайлова
• Измерительный генератор
• Гетеродин
• Стабильность частоты

Ссылки

• Шамшин И. Г., История технических средств коммуникации. Учеб. пособие., 2003. Дальневосточный Государственный Технический Университет.

1. ↑ http://logic-bratsk.ru/radio/ewb/ewb2/CHAPTER2/2-8/2-8-1/2-8-1.htm На рис.8.1.а) изображён генератор Мейснера, а не генератор Хартлея
2. ↑ http://radiomaster.ru/stati/radio/gen.php Рис.1.7 RC-генератор на транзисторе. Рис.1.8 RC-генератор с мостом Вина.
3. ↑ http://logic-bratsk.ru/radio/ewb/ewb2/CHAPTER2/2-8/2-8-1/2-8-1.htm Рис.8.9. RC-генератор с трёхзвенной фазосдвигающей цепочкой (а) и осциллограмма выходного сигнала (б)
4. ↑ http://historic.ru/books/item/f00/s00/z0000027/st054.shtml Радиотехника и радиофизика

• http://radiomaster.ru/stati/radio/gen.php Генераторы синусоидальных колебаний
• http://projects.org.ua/project/generators/generators.html Генераторы

Электронный генератор | это… Что такое Электронный генератор?

Электронный генератор

Электронные генераторы — большое множество устройств в радиотехнике и электронике (радиоэлектронике). Генератор представляет собой электронный усилитель охваченный цепью положительной обратной связи с фильтром.

Содержание 1 Виды электронных генераторов 1.1 Генераторы гармонических колебаний 2 История 3 Устойчивость генераторов 4 Фазовый анализ генератора Мейснера. 5 Фазовый анализ LC-генератора с СR положительной обратной связью 6 Применение 7 См. также 8 Ссылки

Виды электронных генераторов

• По форме выходного сигнала:
  • Синусоидальных, гармонических колебаний (сигналов) (генератор Мейснера, генератор Хартли (индуктивная трёхточка), генератор Колпитца (ёмкостная трёхточка) и др.)^[1]
  • Прямоугольных импульсов — мультивибраторы, тактовые генераторы
  • Функциональный генератор — прямоугольных, треугольных и синусоидальных импульсов
• По частотному диапазону:
  • Низкочастотные
  • Высокочастотные
• По принципу работы:
  • Стабилизированные кварцевым резонатором — Генератор Пирса
  • Блокинг-генераторы
  • LC-генераторы
  • RC-генераторы^[2][3]
• По назначению:
  • Генератор тактовых импульсов

Большинство генераторов являются преобразователями постоянного тока в переменный ток. Маломощные генераторы строят на однотактных усилительных каскадах. Более мощные однофазные генераторы строят на двухтактных (полумостовых) усилительных каскадах, которые имеют больший КПД и позволяют на транзисторах той же мощности построить генератор с приблизительно вдвое большей мощностью. Однофазные генераторы ещё большей мощности строят по четырёхтактной (полномостовой) схеме, которая позволяет приблизительно ещё вдвое увеличить мощность генератора. Ещё большую мощность имеют двухфазные и трёхфазные двухтактные (полумостовые) и четырёхтактные (полномостовые) генераторы. Мощные преобразователи называются силовыми инверторами и относятся к силовой электронике.

Генераторы гармонических колебаний

Блок схема генератора

Генератор (производитель) электрических колебаний представляет собой усилитель с положительной обратной связью. Усилитель с отрицательной обратной связью является дискриминатором (подавителем, активным фильтром). Усилитель генератора может быть как однокаскадным, так и многокаскадным.

Типовой график зависимости амплитуды выходного сигнала генератора от частоты

LC-генератор с перекрёстными связями на кольце из двух инверторов

Цепи положительной обратной связи выполняют две функции: сдвиг сигнала по фазе для получения петлевого сдвига близкого к n*2π и фильтра, пропускающего нужную частоту. Функции сдвига фазы и фильтра могут быть распределены на две составные части генератора — на усилитель и на цепи положительной обратной связи или целиком возложены на цепи положительной обратной связи. В цепи положительной обратной связи могут стоять усилители.

Необходимыми условиями для возникновения гармонических незатухающих колебаний являются:
1. петлевой сдвиг фазы равный n*360°±90°,
2. петлевое усиление >1,
3. рабочая точка усилительного каскада в середине диапазона входных значений.
Необходимость третьего условия.
Петлевой сдвиг фазы и в триггере и в генераторе равен около 360°. Петлевое усиление в триггере почти вдвое больше, чем в генераторе, но триггер не генерирует, т.к. рабочие точки каскадов в триггере смещены на края диапазона входных значений и эти состояния в триггере устойчивы, а состояние со средней величиной входных значений — неустойчиво. Такой характеристикой обладает компаратор.
В гармоническом генераторе среднее состояние устойчивое, а отклонения от среднего состояния неустойчивые.

История

В 1887 году Генрих Герц на основе катушки Румкорфа изобрёл и построил искровой генератор электромагнитных волн.

В 1913 году Александр Мейснер (Германия) изобрёл электронный генератор Мейснера на ламповом каскаде с общим катодом с колебательным контуром в выходной (анодной) цепи с трансформаторной положительной обратной связью на сетку.^[4]

В 1914 году Эдвин Армстронг (США) запатентовал электронный генератор на ламповом каскаде с общим катодом с колебательным контуром во входной (сеточной) цепи с трансформаторной положительной обратной связью на сетку.

В 1915 году американский инженер из Western Electric Company Ральф Хартли, разработал ламповую схему известную как генератор Хартли, известную также как индуктивная трёхточечная схема («индуктивная трёхточка»). В отличие от схемы А. Мейсснера, в ней использовано автотрансформаторное включение контура. Рабочая частота такого генератора обычно выше резонансной частоты контура.

В 1919 году Эдвин Колпитц изобрёл генератор Колпитца на электронной лампе с подключением к колебательному контуру через ёмкостной делитель напряжения, часто называемый «ёмкостная трёхточка».

В 1932 году американец Гарри Найквист разработал теорию устойчивости усилителей, которая также применима и для описания устойчивости генераторов. (Критерий устойчивости Найквиста-Михайлова).

Позже было изобретено множество других электронных генераторов.

Устойчивость генераторов

Устойчивость генераторов складывается из двух составляющих: устойчивость усилительного каскада по постоянному току и устойчивость генератора по переменному току.

