2024 Autora: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificació: 2024-01-18 12:06
Un generador síncron és un dispositiu especial a través del qual és possible convertir qualsevol energia en energia elèctrica. Aquests dispositius són estacions mòbils, bateries tèrmiques o solars i equips especials. Depenent del tipus de generador, es determina la possibilitat del seu ús, per la qual cosa val la pena comprendre amb més detall què és el dispositiu.
Història de la creació
A finals del segle XIX, l’empresa de Robert Bosch va desenvolupar per primera vegada quelcom similar a un generador. El dispositiu era capaç d’encendre un motor. Durant les proves, es va revelar que la màquina no era adequada per a un ús permanent, però els desenvolupadors van ser capaços de millorar l’aparell.
El 1890, l’empresa va passar gairebé per complet a la producció d’aquest equip, ja que va guanyar una gran popularitat. El 1902, un estudiant de Bosch va crear un encès mitjançant alta tensió. El dispositiu va ser capaç de produir una espurna entre els dos elèctrodes de l’espelma, cosa que va fer que el sistema fos més versàtil.
El començament dels anys 60 del segle XX va ser l’era de la difusió dels generadors arreu del món . I si abans els dispositius només es demandaven a la indústria de l’automòbil, ara aquestes unitats poden proporcionar electricitat a cases senceres.
Dispositiu i finalitat
El disseny d’aquestes unitats només inclou dos elements principals:
- rotor;
- estator.
En aquest cas, es proporcionen elements addicionals a l’eix del rotor. Aquests poden ser imants o bobinats de camp. Els imants tenen forma dentada, els pols per rebre i transmetre el corrent es dirigeixen en diferents direccions.
La principal tasca del generador és convertir un tipus d’energia en energia elèctrica . Amb la seva ajuda, és possible proporcionar als dispositius dependents la quantitat de corrent necessària perquè es puguin utilitzar.
Característiques
Per avaluar el rendiment d’un generador, heu de tenir en compte les seves característiques. En principi, són les mateixes que per a una estació que genera corrent continu. Diversos factors són els principals paràmetres de l'avaluació.
- Al ralentí . Representa la dependència dels CEM de la força dels corrents mòbils responsables de l’excitació de la bobina amortidora. Amb la seva ajuda, és possible determinar la capacitat de les cadenes per magnetitzar-se.
- Característica externa . Implica una relació paral·lela entre el voltatge de la bobina i el corrent de càrrega. El valor depèn del tipus de càrrega aplicada al dispositiu. Entre els motius que poden causar canvis, hi ha un augment o disminució de la CEM de la unitat, així com una caiguda de tensió a través dels bobinatges de la bobina instal·lada, que es col·loca dins del dispositiu.
- Ajust . Representa la relació que es forma entre corrents de camp i corrents de càrrega. Es garanteix l'operativitat i la protecció de les unitats síncrones mitjançant el seguiment d'aquest indicador. Això és fàcil d’aconseguir si ajusteu constantment els CEM.
Un altre paràmetre important és la potència. El valor es pot determinar mitjançant indicadors CEM, tensió i resistència angular.
Principi de funcionament
No és tan difícil esbrinar com funciona el dispositiu. Consisteix en fer girar un marc magnètic per tal de crear un camp elèctric. En el procés de rotació del marc, apareixen línies magnètiques que comencen a creuar el seu contorn. L’encreuament contribueix a la formació d’un corrent elèctric.
Per determinar on es mouen els fluxos d’energia elèctrica, cal utilitzar la regla del cardà . Cal tenir en compte que en algunes zones el moviment actual és oposat. Les direccions canvien constantment quan s’arriba al següent pol, que es troba a l’imant. Aquest fenomen s’anomena corrent altern i la connexió del quadre a un anell magnètic independent pot demostrar aquesta condició.
La relació entre la magnitud del corrent al quadre i la velocitat de rotació del rotor del sistema és proporcional. Així, com més gira el quadre, més electricitat pot subministrar el generador . Aquest indicador es caracteritza per la velocitat de rotació.
Segons els estàndards establerts, l’indicador de velocitat òptim a la majoria de països no ha de superar els 50 Hz. Això significa que el rotor ha de realitzar 50 vibracions per segon. Per calcular el paràmetre, cal acordar que una rotació del quadre condueix a un canvi en la direcció del corrent.
Si l’eix aconsegueix girar 1 vegada per segon, això significa que la freqüència del corrent elèctric és d’1 Hz . Per tant, per aconseguir 50 Hz, caldrà assegurar el nombre correcte de rotacions del quadre per segon.
