Устройство и работа генератора: Устройство и принцип работы автомобильного генератора

Содержание

Принцип работы генератора автомобиля — что такое генератор в машине и зачем он нужен

Функционирование автомобиля обеспечивается через два источника питания: АКБ (распределяет заряд) и автомобильного генератора (вырабатывает заряд). Их принцип работы кардинально отличается. Если АКБ расходует электроэнергию, которая была накоплена ранее, то генератор в авто занимается ее выработкой.

В данной статье вы сможете ознакомиться с тем, какое значение имеет генератор для машины и как он работает.

Что такое генератор в машине

Итак, зачем нужен генератор в машину?

Генератор использовался практически с самого зарождения автомобилестроения. Однако в то время инженерам были доступны только генераторы постоянного тока. Устройство генератора автомобиля такого типа отличалось нестабильностью работы и совсем небольшим объемом мощности.

Все изменилось в 60-х годах ХХ века. На рынке появились селеновые и кремниевые полупроводники, которые позволили инженерам создать новое изобретение ‒ генераторы переменного тока. Новое устройство обладало меньшим весом (в несколько раз). Еще одним преимуществом стала эффективность. При одинаковой нагрузке работа генератора автомобиля переменного тока более стабильно вырабатывала электроэнергию и распределяла между бортовой сетью и аккумулятором. За несколько лет устройство кардинально поменялось. Оборудование стало мощнее, надежнее и стабильнее.

Зачем нужен генератор в машине

Если вы хотите знать, для чего нужен генератор в машине, то сперва следует ознакомиться с его функционалом.

Автомобиль начинает двигаться при запуске. Когда вы поворачиваете ключ, ток из АКБ переходит на стартер.

Основная проблема заключается в том, что АКБ обладает ограниченным запасом энергии. И вот здесь принцип работы генератора автомобиля становится очень полезным. Прибор превращает кинетическую энергию от движения в электроэнергию. Это позволяет подпитать аккумулятор и электросеть транспортного средства.

Генератор в автомобиле ‒ устройство, которое вырабатывает энергию даже при включенном холостом ходу. Но здесь все не так просто и быстро. На максимальный показатель мощности данное оборудование выходит, начиная от 1500 обор./мин. Этот аспект отыгрывает ключевое значение, если речь идет про принцип работы генератора в машине.

Принцип работы генератора автомобиля

Принцип действия автомобильного генератора условно можно поделить на несколько этапов:

  • В первую очередь задействуется щеточно-коллекторный узел. От АКБ к нему переходит энергия, которая попадает дальше контакты.

  • Коленчатый вал раскручивает ротор. Конструкция предусматривает наличие статора, именно эта деталь отвечает за выработку электроэнергии. Когда ротор начинает работать на полную мощность, источником энергии для статора становится генератор.

  • Подпитка сети авто осуществляется через специальный мост, он преобразовывает переменный ток в постоянной, что позволяет избежать перегрузки в сети.

  • В процессе работы показатель напряжения меняется в зависимости от скорости движения ротора через специальный регулятор.

Таким образом устройство авто генератора одновременно обеспечивает работу электросети и увеличивает объем заряда АКБ. Панель машины располагает сигнальной лампочкой. Если она горит, то генератор вышел из строя (разорвался ремень или появилась другая поломка). В таком случае автомобиль поддерживается исключительно от энергии АКБ. Тогда работа авто обеспечивается зарядом, который остался в батарее.

Устройство генератора автомобиля

Давайте разберемся, как устроен генератор автомобиля. Для начала следует отметить, что работа генератора напоминает электромотор с одной разницей, что последний не производит, а потребляет электроэнергию.

Конструкция состоит из целого ряда компонентов. Их знание позволит лучше узнать, что такое генератор в машине.

Корпус

Строение генератора автомобиля начинают рассматривать с корпуса. Это защитный элемент для всех частей устройства. Его составляющими являются две крышки, скрепленные небольшими болтиками.

К главным особенностям корпуса генератора относятся:

  • легкость ‒ для этого используются определенные сплавы из алюминия;

  • вывод тепла;

  • способность игнорировать воздействия магнитного поля.

Корпус оснащается вентиляцией для более эффективного отвода тепла, а также специальными фланцами для крепления. Контакт, выводящий ток из устройства, располагается в его задней части.

Такая конструкция корпуса позволяет лучше понять, как работает автогенератор.

Привод

Если хотите знать, как работает генератор в автомобиле, начать следует с работы привода.

Усилия коленвала передаются на шкив, а тот способствует вращению ротора. При этом шкив вращается быстрее, чем коленвал.

Для передачи крутящего момента ДВС используется специальный ремень. Определенный вид ремня применяется в зависимости от конструкции генератора. В наше время наиболее оптимальным вариантом является поликлиновый ремень.

Если интересен принцип работы автомобильного генератора, то на особенности функционирования привода обратите внимание в первую очередь.

Статор

Работа статора также отыгрывает важную роль, если речь идет о том, как работает автомобильный генератор. Конструкция детали напоминает кольцо. Главной задачей статора является производство электроэнергии из-за возмущений магнитного поля от ротора.

Конструкция статора предусматривает наличие 2 элементов:

  • сердечника ‒ пластинок из стали, которые образовывают собой 36 пазов;

  • обмотки ‒ она навивается на пазы.

Ротор

Принцип работы генератора переменного тока автомобиля также сильно зависит от функционирования этой детали. Она состоит из таких компонентов:

Процесс работы ротора выглядит таким образом:

  1. Обмотка является электромагнитом. Она обеспечивает наличие магнитного поля, которое появляется из-за усилий коленвала.

  2. Сердечники находятся по обе стороны от обмотки. Они используются для регуляции силы магнитного поля, а также его направления.

  3. Контактные кольца обеспечивают передачу энергии на обмотку от АКБ. Чаще всего они изготавливаются из меди, однако существуют также стальные и латунные варианты. Кольца напрямую припаиваются к контактам обмотки.