Фазовый анализ генератора Мейснера.

Генераторы «индуктивная трёхточка» и «ёмкостная трёхточка» могут быть построены как на инвертирующих каскадах (с общим катодом, с общим эмиттером), так и на неинвертирующих каскадах (с общей сеткой, с общим анодом, с общей базой, с общим коллектором).

Каскад с общим катодом (с общим эмиттером) сдвигает фазу входного сигнала на 180°. Трансформатор, при согласном включении обмоток, сдвигает фазу ещё на приблизительно 180°. Суммарный петлевой сдвиг фазы составляет приблизительно 360°. Запас устойчивости по фазе максимален и равен почти ± 90°. Таким образом генератор Мейснера относится, с точки зрения теории автоматического управления (ТАУ), к почти идеальным генераторам. В транзисторной технике каскаду с общим катодом соответствует каскад с общим эмиттером.

Фазовый анализ LC-генератора с СR положительной обратной связью

LC-генераторы на каскаде с общей базой наиболее высокочастотны, применяются в селекторах каналов почти всех телевизоров, в гетеродинах УКВ приёмников. Для гальванической развязки в цепи положительной обратной связи с коллектора на эмиттер стоит CR-цепочка, которая сдвигает фазу на 60°. Генератор работает, но не на частоте свободных колебаний контура, а на частоте вынужденных колебаний, из-за этого генератор излучает две частоты: большую — на частоте вынужденных колебаний и меньшую на частоте свободных колебаний контура. При первой итерации две частоты образуют четыре: две исходные и две суммарноразностные. При второй итерации четыре частоты производят ещё большее число суммарноразностных частот. В результате, при большом числе итераций получается целый спектр частот, который в приёмниках смешивается с входным сигналом и образует ещё большее число суммарноразностных частот. Затем всё это подаётся в блок обработки сигнала. Кроме этого, запас устойчивости работы по фазе этого генератора составляет +30°. Чтобы уменьшить шунтирование контура каскадом применяют частичное включение контура через ёмкостной делитель, но при этом происходит дополнительный перекос фазы. При одинаковых ёмкостях дополнительный перекос фазы составляет 45°. Суммарный петлевой сдвиг фазы 60°+45°=105° оказывается больше 90° и устройство попадает из области генераторов в область дискриминаторов, генерация срывается. Существует ряд формул для определения ёмкостей делителя, чтобы не сорвалась генерация, но запас устойчивости по фазе составляет менее 30°, что образно похоже на корабль плывущий с креном 60° и более градусов.

Генератор Мейснера на каскаде с общей базой, с частичным включением контура без перекоса фазы.

Если в «ёмкостной трёхточке» на каскаде с общей базой в цепи положительной обратной связи вместо CR-цепочки включить трансформатор со встречным включением обмоток, то петлевой сдвиг фазы составит около 360°. Генератор станет почти идеальным. Чтобы уменьшить шунтирование контура каскадом и не внести дополнительного перекоса фазы, нужно применить частичное включение контура без дополнительного перекоса фазы через два симметричных отвода от катушки индуктивности. Такой генератор будет излучать одну частоту, то есть будет подобен монохроматорам в оптике, и будет иметь наибольший запас устойчивости по фазе (± 90°), что образно похоже на корабль плывущий без крена.

Применение

• Гетеродин в супергетеродинных радиоприёмниках, в телевизорах, в мобильных телефонах, в приёмопередатчиках и др.
• Генераторы в научных и медицинских приборах.

См. также

• Электронный усилитель
• Фильтр
• Автогенератор
• Генератор Мейснера (Генератор Армстронга)
• Генератор Хартли
• Генератор Колпитца
• Генератор Клаппа
• Генератор Вачкара
• Генератор Пирса (кварцевый)
• RC-генератор
• Критерий устойчивости Найквиста-Михайлова
• Измерительный генератор
• Гетеродин
• Стабильность частоты

Ссылки

• Шамшин И. Г., История технических средств коммуникации. Учеб. пособие., 2003. Дальневосточный Государственный Технический Университет.

1. ↑ http://logic-bratsk.ru/radio/ewb/ewb2/CHAPTER2/2-8/2-8-1/2-8-1.htm На рис.8.1.а) изображён генератор Мейснера, а не генератор Хартлея
2. ↑ http://radiomaster.ru/stati/radio/gen.php Рис.1.7 RC-генератор на транзисторе. Рис.1.8 RC-генератор с мостом Вина.
3. ↑ http://logic-bratsk.ru/radio/ewb/ewb2/CHAPTER2/2-8/2-8-1/2-8-1.htm Рис.8.9. RC-генератор с трёхзвенной фазосдвигающей цепочкой (а) и осциллограмма выходного сигнала (б)
4. ↑ http://historic.ru/books/item/f00/s00/z0000027/st054.shtml Радиотехника и радиофизика

• http://radiomaster.ru/stati/radio/gen.php Генераторы синусоидальных колебаний
• http://projects.org.ua/project/generators/generators.html Генераторы

Лучшие электрические генераторы 2022 года

Мы можем получать доход от продуктов, доступных на этой странице, и участвовать в партнерских программах.

Автор Дэн Бергштейн

Обновлено 26 сентября 2022 г. , 12:37

Современные электрические генераторы обеспечат вам подключение к сети, когда это необходимо. Наша повседневная жизнь зависит от электричества, поэтому, когда электричество отключается, это может быть больше, чем просто неудобство; это может быть катастрофа. Бытовая техника не будет работать. Медицинское оборудование, такое как аппараты CPAP, не будет работать. И, что хуже всего, без электричества нет интернета. Электрические генераторы могут питать весь дом. Небольшой генератор может поддерживать работу приборов в доме на колесах. А электростанции с батарейным питанием, удобные для использования внутри помещений, обеспечивают яркое свечение ноутбуков и торшеров всю ночь. Независимо от того, в какой ситуации вы находитесь, правильный аварийный генератор предоставит вам варианты питания, необходимые для комфортного выживания. Если вы думаете о готовности к урагану, вы можете использовать его во время сильных штормов. Вы можете использовать его в кемпинге или на заднем дворе. Вы даже можете использовать лучший электрический генератор, чтобы мероприятие на открытом воздухе продолжалось всю ночь.

