Kako radi električni generator? Odakle dolazi struja? Kako se struja pojavljuje u našim utičnicama? Kako električna struja stiže do naših domova?

Električna energija koju osoba proizvodi može biti dovoljna za punjenje mobilni telefon. Naši neuroni su pod konstantnim naponom, a razlika između života i smrti može se odrediti električnim valovima na encefalogramu.

Tretman ražama

Nekako unutra Drevni Rim Sin bogatog arhitekte i ambicioznog doktora, Klaudije Galen šetao je obalom Sredozemnog mora. A onda mu se u oči predoči vrlo čudan prizor - dvojica stanovnika obližnjih sela išla su prema njemu, sa električnim ražama vezanim za glave! Ovako istorija opisuje prvi poznati slučaj upotrebe fizikalne terapije uz pomoć živog elektriciteta. Metodu je uzeo u obzir Galen i na tako neobičan način spasio od bolova nakon rana gladijatora, pa čak i izliječio bolna leđa samog cara Marka Antonija, koji ga je ubrzo nakon toga postavio za svog ličnog ljekara.

Nakon toga, čovjek se više puta susreo s neobjašnjivim fenomenom „živog elektriciteta“. I iskustvo nije uvijek bilo pozitivno. Tako su jednom, u eri velikih geografskih otkrića, na obali Amazona, Evropljani naišli na lokalne električne jegulje, koje su stvarale električni napon u vodi do 550 volti. Jao onome ko je slučajno upao u zonu ubijanja od tri metra.

Struja u svima

Ali po prvi put nauka je obratila pažnju na elektrofiziku, odnosno na sposobnost živih organizama da stvaraju električnu energiju, nakon vrlo smiješnog incidenta sa žabljim nogama u 18. stoljeću, koji je jednog olujnog dana negdje u Bolonji počeo trzati od kontakta sa gvožđe. Supruga bolonješkog profesora Luigija Galvatija, koji je došao u mesnicu po francusku poslasticu, videla je ovu strašnu sliku i ispričala svom mužu o zlim duhovima koji su harali u komšiluku. Ali Galvatti je na to gledao sa naučne tačke gledišta, i nakon 25 godina napornog rada, objavljena je njegova knjiga “Treatises on the Force of Electricity in Muscular Movement”. U njemu je naučnik prvi put izjavio da električna energija postoji u svakom od nas, a živci su neka vrsta "električnih žica".

Kako ovo funkcionira?

Kako osoba proizvodi električnu energiju? To je zbog brojnih biohemijskih procesa koji se dešavaju na ćelijskom nivou. U našem tijelu postoji mnogo različitih hemikalija – kiseonik, natrijum, kalcijum, kalijum i mnoge druge. Njihove reakcije jedna na drugu proizvode električnu energiju. Na primjer, u procesu "ćelijskog disanja", kada stanica oslobađa energiju dobivenu iz vode, ugljičnog dioksida i tako dalje. On se, pak, taloži u posebne hemijske visokoenergetske spojeve, nazovimo ih "skladišta", a zatim se koristi "po potrebi".

Ali ovo je samo jedan primjer – u našem tijelu postoje mnogi hemijski procesi koji proizvode električnu energiju. Svaka osoba je pravi moćnik i može se koristiti u svakodnevnom životu.

Generišemo li mnogo vati?

Ljudska energija kao alternativni izvor energije odavno je prestala da bude san pisaca naučne fantastike. Ljudi imaju velike izglede da budu generatori električne energije; Dakle, iz jednog udisaja možete dobiti 1 W, a miran korak je dovoljan za napajanje sijalice od 60 W, a biće dovoljno i za punjenje telefona. Dakle, problem je sa resursima i alternativni izvori energije, osoba bukvalno može sama odlučiti.

Samo je pitanje da naučimo prenositi energiju koju tako beskorisno trošimo "tamo gdje je potrebna". I istraživači već imaju prijedloge u tom pogledu. Stoga se aktivno proučava učinak piezoelektričnosti, koji stvara napetost mehaničkim djelovanjem. Na osnovu njega su još 2011. godine australijski naučnici predložili model kompjutera koji bi se punio pritiskom na tastere. U Koreji razvijaju telefon koji će se puniti od razgovora, odnosno od zvučnih talasa, a grupa naučnika sa Tehnološkog instituta Džordžije kreirala je radni prototip “nanogeneratora” od cink oksida, koji je implantirano u ljudsko tijelo i stvara struju iz svakog našeg pokreta.

No, to nije sve, kako bi pomogli solarnim panelima u nekim gradovima, oni će dobiti energiju iz špica, tačnije od vibracija kada hodaju pješaci i automobili, a zatim je koristiti za osvjetljavanje grada. Ovu ideju su predložili londonski arhitekti iz firme Facility Architects. Kažu: „U špicu, 34.000 ljudi prođe kroz Victoria Station za 60 minuta. Nije potreban matematički genije da bi se shvatilo da ako se ova energija može iskoristiti, ona bi zapravo mogla stvoriti vrlo koristan izvor energije koji se trenutno troši." Inače, Japanci za to već koriste okretnice u tokijskom metrou, kroz koji svakodnevno prolaze stotine hiljada ljudi. Na kraju krajeva, željeznice su glavne transportne arterije Zemlje izlazećeg sunca.

"talasi smrti"

Inače, živi elektricitet je uzrok mnogih vrlo čudnih pojava koje nauka još uvijek ne može objasniti. Možda najpoznatiji od njih je "val smrti", čije je otkriće dovelo do nova faza debate o postojanju duše i prirodi „iskustva bliske smrti“, koje ponekad prijavljuju ljudi koji su iskusili kliničku smrt.