Регулятор напряжения

Именно эта деталь поспособствовала появлению устройств, которые работают на переменном токе. Она позволяет лучше понять, что такое генератор в автомобиле.

Регулятор поддерживает показатель напряжения в определенных пределах. Сейчас в большинстве случаев используются регуляторы из полупроводников, которые устанавливаются возле щеткодержателей.

Если машина двигается с высокой скоростью, то на статоре напряжение будет достигать 16 вольт. Такой электрический ток выведет из строя электросеть автомобиля, поэтому регулятор снижает напряжение тока, источником которого служит АКБ.

Щеточно-коллекторный узел

Один из самых простых элементов, который влияет на принцип работы генератора авто. Контакты узла соединены с регулятором напряжения, и он часто является с ним одной деталью. Основной задачей щеточного узла является передача электроэнергии на ротор.

Конструкция щеточного узла предусматривает наличие таких деталей: щеткодержатель, щетки из графита, пружины для прижимания.

Диодный мост

Генератор на авто переменного тока не работает без диодного моста. Также называется выпрямительным блоком. Конструкция детали состоит из двух радиаторов с положительным и отрицательным зарядом, а также диодов, которые к ним присоединяются. Основной задачей блока является прием переменного тока и вывод постоянного.

Диоды пропускают электричество только в одном направлении, отсекая таким образом любой ток с обратным полюсом. Выпрямительный блок устанавливается внутрь корпуса генератора на его заднюю крышку. Однако в некоторых моделях он выносится и за пределы корпуса.

Срок службы генератора автомобиля

Выше вы ознакомились с тем, из чего состоит генератор авто, однако для корректной и продолжительной работы владелец транспортного средства должен позаботиться о надлежащем техническом уходе за деталью.

Генератор в машине ‒ это критически важная часть, которая отвечает за правильное распределение энергии между АКБ и бортовой сетью, а также подпитывает уровень заряда аккумуляторной батареи. В среднем срок службы генератора автомобиля ‒ 4 или 5 лет. Если говорить о ресурсе работы, то это около 120 тысяч километров.

Принцип работы автогенератора способствует появлению механических и электрических неисправностей. К основным проблемам, с которыми сталкиваются автолюбители, относятся:

  • обрыв приводного ремня;

  • поломка щеточно-коллекторного узла из-за износа графитовых щеток;

  • поломка обгонной муфты ‒ ресурс работы составляет не больше 100 000 км;

  • неисправности с регулятором напряжения ‒ подвергаются ремонтированию, однако для этого следует отнести его в сервис;

  • подшипники ‒ выходят из строя из-за неправильно натянутого приводного ремня.

Самая опасная проблема – коррозия. Пыль, влага или остатки от автомобильных жидкостей попадают в автогенератор, принцип работы которого только способствует их скапливанию (из-за магнитного поля). Это приводит к полной поломке генератора. Чтобы этого не случилось, позаботьтесь о чистке устройства.

Вот вы и узнали принцип работы генератора в автомобиле, чтобы лучше ухаживать за ним и позволить прослужить ему более продолжительный срок.

схема, принцип работы и основные характеристики

Работу электрооборудования машины обеспечивает генератор – преобразователь в электричество энергии вращения коленного вала двигателя. В чем заключается работа генератора автомобиля – в обеспечении бесперебойного функционирования всех электросистем машины и восстановлении заряда аккумуляторной батареи.

Что называют генератором

Агрегат, преобразующий в электричество энергию вращения вала двигателя, называют электрогенератором. Так как механизм связан с коленчатым валом, его располагают в передней части двигателя.

Первоначально для машин применяли генераторные узлы постоянного тока, но появление диодных выпрямителей позволило заменить их на источники переменного тока – более надежные, легкие, мощные и стабильные.

Конструкционно различают два вида современных агрегатов, производящих переменный ток: традиционный и компактный.

При одинаковых функциях виды генераторов автомобиля различаются:

  • габаритными размерами;
  • компоновкой вентиляторов;
  • устройством приводного шкива;
  • комплектацией выпрямительного узла.

Интересно! Первые генераторы переменного тока появились в 1946 году в США и предназначались для военных машин.

Чтобы соответствовать своему назначению, генератор должен отвечать ряду требований.

Требования к генераторному устройству

При работающем двигателе агрегат обеспечивает работу электросети машины и восполняет потери аккумуляторного блока, в чем и заключается работа генератора автомобиля, поэтому:

  • независимо от режима эксплуатации машины необходимы такие выходные параметры генераторного устройства, чтобы не допустить прогрессивного разряда аккумулятора;
  • при работающем двигателе нормальное напряжение в электросети машины должно быть стабильным.

Требование к напряжению связано с чувствительностью к нему аккумулятора: 

  • при заниженных значениях напряжения в автомобильной сети батарея не полностью заряжается могут возникнуть сложности с запуском двигателя;
  • при завышенном напряжении аккумулятор перезаряжается, что сокращает срок его службы.

Интересно! В гибридных бензино-электрических машинах применяется стартер-генератор – агрегат осуществляет функцию стартера.

Ведущие производители 

В ТОП-5 производителей автомобильных генераторов входят Bosch, Butec, Cav, Delphi и Ford. 

Из бюджетных хорошо зарекомендовали себя СтартВольт, Прамо и АТЭ.

Схема генераторного устройства автомобиля

Принципиальная электросхема:

  1. Аккумулятор.
  2. Выход «+».
  3. Зажигание.
  4. Индикатор исправности.
  5. Конденсато, подавляющий всплески напряжения.
  6. Три положительных диода.
  7. Три отрицательных диода.
  8. «Масса».
  9. Диоды ротора.
  10.  Обмотки статора (три фазы).
  11.  Питание ротора.
  12.  Ротор (обмотка возбуждения).
  13.  Регулятор напряжения.

Интересно! Переменный ток, вырабатываемый синхронным трехфазным генератором, преобразуется шестью диодами выпрямительного щита и как постоянный поступает в электросеть автомобиля.