• Best For RVS: Westinghouse Outdoor Portable Generator
• Лучшие для ночной. Портативная электростанция Zero Yeti 200X
• Лучшее для малой бытовой техники: WEN 56203i Портативный инверторный генератор мощностью 2000 Вт

Как мы выбирали лучшие электрические генераторы

Чтобы начать поиск лучших электрических генераторов, мы изучили обзоры, рекомендации, провели пользовательское тестирование и провели тщательное исследование. Мы также взяли знания из других историй о генераторах, например, об инверторных генераторах, и применили их здесь.

На что обратить внимание при покупке лучших электрогенераторов

Электрические генераторы — сложные машины. Знание различных типов генераторов и принципов их работы гарантирует, что выбранный вами генератор или электростанция будет обеспечивать эффективную и безопасную электроэнергию в любое время и в любом месте.

Вам нужен газовый электрогенератор или аккумуляторный генератор?

Газовые генераторы могут быть большими и шумными, но мощными. Эти тяжелые звери превращают бензин в управляемое освещение, а это непростая задача. Газовые генераторы большего размера используются в качестве генераторов для всего дома и могут обеспечить эффективную резервную электроэнергию при отключении электроэнергии. Некоторые из них могут быть подключены к электричеству вашего дома для бесперебойной передачи энергии. Но генераторы для всего дома недешевы, и их часто должны устанавливать профессионалы. Небольшие портативные газогенераторы отлично подходят для поддержания работы основных приборов, таких как холодильники и кондиционеры, но им нужно место, чтобы выделять смертельный угарный газ. (Никогда не используйте их в помещении, даже в гараже с открытой дверью.)

Электрогенераторы, работающие от аккумуляторов, тем временем часто называют электростанциями, потому что они на самом деле не производят электричество, а просто хранят его. Они становятся все популярнее. Эти генераторы обеспечивают достаточное количество электроэнергии для телефонов, ноутбуков, телевизоров и других устройств, которые не так требовательны к мощности, как крупные бытовые приборы, такие как стиральные машины. Они дешевле, легче и гораздо более портативны, чем газовые генераторы. И их можно смело использовать внутри дома.

Если вам нужен только источник питания для зарядки гаджетов и связи с внешним миром, портативная электростанция, работающая от аккумуляторной батареи, — лучшее решение.

Понимание номинальной мощности резервного генератора

Глядя на статистику и характеристики даже самого простого генератора, можно сбить с толку. Два числа, которые нужно искать, — это рабочая мощность и импульсная или начальная мощность.

Под рабочей мощностью понимается мощность, необходимая для поддержания работы устройства. Поскольку большинству бытовых приборов требуется дополнительная мощность для запуска и набора скорости, генератор также указывает начальную мощность, чтобы показать, сколько сока вам нужно, чтобы все заработало.

Для всего домашнего генератора вам может понадобиться устройство мощностью до 8000 Вт. Он будет работать с большинством бытовой техники и необходимой электроники. Но если все, что вам нужно, это портативный генератор для зарядки устройств, вы можете выжить с генератором, который предлагает только 100 Вт.

Составьте список всех устройств, которые вы хотите запустить, если/когда отключится электричество. Используйте это как приблизительное руководство, чтобы предсказать, какая мощность вам понадобится. Дайте себе достаточно места для маневра, выбрав более мощный генератор.

Портативные электростанции часто указывают мощность в часах (Втч). Это означает, что если генератор рассчитан на 200 Втч, он может работать с 20-ваттным устройством в течение 10 часов. Имейте в виду, что указанные характеристики применимы только в том случае, если генератор полностью заряжен.

Обратите внимание на время зарядки и топливо для лучшего электрического генератора

Помимо выходной мощности, самое важное, на что следует обращать внимание в электрическом генераторе с батарейным питанием, — это время зарядки. Многие электростанции могут быть подключены к настенной или автомобильной розетке или использовать солнечные батареи для зарядки аккумулятора. Но это может занять время; 160-ваттной батарее для полной зарядки требуется не менее пяти часов постоянного питания от сети переменного тока. А когда произойдет бедствие, у вас не будет и пяти свободных часов. Если вы выбираете генератор с батарейным питанием, позаботьтесь о зарядке станции. Солнечные генераторы требуют еще больше времени. Планируйте соответственно.

Газогенераторам, конечно же, потребуется топливо. Многие из них можно заправлять стандартным бензином, но баллоны с пропаном прослужат дольше. Домашние генераторы и некоторые портативные газовые генераторы могут быть подключены к домашней газовой линии для получения надежного питания. Генераторы на природном газе более эффективны и более экологичны, чем бензиновые генераторы. Какой бы источник топлива вы ни использовали, запаситесь им и будьте готовы к любой погоде.

Действительно ли портативные электрические генераторы портативны?

Даже если газогенератор рекламируется как портативный, для его маневрирования может потребоваться некоторая мускульная сила. Эти газогенераторы могут весить сотни фунтов, и даже с колесами и ручками тащить их в походы может быть изнурительно.

Электростанции с батарейным питанием более портативны и весят менее 20 фунтов. Дорожные генераторы могут весить всего два фунта и иметь достаточную мощность, чтобы зарядить телефон почти десять раз.

Что такое инвертор мощности и чем он полезен?

Инверторный генератор потребляет энергию постоянного тока, преобразует ее в мощность переменного тока, а затем снова преобразует в мощность постоянного тока. Почему туда-сюда? Проще говоря, мощность будет более стабильной и эффективной при преобразовании постоянного тока в переменный и обратно в постоянный. Это идеально подходит для чувствительной электроники, такой как ноутбуки. Нестабильное питание или скачки напряжения могут нанести ущерб высокотехнологичным устройствам. Чистая выходная мощность инверторного генератора безопаснее. Недостаток: инверторные генераторы стоят дороже, чем стандартные газовые генераторы. Но они также тише, чем газовые генераторы, и более эффективны, поэтому они могут стоить своих денег.

Наконец, шум также является важным параметром для газогенераторов. Громкие генераторы, извергающие 90 децибел, могут испортить мероприятие на открытом воздухе. Электростанции с батарейным питанием бесшумны, потому что у них нет двигателя, но им также не хватает большой выходной мощности газовых генераторов.

