Генератор из двигателя. Создание генератора из электродвигателя: пошаговая инструкция

Как превратить электродвигатель в генератор. Какие двигатели подходят для переделки. Какие детали и инструменты потребуются. Пошаговый процесс переделки двигателя в генератор. Меры безопасности при работе.

Выбор подходящего электродвигателя для переделки в генератор

Для создания генератора лучше всего подходят асинхронные трехфазные электродвигатели мощностью до 5-7 кВт. При выборе двигателя обратите внимание на следующие характеристики:

• Мощность — от 1 до 7 кВт
• Напряжение — 380В
• Частота вращения — 1500 об/мин (4-х полюсный) или 3000 об/мин (2-х полюсный)
• Тип ротора — короткозамкнутый (предпочтительно)
• Класс изоляции — не ниже F

Важно, чтобы двигатель был в хорошем техническом состоянии, без повреждений обмоток и подшипников. Проверьте сопротивление изоляции обмоток — оно должно быть не менее 0,5 МОм.

Необходимые материалы и инструменты

Для переделки электродвигателя в генератор вам понадобятся:

• Сам электродвигатель
• Конденсаторы (емкость рассчитывается исходя из мощности двигателя)
• Диодный мост
• Вольтметр
• Частотомер
• Амперметр
• Провода и клеммы
• Паяльник
• Отвертки, гаечные ключи
• Изоляционная лента

Пошаговый процесс переделки двигателя в генератор

Переделка электродвигателя в генератор включает следующие основные этапы:

1. Разборка двигателя и проверка состояния обмоток и подшипников
2. Расчет и подбор конденсаторов возбуждения
3. Подключение конденсаторов к обмоткам статора
4. Сборка генератора и установка дополнительных элементов
5. Проверка работоспособности и настройка выходных параметров

Расчет емкости конденсаторов возбуждения

Правильный подбор емкости конденсаторов — ключевой момент в создании генератора из двигателя. Емкость рассчитывается по формуле:

C = P / (2π * f * U²)

где:

• C — емкость в мкФ
• P — мощность двигателя в Вт
• f — частота тока (50 Гц)
• U — напряжение (380В)

Например, для двигателя мощностью 2,2 кВт потребуется около 40 мкФ на фазу. Используйте конденсаторы с рабочим напряжением не менее 450В.

Подключение конденсаторов и сборка генератора

Порядок действий при сборке генератора:

1. Подключите конденсаторы к выводам обмоток статора по схеме «треугольник»
2. Установите диодный мост для выпрямления тока (если нужен постоянный ток)
3. Подключите измерительные приборы — вольтметр, амперметр, частотомер
4. Соберите корпус генератора, установите крышки подшипников
5. Подключите приводной двигатель или другой источник механической энергии

Проверка работоспособности и настройка генератора

После сборки необходимо проверить работу генератора и настроить выходные параметры:

• Запустите приводной двигатель и доведите обороты генератора до номинальных
• Измерьте выходное напряжение — оно должно быть около 230В (для однофазного выхода)
• Проверьте частоту тока — она должна быть 50±1 Гц
• При необходимости подрегулируйте обороты привода или емкость конденсаторов
• Проверьте работу генератора под нагрузкой

Меры безопасности при работе с самодельным генератором

При создании и эксплуатации самодельного генератора необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

• Используйте качественную изоляцию всех токоведущих частей
• Обеспечьте надежное заземление корпуса генератора
• Установите автоматический выключатель для защиты от перегрузки и короткого замыкания
• Не допускайте перегрева генератора, обеспечьте достаточное охлаждение
• Не превышайте номинальную мощность генератора
• Периодически проверяйте состояние изоляции и подшипников

Помните, что самодельный генератор — это источник повышенной опасности. Будьте предельно осторожны при работе с ним и не оставляйте без присмотра во время работы.

Возможные проблемы и их устранение

При эксплуатации самодельного генератора могут возникнуть следующие проблемы:

• Генератор не возбуждается — проверьте подключение и исправность конденсаторов
• Низкое выходное напряжение — увеличьте емкость конденсаторов или обороты привода
• Нестабильная частота — отрегулируйте обороты приводного двигателя
• Перегрев генератора — уменьшите нагрузку, улучшите охлаждение
• Повышенная вибрация — проверьте балансировку ротора и состояние подшипников

При возникновении любых нештатных ситуаций немедленно остановите генератор и устраните причину неисправности.

Применение самодельного генератора

Генератор, созданный из электродвигателя, может использоваться в различных целях:

• Резервный источник питания для дома или дачи
• Мобильный генератор для выездных работ
• Источник питания для сварочных работ
• Генератор для ветряка или микро-ГЭС
• Учебное пособие для изучения электротехники

Однако помните, что самодельный генератор не может заменить сертифицированные промышленные устройства в ответственных применениях. Используйте его с осторожностью и в рамках допустимых нагрузок.

Как превратить электродвигатель в генератор

Вопрос о необходимости иметь дома собственный генератор возникает у многих, так как вещь довольно практичная, а в некоторых случаях крайне необходима. Второй вопрос – как его сделать самому? Наиболее верный метод в данном решении – это сделать генератор из электродвигателя. На помощь приходят такие свойства электротехнических агрегатов как обратимость, позволяющая из одного преобразовать в другое. Для этих целей подходят отлично асинхронные электродвигатели переменных значений тока. В этом случае, главный атрибут генератора, такой как магнитное поле, будет обеспечиваться при вращении якоря.

Чтобы конструктивно подойти к преображению в генератор электродвигателя, рассмотрим основные конструктивные узлы последнего:

• стартер и его обмотка;
• крышки с подшипниками: передняя и задняя;
• выполненный с короткозамкнутыми витками ротор;
• контактные выходы для присоединения к сети питания.

Первоначально простая конструкция, отличающаяся надёжностью составляющих из-за их немногочисленности в конструкции, на самом деле имеет множество нюансов, основанных как на строении приводных частей, так и на участвующих в создании электромагнитной энергии с преобразованием её в механическую.  В общем смысле, суть работы электродвигателя имеет вид:

1. Вокруг статорной обмотки появляется достаточно мощное электромагнитное поле. Назвать это условием для генерирования пока нельзя, так как в статическом поле отсутствует процесс движения.
2. Благодаря имеющимся в роторе замкнутым виткам толстого кабеля, индуцируется ЭДС, создающее переменно магнитное поле в окружающем ротор пространстве.
3. Под действием данных сил ротор приводится во вращение.

Поскольку генератор – это машина трёхфазного подключения, образующая электрическую энергию от механической, заданной первичным двигателем, элементы строения электродвигателей подходят для создания требуемого агрегата. И так, приводящийся в движение ротор достигает вращения в синхронной частоте, что вызывает во влиянии остаточного магнитного поля появление электродвижущей силы на клемах статорной обмотки. Далее, путём подключения конденсаторов к зажимам, в статорных обмотках появиться намагничивающий ёмкостный ток опережения. Чтобы появилось самовозбуждение генератора, конденсаторная ёмкость должна быть больше, нежели изначальные параметры генератора в критическом ёмкостном значении. Это повысит его частоту вращения генератора процентов на 5-10 в номинальном режиме от заданной синхронной. Так, к примеру, электродвигатель частотой 1500 об/мин для обращения в генератор должен быть раскручен до 1575-1650 об/мин.

Главное правило для выполнения электрогенераторов – мощность двигателей, которые используются, не должна превышать максимума в 20 кВА. Полученный агрегат, выполненный своими руками, станет незаменимым в рамках домашнего хозяйства.

Будьте осторожны

Процесс превращения электродвигателя в генератор несёт не только массу удовольствия, но и немалый риск, связанный с нарушением техники безопасности. Наиболее требуемыми правилами являются:

• поскольку генератор переменного тока является достаточно опасным, применяемое напряжение должно быть 380В. 220В допускается лишь по крайнему случаю;
• электрогенератор должен обязательно быть оборудован заземляющими отводами;
• перед эксплуатацией выполните пробный запуск на наличие ошибок;
• применять конденсаторы следует исходя из таблицы расчёта, представленной в любом соответствующем справочнике. Использование конденсаторов ниже или выше мощности может сулить нерабочим или неправильным в работе состоянием генераторов;
• проверяйте надёжность соединения всех рабочих устройств и механизмов;
• используйте частотные преобразователи Веспер или другие устройства для регулирования задающих параметров генератором, перемена энергетических величин которого может влиять на работу введённых электроприводов в полученную сеть;
• не используйте генератор холостым ходом, так как может случиться перегрев;
• чётко прослеживайте выходную вырабатываемую мощность тока. Так, если в трёхфазном генераторе была задействована всего одна типаемая фаза, мощность составит 30-35%, при двух – 60-70% мощности общего значения, которую имеет генератор;
• выполняйте контроль частоты переменного тока путём сравнения выходного напряжения, величина которого при холостых оборотах превысит промышленное значение на 4-6%.

Электродвигатель

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

Трехфазный (380 В) генератор своими руками: пошаговая инструкция

Трехфазный (380 В) генератор своими руками: пошаговая инструкция

Генератор для дома, дачи или мастерской необходим для получения альтернативного электричества.

Если питание должно поступать и к однофазным, и к трехфазным приборам (инструментам, станкам), то нужен генератор трехфазный. Он способен запитать разную по фазности технику, как на 220 Вольт, так и на 380 Вольт — вот, что значит трехфазный генератор. Таким образом, при отсутствии тока в стационарной сети, вы сможете включать и перфоратор или дрель на 220В и бетономешалку на 380В, но только не одновременно, а поочередно. Трехфазный генератор – необходимое приобретение как для домашнего пользования, так и для производственных площадок.

Самодельный генератор, возможно ли это

Хоть электростанция трехфазная — агрегат весьма сложный, его можно собрать самостоятельно, изучив принцип работы генератора и имея доступные элементы и детали. Для этого используется асинхронный электрический двигатель.

Принцип работы основан на всем знакомой динамо-машине — заставить ротор вращаться принудительно. Как работает трехфазный генератор? На основе асинхронного двигателя. Для того, чтобы этот мотор, не включенный в сеть, заработал в роли источника электричества, нужно передать на его якорь вращательный момент. Крутящий момент возникает от любой механической энергии.

Лучший способ, как сделать трехфазный генератор — задействовать двигатель внутреннего сгорания. Причем, вы можете создать не только бензиновый генератор, а экономный газовый или мощный дизельный. Для подключения к двигателю используют амортизирующую муфту, чтобы ротор вращался не рывками, а плавно.

Даже больше — детально разобравшись, что такое трехфазный генератор, вы поймете, что механическую энергию можно получить не только от ДВС, а от совершенно бесплатных носителей. Это значит, что можно использовать энергию речки или ветра (если природные условия содействуют). В этом случае нужно собрать и установить турбину, ветряную или водяную. Получается отличная возможность сэкономить на оплате электроэнергии, получаемой от стационарной сети.

В некоторых населенных пунктах Украины для вращения ротора используют даже лошадей. Этот способ соорудить электрогенератор своими руками популярен среди определенных религиозных общин, которые принципиально не пользуются стационарным электричеством. Несколько запряженных коней вращают якорь, создавая нужную механическую энергию. Получается дешевая электроэнергия от живой конской силы.

Как работает генератор 380 Вольт собственного изготовления

При вращении ротора, в статоре возникает магнитное поле, формирующее ЭДС. Привод устроен так, что, если подсоединить к концам обмоток конденсатор, то по виткам начинает идти ток. Емкость конденсаторной батареи должна быть выше критического номинала, чтобы генератор был пригоден для активной нагрузки и выдавал симметричные трехфазные вольтажи.

Кроме этого показателя, на мощность электрогенератора влияет и двигатель, создающий крутящий момент, его конструкция и мощность.

