Elektrik Jeneratörü (52 Fotoğraf): Bir Elektrik Akımı Jeneratörünün çalışma Prensibi, çeşitleri, Nelerden Oluştuğu Ve Nasıl Seçileceği

2024 Yazar: Beatrice Philips | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 06:02

Elektrik jeneratörleri hakkında her şeyi bilmek, genellikle inandıkları gibi sadece mühendisler, üretim organizatörleri ve çeşitli yöneticiler için gerekli değildir. Bir elektrik akımı jeneratörünün çalışma prensibi bilgisi, modern dünyanın temel genel kültürel bilgisidir. Jeneratör türlerini, nelerden oluştuğunu, nasıl bir cihaz seçileceğini anlamak, kendi yaşamınızı önemli ölçüde iyileştirebilir ve ani bir elektrik kesintisinde bile konforu garanti edebilir.

Yaratılış tarihi

Elektrik jeneratörünü tam olarak hangi uzmanların icat ettiğini söylemek imkansız - birçok mühendis ve elektrik mühendisi onlarca yıldır üzerinde çalışıyor. Böyle bir teknik üzerinde çalışmak, görünüşe göre önemli hiçbir şeyin eklenemeyeceği 21. yüzyılda bile devam ediyor . Bir jeneratörün yaratılmasına yönelik belirleyici bir adım, 1820'de elektrik alanı ve manyetik iğnenin etkileşiminin keşfiydi. Yavaş yavaş, bir elektrik akımının yalnızca hareketli bir manyetik alanda veya içinde bir iletken hareket ettiğinde elde edildiğini keşfetmek mümkün oldu. Böyle bir keşfin onurunu Anjos Yedlik (Avusturya, 1827) ve Michael Faraday (İngiltere, 1831) paylaşıyor.

Birincisi Macar bir bilim adamı olmasına rağmen, İngiliz meslektaşının çabaları çok daha ünlüydü . Elektromanyetik indüksiyonu kapsamlı ve kapsamlı bir şekilde araştıran ve sadece belirli bir mekanizma oluşturmaya çalışan oydu. Ayrıca Yedlik, prototiplerden tam teşekküllü bir dinamo makinesine ancak 1850'lerde geçebildi. Ancak Michael Faraday, 1831'de (hala kusurlu olmasına rağmen) bir elektrik jeneratörü yarattı. Dinamo makineleri tarihsel olarak ilk tipti, ancak komütasyonun boyutu ve karmaşıklığı nedeniyle sahneyi terk ettiler.

Rusya'da ilk elektrikli makinenin icat edildiği yıl 1833'tür. Aynı zamanda, Emmanuel Lenz sistemlerin tersine çevrilebilirliğini keşfetti - bir aparat hem üretim için hem de elektrik motoru olarak kullanılabilir.

Fakat arkaik serflik, umut verici gelişmelerden yararlanmaya izin vermedi ve kısa süre sonra öncelik, endüstriyel olarak gelişmiş devletlere geri dönülmez bir şekilde gitti .1851 yılına kadar tüm jeneratörler sadece kalıcı mıknatıslarla yapıldı; sonraki 16 yılda basit elektromıknatıslar sayesinde gücü artırmak mümkün oldu. 1866-1867 yıllarında, birkaç geliştirici aynı anda elektrikli makinelere kendinden heyecanlı mıknatıslar sundu.

Belçikalı-Fransız mucit Zenob Gramm'ın 1870 yılında inşa ettiği jeneratör, ilk olarak endüstriyel amaçlar için yaygın olarak kullanıldı . Dizel motor ortaya çıktığında, kimliği belirsiz bir geliştirici, onu jeneratör tahriki olarak nasıl kullanacağını anladı. Zaten 1920'lerde dizel jeneratörler endüstride aktif olarak kullanılmaya başlandı. 1940'larda fizikçiler tarafından yapılan araştırmalar, manyetohidrodinamik jeneratörlerin yaratılmasına yol açtı. Ancak bu tür sistemler yalnızca büyük enerji santrallerinde kullanılabilir, ev içi kullanımları için umut yoktur.

Cihaz ve çalışma prensibi

Herhangi bir elektrik jeneratörü, mekanik bir darbeyi elektrik akımına dönüştürür. Manyetik alana yerleştirilmiş bir tel bobinin bükülmesiyle elde edilir. Bobin iki ana bölüme ayrılmıştır: sağlam bir şekilde sabitlenmiş bir mıknatıs ve bir tel çerçeve. Her iki bobin ucu, karbon fırça üzerinde kayan bir kayma halkası ile mekanik olarak birbirine bağlanmıştır. Bu fırça bir elektrik akımı iletir.