Устройство генераторной установки

Конструктивно устройство генераторного узла автомобиля для всех машин одинаково. Различия могут состоять в габаритах, расположении сочлененных деталей или в качестве изготовления.

Генераторный узел состоит из нескольких частей:

  1. Шкив, передающий  через приводной ремень вращение двигателя на вал генератора.
  2. Крышки корпуса – передняя (сторона шкива) и задняя (сторона контактных колец). 
  3. Ротор представляет собой стальной вал с двумя втулками, между которыми расположена обмотка с выводами и контактными кольцами.
  4. Статор выполняется как труба,  набранная из стальных листов. 
  5. По три диода в положительном и отрицательном теплоотводах.
  6. Регулятор напряжения, обеспечивает стабильную работу автомобильной сети при колебаниях электрической нагрузки, изменении частоты вращения ротора и перепадах температуры окружающей среды.
  7. Щеточный узел – пластиковая основа с установленными   подпружиненными щетками.
  8. Защитная крышка –закрывает диодный модуль.

Интересно! Чем больше величина передаточного отношения (отношение диаметров шкива коленчатого вала к шкиву генератора), тем больше тока генераторный узел отдает в автосеть.

Отправить заявку

Оставьте заявку на ремонт автомобиля, и мы свяжемся с вами в кратчайшее время

Принцип работы

Пусковой ток стартера варьируется от 100 до 500 А и разряжает аккумуляторную батарею. Сразу после запуска двигателя автомобиля электрообеспечение (зарядка аккумулятора и работа автосети) переходит к генератору – вот для чего он нужен.

 

После подзарядки аккумуляторной батареи, разность напряжений ее и генератора становится незначительной и зарядовый ток уменьшается.

Сколько вольт выдает генератор автомобиля:

  • под нагрузкой до 14 В;
  • на аккумулятор 14,5 – 14,8 В. 

Завышение показателей указывает на неисправность реле-регулятора.

Основные параметры

Базовые характеристики генератора указываются изготовителем на щитке устройства. К ним относятся:

  • номинальный ток (максимальный ток отдачи генератора автомобиля), А;
  • номинальное напряжение 14 (или 28), В;
  • тип, марка.

Показательные данные генератора автомобиля

ХарактеристикаЧто отражает
Токоскоростная характеристика (ТСХ)Показывает зависимость того, сколько тока выдает генератор автомобиля в сеть, от частоты вращения ротора при постоянном напряжении на выходе.
Частота самовозбужденияПри работе с аккумулятором генератор должен самовозбуждаться при частоте вращения двигателя меньшей величины холостого хода.
КПД устройстваМощность, которую генераторный блок способен получить от двигателя. 
Выходное напряжение при изменении частоты вращения, величины нагрузки и температурыВ инструкциях указывают, сколько генератор выдает вольт при частоте вращения 6000 мин-1 и нагрузке в 5 А. 

Возможные неисправности

Автомобильный генератор относится к устройствам высокой надежности. Возможные причины его неработоспособности делятся, по источнику неполадки, на две группы.

Механические

Причина неисправностей, относящихся к этой группе – механический износ в результате эксплуатации. Механические неисправности выявляются быстро, так как сопровождаются стуком или иным шумом.

Для устранения неисправности изношенные детали заменяют рабочими.

Детали генератора, износ которых приводит к механическим неисправностям:

  • шкив;
  • подшипник качения;
  • меднографитные щетки;
  • приводной ремень.

Электрические

Неполадки, связанные с этой группой, возникают чаще, чем механические и, не имея внешних признаков, негативно влияют на работу всего электрооборудования автомобиля и особенно, аккумулятора. 

Как пример: при отказе регулятора напряжения происходит постоянный перезаряд батареи, что определяется только в результате замеров тока генератора. 

К электрическим неисправностям относятся:

  • замыкание обмотки ротора или статора;
  • пробой выпрямителя;
  • отказ регулятора напряжения и другое.

Неисправности этой группы устраняются заменой детали на рабочую. При пробое обмотки ее можно перемотать.

Не рекомендуется:

  • проверять работоспособность устройства путем короткого замыкания, «на искру»;
  • допускать работу без нагрузки;
  • проводить кузовные работы не отключив провода генератора и аккумулятора;
  • использовать устройство с отключенным или неработающим аккумулятором.

Генератор обеспечивает надежную работу всего электрооборудования автомобиля. Его мощность и исправность влияют на надежность машины и являются одним из факторов безопасности на дороге.

Устройство и работа автомобильного генератора

Генератор преобразовывает энергию вращающегося вала двигателя в электрическую энергию и служит источником тока для питания электрических потребителей, входящих в состав автомобильного оборудования. Посредством генератора осуществляется заряд аккумуляторной батареи в случае, когда коленчатый вал двигателя имеет среднюю либо высокую частоту вращения.

Следует отметить, что на протяжении длительного времени питание потребителей автомобильного электрооборудования осуществлялось от генераторов постоянного тока, которые вполне соответствовали техническим требованиям, предъявляемым к ранним экземплярам автомобильной техники.

Дальнейшее развитие автомобильного прогресса потребовало применения более мощных генераторов тока, увеличения продолжительности периода их эксплуатации, оптимизации технических характеристик, а также снижения их массы и уменьшения размеров для возможности компоновки генератора в относительно небольшом пространстве под капотом автомобиля.

Автомобильный генератор переменного тока

Учитывая низкие показатели времени безотказной работы щеточно-коллекторного узла генератора постоянного тока и срока его эксплуатации, а также необходимость соответствовать новым требованиям по уменьшению габаритно-массовых параметров, возникла настоятельная потребность в коренной реконструкции подобных устройств.

В сложившейся ситуации был осуществлен тщательный научный поиск и целый ряд специальных исследований, что дало начало принципиально новому направлению в развитии электрогенераторов для автомобилей: на смену традиционным, но морально устаревшим генераторам постоянного тока пришли более компактные, долговечные и мощные автомобильные генераторы переменного тока.