Для продуцирования электричества 380 Вольт со стандартной частотой 50 Гц, скорость вращения якоря привода должна поддерживаться на определенном уровне. Магнитные силовые линии возникнут только при условии, что скорость выше асинхронной составляющей на коэффициент скольжения S (равен 2÷10 процентов) и соответствовать уровню синхронной частоты. В противном случае правильной синусоиды тока добиться невозможно, а ее искривление (скачки частоты) недопустимы, если подключаем к электростанции 380 Вольт приборы, оснащенные электрическими двигателями (дрели, перфораторы, болгарки, пилы). Если мотора нет, а только нагревательный ТЭН или лампа накаливания, то значение частоты и синусоида тока не настолько имеют значение.

Существует также вариант использования генераторов на 220 Вольт для оборотов электродвигателя. В этом случае, мы получаем самодельный трехфазный генератор из однофазного. Передача вращательного момента идет на якорь асинхронного трехфазного привода, в результате чего получается трехфазная сеть.

Какой асинхронный двигатель нужен: характеристики ротора и статора

Асинхронный трехфазный привод — основная база для генератора переменного тока. Очень часто такие моторы списываются на предприятиях, поэтому найти его можно за низкую цену или бесплатно. Обязательные условия выбора, какой у него ротор и статор:

• Ротор у такого движка может быть фазный или короткозамкнутый;
• Статор — с тремя отдельными медными обмотками. Соединение витков между собой допускается по типу «треугольник» или «звезда».

Устройство и принцип работы такого привода состоит в том, что ротор (якорь) — вращающийся элемент, статор — неподвижный. У них обоих основу составляют изолированные стальные пластины. На этих пластинах расположены пазы, в которых идут витки обмотки.

В статоре выходы витков нужно подсоединить в клеммную коробку и установить перемычки для соединения. Кабель для питания также устанавливают здесь.

К каждой фазе статора подсоединяются идентичные напряжения, смещенные на угол, который составляет примерно треть круга. Эти синхронные подводки отвечают за формирование тока в витках статора.

В роторе подключение зависит от особенностей его строения: фазный или короткозамкнутый.

1. Фазный ротор. У такого ротора витки обмотки аналогичны, как у статора. Их выходы нужно смонтировать на кольца, которые проводят контакт и соприкасаются со схемой запуска и прижимными щетками. Конструкция получается непростая, с ней нужно повозиться. К тому же нужно постоянно наблюдать за частотой вращения и смотреть, не разомкнулись ли контактные кольца, не отошли ли прижимные щетки. Поэтому лучше выбрать ротор короткозамкнутого типа. Или же сделать короткозамкнутый якорь из фазного ротора. Для этого концы обмотки не подключают к кольцам, а сочетают между собой — коротят.
2. Короткозамкнутый ротор. Как мы уже сказали, он более удобный для самостоятельного создания генератора, так как, в отличие от синхронного генератора, схема у него простая. Кольца-перемычки своими концами соединены и закорочены, подвижных прижимных щеток-контактов нет. Получается все очень просто и надежно, поэтому именно такой якорь и советуем выбирать для своей самоделки.

На что влияют схемы подключения

Схема трехфазного генератора в плане размещения обмоток на статоре мотора влияет на последующую работу устройства, определяет его технические характеристики.

• Электросхема соединения «звезда». Это стандартный тип соединения витков и очень популярный. Он самый практичный при подключении конденсаторной батареи. Ее присоединение можно выполнить:
• К двум обмоткам. В результате такой схемы асинхронные генераторы обеспечивают питание однофазным приборам (причем, двум группам) и трехфазным (одна линия). Клавиши выключателей для рабочего и пускового конденсатора — отдельные. 
• К одной обмотке (по такой же схеме). Получим одну однофазную линию. И одну трехфазную.
• Схема подключения «треугольник» применяется для переключения обмоток для получения однофазного питания.

На какие характеристики двигателя еще нужно обратить внимание

Для надежной и стабильной работы генератора, сделанного своими руками, важны определенные технические характеристики двигателя. Они указаны на наклейке или же в паспорте (если он есть). Важные моменты, это:

• Класс защиты (обозначение IP). Чем меньше цифра — тем лучше корпус привода защищен о проникновения пыли и влаги.
• Мощность.
• Количество оборотов.
• Схема сочетания витков обмотки статора.
• Максимальные нагрузочные токи.
• Коэффициент полезного действия.
• Пусковой ток (коэффициент фи).

Все это следует выяснить, а если мотор старый и много лет использованный, то его нужно протестировать вольтметром, амперметром и «прозвонить» на предмет рабочего состояния.

Как просчитать мощность генератора

Чтобы работа самодельной электростанции была стабильной, нужно, чтобы ее номинальный вольтаж и мощность были одинаковыми в режимах генератора и электрического мотора. Перед тем, как выбрать конденсаторную батарею, нужно учесть:

• Реактивную мощность Q. Она равняется 2n*f*C*U2, где С — емкость конденсатора. Отсюда, нужная нам емкость С будет равна Q/2n*f *U2.
• Режим работы. Для того, чтобы в режиме холостого хода не возникала перегрузка обмоток и их перегрев, конденсаторные элементы подключают ступенчатым способом, в соответствии с нагрузкой.

Рекомендуемая нами марка пусковых конденсаторов — К78-17, с вольтажом 400 Вольт и выше. Допускаются и аналогичные по характеристикам металлобумажные элементы. Подключение их параллельное.

Батареи на электролите для переменного тока использовать не советуем. На них может работать генератор постоянного тока, а при переменном элементы электролитного конденсатора будут быстро выходить из строя.

Советы и рекомендации по соблюдению безопасности

Трехфазный вольтаж 380 Вольт — это большая опасность поражения человека и его смерти. Поэтому, безопасная эксплуатация самоделки — самое важное требование. Для ее гарантии необходимо выполнить такие условия:

1. Управление единым электрощитом, в состав которого входят:

• Измерительные приборы: вольтметр (с максимумом не ниже 500 Вольт), амперметр и частотомер.
• Выключатели для взаимодействия нагрузок (три клавиши). Одна из них включает питание непосредственно к потребителю, а две других отвечают за подключение конденсаторных элементов.
• Систему защиты — автовыключатель, который срабатывает при коротком замыкании или перегрузке по мощности. Сюда также входит и устройство защитного отключения, которое должно сработать, если фаза пробьет на корпус.

Надежное заземление к контуру земли. 

Система АВР. Для удобства работы и повышения безопасности, также советуем использовать автоматический ввод резерва. Он актуален, если вам нужно резервное питание в качестве генератора. Тогда он сможет самостоятельно включаться при исчезновении тока в стационарной сети, и так же автоматом отключаться при его появлении. АВР создают путем установки перекидного рубильника, который задействует все три фазы.

Советы по эксплуатации: какие трудности могут возникнуть

Частым проблемным явлением работы генератора является перегрузка по мощности. При ней идет интенсивный нагрев обмотки, пробой изоляции. Как следствие — поломка генератора. Возникает из-за:

• Неверного подбора емкости конденсаторной батареи;
• Подсоединения большого количества электротехники, суммарная мощность которой превышает номинальную мощность. 

О правилах подбора емкости и расчетах мы уже говорили выше. А по проблеме перегруза по мощности в генераторе на три фазы, нужно отметить еще некоторые нюансы при подключении однофазных потребителей:

• Потребителей с вольтажом 220 Вольт можно подключать только на одну треть общей мощности (к примеру, если ген выдает 6 кВт, то это только для приборов на 380 Вольт, а для однофазных будет только 2 кВт, не больше). Иначе, возникнет перегрузка. 
• Если у вашего генератора две однофазных линии, то вместе мощность по ним будет составлять 2/3 от общего показателя мощности. То есть, 6 кВт — это 4 кВт для однофазных, по 2 кВт на каждую фазу. Причем, при одновременном задействовании фаз, следите, чтоб нагрузка не отличалась от мощности до 10%, иначе возникнет явление «перекос фаз», и ток поступать не будет.

При работе важно следить за показателем частоты переменного тока. Если вы не встроили частотомер на общий электрощит, то на холостом ходу выходной вольтаж выше значения 380 Вольт (или 220 при подключении однофазных) на 4÷6 процентов.

Асинхронный генератор своими руками: устройство, принцип работы, схемы

Для питания бытовых устройств и промышленного оборудования необходим источник электроэнергии. Выработать электрический ток возможно несколькими способами. Но наиболее перспективным и экономически выгодным, на сегодняшний день, является генерация тока электрическими машинами. Самым простым в изготовлении, дешёвым и надёжным в эксплуатации оказался асинхронный генератор, вырабатывающий львиную долю потребляемой нами электроэнергии.

Применение электрических машин этого типа продиктовано их преимуществами. Асинхронные электрогенераторы, в отличие от синхронных генераторов, обеспечивают:

• более высокую степень надёжности;
• длительный срок эксплуатации;
• экономичность;
• минимальные затраты на обслуживание.

Эти и другие свойства асинхронных генераторов заложены в их конструкции.

Устройство и принцип работы

Главными рабочими частями асинхронного генератора является ротор (подвижная деталь) и статор (неподвижный). На рисунке 1 ротор расположен справа, а статор слева. Обратите внимание на устройство ротора. На нём не видно обмоток из медной проволоки. На самом деле обмотки существуют, но они состоят из алюминиевых стержней короткозамкнутых на кольца, расположенные с двух сторон. На фото стержни видны в виде косых линий.

Конструкция короткозамкнутых обмоток образует, так называемую, «беличью клетку». Пространство внутри этой клетки заполнено стальными пластинами. Если быть точным, то алюминиевые стержни впрессовываются в пазы, проделанные в сердечнике ротора.

Рис. 1. Ротор и статор асинхронного генератора

Асинхронная машина, устройство которой описано выше, называется генератором с короткозамкнутым ротором. Тот, кто знаком с конструкцией асинхронного электродвигателя наверняка заметил схожесть в строении этих двух машин. По сути дела они ничем не отличаются, так как асинхронный генератор и короткозамкнутый электродвигатель практически идентичны, за исключением дополнительных конденсаторов возбуждения, используемых в генераторном режиме.

Ротор расположен на валу, который сидит на подшипниках, зажимаемых с двух сторон крышками. Вся конструкция защищена металлическим корпусом. Генераторы средней и большой мощности требуют охлаждения, поэтому на валу дополнительно устанавливается вентилятор, а сам корпус делают ребристым (см. рис. 2).

Рис. 2. Асинхронный генератор в сборе

Принцип действия

По определению, генератором является устройство, преобразующее механическую энергию в электрический ток. При этом не имеет значения, какая энергия используется для вращения ротора: ветровая, потенциальная энергия воды или же внутренняя энергия, преобразуемая турбиной либо ДВС в механическую.

В результате вращения ротора магнитные силовые линии, образованные остаточной намагниченностью стальных пластин, пересекают обмотки статора. В катушках образуется ЭДС, которая, при подсоединении активных нагрузок, приводит к образованию тока в их цепях.

При этом важно, чтобы синхронная скорость вращения вала немного (примерно на 2 – 10%) превышала синхронную частоту переменного тока (задаётся количеством полюсов статора). Другими словами, необходимо обеспечить асинхронность (несовпадение) частоты вращения на величину скольжения ротора.

Следует заметить, что полученный таким образом ток будет небольшим. Чтобы повысить выходную мощность необходимо увеличить магнитную индукцию. Добиваются повышения КПД устройства путём подключения конденсаторов к выводам катушек статора.

На рисунке 3 изображена схема сварочного асинхронного альтернатора с конденсаторным возбуждением (левая часть схемы). Обратите внимание на то, что конденсаторы возбуждения подключены по схеме треугольника. Правая часть рисунка – собственно схема самого инверторного сварочного аппарата.

Рис. 3. Схема сварочного асинхронного генератора

Существуют и другие, более сложные схемы возбуждения, например, с применением катушек индуктивности и батареи конденсаторов. Пример такой схемы показан на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема устройства с индуктивностями

Отличие от синхронного генератора

Главное отличие синхронного альтернатора от асинхронного генератора в конструкции ротора. В синхронной машине ротор состоит из проволочных обмоток. Для создания магнитной индукции используется автономный источник питания (часто дополнительный маломощный генератор постоянного тока, расположенный на одной оси с ротором).