Jeneratörün çalışma prensibi ayrıca dönen parça tarafından üretilen darbenin iç kontak halkasına gittiği anlamına gelir . Bu tam olarak çerçevenin bir kısmı mıknatısın kuzey kenarına yakın geçtiği anda olur. Alternatif akım kaynağı genellikle sözde güçlü akım üretimi ilkesine göre çalışır.

Sadece bir mıknatısı vardır, ancak birkaç sargı etrafında hareket eder. Araba jeneratörünün biraz farklı düzenlendiğini düşünmeye değer.

Ateşleme sistemi çalıştırıldığında harekete geçmeye başlar . Bu anda, kayar halkalardan geçen akım, fırça tertibatına ve uyarma sistemine hareket eder. Orada bir manyetik alan oluşturur. Krank miline bağlı bir rotor elektromanyetik salınımlar üretir. Geri sarma terminalinde alternatif bir indüklenmiş akım üretilir. Kendinden tahrikli jeneratörün büküm frekansı belirli bir seviyeye kadar yükselir ve bundan sonra doğrultucu tetiklenir.

Akım üretiminin temel prensibi manyetik alan, rotor ve statorun etkileşimi olmasına rağmen, çeşitli mekanik enerji kaynakları hareketli bir parçayı döndürebilir. Onlar yapabilir:

• akan su;
• sıcak buhar;
• rüzgâr;
• içten yanmalı motorlar.

Senkron tip jeneratör, statorların ve rotorların burulma frekanslarının çakışması ile ayırt edilir. Rotor olarak kalıcı bir mıknatıs kullanılır. Cihaz çalıştırıldığında rotor zayıf bir alan oluşturmaya başlar. Devir arttıkça, büyük bir elektrik kuvveti oluşmaya başlar. Darbe voltaj regülatöründen geçer ve elektrik şebekesine gönderilir.

Senkron devre, yayılan akımın parametrelerinin stabilize edilmesini sağlar. Ancak, elektriksel aşırı yüklenme olasılığı yüksektir. Ek olarak, fırça tertibatına servis verilmesi gerekir ve bu da tüketici maliyetlerini hemen artırır.

Asenkron modeller sürekli olarak yavaşlama modunda çalışır. Rotor vaktinden önce döner ve yönü, stator tarafından üretilen manyetik alanın yönü ile çakışır. Rotorlar, faz veya sincap kafesli versiyon olabilir.

Asenkron cihazlarda manyetik alan ayarlanamaz . Bu nedenle, akımın frekansı ve amperi, doğrudan aparatın dönüş sayısı ile belirlenir. Son yıllarda, hidrojen bazlı akım üreten elektrokimyasal jeneratörler önemli bir rol oynamıştır. Otomobillerde kullanılmaya çalışıyorlar, ancak şimdiye kadar içten yanmalı motoru yerinden çıkarmak mümkün olmadı. Jeneratörün başka bir versiyonu - güneş pili fotoelektrik etki ile çalışır.

Görüntüleme

özerklik ile

Son derece özerk tip - bunlar manuel enerji santralleridir. İçlerinde, operatörün kas gücü nedeniyle mekanik hareket elde edilir. Elbette, yüksek üretkenliğe ve uzun süreli çalışmaya güvenmeye gerek yoktur . Ancak yakıt, rüzgar veya su enerjisini kullanamadığınız her durumda güvenle akım alabilirsiniz. Bu nedenle, bu tür jeneratörler, acil durumlarda seferler, askeri ve benzeri tarafından kullanılan uçaklardaki acil durum kitlerine dahil edilebilir. Koşullu olarak otonom elektromanyetik cihazlar - bir benzinli sürücüde.

Aşama sayısına göre

Tek fazlı ve üç fazlı cihazlar vardır. Evlerde ve apartmanlarda üç fazlı güç kaynağı nadiren gereklidir. İstisna, eski motorlar, sauna için ısıtma elemanları ve benzeri ekipmanlardır.

Tek fazlı tüketicilerin üç fazlı bir jeneratöre bağlanması, düzgün dağıtım kuralına göre yapılmalıdır.

Basit bir kural şöyle der: ağ 20 kW veya daha az tüketiyorsa, üç fazda pek bir anlam ifade etmez.