Durant el funcionament, el nombre de pols dels electroimants sovint augmenta. Es poden endarrerir reduint la velocitat a la qual gira el rotor.
La dependència en aquest cas és inversament proporcional . Per tant, per proporcionar una freqüència de 50 Hz, caldrà reduir la velocitat aproximadament 2 vegades.
A més, cal tenir en compte que en alguns països s’estableixen altres velocitats de rotació del rotor. La freqüència estàndard és de 60 Hz.
Vistes
Avui en dia els fabricants produeixen diversos tipus de generadors síncrons. Entre les classificacions existents, diverses mereixen una atenció especial. En primer lloc, val la pena considerar la divisió d'unitats per disseny. Els generadors són de dos tipus.
Sense escombretes . El disseny del generador implica l'ús de bobinatges d'estator. Es col·loquen de manera que els nuclis dels elements estiguin alineats amb la direcció dels pols magnètics o dels nuclis que es proporcionen a la bobina. El nombre màxim de dents d’imant no ha de superar les 6 peces.
Síncron, equipat amb un inductor . Si parlem d’ajust de màquines que funcionen a baixa potència, els imants de CC s’utilitzen com a rotor. En cas contrari, el rotor és el bobinatge de l’inductor.
La següent classificació implica la divisió de les estacions mòbils en tipus separats
Hidrogeneradors . Una característica distintiva del dispositiu és un rotor amb pols pronunciats. Aquestes unitats s’utilitzen per generar electricitat quan no és necessari donar un gran nombre de voltes al dispositiu.
Generadors de turbines . La diferència és l’absència de pols pronunciats. El dispositiu està muntat a partir de diverses turbines, és capaç d'augmentar el nombre de revolucions del rotor diverses vegades.
Juntes de dilatació síncrones . S'utilitza per aconseguir potència reactiva, un indicador important a les instal·lacions industrials. Amb la seva ajuda, és possible millorar la qualitat del corrent subministrat i estabilitzar els indicadors de tensió.
Hi ha diversos models comuns d’aquests dispositius
Pas a pas . S’utilitzen per garantir l’operativitat de les unitats instal·lades en mecanismes que tenen un cicle d’inici-parada.
Sense engranatges . S'utilitza principalment en sistemes autònoms.
Sense contacte . Són de gran demanda com a estacions mòbils principals o de seguretat als vaixells.
Histèresi . Aquests generadors s’utilitzen per comptadors de temps.
Inductor . Garantir el funcionament de les instal·lacions elèctriques.
Un altre tipus de divisió d’unitat és el tipus de rotor utilitzat. En aquesta categoria, els generadors es divideixen en dispositius de pol destacat i de pol implícit.
Els primers són dispositius on els pols són ben visibles. Es distingeixen per una velocitat de rotor baixa. La segona categoria té un rotor cilíndric en el seu disseny, que no té pols sortints.
Àrea d'aplicació
Els generadors síncrons són dispositius dissenyats per a la producció de corrent altern. Podeu conèixer aquests dispositius a diverses estacions:
- atòmic;
- tèrmica;
- centrals hidroelèctriques.
I també les unitats s’utilitzen activament en sistemes de transport. S'utilitzen en diversos vehicles i sistemes de vaixells. El generador síncron és capaç de funcionar de forma autònoma, per separat de la xarxa elèctrica i simultàniament amb aquesta. En aquest cas, és possible connectar diverses unitats alhora.
L’avantatge de les centrals generadores de corrent altern és la possibilitat de subministrar electricitat a l’espai assignat. Convenient si l'objecte es troba lluny de la xarxa central. Per tant, les unitats tenen molta demanda entre els propietaris de finques situades lluny de la ciutat als assentaments.
Com triar?
En triar un generador, és important trobar un dispositiu adequat i fiable que pugui proporcionar electricitat a la zona assignada. Primer heu de decidir els paràmetres tècnics del futur dispositiu. Els experts aconsellen prestar atenció a:
- la massa del generador;
- dimensions del dispositiu;
- poder;
- el consum de combustible;
- xifra de soroll;
- durada del treball.
I també un paràmetre important és la capacitat d’organitzar el treball automàtic. Per entendre quantes fases necessita un futur generador, cal determinar el tipus i el nombre d’aparells elèctrics que s’hi connectaran.
Per exemple, només els consumidors amb una fase es poden connectar a un generador elèctric monofàsic. Trifàsic amplia significativament aquest indicador.