Преимущество синхронного генератора в том, что он генерирует более качественный ток и легко синхронизируется с другими альтернаторами подобного типа. Однако синхронные альтернаторы более чувствительны к перегрузкам и КЗ. Они дороже от своих асинхронных собратьев и требовательнее в обслуживании – необходимо следить за состоянием щёток.

Коэффициент гармоник или клирфактор асинхронных генераторов ниже, чем у синхронных альтернаторов. То есть они вырабатывают практически чистую электроэнергию. На таких токах устойчивее работают:

• ИБП;
• регулируемые зарядные устройства;
• современные телевизионные приёмники.

Асинхронные генераторы обеспечивают уверенный запуск электромоторов, требующих больших пусковых токов. По этому показателю они, фактически, не уступают синхронным машинам. У них меньше реактивных нагрузок, что положительно сказывается на тепловом режиме, так как меньше энергии расходуется на реактивную мощность. У асинхронного альтернатора лучшая стабильность выходной частоты на разных скоростях вращения ротора.

Классификация

Генераторы короткозамкнутого типа получили наибольшее распространение, ввиду простоты их конструкции. Однако существуют и другие типы асинхронных машин: альтернаторы с фазным ротором и устройства, с применением постоянных магнитов, образующих цепь возбуждения.

На рисунке 5 для сравнения показаны два типа генераторов: слева на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, а справа – асинхронная машина на базе АД с фазным ротором. Даже при беглом взгляде на схематические изображения видно усложнённую конструкцию фазного ротора. Привлекает внимание наличие контактных колец (4) и механизма щёткодержателей (5). Цифрой 3 обозначены пазы для проволочной обмотки, на которую необходимо подать ток для её возбуждения.

Рис. 5. Типы асинхронных генераторов

Наличие обмоток возбуждения в роторе асинхронного генератора повышает качество генерируемого электрического тока, однако при этом теряются такие достоинства как простота и надёжность. Поэтому такие устройства используются в качестве источника автономного питания только в тех сферах, где без них трудно обойтись. Постоянные магниты в роторах применяют в основном для производства маломощных генераторов.

Область применения

Наиболее часто встречается применение генераторных установок с короткозамкнутым ротором. Они недорогие, практически не нуждаются в обслуживании. Устройства, оборудованные пусковыми конденсаторами, обладают приличными показателями КПД.

Асинхронные альтернаторы часто используют в качестве автономного или резервного источника питания. С ними работают переносные бензиновые генераторы, их используют для мощных мобильных и стационарных дизельных генераторов.

Альтернаторы с трёхфазной обмоткой уверенно запускают трехфазный электродвигатель, поэтому часто используются в промышленных энергоустановках. Они также могут питать оборудование в однофазных сетях. Двухфазный режим позволяет экономить топливо ДВС, так как незадействованные обмотки находятся в режиме холостого хода.

Сфера применения довольно обширная:

• транспортная промышленность;
• сельское хозяйство;
• бытовая сфера;
• медицинские учреждения;

Асинхронные альтернаторы удобны для сооружения локальных ветровых и гидравлических электростанций.

Асинхронный генератор своими руками

Оговоримся сразу: речь пойдёт не об изготовлении генератора с нуля, а о переделывании асинхронного двигателя в альтернатор. Некоторые умельцы используют готовый статор от мотора и экспериментируют с ротором. Идея состоит в том, чтобы с помощью неодимовых магнитов сделать полюса ротора. Примерно так может выглядеть заготовка с наклеенными магнитиками (см. рис. 6):

Рис. 6. Заготовка с наклеенными магнитами

Вы наклеиваете магниты на специально выточенную заготовку, посаженную на валу электродвигателя, соблюдая их полярность и угол сдвига. Для этого потребуется не менее 128 магнитиков.

Готовую конструкцию необходимо подогнать к статору и при этом обеспечить минимальный зазор между зубцами и магнитными полюсами изготовленного ротора. Поскольку магнитики плоские, придётся их шлифовать или обтачивать, при этом постоянно охлаждая конструкцию, так как неодим теряет свои магнитные свойства при высокой температуре. Если вы сделаете всё правильно – генератор заработает.

Проблема состоит в том, что в кустарных условиях очень сложно изготовить идеальный ротор. Но если у вас есть токарный станок и вы готовы потратить несколько недель на подгонку и доработки – можете поэкспериментировать.

Я предлагаю более практичный вариант – превращение асинхронного двигателя в генератор (смотрите видео ниже). Для этого вам понадобится электромотор с подходящей мощностью и приемлемой частотой вращения ротора. Мощность двигателя должна быть минимум на 50% выше от требуемой мощности альтернатора. Если такой электромотор есть в вашем распоряжении – приступайте к переработке. В противном случае лучше купить готовый генератор.

Для переработки вам потребуется 3 конденсатора марки КБГ-МН, МБГО, МБГТ (можно брать другие марки, но не электролитические). Конденсаторы подбирайте на напряжение не менее 600 В (для трёхфазного двигателя). Реактивная мощность генератора Q связанная с емкостью конденсатора следующей зависимостью: Q = 0,314·U²·C·10^-6.

При увеличении нагрузки возрастает реактивная мощность, а значит, для поддержания стабильного напряжения U необходимо увеличивать ёмкость конденсаторов, добавляя новые ёмкости путём коммутации.

Видео: делаем асинхронный генератор из однофазного двигателя – Часть 1
https://www.youtube.com/watch?v=ZQO5S9F72CQ

Часть 2
https://www.youtube.com/watch?v=nDCdADUZghs

Часть 3
https://www.youtube.com/watch?v=6M_w1b2xyM8

Часть 4
https://www.youtube.com/watch?v=CONHg7p-IYE

Часть 5
https://www.youtube.com/watch?v=z2YSqVh2vM8

Часть 6
https://www.youtube.com/watch?v=FNU83kOeSbA

Для упрощения подбора конденсаторов воспользуйтесь таблицей:

Таблица 1

Мощность альтернатора (кВт-А)	Ёмкость конденсатора (мкФ) на холостом ходу	Ёмкость конденсатора (мкФ) при средней нагрузке	Ёмкость конденсатора (мкФ) при полной нагрузке
2	28	36	60
3,5	45	56	100
5	60	75	138

На практике, обычно выбирают среднее значение, предполагая, что нагрузка не будет максимальной.

Подобрав параметры конденсаторов, подключите их к выводам обмоток статора так, как показано на схеме (рис. 7). Генератор готов.

Рис. 7. Схема подключения конденсаторов

Советы по эксплуатации

Асинхронный генератор не требует особого ухода. Его обслуживание заключается в контроле состояния подшипников. На номинальных режимах устройство способно работать годами без вмешательства оператора.

Слабое звено – конденсаторы. Они могут выходить из строя, особенно тогда, когда их номиналы неправильно подобраны.

При работе генератор нагревается. Если вы часто подключаете повышенные нагрузки – следите за температурой устройства или позаботьтесь о дополнительном охлаждении.

Список использованной литературы

• Кацман М.М. «Электрические машины»  2013
• А.А. Усольцев «Электрические машины» 2013
• Бартош А.И. «Электрика для любознательных» 2019

Электродвигатель как генератор — ООО «СЗЭМО Электродвигатель»

Всем известно, что работа электродвигателя – это преобразование электрической энергии в механическую. Удастся ли заставить его преобразовывать механическую энергию в электрическую, чтобы использовать электродвигатель как генератор? Благодаря действующему в электротехнике принципу обратимости это возможно. Но нужно четко знать принцип работы агрегата и создать условия, способствующие превращению.

Законы, позволяющие использовать асинхронный электродвигатель как генератор

В генераторе напряжение, обычно подаваемое с аккумулятора, возбуждает в обмотке якоря магнитное поле, вращение же обеспечивается любым физическим устройством. В электродвигателе возможность подачи напряжения на обмотку якоря не предусмотрена. Чтобы он не поглощал, а вырабатывал электроэнергию, магнитное поле необходимо создать искусственно.

В асинхронном двигателе вращающееся магнитное поле ротора «отстает» от поля статора, обеспечивая процесс перехода электроэнергии в механическую энергию. Следовательно, чтобы запустить обратный процесс, нужно сделать так, чтобы поле статора вращалось медленнее поля ротора, либо чтобы оно вращалось в противоположную сторону.

Способы переделки электродвигателя в генератор

Есть два способа «регулировки» магнитного поля статора.

Торможение реактивной нагрузкой

Сделать это можно с помощью мощной конденсаторной батареи. Включите ее в цепь питания двигателя, который работает в обычном режиме. Заряд, накопленный в батарее, будет в противофазе с зарядом, создаваемым питающим напряжением, что приведет к замедлению последнего. После этого двигатель вместо поглощения тока начинает генерировать его, отдавая в сеть.

Любой транспорт на электротяге работает именно благодаря этому эффекту – при «самостоятельном» движении под уклон механическая энергия не требуется, и конденсаторная батарея автоматически подключается к цепи питания. Вырабатываемая энергия подается в сеть, чтобы затем опять преобразоваться в механическую.

Самовозбуждение электродвигателя

Остаточное магнитное поле ротора может произвести ЭДС, достаточное для зарядки конденсатора. Вследствие этого возникает эффект самовозбуждения, что делает возможным переход двигателя в режим генерации электроэнергии. Непрерывность этого процесса обеспечивает конденсаторная батарея, подпитывающаяся от произведенного тока.

Этот способ является более действенным, и именно он подходит, если вы хотите применить асинхронный электродвигатель как генератор.

Что нужно знать, чтобы электродвигатель работал как генератор

При переделке двигателя в генератор следует учитывать следующие технические детали:

• Не пытайтесь использовать электролитические конденсаторы – они не пригодны для подключения в цепь. Вам нужны неполярные конденсаторные батареи.
• В трехфазных машинах конденсаторы могут включаться по схеме «треугольник» или «звезда». В первом случае величина напряжения на выходе выше, а во втором генерация начинается на меньших оборотах ротора. Выбирайте оптимальный для достижения вашей цели вариант.
• Однофазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором тоже могут генерировать электроэнергию. Запуск осуществляется с помощью фазосдвигающего конденсатора.

Поскольку определить необходимую величину емкости конденсаторной батареи невозможно, остается подбирать ее по весу – он должен быть равен весу двигателя или слегка превышать его.

Насколько эффективно использование электродвигателя в качестве генератора

У использования электродвигателя как генератора есть свои «плюсы»:

• Агрегат достаточно прост в обслуживании и экономичен, поскольку конденсатор получает энергию от остаточного поля ротора и от вырабатываемого тока.
• Практически отсутствуют «побочные» траты энергии на магнитные поля или бесполезный нагрев.

И «минусы»:

• Преобразованный в генератор двигатель чувствителен к перепадам нагрузки.
• Частота вырабатываемого тока часто нестабильна.
• Такой генератор не может обеспечить промышленную частоту тока.

Если в вашем случае преимущества перевешивают недостатки, то применение асинхронного генератора целесообразно.

Генератор из асинхронного двигателя своими руками

За основу был взят промышленный асинхронный двигатель переменного тока, мощностью 1,5 кВт с частотой вращения вала 960 об/мин. Сам по себе такой мотор изначально не может работать как генератор. Ему необходима доработка, а именно замена или доработка ротора.
Табличка с маркировкой двигателя:

Двигатель хорош тем, что у него везде где нужно стоят уплотнения, особенно у подшипников. Это существенно увеличивает интервал между периодическими техническими обслуживаниями, так как пыль и грязь никуда просто так попасть и проникнуть не могут.
Ламы у этого электродвигателя можно поставить на любую сторону, что очень удобно.

Переделка асинхронного двигателя в генератор

Снимаем крышки, извлекаем ротор.
Обмотки статора остаются родные, двигатель не перематывается, все остается как есть, без изменений.

Ротор дорабатывался на заказ. Было решено сделать его не цельнометаллическим, а сборным.

То есть, родной ротор стачивается до определенного размера.
Вытачивается стальной стакан и запрессовывается на ротор. Толщина скана в моем случае 5 мм.