Çalışma moduna göre

Kullanılan ana cihazlar sürekli çalışacak şekilde tasarlanmıştır. İstisnalar olsa da genellikle dizel yakıtla çalışırlar. Bu tür ekipman, 24 saat güç kaynağı sağlayabilir ve büyük enerji santrallerinde ve termik santrallerde kurulu olan da budur . Yedek jeneratör modelleri acil durumlar için tasarlanmıştır (güç kaynağı aniden kesildiğinde). Çalışma da bazen kesintisiz devam eder, ancak yalnızca birkaç saatliğine.

Uygulama alanına göre

Ev kullanımı için jeneratörler geniş bir yelpazede sunulmaktadır. Hemen hemen hepsi tek fazlı akım sağlar. Normal değerler 220 V, 50 Hz'dir. En güçlü ev cihazları, kaynak yapmak ve küçük atölyelere ve araba servislerine güç sağlamak için bile kullanılır.

Önemli: Kaynak için kullanım olasılığı belgelerde belirtilmelidir - aksi takdirde risk çok yüksektir.

Üretim amaçları için güçlü sabit elektrik jeneratörlerine ihtiyaç vardır. Ayrıca şunlar için kullanılırlar:

• büyük inşaat projeleri;
• mikro bölgeler;
• sağlam yazlık yerleşimler;
• bağlantı noktaları;
• tren istasyonları;
• hastaneler;
• Eğitim Kurumları;
• ofis merkezleri.

Ev aletlerinin sınıflandırılması

Benzin

Rüzgar veya akan su ile tahrik edilen sistemler sadece az ya da çok büyük enerji santrallerinde bulunur. Bunları arazi (yürüyüş) koşullarında ve hatta sadece evde kullanmak o kadar kolay değil. Bu özellikle hidro jeneratörler için geçerlidir. Özel kullanım için termik santrallere gelince, neredeyse her zaman benzinle çalışırlar ve sınırlı güç verirler, nadiren 20 kW'tan daha güçlü cihazlar bulunabilir . Genellikle AI-92 benzin kullanırlar, AI-76 ve AI-95 kullanımı sadece ara sıra mümkündür ve o zaman bile tavsiye edilmez.

Dizel

Dizel yakıtla çalışan tesisler bazen 3 MW'a kadar akım üretir. Garajları ve benzeri alt yapısı olan büyük bir tatil köyüne bile enerji sağlayacaklar.

Dizel jeneratörler mobil veya sabit tasarımda mevcuttur. Bu tür ürünlerin yelpazesi çok geniştir ve açıkçası her türlü ihtiyacı karşılar.

Nispeten zayıf modeller bile kaynak makinelerine akım sağlamak için uygundur.

Üreticiler

Rusya'da üretilen modern elektrik jeneratörleri, yabancı ürünlere güvenle meydan okuyor. En popüler markalar şunlardır:

• "Svarog";
• "kalibre";
• Energomaş;
• Energo.

Rus tedarikçi yelpazesi, hem 1000-2000 W gücünde ev versiyonlarını hem de 5000 W'a kadar güce sahip ciddi yarı endüstriyel örnekleri içerir . Son olarak, inşaatçılara ve üretim organizatörlerine yardımcı olacak çok daha güçlü modeller var. Rusya Federasyonu'nda üretilen bir dizi jeneratör, teknik parametreleri izleyen gelişmiş kontrol ve izleme elektroniği ile donatılmıştır. Ancak, zor koşullarda çok daha kararlı olan daha basit sürümler de vardır. Son olarak, Rus firmalarının ürünleri kesinlikle tüketicilere sunulacak.

Ev segmenti örneğin EG-87220 modeli ile temsil edilir. 14 ay özel garantisi vardır. Çoğu durumda 15 litre hacimli bir yakıt deposu yeterlidir, ancak otomatik başlatma sağlanmaz.

En yüksek güç 2200 watt'a ulaşır. Çalışma voltajı - beklenen 220 V.

Fransız şirketi SDMO tarafından da mükemmel jeneratörler sağlanmaktadır . Genel olarak çeşitli tip ve kapasitelerde elektrik jeneratörleri üretiminde dünya liderlerinden biridir. Akla gelebilecek her türlü görevi çözebilecek bir SDMO benzinli enerji santralini kolayca bulabilirsiniz. Çekici performans sunarlar. Fransız endişesinin yelpazesi, titreşimi azaltan özel çerçevelere sahip modelleri içerir. Mükemmel elektronik bileşenlerle donatılmıştır.