Tot i això, la compra d’una central elèctrica mòbil d’aquest tipus no sempre és la millor decisió.
Abans de comprar, es recomana tenir en compte la càrrega que s’exercirà al dispositiu durant el seu funcionament . Cal carregar cada fase amb un màxim del 30% del total. Per tant, si la potència del generador és de 6 kW, en el cas d’utilitzar endolls amb una tensió de 220 V, només es podran utilitzar 2 kW.
La compra d’un generador trifàsic només es demana quan hi ha molts consumidors trifàsics a la casa. Si la majoria d’aparells són monofàsics, és millor comprar una unitat adequada.
Explotació
Abans d’engegar el generador, primer s’ha d’ajustar. En primer lloc, s’afina la freqüència del dispositiu. Això es pot fer de dues maneres:
- canviar el disseny de la unitat, previst per endavant quants pols són necessaris per al funcionament de l’electroimant;
- proporcioneu la velocitat d’eix necessària sense canvis de disseny.
Un exemple sorprenent són les turbines de baixa velocitat. Proporcionen una rotació del rotor de 150 rpm. Per ajustar la freqüència, utilitzeu el primer mètode, augmentant el nombre de pols a 40 peces.
El següent paràmetre que es configurarà és EMF. Es fa necessari ajustar-lo a causa dels canvis en les característiques de les càrregues entrants que actuen sobre l'estació mòbil.
Tot i que la CEM de la inducció del dispositiu està associada amb el rotor i les seves rotacions, a causa dels requisits de seguretat, és impossible desmuntar l'estructura per canviar el paràmetre.
El valor EMF es pot canviar ajustant el flux magnètic generat . S’haurà d’augmentar o disminuir. Els girs sinuosos, o millor dit, el seu nombre, són responsables del valor de l’indicador. I també la potència del flux magnètic pot influir en el corrent generat per la bobina.
L’ajust implica la inclusió de diverses bobines en una cadena. Per fer-ho, heu d’utilitzar reòstats o circuits electrònics addicionals. La segona opció requereix configurar el paràmetre mitjançant estabilitzadors externs. Això garanteix un servei fiable.
L’avantatge d’una estació mòbil síncrona és la possibilitat de sincronitzar-se amb altres màquines elèctriques d’un tipus similar . Al mateix temps, durant la connexió, és possible igualar les velocitats de rotació i assegurar un desplaçament de fase zero. En aquest sentit, les centrals mòbils són molt demandades en enginyeria industrial d’energia, on és molt convenient utilitzar-les com a font d’energia de seguretat per augmentar la capacitat de producció en cas de càrregues pesades.
Recomanat:
Generador Elèctric (52 Fotos): El Principi De Funcionament D’un Generador De Corrent Elèctric, Tipus, En Què Consisteix I Com Triar
Què és un generador elèctric, en què consisteix i com triar? Quins tipus de dispositius hi ha, quin és el principi de funcionament d’un generador de corrent elèctric, les empreses que subministren aquests equips? Història de la seva creació
Generadors Monofàsics: Dispositiu I Principi De Funcionament, Esquema De Connexió, Commutador Automàtic Per Al Generador
El problema de la font d’alimentació inestable es resol instal·lant una font d’alimentació autònoma; sovint s’utilitzen generadors monofàsics. Quin és el dispositiu, el principi de funcionament i el diagrama de connexió d’aquests generadors?
Generador Asíncron: Fabriquem A Partir D’un Motor Asíncron Amb Les Nostres Pròpies Mans Per 220 V Sense Alterar, Les Diferències Respecte Al Síncron, El Principi De Funcionament I El Dispositiu
Un generador asíncron és un dispositiu per generar energia elèctrica. Convé entendre què és la unitat i com fer un motor asíncron per connectar-se a una tensió de 220 V amb les seves pròpies mans sense alteració
Èmfasi Paral·lel A Les Circulars De Bricolatge: Com Fer Segons Els Dibuixos? Característiques D’una Parada De Cantonada Casolana. Fabricació Pas A Pas
Com es fa una parada paral·lela d’una circular amb les seves pròpies mans segons els dibuixos? Quines característiques té una parada de racó casolana? Fabricació pas a pas
Vici De Ferrer: Característiques De La Cadira, Paral·lel, Serraller I Altres Tipus. Com Triar?
Què és un torn de forja? Quina característica tenen les cadires, paral·lels, serrallers i altres tipus? Com triar el torn de forja adequat i què cal tenir en compte?