Godine 2009. u jednoj od američkih bolnica uzeti su encefalogrami od devet umirućih ljudi koji se u to vrijeme više nisu mogli spasiti. Eksperiment je proveden kako bi se riješio dugogodišnji etički spor o tome kada je osoba zaista mrtva. Rezultati su bili senzacionalni - nakon smrti, mozak svih subjekata, koji je već trebao biti ubijen, bukvalno je eksplodirao - u njemu su se pojavili nevjerovatno snažni erupci električnih impulsa, koji nikada nisu primijećeni kod živog čovjeka. Nastupile su dvije do tri minute nakon srčanog zastoja i trajale su otprilike tri minute. Ranije su slični eksperimenti provedeni na štakorima, u kojima je isto počelo minut nakon smrti i trajalo 10 sekundi. Naučnici su ovu pojavu fatalistički nazvali "talasom smrti".

Naučno objašnjenje "talasa smrti" pokrenulo je mnoga etička pitanja. Prema jednom od eksperimentatora, dr. Lakhmiru Chawli, takvi naleti moždane aktivnosti objašnjavaju se činjenicom da zbog nedostatka kisika neuroni gube električni potencijal i pražnjenje, emitujući impulse "nalik lavini". "Živi" neuroni su stalno pod malim negativnim naponom - 70 minivolti, koji se održava oslobađanjem pozitivnih jona koji ostaju vani. Nakon smrti, ravnoteža je poremećena, a neuroni brzo mijenjaju polaritet iz "minus" u "plus". Otuda i "val smrti".

Ako je ova teorija tačna, "val smrti" na encefalogramu povlači tu neuhvatljivu liniju između života i smrti. Nakon toga, funkcionisanje neurona se ne može obnoviti; tijelo više neće moći primati električne impulse. Drugim riječima, više nema smisla da se doktori bore za život osobe.

Ali šta ako na problem pogledate s druge strane? Pretpostavite da je "val smrti" posljednji pokušaj mozga da da srcu električno pražnjenje kako bi se obnovilo njegovo funkcioniranje. U ovom slučaju, tokom „talasa smrti“ ne treba sklopiti ruke, već iskoristiti ovu šansu da spasite živote. Tako kaže doktorka reanimacije Lance-Becker sa Univerziteta u Pensilvaniji, ističući da je bilo slučajeva da je osoba "oživjela" nakon "talasa", što znači jak nalet električnih impulsa u ljudsko tijelo, a zatim pad, još se ne može smatrati konačnim pragom.

Generator naizmjenične struje ili generator jednosmjerne struje je uređaj za proizvodnju električne energije pretvaranjem mehaničke energije.

Kako izgleda alternator?

Kako radi alternator? Struja se stvara u provodniku pod uticajem magnetno polje. Pogodno je generirati struju rotiranjem pravokutnog električno provodljivog okvira u stacionarnom polju ili stalnog magneta unutar njega.

Kada se rotira oko ose magnetnog polja koje stvara unutar okvira sa ugaonom brzinom ω, vertikalne strane petlje će biti aktivne, jer su ispresecane magnetnim linijama. Nema efekta na horizontalne strane koje se poklapaju u pravcu sa magnetnim poljem. Stoga se u njima ne indukuje struja.

Kako izgleda generator sa magnetnim rotorom?

EMF u okviru će biti:

e = 2 B max lv grijeh ωt,

B max– maksimalna indukcija, T;

l– visina okvira, m;

v– brzina kadra, m/s;

t – vrijeme, s.

Dakle, naizmjenična emf inducira se u vodiču djelovanjem promjenjivog magnetskog polja.

Za velika količina okreta w, izražavajući formulu u terminima maksimalnog protoka Fm, dobijamo sljedeći izraz:

e = wF m grijeh ω t.

Princip rada drugog tipa generatora naizmjenične struje temelji se na rotaciji okvira koji nosi struju između dva trajna magneta sa suprotnim polovima. Najjednostavniji primjer prikazan je na donjoj slici. Napon koji se pojavljuje u njemu uklanja se kliznim prstenovima.

Generator struje permanentnog magneta

Upotreba uređaja nije vrlo česta zbog opterećenja na pokretnim kontaktima velikom strujom koja prolazi kroz rotor. Dizajn prve date opcije ih također sadrži, ali se kroz njih dovodi mnogo manje istosmjerne struje kroz zavoje rotirajućeg elektromagneta, a glavna snaga se uklanja iz stacionarnog namota statora.

Sinhroni generator

Posebna karakteristika uređaja je jednakost između frekvencija f induciran u statoru EMF-om i brzinom rotora ω :

ω = 60∙f/ str rpm,

Gdje str– broj parova polova u namotaju statora.

Sinhroni generator stvara EMF u namotu statora, čija se trenutna vrijednost određuje iz izraza:

e = 2π B max lwDn sinω t,

Gdje l I D– dužina i unutrašnji prečnik jezgra statora.

Sinhroni generator proizvodi napon sa sinusoidnom karakteristikom. Kada su potrošači priključeni na njegove terminale C 1, C 2, C 3, jednofazna ili trofazna struja teče kroz kolo, dijagram je ispod.

Trofazni sinhroni generatorski krug

Od akcije promene električno opterećenje mehaničko opterećenje se također mijenja. Istovremeno, brzina rotacije se povećava ili smanjuje, zbog čega se mijenjaju napon i frekvencija. Da bi se spriječila takva promjena, električne karakteristike automatski održava na datom nivou kroz povratne informacije naponom i strujom na namotaju rotora. Ako je rotor generatora napravljen od trajnog magneta, ima ograničene mogućnosti stabilizacija električnih parametara.

Rotor se prisiljava na rotaciju. Indukcijska struja se dovodi do njegovog namotaja. U statoru, magnetsko polje rotora, koji se okreće istom brzinom, inducira 3 naizmjenične emfs s faznim pomakom.

Glavni magnetni tok generatora nastaje djelovanjem istosmjerne struje koja prolazi kroz namotaj rotora. Snaga može doći iz drugog izvora. Uobičajena je i metoda samouzbude, kada se mali dio naizmjenične struje uzima iz namotaja statora i prolazi kroz namotaj rotora nakon prethodnog ispravljanja. Proces se zasniva na rezidualnom magnetizmu, koji je dovoljan za pokretanje generatora.

Glavni uređaji koji proizvode gotovo svu električnu energiju u svijetu su sinhroni hidro ili turbo generatori.