Сначала выберите тип генератора, который вам нужен (газовый или аккумуляторный/солнечный), а затем найдите генератор, который обеспечивает достаточное количество электроэнергии для ваших нужд. Вы хотите запитать весь дом или только iPhone? Лучший электрический генератор будет правильного размера по правильной цене.

Лучшее решение для жилых автофургонов: Портативный генератор Westinghouse Outdoor

Наружное силовое оборудование Westinghouse

Проверить цену

Почему он попал в число лучших: Зарядите свой холодильник или автофургон этим генератором, который идеально подходит по мощности и стоимости.

Характеристики

• Вес: 109 фунтов.
• Вт: 3600 Вт
• часов питания: 14 часов на 1000 Вт
• Количество розетки: 4

ПРОФИЯ

• Слегка
• «Just-Right».

Минусы

• Тяжелый

Газовый генератор Westinghouse предлагает 3600 рабочих ватт, что более чем достаточно для бытовой техники, гаджетов и освещения. Он может работать на бензине или пропане, и вы получите 14 часов работы на полном баке при мощности около 1000 Вт. Он находится посредине вариантов с точки зрения выходной мощности и стоимости, не слишком маленький и не слишком дешевый, не слишком мощный и не слишком дорогой. Он готов к вилкам и розеткам для кемперов и жилых автофургонов. Хотя его нельзя использовать в качестве генератора для всего дома, если дом небольшой, он предназначен для обеспечения резервного питания нескольких избранных бытовых приборов, таких как холодильники и тепловые насосы. Он легко запускается, а Westinghouse производит надежные генераторы, которые работают именно тогда, когда это необходимо.

Лучшее решение для ночных экстренных ситуаций: Портативная электростанция Jackery Explorer 1000

Почему она стала хитом: Этот легкий и мощный генератор позволяет всем оставаться на связи во время работы холодильника.

Технические характеристики

• Вес: 22 фунта.
• Мощность: 1000 Вт
• Мощность в часах: 65 часов и более
• Количество розеток: 3

Pros

• Легко для перевозки
• оказывает меньшее влияние на окружающую среду
• Надежный
• можно заряжать с помощью Solar Power

CONS

• Excending

33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333. . мощный источник электроэнергии и отличная замена газовому аварийному генератору. При полной зарядке аккумуляторная батарея мощностью 1000 Вт может обеспечить работу ноутбука более 24 часов, а мини-холодильника — 9 часов.часы. Он идеально подходит для обеспечения безопасности всех и всего, что подключено во время ночного отключения электроэнергии. Его также легко брать с собой в походы, ведь он весит всего 22 фунта. Его можно подключить к солнечным батареям (не входят в комплект), но, как и в случае с большинством солнечных генераторов, для зарядки требуется некоторое время — около 7 часов прямого солнечного света, чтобы получить 80-процентную мощность. Это не самая дешевая электростанция, но вы платите за дополнительные ватт-часы. Для семей в темную, ненастную ночь это надежное защитное снаряжение.

Лучшее для СИПАП-аппаратов: Портативная электростанция Flashfish

Почему он попал в топ: Дышите спокойно, зная, что этот генератор может поддерживать работу СИПАП-аппарата в течение двух ночей.

Технические характеристики

• Вес: 4,08 фунта.
• Мощность: 200 Вт
• Мощность в часах: До 30 часов в зависимости от устройства
• Количество розеток: Одна

4 Pros

15

• можно заряжать через солнечную энергию
• Тихий
• Легкий вес

CONS

• только для более мелких устройств, которые требуют меньшей силы

. ночью. Большинство дыхательных аппаратов CPAP работают от 40 до 60 Вт. Портативная электростанция Flashfish может обеспечить работу вашего дыхательного аппарата в течение как минимум двух ночей при полной зарядке. Это электростанция с меньшей мощностью, поэтому не рассчитывайте, что электроинструменты или фены будут работать от 200-ваттного генератора. Электростанция тихая, что является еще одним плюсом для качественного здорового сна, и весит всего пять фунтов, что делает ее идеальной для путешествий и кемпинга. Для дыхательных аппаратов при апноэ во сне или просто для полной зарядки iPhone эта маленькая электростанция отлично справляется со своей задачей.

Подходит для устройств: Портативная электростанция Goal Zero Yeti 200X

Почему она попала в топ: Оставайтесь на связи, когда отключается электричество, с помощью этого мощного портативного генератора.

Технические характеристики

• Вес: 5 фунтов.
• Мощность: 200 Вт
• Время работы: До 42 часов в зависимости от устройства
• Количество розеток: Одна

4 Pros

15

• Легкий вес
• Quick to заряжается по сравнению с другими генераторами
• можно заряжать с помощью Solar Power

Cons

• Приличные на заряженных устройствах

. Power Station ithi. Это отличный инструмент для зарядки и использования портативной электроники, такой как ноутбуки (50 Втч) и камеры GoPro (5 Втч). Он имеет одну розетку переменного тока, 2 порта USB-A и 2 порта USB-C. Генератор Yeti заряжается до полной мощности примерно за пять часов при подключении к розетке и около 2 часов при подключении к автомобилю. Он легче, весит чуть менее 5 фунтов, но не может зарядить всю кабину. Это хороший выбор для поддержания гаджетов в рабочем состоянии в течение 12 часов и более. И он может питать маршрутизатор в течение 8 часов, а это означает, что вы можете оставаться в сети, когда электричество отключено.

Лучше всего подходит для небольших бытовых приборов: WEN 56203i Портативный инверторный генератор мощностью 2000 Вт

Почему он попал в число лучших: Вам не нужно платить большие деньги за электропитание кофеварки, мини-холодильника или микроволновой печи, когда питание отключено. вне.

Характеристики

• Вес: 39 фунтов.
• Мощность: 2000 Вт
• Мощность в часах: 7 часов работы при половинной нагрузке
• Количество розеток: Два

Pros

• Недорогие
• могут держать мини-холодильник, заряженный около 10 часов
• Eco Mode и отключение топлива

CONS

. Не сравниваемые. к другим генераторам аналогичной мощности

Heavy

Этот небольшой недорогой инверторный генератор весом 39 фунтов представляет собой простой и эффективный способ добавить мощность в любом месте для дневных поездок или ночных аварийных ситуаций. При цене менее 400 долларов этот дешевый газовый генератор на удивление способен питать 800-ваттные электроприборы. Это мощнее, чем у большинства аккумуляторных станций в списке, но дешевле, чем большие, сверхмощные газовые генераторы. Он не может обеспечить электроэнергией весь дом, но он хорош для работы мини-холодильника и освещения в течение десяти и более часов. Этот генератор — дешевое аварийное устройство, которое поможет вам пережить бурную ночь.