К основным технико-экономическим преимуществам генератора переменного тока следует отнести его компактность и меньшую массу, сниженное значение стартовой частоты вращения, сниженная стоимость затрат на поддержание устройства в работоспособном состоянии в условиях интенсивной эксплуатации, увеличенные показатели надежности и продолжительности безотказной работы.

В конструкции генератора предусмотрены: неподвижный статор; подвижный ротор; контактные щетки; выпрямительный блок; электронный регулятор напряжения в обмотке статора; передняя и задняя крышки; шкив с вентилятором, имеющий собственный привод; конденсатор.

Статор – конструктивно состоит из сердечника и катушек с обмотками возбуждения. Сердечник имеет вид кольца, состоящего из стальных пластинок, покрытых изоляционным лаком. Внутренняя поверхность сердечника выполнена зубцами, на которых крепятся три катушки. Катушки являются трехфазной обмоткой статора. Одни концы обмотки каждой катушки соединяются между собой в общей точке, которая носит название нулевой, а другие выводятся в общую цепь генератора.

Ротор – конструктивно состоит из вала с напрессованной на него втулкой с обмоткой возбуждения, а также шести пар полюсных электромагнитных наконечников, которые под действием тока, протекающего по обмотке возбуждения, создают вокруг нее магнитное поле. Вал ротора оборудован двумя контактными кольцами. Через контактные кольца в обмотку возбуждения поступает электрический ток. Быстрое вращение вала ротора без помех и энергетических потерь обеспечивается за счет наличия шариковых подшипников, установленных в крышках генератора. Вращающаяся конструкция ротора заполнена специальной смазкой, количество которой рассчитывается с учетом всего срока службы генератора.

Выпрямительный блок – преобразовывает переменный ток в постоянный, посредством которого осуществляется заряд аккумуляторной батареи. Располагается на внутренней стороне задней крышки генератора.

Электронный регулятор напряжения – конструктивно представляет собой неразборный и нерегулируемый узел. Корпус регулятора имеет паз, в который вставляется пластмассовый щеткодержатель со щетками.

Вентилятор – конструкционный элемент, необходимый для охлаждения всех частей генератора. Охлаждение обеспечивается воздухом, который попадает внутрь генератора через вентиляционные отверстия задней крышки и выходит наружу через аналогичные отверстия в передней крышке, обдувая все внутренние части конструкции.

Конденсатор – устанавливается в системе зажигания и обеспечивает электромагнитную защиту электрооборудования автомобиля от импульсных радиопомех.

Принцип работы генератора

При включении зажигания от аккумуляторной батареи начинает поступать ток в обмотку возбуждения ротора, а на приборном щитке синхронно загорается световой индикатор, сигнализирующий о наличии тока в цепи генератора. Вал ротора начинает вращаться, а протекающий по виткам обмотки возбуждения ротора ток создает магнитное поле вокруг его полюсов. Вращение ротора обеспечивает попеременную смену положения южного и северного полюсов ротора под зубцами статора, при этом магнитный поток, проходящий между зубцами статора, меняет свое направление и силу. Векторные линии магнитного потока пересекают витки обмотки возбуждения статора, создавая в них ЭДС самоиндукции.

Индуцированный в обмотке возбуждения статора переменный ток поступает на вход выпрямительного блока для преобразования в постоянный ток. Питание последующих потребителей, подключенных к выходной клемме выпрямителя, осуществляется постоянным током. Питание на обмотку возбуждения ротора поступает с вывода диодного моста через щетки.

Автомобильный генератор переменного тока является неотъемлемой частью оборудования, предназначенного для подачи электропитания на все бортовые приборы автомобиля. Совершенствование автомобильных генераторов и в настоящее время является важной задачей, решение которой необходимо для создания мощных, надежных, автоматизированных и неприхотливых высокотехнологичных устройств, способных безотказно работать на протяжении всего срока эксплуатации автомобиля.

Автомобильный генератор: строение и принцип работы

Генератор

Электрооборудование абсолютно любого автомобиля включает в себя генератор, отвечающий за преобразование энергии механической, которая возникает при вращении коленвала двигателя, в электрическую. Главное его назначение — обеспечивать питание разнообразных электропотребителей: автомобильной светотехники, системы зажигания и иных, а также постоянно заряжать АКБ.

Строение генератора

Нужно учитывать то, что устройство и алгоритм работы генераторов идентичны для машин разных марок и моделей, отличаются же они исключительно качеством изготовления, своими габаритами, а также расположением присоединительных узлов. Среди ключевых элементов генератора необходимо назвать: 

  • Шкив. Подает, используя ремень, к генераторному валу от автомобильного мотора механическую энергию.
  • Корпус (передняя, задняя крышки). Передняя крышка размещается со стороны шкива, задняя —  контактных колец. Они служат для крепежа статора, установки на двигателе генератора и размещения роторных подшипников. На задней крышке же устанавливают такие элементы, как регулятор напряжения, узел щеточный, выпрямительный мост, выводы внешние.
  • Ротор — особый вал из стали, на нем расположены 2 стальные втулки, имеющие кпювообразную форму. Обмотка возбуждения находится между ними, её выводы соединяются с кольцами контактными.  
  • Статор — выполненный из стальных листов в виде трубы пакет. Трехфазная обмотка расположена в его пазах, непосредственно в ней мощность генератора и вырабатывается.
  • Выпрямительный мост — это 6 диодов, по три запрессовываемых в  теплоотводы: отрицательный и положительный.
  • Регулятор напряжения. Служит для поддержания в стабильных пределах напряжения бортовой сети авто при колебаниях электронагрузки, частоты вращений генераторного ротора, а также температуры на улице.
  • Щеточный узел – пластмассовая съемная конструкция. В ней устанавливаются подпружиненные щетки, контактирующие непосредственно с кольцами ротора.

Как же работает автомобильный генератор?