Asinhroni generator

Uređaj asinkronog tipa generatora izmjenične struje razlikuje se po razlici u frekvenciji rotacije EMF-a ω i rotor ω r. Izražava se kroz koeficijent koji se zove klizanje:

s = (ω – ω r)/ ω.

U režimu rada, magnetsko polje usporava rotaciju armature i njena frekvencija je niža.

Asinhroni motor može raditi u generatorskom režimu ako je ω r >ω, kada struja promijeni smjer i energija se vraća u mrežu. Ovdje elektromagnetski moment postaje kočio. Upotreba ovog svojstva je uobičajena kod spuštanja tereta ili na električnim vozilima.

Asinhroni generator se bira kada su zahtjevi za električni parametri nije mnogo visoka. U prisustvu startnih preopterećenja, sinhroni generator bi bio poželjniji.

Dizajn automobilskog generatora ne razlikuje se od konvencionalnog koji proizvodi električnu struju. Proizvodi naizmjeničnu struju, koja se zatim ispravlja.

Kako izgleda auto generator?

Konstrukcija se sastoji od elektromagnetnog rotora koji se okreće u dva ležaja vođena kroz remenicu. Ima samo jedan namotaj, sa jednosmernom strujom koja se napaja preko 2 bakrena prstena i grafitnih četkica.

Elektronski relej-regulator održava stabilan napon od 12V, nezavisno od brzine rotacije.

Krug auto generatora

Struja iz baterije se dovodi do namota rotora preko regulatora napona. Rotacijski moment se na njega prenosi kroz remenicu i EMF se inducira u zavojima namotaja statora. Generirana trofazna struja se ispravlja diodama. Konstantni izlazni napon održava se pomoću regulatora koji kontrolira struju pobude.

Kako se motor ubrzava, struja polja se smanjuje, pomažući u održavanju konstantnog izlaznog napona.

Klasični generator

Dizajn sadrži motor koji radi tečno gorivo, rotirajući generator. Brzina rotora mora biti stabilna, inače se smanjuje kvalitet proizvodnje električne energije. Kada se generator istroši, brzina rotacije postaje manja, što je značajan nedostatak uređaja.

Ako je opterećenje generatora ispod nominalnog, on će djelomično raditi u praznom hodu, trošeći višak goriva.

Stoga je pri kupovini važno napraviti tačan proračun potrebne snage kako bi bio pravilno napunjen. Opterećenje ispod 25% je zabranjeno jer to utiče na njegovu trajnost. U pasošima su navedeni svi mogući načini rada koji se moraju poštovati.

Mnoge vrste klasičnih modela imaju razumne cijene, visoku pouzdanost i širok raspon snage. Važno je da ga pravilno utovarite i na vrijeme obavite tehnički pregled. Na slici ispod prikazani su modeli benzinskih i dizel generatora.

Klasični generator: a) – benzinski generator, b) – dizel generator

Dizel generator

Generator pokreće motor koji radi na dizel gorivo. Motor sa unutrašnjim sagorevanjem sastoji se od mehaničkog dela, kontrolne table, sistema za dovod goriva, hlađenja i podmazivanja. Snaga generatora zavisi od snage motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Ako je potrebno u malim količinama, na primjer, za kućanske aparate, preporučljivo je koristiti benzinski generator. Dizel generatori koristi se tamo gdje je potrebna velika snaga.

ICE se uglavnom koriste sa nadzemnim ventilima. Kompaktniji su, pouzdaniji, lakši za popravku i ispuštaju manje toksičnog otpada.

Radije biraju generator s metalnim tijelom, jer je plastika manje izdržljiva. Uređaji bez četkica su izdržljiviji, a generirani napon je stabilniji.

Kapacitet rezervoara za gorivo osigurava rad na jednom punjenju ne više od 7 sati. U stacionarnim instalacijama koristi se vanjski spremnik velike zapremine.

Benzinski generator

Najčešći izvor mehaničke energije je četverotaktni karburatorski motor. Uglavnom se koriste modeli od 1 do 6 kW. Postoje uređaji do 10 kW koji mogu da obezbede na određenom nivou seoska kuća. Cijene benzinskih generatora su razumne, a resurs je sasvim dovoljan, iako manji od dizelskih.

Generator se bira u zavisnosti od opterećenja.

Za velike startne struje i čestu upotrebu električnog zavarivanja, bolje je koristiti sinhroni generator. Ako uzmete snažniji asinhroni generator, on će se nositi s početnim strujama. Međutim, ovdje je važno da je napunjen, inače će se benzin potrošiti.

Inverter generator

Mašine se koriste tamo gdje je potrebna električna energija visokog kvaliteta. Mogu raditi kontinuirano ili s prekidima. Objekti potrošnje energije ovdje su ustanove u kojima nisu dozvoljeni udari struje.

Osnova inverter generatora je elektronska jedinica, koja se sastoji od ispravljača, mikroprocesora i pretvarača.

Blok dijagram inverter generatora

Proizvodnja električne energije počinje na isti način kao u klasičnom modelu. Prvo se stvara naizmjenična struja, koja se zatim ispravlja i dovodi do pretvarača, gdje se ponovo pretvara u naizmjeničnu struju, uz potrebne parametre.

Vrste inverter generatora razlikuju se po prirodi izlaznog napona:

• pravokutni - najjeftiniji, sposoban za napajanje samo električnih alata;
• trapezni puls - pogodan za mnoge uređaje, osim za osjetljivu opremu (srednja cjenovna kategorija);
• sinusni napon – stabilne karakteristike, pogodan za sve električne uređaje (najviša cijena).

Prednosti inverter generatora:

• male dimenzije i težina;
• niska potrošnja goriva regulacijom proizvodnje količine električne energije koja je trenutno potrebna potrošačima;
• Mogućnost kratkotrajnog rada sa preopterećenjem.

Nedostaci su visoke cijene, osjetljivost na temperaturne promjene u elektronskom dijelu i mala snaga. Osim toga, popravak elektronske jedinice je skup.