Часто задаваемые вопросы

В: Генератор какой мощности мне нужен для питания дома?

Для питания дома вам потребуется не менее 4000 Вт электроэнергии. Это будет работать без особых проблем с основными приборами и электроникой. Но для полноценного домашнего генератора вам может понадобиться до 8000 Вт. Эти генераторы природного газа могут работать со всеми источниками света, системами отопления/охлаждения и бытовой техникой в ​​доме среднего размера. Они не будут дешевыми, но они обеспечивают надежную энергию и могут подключаться к существующей линии природного газа в вашем доме. Если все, что вам нужно, это блок питания для электроники, такой как ноутбуки или аппараты CPAP, вам потребуется всего около 200 Вт, чтобы продержаться несколько ночей. Размер генератора зависит от того, что вы хотите использовать. Фены и блендеры известны своей высокой мощностью. Мини-холодильникам и электрическим грилям ​​не потребуется столько энергии.

В: Какой тип генератора наиболее эффективен?

Генераторы природного газа наиболее эффективны для питания всего дома. Бензиновые и пропановые генераторы являются наиболее эффективными для RV. Но для поддержания работы телевизоров и компьютеров наиболее эффективным источником питания будет перезаряжаемая электростанция, такая как Jackery Portable Power Station Explorer 1000. Эти простые в использовании электростанции обеспечивают работу телефонов и планшетов без сжигания топлива. Они также бесшумны и безопасны для использования в помещении.

В: Как выбрать электрогенератор?

Выберите электрогенератор, рассмотрев все варианты. Газовые генераторы являются стандартным способом обеспечения энергией беспомощных, но дым, вес и шум не позволяют этим большим двигателям быть домашними источниками питания или хорошими портативными генераторами для кемпинга. Электрические перезаряжаемые электростанции обеспечивают меньшую мощность, но безопасны и идеально подходят для ноутбуков, телевизоров, телефонов и другой электроники. И если вы хотите, чтобы генератор для всего дома был резервным источником питания для всех приборов, вам понадобится генератор на природном газе мощностью 8000 Вт. Тип электрогенератора, который вам нужен, зависит от того, что вам нужно, чтобы продолжать работать, когда отключится электричество.

Заключительные мысли о лучших электрических генераторах

Лучший генератор — это мощный ресурс, надежный и эффективный. Размер и тип электрического генератора будут варьироваться в зависимости от того, как вы хотите его использовать. Большие газовые генераторы отлично подходят для больших приборов. Электростанции отлично подходят для небольших устройств. А генераторы природного газа отлично подходят для обеспечения бесперебойной работы всего дома. Какой бы генератор или источник питания вы ни выбрали, убедитесь, что он готов к работе, когда вам это нужно, — это означает, что он должен быть заправлен топливом или держать аккумулятор заряженным. Лучший электрогенератор может быть мощным ресурсом при правильном использовании.

Products :: PLATT ELECTRIC SUPPLY

1,613,457 Found

Power Distribution

(46,624)

Lighting, Lighting Controls

(44,324)

Tools, Testing, & Meters

(40,283)

Fittings

(30 594)

Соединители, обжимы и заделка

(29 263)

Провода, кабели и шнуры

(28 581)

Управление и автоматика

(27 165) Коробки и корпуса

5

(23,203)

Проводные устройства

(20 023)

Conduit, Duct, & Raceway

(13,447)

Данные, видео и аудио

(12,156)

Fasteners

(11,605)

(11,605)

(11,605)

(11,6502 (12,156)

. Лампы, лампы, и балласты

(9 246)

Огрев и вентиляция

(6 287)

Мотор

(3 260)

Солнечная и чистая энергия

(3129)

.0005

(2 803)

Утилиты

(790)

В наличии только

Сортировка на:

Соответствие

Несколько

34E EMT Conduit, 3/4, сталь, 10 ‘

Элемент # # : 0065970

CAT #: 34E

UPC: 091111020025

^$ 1,37 фута

По всей компании:

743 875 в наличии

Сделано в США

Несколько

Трубка 12E EMT, 1/2 дюйма, сталь, 10 футов

Артикул №: 0065867

Кат. номер: 12E

UPC: 091111020018

³ $ 0,0480 По всей компании:

903 799 в наличии

Hubbell-Raco

232 4-дюймовая квадратная коробка, сварная, глубина 2-1/8″, выбивные отверстия 1/2 и 3/4″, сталь

Артикул №: 0052181

Кат. UPC: 050169

5

^$ 7,70 шт.

По всей компании:

27 604 В наличии

Несколько

122NMBGX250C NM -B — 12/2 Сплошная медь желтая

Предмет №: 0062408

CAT #: 122NMBGX250C

UPC: 048243163052

^{atc: 048243163052}

^$ 081053143143163052

^$ 0815143143163052

^$ 0515143163052

. По всей компании:

2 728 570 в наличии

Appleton

4SDEK 4-дюймовая квадратная коробка, сварная, металлическая, глубина 2-1/8 дюйма

Артикул №: 0518464

Кат. №: 4SDEK

UPC: 687855771264

^$ 5,29 шт.

По всей компании:

31 551 В наличии

Eaton

BR120 Breaker, 20A, 1P, 120/240V, 10 KAIC

Пункт №: 0006351

Cat #: BR120

UPC: 786676362108

. Позвоните в цену

36362108

. По всей компании:

0 в наличии

Несколько

142NMBGX250C NM-B-14-2 Сплошная медь белая 250 ‘

Предмет №: 0062414

CAT #: 142NMBGX250C

UPC: 048243163007

^{atc: 048243163007}

^$ 081081053153163007

^$ 08108313163007

080802. 081053163007
0808. 081.1081. 048243163007. По всей компании:

3 744 730 в наличии

Leviton

GFTR1-W Противовзломная розетка GFCI, 15 А, 125 В, белая

Артикул №: 0140557

Кат.0005

^$ 27,80 шт.