Разметка мест для приклеивания магнитов была одной из самых сложных операций. В итоге методом проб и ошибок было решено распечатать шаблон на бумаге, вырезать в нем кружочки под неодимовые магниты – они круглые. И приклеить магниты по шаблону на ротор.
Основная загвоздка возникла в вырезании множественных кружочков в бумаге.
Все размеры подбираются сугубо индивидуально под каждый двигатель. Каких-то общих размеров размещения магнитов дать нельзя.

Неодимовые магниты приклеены на супер клей.

Была сделана сетка из капроновой нити для укрепления.

Далее обматывается все скотчем, снизу делается герметичная опалубка, герметизированная пластилином, а сверху заливная воронка из того же скотча. Заливается все эпоксидной смолой.

Смола потихоньку стекает сверху вниз.

После застывания эпоксидной смолы, снимаем скотч.


Теперь все готов к сборке генератора.

Загоняем ротор в статор. Делать это нужно особо осторожно, так как неодимовые магниты обладают огромной силой и ротор буквально залетает в статор.

Собираем, закрываем крышки.

Магниты не задевают. Залипания почти нет, крутится относительно легко.
Проверка работы. Вращаем генератор от дрели, с частотой вращения 1300 об/мин.
Двигатель подключен звездой, треугольником генераторы такого типа подключать нельзя, не будут работать.
Снимается напряжение для проверки между фазами.

Генератор из асинхронного двигателя работает отлично.

Смотрите видео

Более подробную информацию смотрите в видеоролике.

Канал автора — Peter Dmitriev

Генераторы

Генераторы

Серии электродвигателей: ВСГ, ГС, СГВ, СМ, СМВ, СГД, СГ3, СГ, ГСБ, СГ2, СГДМ, ТПС, ТПСМ, СГТ

Наименование	Мощность, кВт	Синхронная частота вращения, об/мин	Напряжение, В
ГСБ-1800-6,3-1500УХЛ2	1800	1500	6300
ГСБ-1800-10,5-1500УХЛ2	1800	1500	10500
ГСБ-1120-0,69-1000УХЛ2	1120	1000	690
ГСБ-1120-6,3-1000УХЛ2	1120	1000	6300
ГСБ-1650-6,3-1000УХЛ2	1650	1000	6300
ГСБ-1650-10,5-1000УХЛ2	1650	1000	10500
ГСБ-1120-0,69-1000Т2	1120	1000	690
ГСБ-1650-10,5-1000Т2	1650	1000	10500
СГ-1250-1500У2	1250	1500	400
СГ-1500-6,3-500УХЛ4	1500	500	6300
СГД-16-69-6УХЛ4	3500	1000	6300
СГД-16-84-6УХЛ4	3500	1000	10500
СГД-16-84-8УХЛ4	3500	750	10500
СГД-16-69-6Т4	3500	1000	6300
СГД-16-84-6Т4	3500	1000	11000
СГД-16-71-8Т3	3500	750	6300
ГС-100-0,4-1500	100	1500	400
СГВ-500-10,5-300УХЛ4	500	300	10500
СМ-500-6,3-300УХЛ4	500	300	6300
СМВ-4000-18УХЛ4	4000	333,3	6300
ТПС-1,5-2M2У3	1500	3000	10500; 6300
ТПС-2,5-2M2У3	2500	3000	10500; 6300
ТПС-4-2M2У3	4000	3000	10500; 6300
ТПС-6-2ЕУ3	6000	3000	10500; 6300
ТПС-8-2ЕУ3	8000	3000	10500; 6300
ТПС-12-2ЕУ3	12000	3000	10500; 6300
ТПС-16-2ЕУ3	16000	3000	10500; 6300
СГДМ-1500	1500	1000; 750	400; 690
СГДМ-1850	1850	1000; 750	400; 690
СГДМ-2850	2850	1000; 750	6600; 690
СГДМ-3500	3500	1000; 750	6600; 690
СГДМ-4500	4500	1000; 750	6600; 690
СГДМ-6300	6300	1000; 750	6600
СГДМ-8000	8000	750	6600
СГДМ-9000	9000	750	6600
СГ3-200	200	1000; 5000	400; 690
СГ3-500	500	1000; 5000	400; 690
СГ3-630	630	1000; 5000	400; 690
СГ3-800	800	1000; 5000	400; 690
СГ3-1100	1100	1000; 5000	400; 690

Наши конкурентные преимущества:

• концерн разрабатывает и изготавливает электрические машины по индивидуальным заказам без увеличения сроков изготовления
• более высокий КПД относительно продукции иных производителей России и стран СНГ
• изготовление электродвигателей с промежуточной нестандартной мощностью, что сокращает издержки без потери качества и гарантийного срока
• показатель уровня обслуживания покупателей 95%
• изготовление электродвигателей под вашей торговой маркой
• условия оплаты и поставки с учетом особенностей склада на вашей территории
• процедура trade in, которая распространяется не только на двигатели, но и на агрегаты

При заказе вы можете выбрать:

• изготовление сертифицированных двигателей для работы в составе частотно-регулируемого привода
• подшипники различных производителей – SKF, FAG или отечественные. При необходимости в двигателе могут устанавливаться токоизолированные подшипники
• смазку различных производителей. Унификация еще на этапе поставки смазки с принятой на предприятии эксплуатации позволяет запускать в эксплуатацию двигатель без замены смазки и требующейся при этом промывки подшипник
• необходимую конфигурацию мест под датчики вибрации. Наиболее частыми являются заказы двигателей с местами под датчики вибрации и датчики ударных испульсов SPM, SLD. При заказе нами предлагается удобная графическая схема выбора осей измерения вибрации. Для установки уровней вибрации «Предупреждение» и «Отключение» рекомендуется использовать нормы, установленные ГОСТ Р ИСО 10816-3
• диаметр кабельного ввода силовой коробки выводов
• овальные установочные размеры в лапах
• необходимый цвет двигателя или поставку в загрунтованном виде
• протокол приемо-сдаточных испытаний

Генератор бензиновый

Артикул
Тип генератора	бен­зи­но­вый, од­но­фаз­ный, син­хрон­ный, ще­точ­ный
Номинальная мощность, Вт	2000
Макс. мощность, Вт	2500
Номинальное вырабатываемое напряжение, В	220 / 12
Мощность двигателя, л.с.	5.5
Объем двигателя, см3	163
Частота вращения, об/мин	3000
Емкость топливного бака, л	15
Объем заправки масла, л	0.6
Выход 12В	есть
Эл. выходы 12В/220В/220В-32А, шт.	1/2/-
Сила тока розеток 12/220/380 В, А	10/9.1/-
Стартер	руч­ной
Тип двигателя	бен­зи­но­вый 4-­такт­ный, с воз­душ­ным охла­жде­ни­ем
Вид топлива	бен­зин Аи92
Автозапуск	нет
Контроль напряжения	AVR
Счетчик моточасов	нет
Датчик уровня масла	есть
Индикатор уровня топлива	есть
Колеса и ручки	нет
Габариты, см	60х47х47
Масса изделия, кг	42
Масса в упаковке, кг	45
Комплектация
Генератор	1
Ключ свечной	1
Кабель 12В с клеммами	1
Воронка	1
Вилка ЕВРО	2
Руководство по эксплуатации	1

Из каких частей состоит генератор? Компоненты и их назначение

Генераторы

чрезвычайно важны для различных отраслей промышленности, поскольку они обеспечивают электроэнергией удаленные и городские строительные площадки и обеспечивают электроэнергией в случае отключения электроэнергии. Чтобы лучше понять, как работают генераторы, а также какие типы генераторов и дополнительное оборудование доступны, мы составили глоссарий деталей, систем и компонентов генераторов.

Ищете запчасти для генератора? У нас есть тысячи запасных частей, готовых к отправке

Новые излишки, восстановленные и бывшие в употреблении детали для дизельных и газовых двигателей.

Комплектующие для Caterpillar и других крупных производителей.

Обзор деталей

Генераторы

Генераторы представляют собой комплектные блоки, вырабатывающие электроэнергию через двигатель. Двигатель и различные компоненты превращают источник топлива в полезную электроэнергию для большого количества применений.

Двигатель

Двигатель — это рабочая лошадка генератора. Двигатели генераторов обычно работают на дизельном или природном газе. Топливо вращает двигатель, и по мере того, как двигатель вращается, различные компоненты, включая генератор и аккумуляторную систему, превращают эту механическую энергию в электричество, используемое для вашего оборудования.Размер двигателя обычно определяет, сколько электроэнергии производит генератор.

A Дизельный двигатель Caterpillar.

Конец генератора / генератора

Генератор в генераторе — это то, что превращает механическую энергию в электричество. Генератор соединен ремнем с коленчатым валом двигателя. Когда двигатель вращается, он перемещает ремень, который вращает вал ротора. Ротор — это, по сути, магнит, а область вокруг магнита — проводник, который называется статором.Эти компоненты работают вместе, создавая электричество в виде переменного тока (A / C).

Топливная система

Топливная система — жизненно важный компонент генератора. Без топлива двигатель не сможет работать. Это означает, что в генератор необходимо залить правильное топливо, а внутри генератора и на месте должно быть достаточно топлива, чтобы генератор работал. Перед запуском генератора рекомендуется проверить топливную систему и поток топлива, чтобы убедиться, что каждая его часть работает должным образом, и в топливных линиях нет перегибов или засоров, которые могут помешать попаданию природного газа или дизельного топлива в двигатель.

Популярные виды топлива для генераторов включают дизельное топливо, природный газ и пропан.

Панель управления

Панель управления генератора — это пользовательский интерфейс. Это позволяет оператору генератора контролировать различные системы генератора и настраивать их по мере необходимости. Эти элементы управления включают количество напряжения, производимого генератором, электрический ток и частоту этого тока. Мониторинг системы обеспечивается различными датчиками и дисплеями, а настройки генератора регулируются с помощью ряда кнопок и / или переключателей.

Зарядное устройство

Как и ваш автомобиль, генератор сначала запускается с помощью аккумулятора. Поскольку эта батарея должна быть заряжена, генератор также будет содержать зарядное устройство, которое заряжает батарею во время работы генератора.

Регулятор напряжения

Генератор генератора вырабатывает переменный ток. Это не тот ток, который нужен для зарядки аккумуляторной системы хранения или работы различного оборудования. Вместо этого необходим постоянный ток (D / C).Регулятор напряжения контролирует напряжение тока и изменяет его с переменного тока на постоянный ток.

Основная рама / салазок

Основная рама или салазок — это корпус генератора, который удерживает на нем все части и компоненты. Основная рама или салазки могут быть спроектированы так, чтобы генератор мог располагаться на земле или бетонной подушке, или он может быть установлен на прицеп для облегчения транспортировки системы. Это также помогает гарантировать, что генератор должным образом заземлен или заземлен, что важно для эксплуатации имущества и безопасности системы.

Блок генератора для тяжелых условий эксплуатации.

Система смазки

Поскольку генераторы содержат движущиеся части, они должны иметь систему смазки. Система смазки помогает гарантировать, что движущиеся части не создают чрезмерного трения и перегрева, которые могут вызвать блокировку системы.

Дизель-генераторная установка

Дизель-генераторные установки — это законченные генераторные системы, предназначенные для работы на дизельном топливе, что отлично подходит для удаленных мест.Дизель-генераторы надежны, требуют минимального обслуживания и работают эффективно, но при сгорании выделяют вредные газы. В последние годы правила, регулирующие выбросы, ужесточились, но достижения в области технологий означают, что дизельное топливо можно сжигать чище, чем раньше.

Газогенераторная установка

Генераторы природного газа предназначены для работы с природным газом, что отлично подходит для рабочих и строительных площадок, расположенных рядом с линиями природного газа, поскольку их можно просто подключить к существующим линиям.Сами по себе газовые установки дешевле, чем их дизельные аналоги, но, в зависимости от существующих линий подачи, установка газа может значительно увеличить стоимость. Поскольку они собирают газ из существующих трубопроводов, хранение топлива не представляет проблемы. Природный газ также горит чище, чем дизельное топливо.