Model invertera se bira u sledećim slučajevima:

• uređaj se kupuje samo u slučajevima kada konvencionalni generator nije prikladan jer je njegova cijena visoka;
• potrebna snaga nije veća od 6 kW;
• prikladniji za redovnu upotrebu klasične opcije generatori;
• potrebno je djelimično snabdijevati kućne aparate električnom energijom;
• Za kućnu upotrebu bolje je koristiti jednofazne uređaje.

Video. Alternator.

Generatori naizmjenične struje mogu nadopuniti struju u kući kada stacionarni uređaj pokvari, a također se koriste na bilo kojem mjestu gdje je potrebno napajanje.

Generator je uređaj koji proizvodi proizvod, generira električnu energiju ili stvara elektromagnetne, električne, zvučne, svjetlosne vibracije i impulse. Ovisno o njihovoj funkciji, mogu se podijeliti na tipove, koje ćemo razmotriti u nastavku.

DC generator

Da biste razumjeli princip rada generatora istosmjerne struje, morate saznati njegove glavne karakteristike, odnosno ovisnosti glavnih veličina koje određuju rad uređaja u primijenjenom krugu pobude.

Glavna veličina je napon na koji utiču brzina rotacije generatora, strujna pobuda i opterećenje.

Osnovni princip rada generatora jednosmjerne struje ovisi o učinku podjele energije na magnetni tok glavnog pola i, shodno tome, na napon koji se prima od kolektora, dok položaj četkica na njemu ostaje nepromijenjen. Za uređaje opremljene dodatnim polovima, elementi su raspoređeni na način da se trenutno razdvajanje u potpunosti poklapa s geometrijskom neutralnošću. Zbog toga će se pomjeriti duž linije rotacije armature u položaj optimalne komutacije, nakon čega će uslijediti osiguranje držača četkica u tom položaju.

Alternator

Princip rada generatora naizmjenične struje temelji se na pretvaranju mehaničke energije u električnu uslijed rotacije žičane zavojnice u stvorenom magnetskom polju. Ovaj uređaj se sastoji od stacionarnog magneta i žičanog okvira. Svaki od njegovih krajeva je spojen jedan s drugim pomoću kliznog prstena koji klizi preko električno vodljive ugljene četke. Zbog ove šeme, električno indukovana struja počinje da se kreće do unutrašnjeg kliznog prstena u trenutku kada polovina okvira spojenog na njega prođe pored severnog pola magneta i, obrnuto, do spoljašnjeg prstena u trenutku kada drugi dio prolazi pored sjevernog pola.

Najekonomičnija metoda na kojoj se zasniva princip rada alternatora je jaka generacija. Ovaj fenomen se postiže upotrebom jednog magneta koji se rotira u odnosu na nekoliko namotaja. Ako se umetne u zavojnicu žice, počet će inducirati električnu struju, uzrokujući tako da se igla galvanometra odmakne od "0" položaja. Nakon što se magnet ukloni iz prstena, struja će promijeniti smjer, a strelica uređaja će početi odstupati u drugom smjeru.

Generator automobila

Najčešće se može naći na prednjoj strani motora, glavni dio posla sastoji se od rotacije radilice. Novi automobili mogu se pohvaliti hibridnim tipom, koji služi i kao starter.

Princip rada automobilskog generatora je uključiti paljenje, tokom kojeg se struja kreće kroz klizne prstenove i usmjerava se na alkalnu jedinicu, a zatim ide na premotavanje pobude. Kao rezultat ove akcije, formiraće se magnetno polje.

Zajedno s radilicom, rotor počinje svoj rad, što stvara valove koji prodiru u namotaj statora. Naizmjenična struja počinje da se pojavljuje na izlazu za premotavanje. Kada generator radi u režimu samopobude, brzina rotacije se povećava na određenu vrijednost, tada se naizmjenični napon u jedinici ispravljača počinje mijenjati u konstantan. U konačnici, uređaj će potrošačima osigurati potrebnu električnu energiju, a baterija će osigurati struju.

Princip rada automobilskog generatora je promjena brzine radilice ili promjena opterećenja, pri čemu je uključen regulator napona, on kontrolira vrijeme kada je uključeno premotavanje. U trenutku smanjenja vanjskih opterećenja ili povećanja rotacije rotora, period uključivanja namotaja polja značajno se smanjuje. U trenutku kada se struja toliko poveća da generator prestane da se nosi, baterija počinje da radi.

Moderni automobili imaju lampicu upozorenja na instrument tabli, koja obavještava vozača o mogućim odstupanjima u generatoru.

Električni generator

Princip rada električnog generatora je pretvaranje mehaničke energije u električno polje. Glavni izvori takve sile mogu biti voda, para, vetar i motor sa unutrašnjim sagorevanjem. Princip rada generatora temelji se na zajedničkoj interakciji magnetskog polja i vodiča, naime, u trenutku rotacije okvira, linije magnetske indukcije počinju ga presijecati, a u ovom trenutku se pojavljuje elektromotorna sila. To uzrokuje da struja teče kroz okvir pomoću kliznih prstenova i teče u vanjsko kolo.

Generatori zaliha

Danas postaje veoma popularan inverter generator, čiji je princip rada stvaranje autonomnog izvora energije koji proizvodi električnu energiju visokog kvaliteta. Takvi uređaji se koriste kao privremeni i kao stalni izvori napajanja. Najčešće se koriste u bolnicama, školama i drugim ustanovama gdje ne bi smjeli biti prisutni ni najmanji naponi. Sve se to može postići pomoću inverter generatora, čiji se princip rada temelji na konstantnosti i slijedi sljedeću shemu:

1. Generiranje naizmjenične struje visoke frekvencije.
2. Zahvaljujući ispravljaču, rezultirajuća struja se pretvara u jednosmjernu struju.
3. Tada se u baterijama formira akumulacija struje i stabiliziraju oscilacije električnih valova.
4. Uz pomoć pretvarača, direktna energija se pretvara u naizmjeničnu struju željenog napona i frekvencije, a zatim se isporučuje korisniku.

