Generador Trifàsic: Generadors Elèctrics De 15 KW, 10 KW I 6 KW, Esquema, Principi De Funcionament I Normes De Connexió. En Què Consisteix?

2024 Autora: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificació: 2024-01-18 12:06

El generador trifàsic s’utilitza àmpliament al sector privat. Aquests generadors tenen una capacitat de 6, 10, 15 kW i més. Aquest article descriu l’esquema i el principi de funcionament d’aquests dispositius, indica les seves principals diferències i regles de connexió.

Dispositiu

L’objectiu d’un generador elèctric és convertir l’energia mecànica en energia elèctrica. Consta de 2 parts principals: un rotor mòbil i un estator fix.

• El rotor està muntat sobre coixinets … Per una banda, s’hi connecta una unitat des d’una font de moviment externa i, per l’altra, un impulsor per refredar-se.
• Estator: element fix … Conté els peus de muntatge de la unitat, aletes de refrigeració i terminals de sortida. I també una placa amb característiques tècniques.

Altres components

• Contacte lliscant del rotor. Cal alimentar els seus bobinatges o drenar l’electricitat generada. La majoria de models no en tenen.
• Indicadors i mitjans de control.
• Cobertes laterals.
• Lubricants per subministrar greixos a coixinets i altres elements igualment importants.

Ara cal entendre el mètode per obtenir electricitat.

Principi de funcionament

Principi de funcionament dels generadors trifàsics basat en la llei de la inducció electromagnètica . Es diu: s’induirà una força electromotriu (CEM) als extrems d’un marc metàl·lic col·locat en un camp magnètic giratori . En aquest cas, tant el marc com els imants poden girar.

Així funcionen els models de demostració. En generadors reals, en lloc d’un marc, s’utilitza una bobina de fil de coure prim amb conductors aïllats els uns dels altres. Això es fa per augmentar l'eficiència de la instal·lació.

Així funciona un generador monofàsic. Per obtenir un corrent trifàsic, els bobinats han de ser de 3. Al mateix temps, es situen en un cercle i l’angle entre ells (s’anomena angle de desplaçament de fase) és de 120 graus.

En els models moderns de generadors trifàsics, el rotor actua com un imant. En aquest cas, l’imant pot ser permanent o elèctric. En aquest darrer cas, s’utilitza un contacte lliscant amb raspalls de grafit per alimentar el rotor. Per fer funcionar aquest dispositiu, es necessita una font d’electricitat independent.

El bobinatge elèctric es troba a l’estator. Això elimina la necessitat de transferir corrents elevats a través del contacte lliscant i augmenta la fiabilitat operativa.

Avantatges i inconvenients

Els alternadors trifàsics tenen una sèrie d’avantatges

1. Major eficiència en comparació amb la monofàsica . Això significa que es necessita menys combustible per obtenir la mateixa sortida de corrent.
2. A partir d’un generador és possible obtenir 2 valors de tensió que difereixen en un factor d’1,75 . Normalment són de 380 V i 220 V. Això amplia l’abast de la seva aplicació, ja que aquest generador es pot utilitzar tant en una casa privada com en la indústria.
3. Amb el mateix poder, ho tenen dimensions i pes generals menors que els monofàsics .
4. Per transmetre el corrent trifàsic, es necessiten 3 o 4 cables . Per al funcionament de 3 generadors de fil monofàsics, es requereix un mínim de 6.
5. Més alt fiabilitat de la instal·lació .
6. La majoria dels equips industrials necessiten corrent trifàsic exactament per funcionar .… L’ús d’aquest generador resol aquest problema.
7. Per obtenir una tensió monofàsica, només es pot connectar 1 bobinatge . Però aquesta no és la millor solució en termes d’economia.
8. A partir de corrent altern, mitjançant un rectificador, podeu fer-ho constant .