Переносные генераторные установки

Переносные генераторные установки устанавливаются на трейлеры для облегчения транспортировки на различные объекты и обратно. Размеры этих генераторов варьируются от небольших блоков мощностью 8 кВт до генераторов мощностью более 2500 кВт.Переносные генераторы могут работать как на природном газе, так и на дизельном топливе.

Судовые генераторные установки

Генераторные установки

Marine специально созданы для использования вокруг водоемов, которые могут находиться в открытом море и при непредсказуемых погодных условиях. Они разработаны специально для использования на лодках и морских нефтяных вышках. Все эти генераторы соответствуют строгим требованиям для использования на море.

Двигатели

Дизельные двигатели

Дизельные двигатели предназначены для использования в дизельных генераторах.Сам двигатель похож на двигатель, предназначенный для генераторов природного газа, хотя и немного проще. Основное отличие заключается в системе зажигания и компонентах.

В дизельном двигателе воздух сжимается поршнем внутри цилиндра, в результате чего воздух нагревается (до температуры не менее 1000 градусов по Фаренгейту). Дизельный туман попадает в цилиндр через систему впрыска топлива, и, поскольку воздух внутри настолько горячий, дизельное топливо мгновенно воспламеняется, что помогает вращать вал двигателя.

Двигатели, работающие на природном газе

В двигателях, работающих на природном газе, используется другая и более сложная система зажигания по сравнению с дизельными двигателями. Здесь топливо и природный газ впрыскиваются и сжимаются вместе, что делает смесь воздуха и газа взрывоопасной. Затем свечи зажигания воспламеняют топливную смесь, чтобы повернуть коленчатый вал.

Судовые двигатели

Судовые двигатели

приводят в действие судовые генераторы и обычно работают на дизельном или бензиновом топливе, поэтому системы зажигания будут различаться в зависимости от источника топлива.Судовые двигатели также предназначены для работы в морских условиях. Например, детали покрыты коррозионно-стойкими материалами, чтобы выдерживать более влажные условия.

Запчасти и аксессуары

Генераторы

состоят из ряда отдельных частей и компонентов и могут использоваться вместе с рядом принадлежностей. Некоторые из них включают:

Загрузочные банки

Блоки нагрузки

рекомендуются для дизельных и газогенераторных систем. Они предназначены для помощи в проверке различных источников питания на надежность работы и электрического тока перед подключением генератора к реальной нагрузке.Они также могут помочь дизельным генераторам в процессе сгорания, чтобы обеспечить сгорание всего топлива.

Прицепной грузовой блок от Simplex.

Автоматические переключатели

Автоматические переключатели повышают безопасность генераторов. Эти переключатели помогают заземлять генератор и подавать питание на оборудование, обеспечивая единую точку подключения для генератора. Когда передаточный переключатель находится в работе, оборудование и здания можно подключить к безобрывному переключателю, а не напрямую к генератору.Автоматические переключатели передачи позволяют генератору запускаться автоматически при выходе из строя основного источника питания. При возобновлении подачи электроэнергии генератор отключится сам по себе.

Радиаторы

Радиаторы

помогают поддерживать работу генератора в рекомендуемых тепловых пределах, чтобы предотвратить перегрев.

Вентилятор и радиатор генератора, необходимые для отвода тепла от охлаждающей жидкости двигателя.

Прицеп

Монтаж малых и больших генераторов на прицепе упрощает транспортировку генератора и полезен для мобильных проектов (например.г. строительство дорог или метро) и работы с несколькими потребностями в электроэнергии.

Корпус

Корпуса

могут помочь защитить ваш генератор от непогоды. Корпуса генераторов обеспечивают защиту от атмосферных воздействий и шумоподавление. Всепогодные корпуса полностью водонепроницаемы, чтобы предотвратить повреждение водой и опасные ситуации, которые могут возникнуть при попадании воды в электрическую систему. Звукоизолирующие кожухи отлично подходят для населенных пунктов, где шум генератора нежелателен.

Встроенный кожух генератора дает больше места для обслуживания и ремонта генератора внутри.

Worldwide Power Products — лидер на рынке оборудования для производства электроэнергии. У нас есть большой инвентарь всех деталей и принадлежностей генераторов, о которых вы только что узнали, а также обширную коллекцию проверенных и испытанных новых и бывших в употреблении генераторных установок.

Завод Инжиниринг | Большие двигатели-генераторы продолжают совершенствоваться

Мотор-генераторные установки бывают всех размеров, от крошечного блока в коробке, который вы берете с собой в походы, до огромных блоков, которые перемещают контейнеровозы или обеспечивают электроэнергией коммунальные сети.Это технология, проверенная временем и хорошо изученная. Тем не менее, поршневой двигатель продолжает улучшаться в плане надежности, эффективности и управляемости. Большие стационарные агрегаты особенно привлекательны для многих электроэнергетических приложений.

Несколько типов двигателей

Поршневые двигатели работают с различными типами циклов. Наиболее распространены цикл Дизеля, цикл Отто и цикл Миллера. Циклы Дизеля и Отто относятся к 19, 90–189– годам, но имеют несколько иные рабочие характеристики.Цикл Миллера представляет собой усовершенствованное развитие цикла Отто.

В двигателях с дизельным циклом

используется воспламенение от сжатия с жидким топливом, обычно легким маслом, которое впрыскивается в цилиндр и взрывается с мощностью, когда поршень сжимает топливно-воздушную смесь. В циклах Отто и Миллера также используется сжатая смесь топлива и воздуха, но эта смесь воспламеняется от источника искры. Двигатели с циклом Отто исторически работали на бензине, но все чаще они также используют газообразное топливо.Двигатели цикла Миллера также могут использовать более широкий спектр видов топлива.

Растущий интерес к природному газу

В условиях растущего сегодня количества и доступности природного газа, а также в долгосрочной перспективе в отношении привлекательных цен на него в качестве топлива мы наблюдаем растущий интерес к двигателям, работающим на этом экономически привлекательном и очень чистом топливе. Двигатели, работающие на природном газе, становятся все популярнее, будь то для двигателей автомобилей или генераторов.

Природный газ может использоваться как в дизельных двигателях, так и в двигателях с искровым зажиганием.При использовании в дизельном цикле он обычно смешивается с «пилотным» количеством дизельного топлива, чтобы обеспечить воспламенение от сжатия. Это пилотное топливо может составлять всего 5% от общего количества топлива.

В двигателях с искровым зажиганием в качестве единственного топлива может использоваться природный газ.

Выбираем самый большой практичный размер

По мере увеличения габаритов стационарного генератора обычно увеличивается и КПД двигателя. По этой причине промышленные и институциональные потребители энергии получают выгоду, выбирая наиболее крупные двигатели, подходящие для их нужд.Конечно, эта цель эффективности должна быть умерена с необходимостью надежности с резервными двигателями. Современные поршневые двигатели очень надежны. Большинству владельцев лучше иметь два больших двигателя, чем шесть меньших.

Джейми Фокс из Caterpillar отмечает: «Важно, чтобы заказчик тщательно сравнивал яблоки с яблоками, поскольку высокая эффективность достигается за счет более высоких капитальных затрат и меньшей эксплуатационной гибкости. Хороший продавец двигателей должен предоставить заказчику паспорт производителя, рассчитанный для точных высотных условий на площадке, с графиком или данными для описания снижения мощности и эффективности двигателя при 77 ° F на всем пути вплоть до максимальной температуры двигателя. может управлять на заявленной высоте.”

Fox также указывает, что одна из причин того, что более крупные двигатели более эффективны, заключается в том, что они обычно используют цикл сгорания Миллера, а не традиционный цикл Отто. «Это связано с экономичностью и возможностями аварийного реагирования. Цикл Отто по своей природе менее эффективен, чем цикл Миллера ». Однако она добавляет, что двигатели с циклом Отто не имеют себе равных с точки зрения более быстрой реакции на внезапные изменения нагрузки, устойчивости к загрязнению топлива и способности работать независимо от электросети.

Лучшие результаты с согласованной системой

Fox указывает, что успешный проект ТЭЦ должен быть определен как система, а не как набор независимого оборудования. Это означает, по ее словам: «Вероятно, лучший вариант для конечного потребителя — это приобрести проект ТЭЦ« под ключ »у дилера энергосистем или у очень способного упаковщика ТЭЦ. Есть превосходные компании, занимающиеся проектированием, поиском и интеграцией проектов ТЭЦ. Хорошее определение объема и ответственности является обязательным.”

Wartsila — еще один мировой лидер в производстве очень больших поршневых двигателей-генераторов. Компания со штаб-квартирой в Финляндии является уважаемым производителем как судовых поршневых двигателей, так и больших стационарных мотор-генераторных установок. Джозеф Феррари — менеджер по развитию бизнеса Wartsila North America со штаб-квартирой в Аннаполисе, штат Мэриленд.

Более низкие обороты двигателя

Ferrari отмечает, что есть веские причины, по которым более крупные двигатели обычно более эффективны.«Большие двигатели имеют меньшую площадь поверхности сгорания по сравнению с объемом, что приводит к меньшим тепловым потерям (передаче тепла в систему охлаждения), что, в свою очередь, означает, что для выталкивания поршня вниз доступно больше энергии. Таким образом, чем больше цилиндр, тем эффективнее процесс сгорания ». Кроме того, он говорит: «Теоретический КПД двигателя связан с длиной сгорания (во времени) по отношению к градусам вращения коленчатого вала. Следовательно, двигатели с меньшей частотой вращения, как правило, имеют более высокий КПД ».

Среднеоборотные двигатели

Wartsila (514-720 об / мин) используют очень бедную топливно-воздушную смесь и быстрое сгорание в качестве ключевых элементов для снижения выбросов и высокой производительности на цилиндр, что обеспечивает чистое и высокоэффективное сгорание.Ferrari заявляет, что это приводит к тому, что эффективность двигателей Wartsila выше, чем у любой другой газовой технологии простого цикла на рынке. В некоторых случаях достигается КПД двигателя более 50%.

Общий КПД может превышать 90%

Ferrari добавляет, что в ситуациях, когда тепло от воды рубашки двигателя и выхлопных газов собирается с помощью теплообменников, может быть достигнута общая эффективность установки более 90%. Двигатели-генераторы Wartsila SG, работающие только на газообразном топливе, доступны в размерах от 5.От 3 до 19 МВт (60 Гц). В дополнение к этим установкам, работающим только на газе, Wartsila предлагает двухтопливные дизельные генераторы, которые используют всего 5% потребляемой энергии в качестве легкого жидкого топлива.

Одним из примеров растущей привлекательности больших генераторных установок является установка нескольких агрегатов Caterpillar в Маркхэме, Онтарио. Маркхэм — это сателлитное сообщество недалеко от Торонто, которое за последние два десятилетия значительно выросло. Планировщики сообществ делают упор на планируемую плотность поселений, а не на разрастание городов.Это делает Маркхэм идеальным кандидатом для районной энергетики, где местные генерирующие станции также могут обеспечивать тепловую энергию для отопления или других целей. Markham District Energy (MDE) — это организация, созданная для планирования, обслуживания и эксплуатации энергетических объектов.

Опыт ледяной бури влияет на выбор

Решение планировщиков Маркхэма локализовать производство электроэнергии было отчасти вызвано сильным ледяным штормом, обрушившимся на восточную Канаду в 1998 году и вызвавшим большие и долгосрочные отключения электроэнергии.Одним из преимуществ централизованного энергоснабжения является то, что свет останется включенным, даже если произойдет сбой в региональной сети.

Компания

MDE выбрала в качестве предпочтительного метода генераторы с поршневыми двигателями, работающими на природном газе. В 2007 году они поручили Toromont Power Systems, местному дилеру Caterpillar, спроектировать, поставить и ввести в эксплуатацию электростанцию ​​мощностью 5,0 МВт в Warden Energy Center, которая была введена в эксплуатацию в 2008 году. Газовые котлы могут дополнять горячую воду, подаваемую двигателями, поскольку термический побочный продукт. Горячая вода используется для отопления помещений и других целей по всему району.