Dizel generator

Princip rada dizel generatora je pretvaranje energije goriva u električnu energiju, čije su glavne radnje sljedeće:

• kada gorivo uđe u dizel motor, počinje sagorijevati, nakon čega se pretvara iz kemijske u toplinsku energiju;
• zahvaljujući prisutnosti koljenastog mehanizma, toplinska sila se pretvara u mehaničku silu, sve se to događa u radilici;
• Rezultirajuća energija se pretvara u električnu energiju uz pomoć rotora, što je ono što je potrebno na izlazu.

Sinhroni generator

Princip rada sinhronog generatora zasniva se na istoj čistoći rotacije magnetnog polja statora i rotora, koje stvara magnetsko polje zajedno sa polovima, a ono prelazi preko namotaja statora. U ovoj jedinici rotor je trajni elektromagnet, čiji broj polova može početi od 2 i više, ali moraju biti višestruki od 2.

Kada se generator pokrene, rotor stvara slabo polje, ali nakon povećanja brzine u namotaju polja počinje se pojavljivati ​​veća sila. Rezultirajući napon se dovodi u uređaj preko automatske kontrolne jedinice i kontrolira izlazni napon zbog promjena u magnetskom polju. Osnovni princip rada generatora je visoka stabilnost izlaznog napona, ali je nedostatak značajna mogućnost strujnih preopterećenja. Da biste dodali negativne kvalitete, možete dodati i prisustvo sklopa četkice, koji će se ipak morati servisirati u određeno vrijeme, a to naravno podrazumijeva dodatne financijske troškove.

Asinhroni generator

Princip rada generatora je da stalno bude u režimu kočenja sa rotorom koji se okreće naprijed, ali i dalje u istoj orijentaciji kao i magnetsko polje na statoru.

Ovisno o vrsti namotaja koji se koristi, rotor može biti fazni ili kratko spojen. Rotirajuće magnetsko polje stvoreno uz pomoć pomoćnog namota počinje ga inducirati na rotoru, koji s njim rotira. Frekvencija i napon na izlazu direktno ovise o broju okretaja, jer magnetsko polje nije regulirano i ostaje nepromijenjeno.

Elektrohemijski generator

Postoji i elektrohemijski generator, čiji je uređaj i princip rada stvaranje električne energije iz vodonika u automobilu za njegovo kretanje i napajanje svih električnih uređaja. Ovaj aparat je hemijski jer proizvodi energiju reakcijom kiseonika i vodika, koji se u gasovitom stanju koristi za proizvodnju goriva.

Generator akustične buke

Princip rada generatora akustične buke je zaštita organizacija i pojedinci od slušanja pregovora i raznih vrsta događaja. Mogu se pratiti kroz prozorsko staklo, zidove, ventilacijske sisteme, cijevi za grijanje, radio mikrofone, žičane mikrofone i laserske uređaje za hvatanje primljenih akustičnih informacija sa prozora.

Stoga kompanije vrlo često koriste generator za zaštitu svojih povjerljivih informacija, čiji je uređaj i princip rada podešavanje uređaja na zadatu frekvenciju, ako je poznata, ili na određeni opseg. Tada se stvara univerzalna interferencija u obliku šumnog signala. U tu svrhu sam uređaj sadrži generator buke potrebne snage.

Postoje i generatori koji su u opsegu šuma, zahvaljujući kojima možete maskirati koristan zvučni signal. Ovaj komplet uključuje blok koji stvara šum, kao i njegovo pojačanje i akustične emitere. Glavni nedostatak korištenja ovakvih uređaja su smetnje koje se pojavljuju tokom pregovora. Da bi se uređaj u potpunosti nosio sa svojim radom, pregovore treba voditi samo 15 minuta.

Regulator napona

Osnovni princip rada regulatora napona temelji se na održavanju energije mreže u vozilu u svim režimima rada s različitim promjenama frekvencije rotacije rotora generatora, temperature okoline i električnog opterećenja. Ovaj uređaj može obavljati i sekundarne funkcije, naime, štiti dijelove generatorskog agregata od mogućeg rada u nuždi i preopterećenja, automatski povezuje krug pobudnog namota ili alarm na sistem na vozilu hitan rad uređaja.

Svi takvi uređaji rade na istom principu. Napon u generatoru određuje nekoliko faktora - jačina struje, brzina rotora i magnetni tok. Što je manje opterećenje generatora i veća brzina rotacije, to će biti veći napon uređaja. Zbog veće struje u pobudnom namotu magnetni tok počinje rasti, a time i napon u generatoru, a nakon što se struja smanji, napon također postaje manji.

Bez obzira na proizvođača takvih generatora, svi oni normaliziraju napon promjenom struje pobude na isti način. Kako se napon povećava ili smanjuje, struja pobude počinje rasti ili opadati i provodi napon unutar potrebnih granica.

IN svakodnevni život upotreba generatora uvelike pomaže osobi u rješavanju mnogih novih problema.

Proizvodnja vlastite struje je najbolja stvar koju možete učiniti u borbi za energetsku nezavisnost. Ovu struju možete koristiti za otvaranje kapije ili garaže, uključivanje vanjske rasvjete, prodaju na mrežu i smanjenje troškova, punjenje automobila ili čak potpuno isključenje iz javne mreže. Ovaj članak opisuje neke sjajne ideje kako to postići.

Koraci

Dio 1

Saznajte više o solarnim panelima. Solarni paneli su uobičajeno rješenje s mnogo prednosti. Oni rade u mnogim dijelovima svijeta, a modularna opcija se može proširiti kako bi odgovarala vašim potrebama. Postoji mnogo dobro razvijenih proizvoda.