Функционирование генератора становится возможным благодаря образованию переменного напряжения. Данный процесс происходит в статорных обмотках. Электрическое напряжение образуется благодаря воздействию магнитного постоянного поля, формирующегося вокруг сердечника. За счет ременной передачи мотор задействует генераторный ротор. На обмотку поступает постоянное напряжение, его достаточно, чтобы создавать магнитный поток. Когда вдоль обмоток вращается сердечник, в них образуется электродвижущая сила. 

Далее реле-регулятор напряжения стабилизирует силу магнитного потока согласно нагрузке, снимаемой с генераторной клеммы. На выходе получается напряжение, которое варьируется в пределах 13,6–14,2. Его хватает, чтобы подзарядить АКБ и поддерживать его в заряженном состоянии постоянно. Несмотря на то, какой Вы приобретете генератор, строение и принцип его работы будут одинаковыми. 

В интернет-магазине AZON Вы можете приобрести генераторы такой применяемости: 

Это качественные устройства от надежной белорусской торговой марки “АТЭК”, мы предоставляем на них гарантию 24 месяца!

Возврат к списку

«Устройство и работа генератора постоянного и переменного тока»

ШЫҒЫС ҚАЗАҚСТАН ОБЛЫСЫНЫҢ БІЛІМ БАСҚАРМАСЫ

«ЗЫРЯН ТЕХНОЛОГИЯ КОЛЛЕДЖІ» КОММУНАЛДЫҚ МЕМЛЕКЕТТІК МЕКЕМЕСІ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ

КОММУНАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ЗЫРЯНОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

БЕКІТЕМІН
ШҚО Зырян қ.
ЗТК КММ ОЖ бойынша

директордың орынбасары

УТВЕРЖДАЮ

Зам.директора по УР
г.Зыряновск ВКО
___________ Т.В.Горбатова «____»______________2018г.

АШЫҚ САБАҚ

ОТКРЫТЫЙ УРОК

ПӘНІ БОЙЫНША/ ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «Устройство автомобиля»

ТАҚЫРЫБЫ /НА ТЕМУ : «Устройство и работа генератора постоянного и переменного тока»

ТЕХНОЛОГИЯЛАРЫН ПАЙДАЛАНУМЕН /С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ:

Проблемное обучение, ИКТ

САБАҚТЫҢ ТИПІ / ТИП УРОКА : Урок обобщения и систематизации знаний

Әзірлеген/Разработал

Оқытушы// Преподаватель

А.С.Столяров

Санаты /Категория _первая

Зырян қ., 2018 ж.

Г. Зыряновск, 2018 г.

План урока

Тема программы: Генераторные установки.

Тема урока: Устройство и работа генератора постоянного и переменного тока.

Цели урока:

Образовательная: Определить уровень знаний, сформированности УН, закрепить и систематизировать знания.

Развивающая: Сформировать знания в области электрооборудования автомобиля.

Воспитательная: Воспитывать интерес к предмету.

Тип урока: Урок обобщения и систематизации знаний.

Вид урока: Урок зачёт.

Методы обучения: проблемное изложение, словесный, наглядный, самостоятельная работа.

Материально техническое оснащение урока: Мультемидийное оборудование, электронные плакаты, натуральные образцы — генератор постоянного и переменного тока, стенд –генератор переменного тока, карточки-задания, тестовые задания.

Методы контроля и самоконтроля: фронтальный опрос, устная проверка знаний, письменная проверка, взаимоконтроль.

Формы организации учебной деятельности: индивидуальная, фронтальная работа.

Межпредметные связи: Производственное обучение, электротехника, ТО и ремонт автомобиля, материаловедение, физика.

Педагогическая технология: проблемное обучение, ИКТ локально.

Ход урока.

1 Организационный момент. (3мин)

Приветствие

Проверка явки студентов

Проверка готовности студентов к уроку

2 Мотивационный компонент урока (5мин)

Вводное слово преподавателя:

Психологическая организация внимания. Важность и значимость урока.

3 Обобщение и систематизация

Фронтальный опрос 10- 15 (мин)

1 Источники тока на автомобиле

2 Назначение генератора

3 Виды генераторов

4 Устройство генератора постоянного тока

5 Устройство генератора переменного тока

Ответы:

1 Источниками тока на автомобиле является аккумуляторная батарея и генератор.

2 Генератор — это источник электроэнергии который предназначен для питания всех электропотребителей автомобиля при работающем двигателе, и заряда аккумуляторной батареи.

3 Генераторы применяемые на автомобиле различают переменного тока и постоянного тока

4 На 4-5 вопросы смотри карточку №1 Устройство генераторов

Работа по карточкам №1: Устройство генератора (7- 10мин)

1 вариант «Устройство генератора» 2 вариант «Устройство генератора»

( переменного тока) (постоянного тока)

Работа со стендом (5 мин)

Показ принципа работы стенда, комментирование работы взаимодействия элементов стенда.

Работа по карточке №2: Принцип работы составных частей генератора (10-15мин)

1 вариант 2 вариант

Физ пауза (2мин)

Тестовое задание (10-15 мин)

Вариант №1

1 От каких показателей в наибольшей мере зависит напряжение, вырабатываемое генератором

1) Частота вращение ротора

2) Температура окружающей среды

3) Мощности развиваемой генератором

4) Силы тока в обмотках возбуждения

2 Для нормальной работы потребителей напряжение, вырабатываемое автомобильным генератором, должно быть в пределах