Продолжить выбор двигателей большой мощности

По мере того, как MDE продолжала расширять зону обслуживания, в 2012 году она добавила двигатель-генератор Caterpillar мощностью 3,0 МВт в своем энергоцентре Birchmount Energy и агрегат Caterpillar мощностью 4,0 МВт в своем новом энергоцентре Burr Oak. MDE также управляет дизельной резервной энергетической установкой в ​​больницах Markham Stouffville для этого основного потребителя электроэнергии и тепловой энергии.

Брюс Андер — президент и главный исполнительный директор Markham District Energy. Что касается важности надежности, он заявляет: «В первую очередь, наш основной бизнес — производство тепловой энергии, и надежность — наш главный приоритет.Независимо от того, обеспечивает ли парк Cat ^® аварийное электроснабжение наших клиентов, сетевое электроснабжение или тепловую энергию для нашей системы отопления, высокая надежность является целью MDE и наших поставщиков ».

Высокая надежность

Надежность исходит из нескольких источников. В современных поршневых двигателях используются преимущества металлургических достижений и улучшенная конструкция, которые сводят к минимуму неожиданные отказы и увеличивают время между необходимыми техническими обслуживаниями двигателя. Поскольку природный газ является очень чистым топливом, интервал обслуживания увеличивается еще больше.Плановое техническое обслуживание можно проводить в периоды года, когда потребности в электроэнергии и тепле самые низкие. И многие из более крупных комплектов двигателей имеют встроенные диагностические инструменты, которые предупреждают операторов об изменении состояния двигателя, так что обслуживание может быть запланировано, а не в экстренном порядке.

Двигатели могут быть лучшим выбором

Независимо от того, работаете ли вы в школе или университете, в промышленном городке, в медицинском учреждении или в каком-либо другом месте, производство электроэнергии на месте с помощью природного газа позволяет вам получить больше от затрачиваемых вами энергетических долларов.Сегодняшние большие поршневые двигатели надежны и удивительно энергоэффективны. Для начала попросите поставщика природного газа и инженера-консультанта помочь вам рассмотреть этот важный вариант.

Подробнее

Двигатели-генераторы Caterpillar

Двигатели-генераторы GE Jenbacher и Waukesha

Siemens Dresser Rand Двигатели-генераторы

Стационарные электростанции Wartsila

Эта статья впервые появилась в выпуске Gas Technology Summer 2017.

Как генератор вырабатывает электричество? Статья о том, как работают генераторы

Генераторы

— это полезные устройства, которые подают электроэнергию во время отключения электроэнергии и предотвращают прерывание повседневной деятельности или прерывание бизнес-операций. Генераторы доступны в различных электрических и физических конфигурациях для использования в различных приложениях. В следующих разделах мы рассмотрим, как работает генератор, основные компоненты генератора и как генератор работает в качестве вторичного источника электроэнергии в жилых и промышленных помещениях.

Как работает генератор?

Электрический генератор — это устройство, которое преобразует механическую энергию, полученную от внешнего источника, в электрическую энергию на выходе.

Важно понимать, что генератор на самом деле не «создает» электрическую энергию. Вместо этого он использует подводимую к нему механическую энергию, чтобы заставить движение электрических зарядов, присутствующих в проводе его обмоток, через внешнюю электрическую цепь.Этот поток электрических зарядов составляет выходной электрический ток, подаваемый генератором. Этот механизм можно понять, рассматривая генератор как аналог водяного насоса, который вызывает поток воды, но на самом деле не «создает» воду, текущую через него.

Современный генератор работает на принципе электромагнитной индукции, открытом Майклом Фарадеем в 1831-32 гг. Фарадей обнаружил, что вышеупомянутый поток электрических зарядов может быть вызван перемещением электрического проводника, такого как провод, содержащий электрические заряды, в магнитном поле.Это движение создает разность напряжений между двумя концами провода или электрического проводника, что, в свою очередь, вызывает протекание электрических зарядов, генерируя электрический ток.

Основные компоненты генератора

Основные компоненты электрогенератора можно в общих чертах классифицировать следующим образом:

• Двигатель
• Генератор
• Топливная система
• Регулятор напряжения
• Системы охлаждения и выхлопа
• Система смазки
• Зарядное устройство
• Панель управления
• Основной узел / рама

Описание основных компонентов генератора приводится ниже.

Двигатель

Двигатель является источником подводимой механической энергии к генератору. Размер двигателя прямо пропорционален максимальной выходной мощности, которую может выдать генератор. При оценке двигателя вашего генератора необходимо учитывать несколько факторов. Для получения полных рабочих характеристик двигателя и графиков технического обслуживания необходимо проконсультироваться с производителем двигателя.

(a) Тип используемого топлива — двигатели генераторов работают на различных видах топлива, таких как дизельное топливо, бензин, пропан (в сжиженном или газообразном состоянии) или природный газ. Меньшие двигатели обычно работают на бензине, в то время как более крупные двигатели работают на дизельном топливе, жидком пропане, пропане или природном газе. Некоторые двигатели также могут работать на двойной подаче дизельного и газового топлива в двухтопливном режиме.

(b) Двигатели с верхним расположением клапанов (OHV) по сравнению с двигателями без OHV — двигатели с верхним расположением клапанов отличаются от других двигателей тем, что впускные и выпускные клапаны двигателя расположены в головке цилиндра двигателя, а не на двигателе. блокировать.Двигатели OHV имеют ряд преимуществ перед другими двигателями, такими как:

• Компактная конструкция
• Более простой рабочий механизм
• Прочность
• Удобство эксплуатации
• Низкий уровень шума при работе
• Низкий уровень выбросов

Однако OHV-двигатели также дороже других двигателей.

(c) Чугунная гильза (CIS) в цилиндре двигателя — CIS — это накладка в цилиндре двигателя.Это снижает износ и обеспечивает долговечность двигателя. Большинство двигателей OHV оснащены системой CIS, но очень важно проверить наличие этой особенности в двигателе генератора. CIS — это не дорогая функция, но она играет важную роль в долговечности двигателя, особенно если вам нужно использовать генератор часто или в течение длительного времени.

Генератор

Генератор переменного тока, также известный как «генератор», является частью генератора, который вырабатывает электрическую мощность за счет механического входа, подаваемого двигателем.Он содержит набор неподвижных и подвижных частей, заключенных в корпус. Компоненты работают вместе, вызывая относительное движение между магнитным и электрическим полями, которое, в свою очередь, генерирует электричество.

(а) Статор — это стационарный компонент. Он содержит набор электрических проводников, намотанных катушками на железный сердечник.

(b) Ротор / Якорь — это движущийся компонент, который создает вращающееся магнитное поле одним из следующих трех способов:

(i) Индукционным способом — они известны как бесщеточные генераторы переменного тока и обычно используются в больших генераторах.
(ii) Постоянными магнитами — это обычное дело в небольших генераторах переменного тока.
(iii) Использование возбудителя. Возбудитель представляет собой небольшой источник постоянного тока (DC), который питает ротор через совокупность токопроводящих контактных колец и щеток.

Ротор создает движущееся магнитное поле вокруг статора, которое вызывает разность напряжений между обмотками статора. Это производит переменный ток (AC) на выходе генератора.

При оценке генератора переменного тока необходимо учитывать следующие факторы:

(a) Металлический корпус по сравнению с пластиковым корпусом — цельнометаллическая конструкция обеспечивает долговечность генератора.Пластиковые корпуса со временем деформируются, что приводит к обнажению движущихся частей генератора. Это увеличивает износ и, что более важно, опасно для пользователя.

(b) Шариковые подшипники по сравнению с игольчатыми подшипниками. Шариковые подшипники предпочтительнее и служат дольше.

(c) Бесщеточная конструкция — генератор, в котором не используются щетки, требует меньшего обслуживания, а также производит более чистую мощность.

Топливная система

Топливный бак обычно имеет достаточную емкость, чтобы генератор работал в среднем от 6 до 8 часов.В случае небольших генераторных установок топливный бак является частью опорной рамы генератора или устанавливается наверху рамы генератора. Для коммерческого использования может потребоваться монтаж и установка внешнего топливного бака. Все подобные установки должны быть одобрены Управлением городского планирования. Щелкните следующую ссылку для получения дополнительных сведений о топливных баках для генераторов.

Общие характеристики топливной системы включают следующее:

(a) Соединение трубопровода от топливного бака к двигателю — линия подачи направляет топливо из бака в двигатель, а обратная линия направляет топливо от двигателя в бак.

(b) Вентиляционная труба для топливного бака — Топливный бак имеет вентиляционную трубу для предотвращения повышения давления или вакуума во время заправки и опорожнения бака. При заправке топливного бака убедитесь, что металл-металл соприкасается с заправочной форсункой и топливным баком, чтобы избежать искр.

(c) Переливное соединение от топливного бака к сливной трубе — это необходимо для того, чтобы любой перелив во время заправки бака не вызвал разлива жидкости на генераторную установку.

(d) Топливный насос — перекачивает топливо из основного накопительного бака в дневной.Топливный насос обычно работает от электричества.

(e) Топливный водоотделитель / топливный фильтр — он отделяет воду и посторонние вещества от жидкого топлива для защиты других компонентов генератора от коррозии и загрязнения.

(f) Топливная форсунка — распыляет жидкое топливо и распыляет необходимое количество топлива в камеру сгорания двигателя.

Регулятор напряжения
Как следует из названия, этот компонент регулирует выходное напряжение генератора.Механизм описан ниже для каждого компонента, который участвует в циклическом процессе регулирования напряжения.

(1) Регулятор напряжения: преобразование переменного напряжения в постоянный ток — регулятор напряжения принимает небольшую часть выходного переменного напряжения генератора и преобразует его в постоянный ток. Затем регулятор напряжения подает этот постоянный ток на набор вторичных обмоток статора, известных как обмотки возбудителя.

(2) Обмотки возбудителя: преобразование постоянного тока в переменный — теперь обмотки возбудителя работают аналогично первичным обмоткам статора и генерируют небольшой переменный ток.Обмотки возбудителя подключены к блокам, известным как вращающиеся выпрямители.

(3) Вращающиеся выпрямители: преобразование переменного тока в постоянный — они выпрямляют переменный ток, генерируемый обмотками возбудителя, и преобразуют его в постоянный ток. Этот постоянный ток подается на ротор / якорь для создания электромагнитного поля в дополнение к вращающемуся магнитному полю ротора / якоря.

(4) Ротор / якорь: преобразование постоянного тока в переменное напряжение — ротор / якорь теперь индуцирует большее переменное напряжение на обмотках статора, которое генератор теперь производит как большее выходное переменное напряжение.

Этот цикл продолжается до тех пор, пока генератор не начнет выдавать выходное напряжение, эквивалентное его полной рабочей мощности. По мере увеличения выходной мощности генератора регулятор напряжения вырабатывает меньше постоянного тока. Когда генератор достигает полной рабочей мощности, регулятор напряжения достигает состояния равновесия и вырабатывает постоянный ток, ровно столько, чтобы поддерживать выходную мощность генератора на полном рабочем уровне.

Когда вы добавляете нагрузку к генератору, его выходное напряжение немного падает.Это вызывает действие регулятора напряжения, и начинается вышеуказанный цикл. Цикл продолжается до тех пор, пока выходная мощность генератора не достигнет своей первоначальной полной рабочей мощности.

Система охлаждения и выпуска
(а) Система охлаждения
Продолжительное использование генератора вызывает нагрев различных его компонентов. Очень важно иметь систему охлаждения и вентиляции для отвода тепла, выделяемого в процессе.