K10M modeline dikkat çekiliyor . 230 V voltaj sağlar ve uzaktan kumandadan kontrol edilir. Bir güç devre kesici sağlanır, - 30 derecede çalışma yeteneği. Çerçeveye bir titreşim önleyici sistem monte edilmiştir. Ayrıca 12V şarj jeneratörü bulunmaktadır.

Rakip şirket Caiman, nispeten yakın zamanda Rusya pazarına girdi . Bununla birlikte, ürünlerinin özelliklerini mümkün olduğunca inandırıcı bir şekilde göstermeyi çoktan başardı. Modelleri minimum gürültü için tasarlanmıştır ve evin içinde bile güvenle kurulabilir. Bu markanın tüm jeneratörleri en yüksek çevre standartlarını karşılamaktadır. Tabii ki, Caiman serisi çeşitli kapasite ve boyutlarda cihazlar içerir.

Bu marka Expert 3010X modeliyle övünebilir. Gelişmiş hava soğutma seçeneğine sahiptir. Eksantrik mili, geliştirilmiş bir zincir tahrik kullanır.

Filtre, jeneratörün aşırı tozlu yerlerde bile çalışmasını sağlar. Otomasyon, yağsız çalıştırmanın mümkün olmamasını sağlayacaktır. Şunu da belirtmekte fayda var:

• nemden korunan bir çift çıkış;
• 210 dakikaya kadar pil ömrü garantisi;
• düşünceli soğutma ekipmanı;
• sofistike bakım gerektirmeyen mükemmel bir fırçasız sistem.

Alman üretici Endress pazarda çok iyi bir konuma sahip. Zaten çok şey söyleyen Almanya'da, cihazları son derece popüler. Şirket aktif olarak gelişmiş karmaşık çözümler kullanır. Daha önceki tedarikçilerde olduğu gibi, ürün yelpazesi tüm güç kaynağı seçenekleri yelpazesini içerir. Modellerin ana bölümünün gücü 1500 ila 9000 W arasında değişmektedir. Hemen hemen tüm Endress cihazları 220 ve 380 V verme kapasitesine sahiptir.

İyi bir örnek ESE 404 YS Diesel'dir . Bu versiyon güvenilirliği ve düşük yakıt tüketimi için takdir edilmektedir. Cihazın gücü 3, 9 kVA'ya ulaşıyor. Tek fazlı jeneratörün voltaj değeri 230 V'tur. Elektrik koruması IP23'tür.

Alman tedarikçilerden bahsetmişken, başka bir popüler marka olan Fubag'ı görmezden gelmek aptallık olur . Güç jeneratörleri, en azından daha ünlü kaynak ekipmanlarıyla aynı kalitededir. Fubag uzmanları sadece teknik özelliklere değil, aynı zamanda servisi kolaylaştıran özgün tasarıma da önem veriyor. Bu markanın jeneratörleri resmi olarak profesyonel kategoriye aittir. Ancak, özel sektörde daha az başarıyla kullanılmazlar.

Açık uçlu tek fazlı elektrik santrali DS 16 A ES, 51 litrelik bir tank kullanarak 13,6 kVA'ya kadar akım sağlar. Hava ön ısıtma sağlanır.

Tasarımcılar aşırı yük korumasına dikkat ettiler, elektriksel direnç seviyesi IP23'tür. Dört silindirli kurulum 54 A akım sağlar. %75 yükte cihaz 10 saate kadar çalışacaktır.

Rus tüketiciler, Resanta marka jeneratörlerin avantajlarını uzun zamandır takdir ediyor. Şunlar için övülürler:

• yüksek teknoloji detayları;
• servis kolaylığı;
• mükemmel ağırlık-güç oranı;
• çıkış voltajının kararlılığı.

Ürün yelpazesinde benzinle çalışan BG 4000 R modeli öne çıkıyor. Güç derecesi - 3 kW, yakıt sınıfı - AI-92. Senkron fırçalama sistemi kusursuz çalışmakta olup, bilgiler ekran aracılığıyla kullanıcıya ulaştırılmaktadır. Buji anahtarı, topuz sete dahildir. Aslında üretim Çin'de yapılıyor.

Çinli firmalar arasında ELITECH markası öne çıkıyor . Ülkemizde 2008 yılından beri tanınmaktadır. Bu tür jeneratörler sadece yüksek kalitede değil, aynı zamanda iddiasız ve çok yönlüdür. ELITECH ürünleri en son teknolojileri kullanıyor ve bu nedenle şirket birçok eski pazar liderini bir kenara itmeyi başardı. Bu şirketin gaz jeneratörleri, birleşik bir başlangıç ile ayırt edilir, sabit veya hareketli bir biçimde yapılabilirler.