1) 9-11в 2) 11-13в 3) 12-14 4) 15-17в

3 Какая деталь подводит ток к контактным кольцам

1) Выпрямитель

2) Диодный мост

3) Меднографитовые щётки

4) Обмотка возбуждения

4Детали прижимающие щётки к контактным кольцам

1) Трёхфазная обмотка статора

2) Пружины щёткодержателя

3) Обмотка возбуждения ротора

4) Реле регулятор

5 Какая деталь вращается относительно корпуса генератора

1) Подшипники

2) Статор

3) Щёткодержатель

4) Ротор

6 Обмотки, в которых индуктируется ЭДС при работе генератора

1) Трёхфазная обмотка статора

2) Обмотка возбуждения ротора

7 Обмотки, создающие магнитное поле, под действием которого индуктируется ЭДС

1) Трёхфазная обмотка статора

2) Обмотка возбуждения ротора

8 Детали, с которыми через контактные кольца соединены концы обмоток возбуждения

1) Щётки

2) Подшипники

3) Обмотка статора

4) щёткодержатель

9 Назначение диодного моста

  1. Преобразует переменный ток в постоянный

  2. Понижает напряжение генератора

  3. Повышает напряжение генератора

  4. Отключает генератор при неработающем двигателе

10 Регулятора напряжения

  1. Преобразует переменный ток в постоянный

  2. Понижает напряжение генератора

  3. Повышает напряжение генератора

  4. Поддерживает выходное напряжение генератора в строго заданном диапазоне

11 Подшипники применяемые в генераторе

1) Игольчатый

2) Шариковый

3) Роликовый

4) Скольжения

12 Статор генератора переменного тока изготовлен

1) Монолит

2) собран из пластин электротехнической стали

3) Эбонитовый

4) медный

13 Привод генератора

1) Цепной

2) Ремённый

3) Шестерёнчатый

4) Вальный

14 Генератор это

1) Накопители электроэнергии

2) Источник электроэнергии

3) Потребитель электроэнергии

4) Регулятор электроэнергии

15 Для чего служит выключатель аккумуляторной батарей

1) Для отключения вывода « — » от корпуса автомобиля

2) Для отключения вывода « + » от внешней цепи

3) Для отключения обоих выводов от внешней цепи

Вариант №2

Тест 10-15м

1 От каких показателей в наибольшей мере зависит напряжение, вырабатываемое генератором

1) Силы тока в обмотках возбуждения

2) Температура окружающей среды

3) Мощности развиваемой генератором

4) Частота вращение ротора

2 Для нормальной работы потребителей напряжение, вырабатываемое автомобильным генератором, должно быть в пределах

1) 9-11в 2) 12-14 3) 11-13в 4) 15-17в

3 Какая деталь подводит ток к контактным кольцам

1) Меднографитовые щётки

2) Диодный мост

3) Выпрямитель

4) Обмотка возбуждения

4Детали прижимающие щётки к контактным кольцам

1) Трёхфазная обмотка статора

2) Реле регулятор

3) Обмотка возбуждения ротора

4) Пружины щёткодержателя

5 Какая деталь вращается относительно корпуса генератора

1) Подшипники

2) Статор

3) Ротор

4) Щёткодержатель

6 Обмотки, в которых индуктируется ЭДС при работе генератора

1) Обмотка возбуждения ротора

2) Трёхфазная обмотка статора

7 Обмотки, создающие магнитное поле, под действием которого индуктируется ЭДС

1) Обмотка возбуждения ротора

2) Трёхфазная обмотка статора

8 Детали, с которыми через контактные кольца соединены концы обмоток возбуждения

1) Подшипники

2) Щётки

3) Обмотка статора

4) щёткодержатель

9 Назначение диодного моста

1) Повышает напряжение генератора

2) Понижает напряжение генератора

3) Преобразует переменный ток в постоянный

4) Отключает генератор при неработающем двигателе

10 Регулятора напряжения

1) Преобразует переменный ток в постоянный

2) Понижает напряжение генератора

3) Повышает напряжение генератора

4) Поддерживает выходное напряжение генератора в строго заданном диапазоне

11 Подшипники применяемые в генераторе

1) Шариковый

2) Игольчатый

3) Роликовый

4) Скольжения

12 Статор генератора переменного тока изготовлен

1) Эбонитовый

2) Медный

3) Монолит

4) собран из пластин электротехнической стали

13 Привод генератора

1) Цепной

2) Вальный

3) Шестерёнчатый

4) Ремённый

14 Генератор это

1) Накопители электроэнергии

2) Источник электроэнергии

3) Потребитель электроэнергии

4) Регулятор электроэнергии

15 Для чего служит выключатель аккумуляторной батарей

1) Для отключения вывода « — » от корпуса автомобиля

2) Для отключения вывода « + » от внешней цепи

3) Для отключения обоих выводов от внешней цепи

Взаимопроверка ( ключ на экран).

Шкала оценок: 15-13б –«5»

10-12б – «4»

8-9б – «3»

7б и меньше – «2»

Рефлексия – применение знаний на практике. Проблемные вопросы 5м:

1) Возможные неисправности генератора переменного тока

2) Причины возникновения неисправностей генератора переменного тока

3) Методы определения неисправностей генератора переменного тока

Подведение итогов работы за урок (5мин)

Домашнее задание

Опережающее д/з -Найти видеоматериал по теме: «Электростартеры»

Устройство бензинового генератора, принцип работы бензинового генератора

Бензиновые генераторы остаются довольно востребованными портативными источниками питания среди многих слоев населения. Однако, несмотря на свое удобство, устройство требует соблюдения определённых правил в ходе своей эксплуатации, о которых вы сможете узнать ниже.