Неочищенная / пресная вода иногда используется в качестве охлаждающей жидкости для генераторов, но в основном это ограничивается конкретными ситуациями, такими как небольшие генераторы в городских условиях или очень большие агрегаты мощностью более 2250 кВт и выше.Водород иногда используется в качестве хладагента для обмоток статора больших генераторных установок, поскольку он более эффективно поглощает тепло, чем другие хладагенты. Водород отводит тепло от генератора и передает его через теплообменник во вторичный контур охлаждения, который содержит деминерализованную воду в качестве хладагента. Вот почему очень большие генераторы и малые электростанции часто имеют рядом с собой большие градирни. Для всех других распространенных применений, как жилых, так и промышленных, стандартный радиатор и вентилятор устанавливаются на генераторе и работают как основная система охлаждения.

Необходимо ежедневно проверять уровень охлаждающей жидкости в генераторе. Систему охлаждения и насос неочищенной воды следует промывать через каждые 600 часов, а теплообменник следует очищать через каждые 2400 часов работы генератора. Генератор следует размещать на открытом и вентилируемом месте с достаточным притоком свежего воздуха. Национальный электротехнический кодекс (NEC) требует, чтобы со всех сторон генератора оставалось минимум 3 фута, чтобы обеспечить свободный поток охлаждающего воздуха.

(б) Выхлопная система
Выхлопные газы, выделяемые генератором, такие же, как выхлопные газы любого другого дизельного или газового двигателя, и содержат высокотоксичные химические вещества, с которыми необходимо обращаться должным образом. Следовательно, важно установить соответствующую выхлопную систему для удаления выхлопных газов. Этот момент невозможно переоценить, поскольку отравление угарным газом остается одной из наиболее частых причин смерти в пострадавших от урагана районах, потому что люди, как правило, даже не думают об этом, пока не становится слишком поздно.

Выхлопные трубы обычно изготавливаются из чугуна, кованого железа или стали. Они должны быть отдельно стоящими и не должны поддерживаться двигателем генератора. Выхлопные трубы обычно присоединяются к двигателю с помощью гибких соединителей, чтобы минимизировать вибрации и предотвратить повреждение выхлопной системы генератора. Выхлопная труба заканчивается снаружи и ведет от дверей, окон и других отверстий в дом или здание. Вы должны убедиться, что выхлопная система вашего генератора не подключена к выхлопной системе любого другого оборудования.Вам также следует проконсультироваться с местными городскими постановлениями, чтобы определить, нужно ли для эксплуатации вашего генератора получить разрешение от местных властей, чтобы убедиться, что вы соблюдаете местное законодательство и защитите себя от штрафов и других санкций.

Система смазки
Поскольку генератор содержит движущиеся части в своем двигателе, он требует смазки для обеспечения долговечности и бесперебойной работы в течение длительного периода времени. Двигатель генератора смазывается маслом, хранящимся в насосе.Уровень смазочного масла следует проверять каждые 8 ​​часов работы генератора. Вы также должны проверять отсутствие утечек смазки и менять смазочное масло каждые 500 часов работы генератора.

Зарядное устройство
Генератор st e работает от батареи. Зарядное устройство поддерживает заряд аккумуляторной батареи генератора, подавая на нее точное «плавающее» напряжение. Если напряжение холостого хода очень низкое, аккумулятор останется недозаряженным.Если напряжение холостого хода очень высокое, это сократит срок службы батареи. Зарядные устройства для аккумуляторов обычно изготавливаются из нержавеющей стали для предотвращения коррозии. Они также полностью автоматические и не требуют каких-либо регулировок или изменений каких-либо настроек. Выходное напряжение постоянного тока зарядного устройства устанавливается на уровне 2,33 В на элемент, что является точным значением напряжения холостого хода для свинцово-кислотных аккумуляторов. Зарядное устройство аккумулятора имеет изолированный выход постоянного напряжения, который мешает нормальному функционированию генератора.

Панель управления
Это пользовательский интерфейс генератора, в котором находятся электрические розетки и элементы управления. В следующей статье представлены дополнительные сведения о панели управления генератором. Различные производители предлагают различные функции в панелях управления своих устройств. Некоторые из них упомянуты ниже.

(a) Электрический запуск и отключение — панели управления автоматическим запуском автоматически запускают ваш генератор при отключении электроэнергии, контролируют генератор во время работы и автоматически отключают агрегат, когда он больше не нужен.

(b) Манометры двигателя. Различные датчики показывают важные параметры, такие как давление масла, температура охлаждающей жидкости, напряжение аккумуляторной батареи, скорость вращения двигателя и продолжительность работы. Постоянное измерение и мониторинг этих параметров позволяет автоматически отключать генератор, когда любой из них превышает соответствующие пороговые уровни.

(c) Датчики генератора. На панели управления также есть счетчики для измерения выходного тока и напряжения, а также рабочей частоты.

(d) Другие элементы управления — переключатель выбора фазы, переключатель частоты и переключатель управления двигателем (ручной режим, автоматический режим) среди прочего.

Основной узел / рама

Все генераторы, переносные или стационарные, имеют индивидуальные корпуса, которые обеспечивают структурную опору основания. Рама также позволяет заземлить генерируемые элементы в целях безопасности.

Коммерческие генераторные установки и мощности в лошадиных силах — Генераторы Купля-продажа

Мощность
Лошадиная сила или движущая сила любой работы, которую вы хотите выполнить, бывает разных форм и размеров.От огромных паровых, гидро- и ветряных турбин до небольших двигателей внутреннего сгорания, электродвигателей и даже морских волн.

Превратить имеющуюся мощность в мощность, полезную для ваших нужд, немного сложнее, чем вы думаете. Это главным образом связано с тем, что существует два типа номинальных значений киловатт (кВт), которые вам необходимо знать при определении вашего двигателя-генератора или его размеров: кВт (электрический эквивалент) и кВт · м. (механический или рабочий эквивалент). Несмотря на то, что и KWe, и KWw имеют одинаковый результат, примерно:

1 лошадиная сила = около 745 с половиной ватт

Но ждать! Давайте возьмем пример из реального мира.Представьте, что у нас есть дизельный двигатель, который превращает 1 лошадиную силу в 745 Вт. Вероятно, этого не произойдет. И вот почему: Friction

И, как вы, наверное, догадались, наоборот, превращение 745 Вт от электродвигателя в 1 лошадиную силу, вероятно, тоже не произойдет. Вот почему:
1. Потери меди из-за сопротивления меди.
2. Магнитные потери от магнитного поля, приложенного к железу в сердечнике статора.
3. Паразитные потери от паразитных токов или гармоник, когда двигатель находится под нагрузкой.
4. Механические потери от трения в подшипниках двигателя и вентиляторе воздушного охлаждения.

Итак, вернемся к нашему примеру дизель-генераторной установки. Еще один фактор, который следует учитывать, — какую нагрузку (кВт) ваш генератор получит при запуске и загрузке? Для запуска электродвигателей требуется большая мощность. Давайте внимательнее посмотрим на запуск мотора…. Асинхронные двигатели потребляют приблизительно в шесть раз (6 раз) ток полной нагрузки; этот ток остается высоким, пока двигатель не достигнет примерно 80% скорости. Это означает, что если вам нужно, чтобы одновременно запускалось несколько асинхронных двигателей, когда ваша генераторная установка принимает нагрузку, это окажет значительное влияние на размер генераторной установки. Один из часто используемых подходов — это предположить, что все подключенные нагрузки будут запускаться за один шаг. Это приводит к самому большому выбору генераторной установки. Если вы не сделаете что-то для постепенного увеличения нагрузки (например, несколько переключателей передачи с разнесенными временными задержками или ступенчатый контроллер нагрузки), тогда вам следует использовать одноступенчатую нагрузку для целей определения размеров.

В многоступенчатых приложениях сначала запускается самый большой двигатель, чтобы минимизировать размер генераторной установки. После установки всех нагрузок на генераторную установку вы можете останавливать и запускать нагрузочное оборудование с помощью автоматического управления. Здесь вам нужно будет выбрать размер генераторной установки, предполагая, что самый большой двигатель запускается последним, а все остальные подключенные нагрузки уже подключены.

Что еще следует учесть?
Перед приобретением дизель-генераторной установки необходимо учитывать несколько важных моментов:
• Какой вид топлива вы хотите использовать?
Дизельные, пропановые, газовые, двухтопливные и двухтопливные генераторы — вот некоторые варианты.

• Установка внутри или снаружи?
Место установки определит, нужно ли будет поставлять ваш генератор в корпусе.

• Какие экологические ограничения действуют в вашем районе?
Обычно требуется разрешение штата, округа или города на охрану окружающей среды, которое может определять, какое топливо вы используете и / или сколько часов ваш генератор может работать в месяц или год.

• Будет ли ваша новая генераторная установка интегрирована в существующую установку?
Это важное соображение.Если ваш генератор не является точной заменой, для его установки и правильной эксплуатации может потребоваться тщательное планирование и инженерия.

• Будет ли ваша генераторная установка управляться дистанционно?

Дополнительные соображения
• Охлаждение — охлаждение двигателя в процессе выработки электроэнергии

• Вентиляция — пропуск воздуха во время процесса охлаждения (конструкция)

• Хранение топлива — как долго генератор будет работать при определенной интенсивности использования

• Уровень шума — ожидаемые уровни в дБ для конкретных моделей

• Выхлоп — уровни определенных элементов в миллионных долях

• Пусковые системы — запуск с ключа, запуск по нажатию, запуск с кнопки — множество опций.

Калькуляторы размеров генераторной установки
Многие из этих калькуляторов доступны в Интернете. Включите эти полезные калькуляторы на наш веб-сайт: Power Calculator

Важные замечания:
• Слишком маленький генератор может вызвать колебания напряжения и повреждение обмоток генератора из-за перегрева. Двигатели со стороны нагрузки также могут быть повреждены.

• Слишком большой генератор может вызвать загрязнение двигателя (остекление) из-за нагрузки двигателя.

Распространенные проблемы генератора — и как их избежать

Генераторы должны работать бесперебойно и эффективно для эффективного питания необходимого оборудования. Однако есть несколько общих проблем, с которыми сталкиваются генераторы, о которых должны знать руководители предприятий, производители оригинального оборудования и владельцы, чтобы предотвратить простои.

Общая проблема генератора № 1: Пренебрежение техобслуживанием

Самая распространенная проблема генератора — это пренебрежение техническим обслуживанием.Думайте о двигателе промышленного генератора так же, как о двигателе вашего автомобиля. Хорошо известно, что возникнут проблемы, если вы не проверите компоненты двигателя на износ в дополнение к профилактическому обслуживанию.

Правильное обслуживание двигателя является ключом к эффективной работе вашего генератора. План технического обслуживания, который совпадает с рекомендациями производителя и дистрибьютора, часто включает регулярное, полугодовое и ежегодное обслуживание генератора.Часто это влечет за собой проверки и обслуживание вашего:

• Система охлаждения

• Топливная система

• Впуск и выпуск воздуха

• Система смазочного масла

• Система пуска

• Мониторы двигателя, средства управления безопасностью и панель управления

• Автоматический переключатель

• Замена масла и топливного фильтра

• Техническое обслуживание водоотделителя

• И др.

Частью надлежащего плана обслуживания является ежегодная проверка банка нагрузки.Это устранит мокрую кладку в дизель-генераторах за счет сжигания несгоревшего топлива, масла и углерода в цилиндрах и выхлопной системе. Он также проверит и протестирует топливную систему и систему охлаждения блока и испарит влагу изнутри генератора и двигателя.

Общая проблема генератора № 2: Неверный размер и загрузка

Распространенная ошибка — неправильный размер промышленного генератора. Компании часто хотят купить генератор большего размера, чем то, что требуется для их приложения, в качестве способа масштабирования для будущих нужд.К сожалению, работа генератора со слишком малой нагрузкой может привести к серьезным повреждениям и неэффективной работе. Когда генератор работает, вы должны использовать не менее 35% нагрузки. Дистрибьюторы двигателей обычно сталкиваются с проблемами, когда клиент говорит, что добавит дополнительное оборудование в ближайшем будущем. К сожалению, если это не произойдет достаточно быстро, только что купленный генератор будет работать неэффективно и может выйти из строя.