• Paneli bi trebali biti okrenuti prema jugu sunčeva svetlost(sjeverno na južnoj hemisferi, gore blizu ekvatora). Ugao nagiba treba podesiti ovisno o geografskoj širini na kojoj se nalazite. Panele možete koristiti u područjima koja su sunčana veći dio godine, kao i u potpuno oblačnim uslovima.
• Fiksni stubovi se mogu postaviti na posebnu konstrukciju (u kojoj se mogu smjestiti baterije i kontroler punjenja) ili na postojeći krov. Lako ih je instalirati i održavati ako se nalaze blizu tla i nemaju pokretne dijelove. Stubovi za praćenje rotiraju se sa suncem i efikasniji su, ali mogu koštati više od jednostavnog dodavanja još nekoliko panela na fiksne stupove kako bi se nadoknadila razlika. To su mehaničke naprave koje je lako slomiti i koje imaju pokretne dijelove koji se vremenom troše.
• Samo zato što solarni panel tvrdi da proizvodi 100 vati snage ne znači da je sposoban da je proizvodi cijelo vrijeme. Snaga će biti određena načinom na koji postavljate panel, vremenskim prilikama ili činjenicom da je zima i da se sunce ne diže visoko iznad horizonta.

1. Počnite s malim. Kupite jedan ili dva solarna panela za početak. Mogu se instalirati u fazama, tako da ne morate trošiti ogromne sume od samog početka. Većina krovnih sistema se može proširiti - nešto što ćete želeti da uzmete u obzir prilikom kupovine. Kupite sistem koji može rasti s vašim potrebama.

   Shvatite održavanje vašeg sistema. Kao i sve ostalo, ako ne vodite računa o tome, raspašće se. Odlučite koliko dugo treba da traje. Ušteda malo sada može vas koštati mnogo više u budućnosti. Investirajte u brigu o svom sistemu i on će se pobrinuti za vas.

   • Pokušajte da budžetirate troškove povezane sa održavanjem sistema u radu tokom dužeg vremenskog perioda. Trebali biste izbjegavati situacije koje vas ostavljaju bez sredstava usred projekta.

2. Odaberite tip sistema. Odlučite da li želite samostojeće rješenje za proizvodnju električne energije ili rješenje koje se može spojiti na distributivni sistem. Samostalni sistemi imaju neuporedivu autonomiju, tako da znate izvor svakog utrošenog vata. Sistemi koji se mogu povezati na zajedničku mrežu daju vam stabilnost i redundantnost, kao i mogućnost preprodaje električne energije dobavljaču. Ako je vaš sistem povezan na javnu mrežu, a vi pratite potrošnju energije kao da vi autonomni sistem, tada ćete čak moći zaraditi i mali dodatni prihod.

   • Obratite se svom komunalnom preduzeću i raspitajte se o sistemima koji se mogu priključiti na javnu mrežu. Oni bi mogli pružiti poticaje i savjetovati vas o tome koga da unajmite za smještaj vašeg pouzdanog izvora električne energije.

dio 2

1. Saznajte više o vjetroturbinama. Ovo je također odlično rješenje za mnoga područja. Ponekad može biti čak isplativija od solarne energije.

   • Možete koristiti domaću vjetroturbinu napravljenu od starog automobilskog generatora koristeći planove dostupne na internetu. Iako se ovo ne preporučuje početnicima, moguće je postići prihvatljive rezultate. Postoje jeftina gotova rješenja.
   • Energija vjetra, međutim, ima nekoliko nedostataka. Možda ćete morati da montirate turbine previsoko da bi efikasno radile, a vaši komšije će ih smatrati neugodnim delom pejzaža. Ptice ih možda uopće ne primjećuju... dok ne bude prekasno.
   • Energija vjetra zahtijeva manje-više konstantan vjetar. Otvoreni, prazni prostori najbolje funkcioniraju jer pružaju najmanju količinu prepreka vjetra. Energija vjetra je često efikasna kada se koristi za dopunu solarnih i hidroenergetskih sistema.

   • Istražite hidroelektrične mini generatore. Postoje razne vrste tehnička rješenja od domaćeg propelera spojenog na auto generator zamršeno inženjerski sistemi povećana pouzdanost. Ako imate pristup vodi, ovo može biti efikasno i samodovoljno rješenje.

     Isprobajte kombinovani sistem. Uvijek možete kombinirati bilo koji od ovih sistema kako biste dobili energiju tokom cijele godine iu dovoljnim količinama za vaš dom.

     Zamislite generator van mreže. Ako ne postoji distributivna mreža ili želite rezervni izvor u slučaju kvara/katastrofe, generator može biti od koristi. Oni mogu raditi za različite vrste gorivo i dostupno različite veličine i moć.

     • Mnogi generatori reaguju vrlo sporo na promjene u opterećenju (priključivanje snažnih uređaja uzrokuje fluktuaciju snage).
       • Mali, obično dostupni u prodavnicama hardvera, generatori su dizajnirani za retku upotrebu u hitnim slučajevima. Ako se koriste kao glavni izvor energije, najčešće se raspadaju.
     • Veliki kućni generatori su skupi. Rade na benzin, dizel ili TNG i obično su opremljeni sistemom za automatsko pokretanje koji ih pokreće kada se prekine napajanje iz distributivne mreže. Ako odlučite da ga instalirate, pobrinite se da imate licenciranog električara i da se poštuju građevinski propisi. Ako je nepravilno instaliran, može ubiti električare koji isključe glavno napajanje, a da ne znaju da postoji i generator za hitne slučajeve.
     • Generatori za kamp prikolice, prikolice ili čamce male veličine, tih, dizajniran za dugotrajnu upotrebu i mnogo pristupačniji. Rade na benzin, dizel ili TNG i mogu raditi nekoliko sati dnevno nekoliko godina.

   • Izbjegavajte generatore toplinske energije. Generatori toplotne energije (TEG) ili kombinovani generatori, koji proizvode električnu energiju iz toplote - obično pare - su staromodni i neefikasni. Iako imaju puno obožavatelja, trebali biste se suzdržati od njihovog korištenja.

dio 3

Idite u kupovinu. Mnogi proizvođači nude razne proizvode i usluge na tržištu čiste energije, a neka od njihovih rješenja su bolja za vas od drugih.

Istražite. Ako ste zainteresovani za određeni proizvod, uradite poređenje cena pre razgovora sa dobavljačem.