 

Устройство бензинового генератора

Перед началом процесса установки и эксплуатации настоятельно рекомендуем ознакомиться с устройством бензинового генератора. Архитектура большинства бензиновых источников питания включает в себя:

  1. Датчики и индикаторы:
    • Вольтметр. Показывает уровень выходной мощности производимого электричества. В зависимости от модели генератора, бывает как аналоговым, так и электронным. Последние могут предоставлять более широкий спектр данных, включая общий уровень потребляемой энергии от разных устройств. Подлежит замене и может быть приобретен отдельно.
    • Датчик уровня топлива. Отображает количество заправленного бензина. Включает в себя индикатор с поплавком, который замеряет уровень оставшегося топлива. Существуют также цифровые версии датчиков, выводящие данные об остатке бензина в процентах.
    • Контрольная лампочка. Сигнализирует об исправности работы генератора.
  1. Переключатели на контрольной панели:
    • Кнопка включения 12 V. Включает подачу тока через розетку на 12 V.
    • Выключатель двигателя. В зависимости от типа стартера, выключатель представляет из себя либо кнопку запуска двигателя (при внешнем стартере), либо переключатель режима (при встроенном или автоматическом).
    • Предохранитель (прерыватель цепи). Обеспечивает экстренное и безопасное отключение генератора в случае короткого замыкания, защищая устройство от перегрева и аварии.
  1. Контакты и выходы для потребителей:
    • Розетка 12 V. Выход постоянного тока, пригодный для подпитки неэнергоёмких устройств.
    • Розетка 220 V. Стандартный выход постоянного тока, используемый для подключения генератора к сети потребителей.
    • Клемма заземления. При соединении с рамой корпуса и заземлителем обеспечивает устройству надежное заземление.
  1. Корпус устройства:
    • Рама. Основа, на которой установлен бензиновый генератор.
    • Топливный бак. Резервуар для топлива, за счет которого осуществляется работа бензинового генератора.
    • Рукоятка ручного стартера. С помощью нее производится зажигание двигателя и запуск источника питания.
    • Воздушный фильтр. Обеспечивает очистку топливных выхлопов от вредных химических веществ. Нуждается в регулярной чистке и подлежит замене.
    • Топливный кран. Отвечает за начало и прекращение подачи бензина в камеру сжигания.
    • Крышка и щуп для масла. Для проверки уровня масла в генераторе.
    • Пробка для слива масла. Закрывает резервуар для слива масла.
    • Защитный экран глушителя.

 

Особенности обслуживания и работы бензинового генератора

Заземление

Обязательным условием эксплуатации бензинового генератора является его заземление. В случае отсутствия или неправильной установки последнего использовать источник электропитания строго запрещается, ведь есть высокий риск поражения пользователя током в ходе эксплуатации генератора. В качестве заземлителей чаще всего используется лист оцинкованного железа достаточных размеров (минимум 1000 х 500 мм) либо стержень из металла не менее 1,5 см в диаметре.

На каждом генераторе обязательно присутствует клемма заземления, которая соединяется с заземлителем, погруженным в землю до уровня влажных слоев грунта, посредством крепко закрепленного провода. Минимальное сопротивление, необходимое контуру для обеспечения надежного заземления равняется 4 Ом.

Для проведения заземления обязательно требуется привлечь специалиста, который имеет при себе необходимое оборудование и защиту для безопасного завершения работ.

Проверка уровня масла и заправка устройства

Топливный генератор нуждается в определенном уходе, как и любое другое устройство. В первую очередь, речь идет о своевременной замене масла и дозаправке. Если без бензина источник питания не способен работать, то нехватка масла в картере двигателя может привести к серьезной поломке оборудования и способствует быстрому выходу его из строя. Проверка уровня масла осуществляется посредством щупа, установленного в крышку горловины. Предварительно протерев его, опустите щуп в маслоналивную горловину до упора, а затем посмотрите, до какого уровня тот покрылся маслом. Стоит отметить, что данная процедура выполняется исключительно при выключенном и остывшем двигателе (не раньше, чем через пять минут после отключения генератора) и желательно проводить её перед каждым запуском бензинового генератора.

Перед тем, как заправить устройство бензином, убедитесь, что используете марку топлива, указанную разработчиком генератора в соответствующей инструкции. В зависимости от типа двигателя, назначается разный состав топлива. Так, двухтактные двигатели работают на основе маслобензиновой смеси в строгих пропорциях (обычно они также указываются в инструкции), в то время как четырёхтактные заправляются чистым и неразбавленным топливом. Тем не менее, слабо этилированный бензин запрещается использовать в любых генераторах.

Запуск бензинового генератора

Процедура запуска бензинового генератора включает в себя ряд действий, выполнять которые следует в следующей строгой последовательности:

  1. Убедитесь, что к топливному генератору не подключены никакие энергопотребители, а сам он обеспечен достаточным объемом бензина и масла.
  2. Переведите предохранитель в выключенное состояние.
  3. Обеспечьте подачу бензина к двигателю посредством топливного крана.
  4. Если мотор был неактивен несколько часов и успел остыть (или вовсе не запускался ранее), закройте соответствующей ручкой воздушную заслонку. В обратном случае, оставьте её открытой.
  5. Предварительно переведя выключатель двигателя в положение «On», запускайте генератор посредством стартера (если он не автоматический). Для этого требуется потянуть на себя его ручку и резко дернуть вверх, когда почувствуете сопротивление.
  6. В течение 3-5 минут дайте двигателю прогреться, после чего откройте воздушную заслонку. Пропустите этот пункт, если на этапе 4 заслонка не закрывалась.

Отключение генератора

Так же, как и запуск, отключение топливного источника питания происходит по определенной схеме:

  1. Сначала отключаются устройства-потребители.
  2. Выключается предохранитель.
  3. Затем отключается зажигание.
  4. В последнюю очередь топливным краном прекращается подача бензина.

Тут же стоит подметить, что в тех случаях, когда электрогенератор работал на высоких нагрузках, перед его выключением следует дать двигателю поработать несколько минут в штатном режиме.

Принцип работы и устройство генератора переменного тока

В настоящее время для вырабатывания электрической энергии применяются в основном синхронные генераторы. Асинхронные машины используются чаще всего как двигатели.

Генераторы, производящие переменный ток, в общем случае состоят из неподвижной обмотки  — статора и подвижной – ротора.

Отличие синхронной машины от асинхронной состоит в том что в первых магнитное поле статора вращается одновременно с движением ротора, а в асинхронных либо опережает либо запаздывает от поля в ротора.

Широкое распространение синхронных машин обусловлено их качественными параметрами. Синхронные генераторы вырабатывают высокостабильное напряжение, пригодное для подключения широкого спектра электроприборов.