Известная проблема, возникающая в результате неправильной загрузки, — это складирование во влажном состоянии.Обычно это происходит, когда генератор не работает с достаточно большой нагрузкой. В результате рабочая температура двигателя не становится достаточно высокой, чтобы компенсаторы в выхлопной системе должным образом герметизировались. Работа с слишком малой нагрузкой не полностью сжигает дизельное топливо, позволяя влажному топливу скапливаться в стекле двигателя. Вместе эти проблемы позволяют влажному топливу просачиваться через выхлоп, что может привести к серьезным проблемам, таким как разрушительные пожары.

Общая проблема генератора №3: Подача топлива

Часто операторы не доставляют достаточно топлива во время работы. Очевидный эффект, возникающий из-за нехватки топлива, — это отключение генератора, потому что нечего сжигать для получения энергии, но еще один, менее продуманный эффект — это попадание воздуха в топливную систему. Кроме того, нерегулярная работа генератора может привести к попаданию воздуха в топливную систему. Это может привести к остановке дизельного генератора из-за более жестких допусков на топливные системы уровня 4.

У предприятий, которые не реализуют план регулярного технического обслуживания в сочетании с нерегулярным использованием, как правило, в баке застаивается топливо.Застой топлива приводит к конденсации воды, что, в свою очередь, вызывает ускорение микробиологического роста. Это приводит к загрязнению и появлению вредного осадка, который может повредить топливные фильтры, вызвать засорение и утечку.

Решения общих проблем генератора

Простое решение большинства проблем генератора находится в регулярном техническом обслуживании. Владельцы генераторов должны иметь договор о плановом обслуживании с компанией, которой они доверяют. Соглашение о плановом обслуживании является ключевым решением для смягчения и предотвращения проблем, связанных с генераторами в промышленных условиях.Кроме того, при сотрудничестве с производителем и дистрибьютором генератора будет определено правильное использование, чтобы обеспечить регулярное использование правильных величин нагрузки.

Доверьтесь экспертам по генераторам и работайте в тесном сотрудничестве с ними, чтобы ваш генератор работал тогда, когда это необходимо, и так, как нужно.

Эта статья изначально была опубликована в учебном центре CK Power, и ее можно найти здесь.

Клейтон Костелло работает в CK Power более 5 лет, уделяя особое внимание управлению счетами и операциям.

Генератор 101 | Субару Промышленные Силовые Продукты

Кажется, нам всегда нужно больше энергии, когда она недоступна. Вот почему многие люди держат под рукой портативный генератор для повседневных задач во дворе или на работе, или когда им требуется аварийное питание.

Но некоторые пользователи не уверены, как правильно эксплуатировать свой генератор, или есть те, кто отказывается от покупки, чтобы избежать «хлопот», связанных с изучением чего-то нового.Хотя большинство генераторов удобны в использовании, для многих это пугающий процесс, и это нормально. Мы здесь, чтобы помочь. Вот несколько советов, которые помогут вам начать путь к портативным источникам энергии.

Перед покупкой:

Перед покупкой портативного генератора определите, на что нужно подавать питание и какая мощность требуется. Обязательно приобретите генератор, который может обрабатывать на 10 процентов больше мощности, чем необходимо, для покрытия пусковой мощности и защиты от скачков напряжения.

Если у вас возникли проблемы с расчетом мощности, воспользуйтесь нашим калькулятором генератора, чтобы определить, какой размер генератора вам нужен.

Начало работы:

1. Перед первым запуском генератора долейте топливо и свежее масло. Большинство агрегатов поступают с завода с небольшим количеством масла или без него. Работа генератора без масла приведет к повреждению двигателя. Конкретные инструкции по топливу и маслу см. В руководстве пользователя.

2. Знайте, что генератор всегда следует размещать на открытом воздухе, предпочтительно в 20 футах от зданий и окон, чтобы предотвратить отравление угарным газом.Кроме того, старайтесь всегда поддерживать 5-футовый зазор вокруг генератора — включая другие машины и материалы, находящиеся вне помещения, — чтобы снизить риск возгорания.

Перед покупкой портативного генератора определите, на что нужно подавать питание и какая мощность требуется. Обязательно приобретите генератор, который может обрабатывать на 10 процентов больше мощности, чем необходимо, для покрытия пусковой мощности и защиты от скачков напряжения.

Если идет дождь, поместите генератор под навес или другое покрытие, чтобы избежать повреждений и травм.

3. Во время работы установите генератор на ровную твердую поверхность. Когда генератор работает на неровной поверхности, топливо и масло не оптимизированы полностью, и внутренние механизмы генератора могут выйти из строя.

4. Обязательно используйте заземленный удлинитель для тяжелых условий эксплуатации, предназначенный для использования вне помещений. Подключите удлинитель к удлинителю и подключите устройства к удлинителю, если вам нужно запитать несколько предметов. Только убедитесь, что вы не перегружаете генератор, катушку и не защемляете шнур.И никогда не используйте потертый шнур. Они могут вызвать возгорание или другие риски для безопасности.

5. Расположение переключателя «включено» может варьироваться от генератора к генератору, но после включения у генераторов будет один из двух вариантов запуска — электрический или возвратный. Независимо от варианта запуска топливный клапан должен быть открыт, а рычаг воздушной заслонки должен находиться в положении «старт» перед включением.

Электростартеры:

• Вставьте ключ зажигания и поверните по часовой стрелке в положение «пуск», чтобы запустить двигатель.
• Если двигатель не запускается, поверните ключ обратно в положение «включено» и подождите около 10 секунд. Не запускайте пусковой двигатель непрерывно более 5 секунд.
• Если двигатель генератора уже работает, не поворачивайте ключ в положение «пуск», иначе вы можете повредить пусковой двигатель.
• После запуска двигателя дайте ему поработать примерно 30 секунд, затем переведите воздушную заслонку в положение «работа».
• Дайте двигателю прогреться примерно 30 секунд перед добавлением нагрузки.

Стартеры:

• Медленно потяните ручку стартера за точку сжатия, а затем верните ручку в исходное положение.
• Затем резко потяните за ручку, чтобы запустить двигатель.
• Если двигатель не запускается после нескольких попыток, переведите воздушную заслонку в положение «работа» и повторите шаги, описанные выше.
• Никогда не вытягивайте полностью возвратный трос.
• После запуска двигателя верните ручку стартера в исходное положение.Не отпускай, чтобы он вернулся на место.

6. Не беспокойтесь о регулировке выхода энергии. Все новые модели поставляются с AVR или автоматическими регуляторами напряжения, в отличие от старых моделей, которые некоторые люди могут помнить.

Профилактические осмотры:

Текущее обслуживание — это не просто предложение. Необходимо поддерживать ваш генератор в отличном состоянии. Будь то инверторный, коммерческий или промышленный генератор, он требует регулярного ухода, чтобы он продолжал работать на максимальной мощности без поломок.

Запускайте генератор один раз в месяц, чтобы двигатель оставался смазанным, зарядите аккумулятор и пропустите свежее топливо через карбюратор. Если генератор собирается на

1. сидеть в неподвижном состоянии более двух месяцев, заполнить бак полностью и добавить стабилизатор топлива или слить топливо и добавить кондиционер топлива.

2. Периодически проверяйте воздушный фильтр. Если воздушный фильтр запылен или покрыт мусором, очистите его. Если вы заметили износ, отсутствие кусков поролоновых фильтров или разрывы бумажных фильтров, немедленно замените их.

Пенные фильтры, если их нельзя мыть, необходимо заменять примерно через 100 часов использования, а бумажные фильтры необходимо заменять через 50 часов использования. Двухэлементные моющиеся воздушные фильтры продлят срок службы двигателя при регулярной чистке.

3. Пошаговый контрольный список обслуживания см. В разделе «Профилактическое обслуживание
».

Подключение генератора к дому:

Если вы подключаете генератор к своему дому, посоветуйтесь с электриком для установки переключателя подачи питания в соответствии с Национальным электротехническим кодексом ^® .У вас должен быть передаточный переключатель для любого подключения к электросети в доме. Никогда не пытайтесь увеличить мощность, подключив генератор к розетке; он может создать обратную связь и убить электрическим током рабочих или соседей, используя тот же трансформатор.

Если вы ищете аварийное питание во время отключений, лучше подойдет стационарный генератор, чем переносной. Портативный генератор — это приемлемое краткосрочное решение для нагрузок небольшой мощности, но постоянные генераторы устраняют необходимость в нескольких удлинительных шнурах, а также требуют меньшего количества дозаправок, если резервное питание требуется в течение длительного периода времени.

Выключение:

Когда вы закончите использовать генератор, дайте ему остыть перед хранением. Это может показаться легкой задачей, но это важный шаг, который не следует торопить, чтобы не было риска ожогов или потенциальных пожаров.

Другие советы по безопасности:

При работе с генератором помните еще о двух вещах. Во-первых, никогда не используйте генератор мокрыми руками. Как и в случае с любым другим электрическим оборудованием, при наличии воды существует опасность поражения электрическим током.Хотя большинство портативных генераторов построены с учетом высочайших требований безопасности, угроза все еще сохраняется, и лучше перестраховаться.

Во-вторых, если на генераторе или вокруг него пролился бензин или масло, подождите, пока жидкость не испарится, прежде чем запускать генератор. Когда двигатель загорается во время запуска, легковоспламеняющиеся жидкости могут загореться или вызвать взрыв.

Генератор — отличный инструмент, обеспечивающий мощность, необходимую для продолжения работы после того, как будут освоены правильные процедуры настройки и эксплуатации.Что типа

2-тактные и 4-тактные генераторы, в чем разница?

Основные сведения о генераторе

: 2-тактный против 4-тактного двигателя

2-тактный против 4-тактного

Большинство современных генераторных двигателей среднего размера являются «4-тактными» или четырехтактными двигателями, в отличие от «2-тактных» или двухтактных двигателей, которые широко используются в очень крупных и морских приложениях. Несмотря на широко распространенное использование четырехтактных генераторных двигателей, важно знать разницу. В этой статье будут рассмотрены основы 2-тактного vs.4-тактный.

Что такое инсульт?

Википедия определяет «ход» двигателя следующим образом: «Фаза цикла двигателя, во время которой поршень движется сверху вниз или наоборот».

2-тактный

Двухтактный двигатель завершает энергетический цикл двумя тактами поршня всего за один оборот коленчатого вала за . Конец такта сгорания и начало такта сжатия происходят в двухтактном двигателе одновременно, причем функции впуска и выпуска также выполняются одновременно.

Более эффективный и мощный, чем его 4-тактный аналог, он также нагревается и компоненты быстрее изнашиваются.

Более крупные морские двигатели, которые по-прежнему полагаются на мощные двухтактные двигатели для перемещения своих монолитных нагрузок, были усилены для борьбы с сильным нагревом и трением и могут работать без сбоев десятилетиями.

Еще одним недостатком является отработанный выхлоп 2-тактного двигателя гораздо более «грязный», чем 4-тактный, что делает их менее идеальными для сред с жестко регулируемыми выбросами.

Хотя сегодня в генераторных установках встречается редко, все же можно встретить отличные двухтактные двигатели, такие как популярные Detroit Diesel модели 71 и 92.

Обзор бывших в употреблении генераторов

4-тактный

4-тактные двигатели

стали стандартом в производстве электроэнергии в основном из-за того, что они работают намного чище, чем 2-тактные двигатели. Отделение впуска от такта выпуска уменьшает количество несгоревшего топлива и расширяющихся газов, выпускаемых через выхлопную систему.Он также снижает общую рабочую температуру, уменьшая износ компонентов двигателя.

В 4-тактном двигателе , поршень совершает четыре отдельных хода при вращении коленчатого вала:

1. Впуск
2. Сжатие
3. Горение
4. Выхлоп

Обратной стороной является то, что дополнительные ходы значительно уменьшают доступную мощность. 2-тактный двигатель вырабатывает мощность на каждом обороте, тогда как 4-тактный двигатель производит мощность на каждые других оборота.