По всей компании:

10 676 В складе

Несколько

2LN Locknut, 2 «, цинковая сталь

Предмет №: 0065918

Cat #: 2LN

UPC: 781002123064

^$ 1. 27 EA

^{долл. По всей компании:}

12 259 в наличии

Leviton

T5320-W Дуплексная розетка с защитой от несанкционированного доступа, 15А, 125В, белая

Артикул №: 0733033

Номер по каталогу: T5320-W

UPC: 078477381618

^$ 1,92 шт.

По всей компании:

0 В складе

ILSCO

CGRC-58 Зажидок стержня, диаметр: 5/8 «, 10 AWG до 2 AWG, бронза

Пункт №: 0320772

Cat #: CGRC-58

UPC: 7836697697999000

: 783667999

: 78366799

: 783667999005

: 783667999002

: 7836679

$ 4,27 ШТ

По всей компании:

12 435 в наличии

Сделано в США

Power-Strut

PS 200 EH 10′ PGAL Strut — удлиненные отверстия, сталь, предварительно оцинкованная, 1-5/8″ x 1-5/8″ x 10′

Артикул #: 0157435

CAT # : PS 200 EH 10′ PGAL

UPC: 702316501027

^$ 10,58 футов

По всей компании:

0 в наличии

Несколько

588GGR 5/8″ Оцинкованный заземляющий стержень

Артикул №: 0050543

Кат. номер: 588GGR

UPC: 782856306481

^$ 23,76 шт.

По всей компании:

18 443 in stock

Multiple

122MCAGX250 12/2 w/Ground, MC, Aluminum Armor, Solid

Item #: 0013179

CAT #: 122MCAGX250

UPC: 077680228987

^$ 0.93 FT

По всей компании:

1 219 875 в наличии

Сделано в США

Leviton

88003 Duplex Pultclecle, 1-Gang, Thermoset, White

Предмет №: 0066765

CAT #: 88003

UPC: 078477086933

^$ 0.577086933

^$ 0,577086933

^$ 0,577086933

^{atc: 078477086933}

^{atc: 078477086933}

0 $ . По всей компании:

100 563 в наличии

Hubbell-Raco

5320-0 Погодостойкая коробка, 1 группа, (3) выхода 1/2 дюйма, глубина 2 дюйма, литой алюминий

Артикул №: 0339380

Кат. №: 5320-0

UPC: 050169532003

^$ 10,95 шт.

По всей компании:

0 на складе

Страница 1 из 99+

Более 1 613 457 Найдено

Электрический генератор — Энциклопедия Нового Света

Электрический генератор представляет собой устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую, обычно используя электромагнитную индукцию. Источником механической энергии может быть поршневой или турбинный паровой двигатель, вода, проходящая через турбину или водяное колесо, двигатель внутреннего сгорания, ветряная турбина, рукоятка или любой другой источник механической энергии.

Содержание

• 1 Исторические события
  • 1.1 Фарадей
  • 1.2 Динамо
  • 1.3 Динамо Джедлика
  • Динамо-машина 1,4 грамма
• 2 концепции
• 3 Терминология
• 4 Максимальная мощность
• 5 Маломощный
• 6 Двигатель-генератор
  • 6. 1 Среднеразмерный стационарный двигатель-генератор
• 7 патентов
• 8 См. также
• 9 Ссылки
• 10 Внешние ссылки
• 11 кредитов

Сегодня генераторы используются во многих различных машинах и привели к многим современным достижениям. В будущем мы можем увидеть, как электрические генераторы станут меньше с большей мощностью. Однако в какой-то момент они могут устареть, если электрическая энергия вырабатывается напрямую из альтернативного источника энергии.

Портативный генератор, вид сбоку с бензиновым двигателем.

Исторические события

До того, как была открыта связь между магнетизмом и электричеством, генераторы использовали электростатические принципы. В машине Вимшерста использовалась электростатическая индукция или «влияние». Генератор Ван де Граафа использует любой из двух механизмов:

• Перенос заряда с высоковольтного электрода
• Заряд, создаваемый трибоэлектрическим эффектом при разделении двух изоляторов (ремень сходит с нижнего шкива).

Электростатические генераторы используются для научных экспериментов, требующих высокого напряжения. Из-за сложности изолирования машин, вырабатывающих очень высокие напряжения, электростатические генераторы изготавливаются только с малой номинальной мощностью и никогда не используются для выработки промышленно значимых количеств электроэнергии.

Фарадей

В 1831-1832 годах Майкл Фарадей обнаружил, что между концами электрического проводника, который движется перпендикулярно магнитному полю, возникает разность потенциалов. Он также построил первый электромагнитный генератор, названный «диском Фарадея», тип униполярного генератора, использующий медный диск, вращающийся между полюсами подковообразного магнита. Он производил небольшое постоянное напряжение и большой ток.

Динамо

Динамо был первым электрическим генератором, способным поставлять электроэнергию для промышленности. Динамо использует электромагнитные принципы для преобразования механического вращения в переменный электрический ток. Динамо-машина состоит из стационарной конструкции, создающей сильное магнитное поле, и набора вращающихся обмоток, вращающихся в этом поле. На небольших машинах магнитное поле может создаваться постоянным магнитом; более крупные машины имеют магнитное поле, создаваемое электромагнитами.

Первое динамо, основанное на принципах Фарадея, было построено в 1832 году французским мастером Ипполитом Пикси. В нем использовался постоянный магнит, который вращался с помощью рукоятки. Вращающийся магнит был расположен так, что его северный и южный полюса проходили через кусок железа, обмотанного проволокой. Пикси обнаружил, что вращающийся магнит производит импульс тока в проводе каждый раз, когда полюс проходит через катушку. Кроме того, северный и южный полюса магнита индуцировали токи в противоположных направлениях. Добавив коммутатор, Pixii смогла преобразовать переменный ток в постоянный.

В отличие от диска Фарадея, в движущихся обмотках динамо-машины можно использовать множество последовательно соединенных витков провода. Это позволяет напряжению на клеммах машины быть выше, чем может производить диск, так что электрическая энергия может подаваться при удобном напряжении.

Связь между механическим вращением и электрическим током в динамо-машине обратима; принципы работы электродвигателя были открыты, когда было обнаружено, что одна динамо-машина может приводить во вращение вторую взаимосвязанную динамо-машину, если через нее проходит ток.