Basit bir ev tipi jeneratör örneği, BES 950 R'dir . 4, 4 litre tank kapasitesi ile 2, 8 A akım gücü sağlar. Manuel modda başlatma gerçekleşir. Otomasyon, yağ seviyesini izler ve gerektiğinde cihazı kapatır. Üstten supaplı iki zamanlı motor, tek bir hava soğutmalı silindire sahiptir. Ses seviyesi 56 dBA'ya ulaşır. Norveçli jeneratörler, markaların aksine özel olarak anılmayı hak etmiyor:

• Makita;
• Hitachi;
• Hyundai'nin;
• Kipor;
• Korucu.

Nasıl seçilir?

“Sadece sessiz” bir cihaz satın almak tamamen mantıklı değil. Hem de en güçlü cihaz. Öncelikle jeneratörün ne amaçla kullanılacağına karar vermelisiniz:

• mevsimsel güç kaynağında;
• yedek güvenlik ağı olarak;
• acil çözüm olarak;
• kalıcı bir enerji kaynağı olarak

Turistler, avcılar, balıkçılar ve ticari tüketicilerin bir kısmı için bir mobil jeneratör seçmek daha doğrudur. Ayrıca yaz sakinlerine de yakışacak. Ancak cihazın gücü kritiktir. Dengeli olmalıdır: zayıf bir teknik, görevi "zorlamaz" ve aşırı güçlü bir teknik, kaynakları boşa harcar.

Gerekli göstergenin belirlenmesi, başlangıç akımı katsayısının yanı sıra cihazları önemli ve çok önemli olmayanlara ayırmaya yardımcı olur (elektrikli temizleyiciler, çamaşır makineleri, ütüler, mikrodalga fırınlar eklemek gerekli değildir).

Aşama sayısı da çok önemlidir. Tek fazlı bir jeneratörden yalnızca tek fazlı cihazlara güç sağlanabilir. Ancak, ev içi ve banliyö kullanımı için bu çok önemli değil. Şantiyeleri, endüstriyel işletmeleri ve bireysel atölyelerini donatmak için üç fazlı modeller alınmalıdır. Önemli: Faz başına gücün 1/3'ünden fazlasını vermezler.

Bir diğer önemli husus ise kullanılan yakıttır . Benzinli model, periyodik arızalar durumunda eve akım sağlamanıza izin verecektir. Bu cihazlar kompakt, nispeten hafif ve az gürültülüdür. Hem üretim hem de ticaret olmak üzere küçük ticari firmalar tarafından aktif olarak kullanılmaktadırlar. Dizel modifikasyonları pahalıdır, çok ses çıkarır, ancak çok fazla akım verir ve uzun süre kesintisiz çalışabilir. Modeller, güç şebekelerinin bir sınıf olarak eksik olduğu yerlerde değerlidir.

Çift yakıtlı versiyonlar diğerlerinden daha ekonomik ve çok yönlü olacak. Genellikle benzin ve gazla çalışırlar ve geçiş kolaydır.

Balon sıvılaştırılmış gaz, benzinden önemli ölçüde daha ucuzdur . Bu mod, bir otoyola bağlandığında daha da avantajlıdır. Asenkron cihazlar açık havada güç beslemesi için tasarlanmıştır, özellikle nemli odalar için de kullanılmalıdır.

Ancak sorun, fırçasız jeneratörlerin optimum sinüs dalgasıyla kusursuz bir şekilde yüksek kaliteli akımı nasıl ileteceklerini bilmemeleridir. Ev aletleri ve bilgisayarlar en iyi şekilde senkron cihazlarla çalışır. Toz hasarına duyarlılık bile, kararlı parametreler ve yüksek akım özellikleri ile doğrulanır. Bakır sargılı bir alternatör daha pahalıdır, ancak ısıyı çok daha iyi iletir ve mükemmel güç çıkışına sahiptir. Ek olarak şunlara dikkat etmelisiniz:

• bir AVR sisteminin varlığı (onsuz, güç dalgalanmaları telefonları, tabletleri ve dizüstü bilgisayarları kırabilir);
• manuel veya elektrikli marş tipi;
• otomatik olarak başlama (ve bazen durma) seçeneğinin varlığı;
• kapalı veya açık kasa (ilk seçenek daha kararlı ve güvenilirdir, ancak aşırı ısınabilir);
• motor saatlerinin geri sayımı (zamanında bakıma izin verir);
• Yakıt tüketimi;
• incelemeler;
• tedarikçinin hizmet yetenekleri.