Pitajte stručnjaka za savjet. Pronađite nekoga kome vjerujete da vam pomogne da donesete odluku. Postoje dobavljači koji su zainteresovani za vaš projekat i drugi koji nisu. Pronađite DIY zajednicu ili slično na mreži da biste dobili savjete od nekoga ko vam neće ništa prodati.

Saznajte više o pogodnostima. Obavezno se raspitajte o lokalnim, državnim i saveznim programima beneficija kada kupujete. Postoji mnogo programa koji mogu subvencionirati vaše troškove instalacije ili omogućiti porezne olakšice za prelazak na čistu električnu energiju.

Potrebna vam je kvalifikovana pomoć. Nije svaki izvođač radova ili radnik kvalifikovan da instalira takve sisteme. Radite samo sa iskusnim dobavljačima i instalaterima koji su ovlašteni za rad na vašoj opremi.

dio 4

Saznajte više o pokrivenosti za veće nekretnine. Vaša trenutna politika vlasnika kuća možda neće pokrivati ​​uništenje vašeg sistema u katastrofalnom događaju, što može biti veoma razočaravajuće.

Upoznajte stručnjaka za usluge alternativnog energetskog sistema. Ako ste već preuzeli ovo, nemojte se ustručavati tražiti pomoć.

Planirajte rezervni izvor napajanja. Prirodni izvori koji koriste autonomne energetske sisteme nisu uvijek pouzdani. Sunce ne sija uvek, kao što ni vetar ne duva uvek, a ni voda ne teče uvek.

• Korišćenje sistema povezanog na mrežu je najjeftinije rešenje za većinu ljudi, posebno za one koji su već kupci kompanija za snabdevanje energijom. Ugrađuju jednu vrstu sistema (kao što su solarni paneli) i povezuju ga na distributivnu mrežu. Kada je snabdijevanje električnom energijom nedovoljno, mreža pokriva manjak, a kada postoji višak električne energije, mreža otkupljuje višak. Veliki sistemi može stalno okretati mjerač električne energije u suprotnom smjeru.
• Ako u blizini nema distributivne mreže, može biti mnogo skuplje spojiti se na nju (ili čak spojiti proširenje na vaš dom) nego proizvoditi i skladištiti vlastitu električnu energiju.

1. Naučite o skladištenju električne energije. Uobičajeno rješenje za autonomno skladištenje električne energije su olovno-kiselinske baterije dubokog punjenja. Svaki tip baterije zahtijeva različite cikluse punjenja, stoga provjerite da li vaš kontroler punjenja može upravljati vašom vrstom baterije i da li je ispravno konfiguriran za njega.

dio 5

Koristite baterije istog tipa. Baterije se ne smiju miješati jedna s drugom i obično nove baterije ne rade dobro kada se pomiješaju sa starijim.

Izračunajte koliko će vam baterija trebati. Njihov kapacitet se izračunava u amper-satima. Za grubu procjenu kilovat-sati, pomnožite amper-sate sa brojem volti (12 ili 24 volta) i podijelite sa 1000. Da biste dobili amper-sate iz kilovat-sati, jednostavno pomnožite sa 1000 i podijelite sa 12. Ako vaša dnevna potrošnja je 1 kilovat-sat, sat će vam trebati oko 83 ampera 12-voltnog skladišnog kapaciteta, ali će vam trebati 5 puta veća od izračunate količine (pod pretpostavkom da ne želite da ispraznite baterije više od 20%) ili oko 400 amper sati da dobijete snagu koja vam je potrebna.

1. Odaberite vrstu baterije. Postoji mnogo vrsta baterija i veoma je važno izabrati onu koja vam najviše odgovara. Razumevanje šta vam odgovara, a šta ne, veoma je važno za napajanje vašeg doma.

   • Najčešće su kiselinske baterije. Potrebno ih je održavati (vrhovi se skidaju kako bi se dodala destilirana voda) i s vremena na vrijeme im je potrebno “kompenzacijsko” punjenje kako bi se uklonio sumpor iz tanjira i tegle održavale u manje-više istom stanju. Neke visokokvalitetne baterije imaju ćelije od 2,2 volta koje se mogu samostalno zamijeniti ako se oštete. Baterije koje ne zahtevaju održavanje gube tečnost kako ispuštaju gas i na kraju se osuše.
   • Gel baterije ne zahtijevaju održavanje i ne opraštaju probleme s punjenjem. Punjač dizajniran za kiselinske baterije će ispariti gel sa ploča i između elektrolita i ploča će se stvoriti praznine. Kada se jedna banka prepuni (zbog neravnomjernog trošenja), cijela baterija postaje neupotrebljiva. Ove baterije su dobre kao dio malih sistema, ali nisu pogodne za veće sisteme.
   • Apsorbirane baterije su skuplje od bilo koje druge vrste baterija i ne zahtijevaju održavanje. Oni ostaju funkcionalni dugo vremena, pod uslovom da su pravilno napunjeni i ne smiju se previše isprazniti. Osim toga, ne mogu procuriti - čak i ako ih razbijete maljem (zaista nismo sigurni zašto biste to uopće željeli). Prilikom punjenja također ispuštaju plin.
   • Auto akumulatori su za automobile. Automobilske baterije nisu prikladne za aplikacije koje zahtijevaju duboko punjenje baterija.
   • Baterije za čamce su hibrid startne baterije i baterije za duboko punjenje. Kao kompromis, oni dobro rade za čamce, ali nisu baš dobri kao kućni izvor napajanja.
2. Savjet
   • Na bilo kojoj lokaciji gdje se elektroenergetski sistemi ne dovode direktno na prednji trijem, trošak povezivanja nove strukture na distributivnu mrežu može premašiti cijenu instaliranja vlastitog sistema za proizvodnju električne energije.
   • Baterije dubokog punjenja ne rade dobro ako se često prazne do više od 20% svog kapaciteta. Ako se to dogodi, njihov vijek trajanja će se značajno smanjiti. Ako ih većinu vremena lagano praznite, ili ih jako, ali ne često, život će im se produžiti.
   • Postoje mnoge mogućnosti za finansiranje instalacije sistema, kao i poreski/operativni podsticaji za neke izvore električne energije.
   • Moguće je udružiti se sa susjedima u udaljenom području i zajednički platiti sistem za proizvodnju električne energije. Šta god da se strane dogovore, to može postati izvor nekih komplikacija u budućnosti. Možda ćete morati osnovati zadrugu vlasnika kuća ili sličnu organizaciju.
   • Ako se ne opravda u rubljama i kopejkama, hoće li se opravdati u:
     • Hitna potreba (nedostatak sistema za napajanje)?
     • Unutrašnji mir?
     • Kabl ne prolazi kroz vašu imovinu?
     • Kako se pohvaliti?
   • Na webu postoji mnogo članaka s puno dobrih informacija, ali većina njih je usmjerena na prodaju opreme određenog dobavljača.
   • Ako imate pristup tekućoj vodi, mikro-hidro može biti bolja opcija od kombinacije solarnih panela i vjetroturbina.
   • Sastavljanje elemenata sistema nije težak zadatak, pod uslovom da znate kako da rukujete električnom energijom.