Динамо-машина Джедлика

В 1827 году Аниос Джедлик начал экспериментировать с электромагнитными вращающимися устройствами, которые он назвал электромагнитными автороторами. В прототипе однополюсного электростартера (законченном между 1852 и 1854 гг.) как неподвижная, так и вращающаяся части были электромагнитными. Он сформулировал концепцию динамо-машины как минимум за 6 лет до Сименса и Уитстона. Суть концепции заключается в том, что вместо постоянных магнитов два электромагнита, расположенные напротив друг друга, создают магнитное поле вокруг ротора.

Динамо-машина Gramme

Обе эти конструкции страдали от одной и той же проблемы: они индуцировали «всплески» тока, за которыми не следовал ни один из них. Антонио Пачинотти, итальянский ученый, исправил это, заменив вращающуюся катушку на тороидальную, которую он создал, обернув железное кольцо. Это означало, что какая-то часть катушки постоянно проходила мимо магнитов, сглаживая ток. Зеноб Грамм повторно изобрел эту конструкцию несколько лет спустя при проектировании первых коммерческих электростанций, которые работали в Париже в 1870-х годах. Его конструкция теперь известна как динамо-машина Грамма. С тех пор были сделаны различные версии и улучшения, но основная концепция вращающейся бесконечной петли проволоки остается в основе всех современных динамо-машин.

Понятия

Генератор двигает электрический ток, но не создает электрического заряда, который уже присутствует в токопроводящем проводе его обмоток. Это чем-то похоже на водяной насос, который создает поток воды, но не создает саму воду.

Существуют и другие типы электрических генераторов, основанные на других электрических явлениях, таких как пьезоэлектричество и магнитогидродинамика. Конструкция динамо-машины аналогична конструкции электродвигателя, и все распространенные типы динамо-машин могут работать как двигатели.

Терминология

Части динамо-машины или сопутствующего оборудования могут быть выражены либо в механических, либо в электрических терминах. Хотя эти два набора терминов четко разделены, они часто используются взаимозаменяемо или в комбинациях, включающих один механический термин и один электрический термин. Это вызывает большую путаницу при работе с составными машинами, такими как бесщеточный генератор переменного тока, или при разговоре с людьми, которые привыкли работать с машиной, конфигурация которой отличается от той, к которой привык говорящий.

Механический
Ротор: Вращающаяся часть генератора переменного тока, генератора, динамо-машины или двигателя.
Статор: Неподвижная часть генератора переменного тока, генератора, динамо-машины или двигателя.


Электрооборудование
Якорь: Компонент генератора переменного тока, генератора, динамо-машины или двигателя, производящий энергию. Якорь может быть как на роторе, так и на статоре.
Поле: Составляющая магнитного поля генератора переменного тока, генератора, динамо-машины или двигателя. Поле может быть либо на роторе, либо на статоре и может быть либо электромагнитом, либо постоянным магнитом.


Максимальная мощность

Теорема о максимальной мощности применима к генераторам так же, как и к любому источнику электроэнергии. Эта теорема утверждает, что максимальную мощность можно получить от генератора, сделав сопротивление нагрузки равным сопротивлению генератора. Однако в этом случае эффективность передачи энергии составляет всего 50 процентов, а это означает, что половина вырабатываемой энергии теряется в виде тепла внутри генератора. По этой причине практические генераторы обычно рассчитаны не на максимальную выходную мощность, а на более низкую выходную мощность, где эффективность выше.

Маломощный

Ранние автомобили, как правило, использовали генераторы постоянного тока с электромеханическими регуляторами. Они не были особенно надежными или эффективными, и теперь их заменили генераторы переменного тока со встроенными цепями выпрямителя. Они питают электрические системы автомобиля и заряжают аккумулятор после запуска. Номинальная выходная мощность обычно находится в диапазоне 50–100 А при 12 В, в зависимости от расчетной электрической нагрузки внутри автомобиля — некоторые автомобили теперь оснащены усилителем рулевого управления с электроприводом и кондиционером, что создает высокую нагрузку на электрическую систему. Коммерческие автомобили, скорее всего, будут использовать 24 В, чтобы обеспечить достаточную мощность на стартере для запуска большого дизельного двигателя без необходимости использования чрезмерно толстых кабелей. В автомобильных генераторах обычно не используются постоянные магниты; они могут достигать эффективности до 90 процентов в широком диапазоне скоростей за счет управления напряжением возбуждения. В генераторах мотоциклов часто используются статоры с постоянными магнитами, изготовленные из редкоземельных магнитов, поскольку их можно сделать меньше и легче, чем другие типы.

Некоторые из самых маленьких обычно используемых генераторов используются для питания велосипедных фонарей. Как правило, это генераторы переменного тока с постоянными магнитами на 0,5 А, обеспечивающие мощность 3–6 Вт при напряжении 6 или 12 В. При питании от водителя эффективность имеет первостепенное значение, поэтому они могут включать в себя редкоземельные магниты и разработаны и изготовлены с большим точность. Тем не менее, максимальный КПД лучших из этих генераторов составляет всего около 60 процентов (обычно 40 процентов) из-за использования постоянных магнитов. Чтобы вместо этого использовать управляемое электромагнитное поле, потребуется батарея, что неприемлемо из-за ее веса и габаритов.

Парусные яхты могут использовать водяной или ветряной генератор для подзарядки батарей. Небольшой пропеллер, ветряная турбина или крыльчатка соединены с маломощным генератором переменного тока и выпрямителем для подачи тока до 12 А при типичных крейсерских скоростях.

Двигатель-генератор

Двигатель-генератор радиостанции (Дюбендорфский музей военной авиации). Генератор работал только при отправке радиосигнала (приемник мог работать от аккумулятора)

Ручной электрогенератор радиостанции (Дюбендорфский музей военной авиации)

Двигатель-генератор представляет собой комбинацию электрического генератора и двигателя, смонтированных вместе в единое целое. Эта комбинация также называется генераторной установкой или генераторной установкой . Во многих контекстах двигатель считается само собой разумеющимся, и комбинированный блок называется просто генератором .

Помимо двигателя и генератора, двигатели-генераторы обычно включают в себя топливный бак, регулятор частоты вращения двигателя и регулятор напряжения генератора. Многие агрегаты оснащены аккумулятором и электростартером. Резервные энергоблоки часто включают в себя систему автоматического запуска и автоматический переключатель для отключения нагрузки от общего источника питания и подключения ее к генератору.