Aquests generadors també tenen desavantatges

1. La relativa complexitat de la connexió des del punt de vista legal . Per a la connexió legal de tensió trifàsica, cal un permís especial de la companyia elèctrica. I aconseguir-ho és molt problemàtic.
2. Cal reforçar les mesures de seguretat . Es necessiten més dispositius de protecció, cal instal·lar un RCD a cada fase.
3. No es recomana deixar sense atenció un generador en funcionament .… Cal controlar les lectures de la instrumentació.
4. Soroll i vibracions quan el dispositiu està en funcionament.

Vistes

Els alternadors trifàsics no són molt diferents entre si. Només es diferencien per les característiques de potència i disseny.

Segons la potència del corrent generat, són:

• 5 kW;
• 6 kW;
• 10 kW;
• 12 kW;
• 15 kW o més.

He de dir que es tracta d’un rang de potència estàndard i que no és absolut. Els fabricants poden produir màquines amb altres característiques.

A més, la potència real depèn de molts factors, com la qualitat i la puresa del combustible, l’estat de l’atmosfera (en fred i amb alta humitat, la potència disminueix), i similars.

Pel tipus de combustible utilitzat, els generadors són:

• dièsel;
• gasolina;
• treballant sobre fusta o gas natural.

Les més esteses són les 2 primeres opcions. On el dièsel, pel seu disseny, és més fiable , perquè funcionen sense un sistema d’encesa. També són més econòmics. Els motors de gasolina, al seu torn, són més fàcils d’arrencar en condicions difícils.

Els models de gas no són tan eficients en l’ús privat i, per tant, són menys habituals.

Segons el principi de funcionament, els generadors són síncrons i asíncrons

Síncrona . El seu avantatge és que poden suportar una sobrecàrrega a curt termini de 5 a 6 vegades. Això passa quan s'engeguen alguns tipus de motors elèctrics i altres equips potents, quan els corrents d'arrencada són molt superiors als nominals. Però tenen inconvenients: són grans dimensions i pes, a més d’una menor fiabilitat en comparació amb els seus homòlegs asíncrons.

Asíncron . Les seves característiques principals són la lleugeresa, la compacitat, la simplicitat de disseny i el funcionament sense problemes. Però fracassen immediatament quan es sobrecarreguen. Per tant, la potència màxima que generen hauria de ser significativament superior a la consumida pels consumidors (3 a 4 vegades). A més, es recomana instal·lar una protecció contra sobrecàrregues d'alta qualitat i costosa.

A més, els generadors poden tenir funcions addicionals:

• la possibilitat de connectar línies addicionals per augmentar la capacitat de càrrega;
• ajust de les característiques del corrent de sortida (per exemple, la seva forma);
• la presència d’un relé-regulador electromagnètic.

Per disseny, els generadors són:

• bàsic;
• auxiliar.

Només es diferencien per la manera com estan connectats.

Això és tot per a la classificació dels generadors. Ara parlem de triar aquest dispositiu.

Com triar?

En comprar, primer de tot, guieu-vos per les condicions en què funcionarà el generador

• En primer lloc, determineu la potència necessària … Ha de superar la potència total dels consumidors connectats simultàniament. Es recomana tenir un subministrament petit (o gran) en cas d'emergència.
• Seleccioneu el tipus de combustible . Decidiu quina és la vostra importància més important: l'economia o la capacitat de córrer en qualsevol condició.
• Si són possibles sobrecàrregues a la xarxa, heu de comprar un model síncron . Però tingueu en compte que requerirà un manteniment més complet que no pas asíncron i que tindrà una vida útil més curta. I haurà de gastar diners en el sistema de protecció. Si s’eliminen completament les sobrecàrregues, és la millor opció un generador asíncron.