   Upozorenja

   • Ako niste upoznati s električnom teorijom i nemate znanja o sigurnosti, razmislite o ovom popisu stvari koje trebate naučiti ili dati nekome drugom da radi.
     • Možete prouzročiti nepopravljivu materijalnu štetu (izgorjeti žice, oštetiti krov ili spaliti kuću do temelja)
     • Možete uzrokovati tjelesne ozljede ili čak smrt (strujni udar, pad s krova, labavi dijelovi koji padaju na ljude)
     • Baterije mogu izazvati eksploziju ako su u kratkom spoju ili u neventiliranom prostoru.
     • Prskana kiselina iz baterije može uzrokovati ozbiljne opekotine i sljepoću.
     • Čak i jednosmjerna struja ove snage može zaustaviti vaše srce ili izazvati ozbiljne opekotine ako prođe kroz nakit koji nosite.
     • Ako je dodatni izvor napajanja priključen preko ploče s osiguračima (inverter ili generator), provjerite postoji li vrlo vidljiv znak koji upozorava servisno osoblje komunalnog preduzeća na ovu činjenicu. U suprotnom, oni mogu isključiti glavni ulaz električne energije i, vjerujući da je strujni krug bez napona, biti pogođeni strujnim udarom iz rezervnog izvora.
     • Ovo je zanimljivo. Ti nevini kotači i crveni paneli mogu vas potpuno ubiti na smrt.
   • Šta god da instalirate, pobrinite se da to pokrije osiguranje vašeg doma. Nema potrebe nadati se slučaju.
   • Provjerite s lokalnim stanovništvom građevinski kodovi i pravila (SNiP).
     • Neki ljudi zapravo smatraju solarne panele "neatraktivnim".
     • Neki ljudi smatraju da su vjetroturbine "bučne" I "neprivlačne".
     • Ako nemate dozvolu za korištenje vodni resursi U ovom slučaju za vas može biti napravljen izuzetak.
   • Sistemi „sve u jednom“ postoje, ali su obično mali, skupi ili oboje.

Električni generator– jedan od sastavnih elemenata autonomne elektrane, kao i mnoge druge. U stvari, on je najviše važan element, bez kojih je nemoguća proizvodnja električne energije. Električni generator pretvara obrtnu mehaničku energiju u električnu energiju. Princip njegovog rada zasniva se na takozvanom fenomenu samoindukcije, kada u provodniku (zavojnici) nastaje elektromotorna sila (EMF) koja se kreće u linijama magnetnog polja, što može (radi boljeg razumijevanja problema) nazvati električnim naponom (iako to nije ista stvar).

Komponente električnog generatora su magnetni sistem (uglavnom se koriste elektromagneti) i sistem provodnika (kalemova). Prvi stvara magnetsko polje, a drugi ga, rotirajući u njemu, pretvara u električno. Dodatno, generator ima i sistem za uklanjanje napona (komutator i četke, povezujući zavojnice na određeni način). On zapravo povezuje generator sa potrošačima električne struje.

Struju možete dobiti sami provodeći najjednostavniji eksperiment. Da biste to učinili, trebate uzeti dva magneta različitog polariteta ili okrenuti dva magneta s različitim polovima jedan prema drugom, a između njih postaviti metalni vodič u obliku okvira. Spojite malu sijalicu (male snage) na njene krajeve. Ako počnete rotirati okvir u jednom ili drugom smjeru, sijalica će početi svijetliti, odnosno na krajevima okvira se pojavljuje električni napon, a kroz njegovu spiralu teče električna struja. Ista stvar se dešava i u električnom generatoru, jedina razlika je što električni generator ima složeniji sistem elektromagneta i mnogo složeniji namotaj provodnika, obično bakra.

Električni generatori se razlikuju i po vrsti pogona i po vrsti izlaznog napona. Po vrsti pogona koji ga pokreće:

• Turbogenerator – pokreće ga parna turbina ili gasnoturbinski motor. Uglavnom se koristi u velikim (industrijskim) elektranama.
• Hidrogenerator – pogonjen hidrauličnom turbinom. Također se koristi u velikim elektranama koje rade putem kretanja riječne i morske vode.
• Vjetrogenerator – pogonjen energijom vjetra. Koristi se kako u malim (privatnim) vjetroelektranama tako iu velikim industrijskim.
• Dizel generator i benzinski generator pokreću dizel, odnosno benzinski motor.

Po vrsti izlazne električne struje:

• DC generatori - izlaz je istosmjerna struja.
• Generatori naizmjenične struje. Postoje jednofazni i trofazni, sa jednofaznim i trofaznim izlazom naizmenične struje.

Različite vrste generatora imaju svoje karakteristike dizajna i praktično nekompatibilni čvorovi. Ono što ih samo spaja opšti princip stvaranje elektromagnetnog polja međusobnom rotacijom jednog sistema zavojnica u odnosu na drugi ili u odnosu na trajne magnete. Zbog ovih karakteristika, samo kvalificirani stručnjaci mogu popraviti generatore ili njihove pojedinačne komponente.