Двигатели-генераторы производят электроэнергию переменного тока, которая используется в качестве замены электроэнергии, которую в противном случае можно было бы приобрести на коммунальной электростанции. Напряжение генератора (вольты), частота (Гц) и мощность (ватты) выбираются в соответствии с нагрузкой, которая будет подключена. Доступны как однофазные, так и трехфазные модели. В США доступно всего несколько моделей портативных трехфазных генераторов. Большинство доступных портативных устройств питаются только от одной фазы, а большинство производимых трехфазных генераторов представляют собой крупные генераторы промышленного типа.

Двигатели-генераторы доступны в широком диапазоне мощностей. К ним относятся небольшие портативные устройства, которые могут обеспечивать мощность в несколько сотен ватт, устройства, устанавливаемые на ручную тележку, как показано на рисунке выше, которые могут обеспечивать мощность в несколько тысяч ватт, а также стационарные или устанавливаемые на прицепе устройства, которые могут обеспечивать мощность более миллиона ватт. Меньшие агрегаты, как правило, используют в качестве топлива бензин (бензин), а более крупные используют различные виды топлива, включая дизельное топливо, природный газ и пропан (жидкий или газообразный).

При использовании двигателей-генераторов необходимо учитывать качество вырабатываемой ими электрической волны. Это особенно важно при работе чувствительного электронного оборудования. Кондиционер питания может принимать прямоугольные волны, генерируемые многими двигателями-генераторами, и сглаживать их, пропуская их через батарею в середине цепи. Использование инвертора вместо генератора также может генерировать чистые синусоидальные волны. Доступно несколько бесшумных инверторов, которые производят чистые синусоидальные волны, подходящие для использования с компьютерами и другой чувствительной электроникой, однако некоторые недорогие инверторы не производят чистых синусоидальных волн и могут повредить определенное электронное зарядное оборудование.

Двигатели-генераторы часто используются для подачи электроэнергии в местах, где электроэнергия недоступна, и в ситуациях, когда электроэнергия требуется только временно. Небольшие генераторы иногда используются для питания электроинструментов на строительных площадках. Установленные на прицепе генераторы обеспечивают электроэнергией освещение, аттракционы и т. д. для передвижных карнавалов.

Резервные электрогенераторы устанавливаются на постоянной основе и находятся в состоянии готовности к подаче электроэнергии на критические нагрузки во время временных перерывов в электроснабжении. Больницы, объекты связи, канализационные насосные станции и многие другие важные объекты оснащены резервными генераторами электроэнергии.

Малые и средние генераторы особенно популярны в странах третьего мира в качестве дополнения к энергосистеме, которая часто ненадежна. Установленные на прицепе генераторы можно буксировать в районы стихийных бедствий, где временно отключено электроснабжение.

Генератор также может приводиться в действие мускульной силой человека (например, в оборудовании полевых радиостанций).

Стационарный двигатель-генератор среднего размера

Изображенный здесь стационарный двигатель-генератор среднего размера представляет собой установку мощностью 100 кВА, вырабатывающую 415 В при токе около 110 А на фазу. Он оснащен 6,7-литровым двигателем Perkins Phaser 1000 Series с турбонаддувом и потребляет около 27 литров топлива в час при 400-литровом баке. Стационарные генераторы, используемые в США, используются мощностью до 2800 кВт. Эти дизельные двигатели работают в Великобритании на красном дизеле и вращаются со скоростью 1500 об/мин. Это производит мощность на частоте 50 Гц, которая используется в Великобритании. В районах, где частота сети составляет 60 Гц (США), генераторы вращаются со скоростью 1800 об/мин или другой, даже кратной 60. Дизель-генераторные установки, работающие на максимальной эффективности, могут производить от 3 до 4 киловатт-часов электроэнергии на каждый литр. израсходованного дизельного топлива, с более низким КПД при частичной нагрузке.

Большой дизельный генератор Perkins производства F&G Wilson Engineering Ltd., вид сбоку. Это установка мощностью 100 кВА.

Патенты

• Патент США 222,881 (PDF) — Магнитоэлектрические машины: основная динамо-машина постоянного тока Томаса Эдисона. Прозвище устройства было « длинноногая Мэри-Энн ». Это устройство имеет большие биполярные магниты. Это неэффективно.
• Патент США 373,584 (PDF) — Динамо-электрическая машина : усовершенствованная динамо-машина Эдисона, включающая дополнительную катушку и использующая силовое поле.
• Патент США 359748 (PDF) — Динамо-электрическая машина — конструкция Николы Теслы асинхронного двигателя/генератора переменного тока.
• Патент США 406968 (PDF) — Динамо-электрическая машина — «Униполярная» машина Теслы (т. е. диск или цилиндрический проводник, установленный между магнитными полюсами и приспособленный для создания однородного магнитного поля).
• Патент США 417794 (PDF) — Якорь для электрических машин — Принципы конструкции якоря Tesla для электрических генераторов и двигателей. (Относится к номерам патентов US327797, US292077 и GB9013.)
• Патент США 447920 (PDF) — Способ эксплуатации дуговых ламп — генератор переменного тока Теслы с высокочастотными колебаниями (или пульсациями) над уровнем слышимости.
• Патент США 447921 (PDF) — Генератор переменного электрического тока — генератор Теслы, производящий 15000 колебаний в секунду или более.

См. также

• Генератор
• Солнечная батарея
• Ветряная мельница

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

• Boldea, Ion. 2005. Генераторы синхронные (Электроэнергетика) . Оттава, Онтарио, Канада: Публикации CRC. ISBN 084935725X.
• Симойнс, М. Годой и Ф. А. Фаррет. 2004. Системы возобновляемой энергии: проектирование и анализ с помощью асинхронных генераторов . Оттава, Онтарио, Канада: Публикации CRC. ISBN 0849320313.
• Гилл, Пол. 1997. Техническое обслуживание и испытания электроэнергетического оборудования (Электроэнергетика, 4) . Оттава, Онтарио, Канада: Публикации CRC. ISBN 0824799070.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 18 сентября 2017 г.

• Ночник с питанием от хомяка
• Простой генератор
• [http://www1.electusdistribution.com.au/images_uploaded/impmatch.pdf «Impedance

Credits

New World Encyclopedia авторы и редакторы переписали и дополнили статью Wikipedia в соответствии с Энциклопедия Нового Света стандартов. Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.