A continuació, comproveu la factura

• Gireu el rotor a mà . Ha de girar fàcilment. Sense cruixits, clics i sacsejades en els coixinets, així com la sortida del rotor. No ha de trontollar en els rodaments.
• Els contactes i terminals han de ser brillants … No es permeten els fils pelats. Si hi ha cables, cal un aïllament fiable. Especialment en juntes i revolts.
• L'estator i el marc han d'estar lliures d'esquerdes . Examineu acuradament el suport.
• Comproveu el generador en funcionament … Les lectures dels equips de mesura han de ser estables. El so d’escapament ha de ser uniforme.
• Els fabricants responsables pinten el producte amb cura i adjunten bé el logotip . Si hi ha dubtes sobre la pintura, és millor rebutjar aquest generador.
• La solidesa de qualsevol empresa ve determinada per la qualitat del servei . Assegureu-vos que quan es produeixi un mal funcionament, pugueu trobar un especialista per solucionar-lo.

A continuació, mireu les funcions addicionals

• És bo si els dispositius de mesura ja estan instal·lats a la fàbrica.
• És millor comprar models amb arrencada manual i arrencada.
• Comproveu la facilitat de transport. Si hi ha rodes, haurien de girar bé. Si hi ha nanses, haurien de ser còmodes per agafar-les.

I no tingueu por de fer preguntes als consultors, fins i tot, al seu parer, ridículs. El temps que dediqueu a l'elecció està més que compensat per un funcionament sense problemes.

Però no n’hi ha prou amb escollir un bon generador, encara cal connectar-lo correctament.

Esquemes de connexió

La tasca principal en connectar-se a la xarxa elèctrica existent és evitar la "reunió" del corrent generat i el que prové de la central elèctrica . En cas contrari, les conseqüències seran terribles.

Per solucionar aquest problema, hi ha diversos mètodes per connectar el generador a la xarxa elèctrica.

A través d’una presa de corrent

El mètode més fàcil. Els consumidors estan connectats directament al generador. Però hi ha greus desavantatges:

• absència total de dispositius de protecció;
• cal comprar una sortida especial de 4 pols, dissenyada per a corrents elevats.

Es desaconsella aquest mètode. Vam escriure sobre ell només perquè existeix.

A través de la màquina distribuïdora

Aquest és un mètode més convenient ja que no requereix cap canvi a la xarxa elèctrica existent. S’ha demostrat especialment bé en cases particulars.

Seguiu els passos següents per connectar-vos

• Apagueu l'interruptor automàtic d'entrada del sistema centralitzat de distribució d'energia. En poques paraules, desactivar la casa.
• Instal·leu un nou interruptor automàtic de 4 pols al tauler. Connecteu els seus contactes de sortida a la xarxa domèstica.
• Connecteu amb cura el cable del generador a la nova màquina. Tots els cables estan connectats als terminals corresponents.

Es necessita el quart pol per al fil neutre.

A través del commutador

El principal desavantatge de l’esquema anterior és la possibilitat que la tensió de xarxa entri al generador. Això pot passar si els commutadors no s’utilitzen amb cura. Per evitar que això passi, el generador es pot connectar mitjançant un interruptor.

Aquesta connexió elimina completament la possibilitat d’un curtcircuit. El commutador té 3 contactes:

• primer - menjar per a consumidors d'una xarxa centralitzada;
• la tercera - font d'alimentació del generador;
• central - la xarxa està completament desactivada.

Els consumidors estan connectats al contacte central.

Després del commutador, s’han d’instal·lar fusibles, RCD i altres equips de protecció.

D’aquesta manera, es connecten els principals generadors.

Sistema d'activació automàtica

El principal desavantatge de tots aquests mètodes és el control manual. I de vegades és necessari que el generador s’engegui automàticament (sobretot en situacions d’emergència) . En aquests casos, s’utilitza un sistema d’activació automàtica.

Inclou 2 arrencadors creuats i un mòdul de control. En cas de tall d’alimentació, desconnecten els consumidors del sistema centralitzat i es connecten a un generador.

Independentment del mètode de connexió, no oblideu mai posar a terra el quadre del generador. I el més important: els dispositius de commutació, els interruptors i els fusibles no s’han de col·locar al cable de terra . Això evitarà accidents i garantirà el funcionament segur del dispositiu.