При КЗ в нагрузке или большой потребляемой мощности, по обмоткам статора протекает значительный ток, который может привести к выходу генератора из строя. Для таких машин обязательно наличие охлаждения – на вал ротора помещают турбину, охлаждающую всю конструкцию.

В виду этого синхронные генераторы чувствительны к условиям окружающей среды.

Асинхронные генераторы в большинстве случаев имеют закрытый корпус и нечувствительны к большому пусковому току энергопотребителей.

Однако для их работы нужен внешний мощный подмагничивающий ток. В целом асинхронные генераторы вырабатывают нестабильное напряжение. Достаточно широко такие генераторы распространены как источники энергии для сварочных аппаратов.

Синхронные генераторы распространены как преобразователи механической энергии в электрическую на гидростанциях, ТЭЦ, в качестве бытовых бензо- и дизельгенераторов, в качестве бортовых источников энергии на транспорте.


Принцип работы и устройство генератора переменного тока

Рис. 1

Статоры синхронного и асинхронного генератора не отличаются друг от друга по конструкции.

Сердечник статора состоит из нескольких пластин электротехнической стали, изолированных между собой и собранных в единую конструкцию (Рис. 1 ). На пазы с внутренней стороны статора устанавливаются катушки обмоток.

Для каждой фазы обмотка включает в себя две катушки, установленные напротив друг друга и соединенные последовательно. Такая схема обмоток называется двухполюсной.

Всего на статоре установлено три катушечные группы (Рис. 2), со сдвигом в 120 градусов. Фазовые группы соединены между собой в «звездой» или  «треугольником». Встречаются катушечные группы с большим числом полюсов. Угол сдвига катушки относительно друг друга рассчитывается в общем случае по формуле (2π/3)/n, где n–количество полюсов обмотки.

Рис. 2

 

Ротор генератора представляет собой электромагнит, возбуждающий в статоре переменное магнитное поле. Для малогабаритных генераторов небольшой мощности зачастую на роторе расположены обычные магниты
.

Рис. 3

Ротор синхронного генератора нуждается во внешнем возбудителе – генераторе постоянного тока, в простейшем случае установленному на том же валу что и ротор.

Возбудитель должен обеспечивать изменение тока в роторе для регулирования режима работы и возможность быстрого гашения магнитного поля при аварийном отключении.

Роторы различаются на явнополюсные и не явнополюсные. Конструкция  явнополюсных  роторов (Рис. 3)состоит из полюсов электромагнитов 1, образованных полюсными катушками 2, соединенными с сердечником 3. Возбуждение на обмотку подается через кольцевые контакты 4.

Такие роторы применяются при небольшой частоте вращения, например в гидротурбинах. При более быстром вращении вала, возникают значительные центробежные силы, которые могут разрушить ротор.

В этом случае используют не явнополюсные роторы (Рис. 4). Не явнополюсный ротор содержит пазы 1, образованные в сердечнике 2. В пазах закрепляются роторные обмотки (на Рис. 4 условно не показаны). Внешнее возбуждение также передается через контакты 3. Таким образом, ротор с неявными полюсами представляет собой статор «наизнанку».

Рис. 4

Магнитное двухполюсное поле вращающего ротора можно заменить аналогичным полем постоянного магнита, вращающегося с угловой скоростью ротора. Направление тока в каждой обмотке определяется по правилу буравчика.

Если ток, например направлен от начала обмотки А к точке X, то такой ток будет условно принят за положительный  (Рис. 5 ). При вращении ротора в обмотке статора возникает переменный ток, со сдвигом по фазе в 2 π/3.

 

Рис. 5

Для привязки изменения тока фазы А к графику рассмотрим вращение по часовой стрелки. В начальный момент времени, магнитное поле ротора не создает ток в катушечной группе фазы А, (Рис. 6, положение а).

В обмотке фазы B действует отрицательный (от конца обмотки к началу), а в обмотке фазы С – положительный токи. При дальнейшем вращении ротор сдвигается на 90 градусов вправо (Рис.6, б). Ток в обмотке А занимает максимальное положительное значение, а в фазовых обмотках Bи С – промежуточное отрицательное.

Магнитное поле ротора сдвигается еще на четверть периода, ротор сдвинут на угол в 180 градусов(Рис. 6, в). Ток в обмотке А снова достигает нулевого значения, в обмотке В положительный, в обмотке фазы С – отрицательный.

При дальнейшим вращении ротора в точке фазовый ток обмотке А достигает максимального отрицательного значения, ток в обмотках В и С – положительный (Рис. 6, г). Дальнейшее вращение ротора повторяет все предыдущие фазы.

Рис. 6

Синхронные генераторы предназначены для подключения нагрузки  с большим коэффициентом мощности (cosϕ>0.8). При росте индуктивной составляющей нагрузки возникает эффект размагничивания ротора, приводящий к снижению напряжения на выводах.

Для его компенсации, приходится увеличивать ток возбуждения, приводящий к увеличению температуры обмоток. Емкостная нагрузка напротив, увеличивает подмагничивание ротора и увеличивает напряжение.

Однофазные генераторы достаточно мало распространены  в промышленности. Для получения однофазного тока фазовые обмотки трехфазного соединяют в общую цепь. При этом возникают небольшие потери по мощности по сравнению с трехфазным включением.

Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Похожее

Навигация по записям

Как работают ручные генераторы | HowStuffWorks

Пользоваться ручными генераторами довольно просто. Некоторые гаджеты для путешествий на самом деле имеют встроенные генераторы. Например, гаджеты со встроенными ручными генераторами, которые люди обычно используют в походах, включают в себя радио и свет, который можно использовать для подачи сигнала, если вам нужна помощь. Оба этих устройства большую часть времени могут работать от обычных батарей, но если вы застряли с разряженными батареями, рукоятка сбоку позволяет вам включить его достаточно, чтобы настроить отчет о погоде или использовать свет.Вам не нужно беспокоиться о подключении генератора к чему-либо, потому что все работает внутри.

Другие ручные генераторы предназначены для использования с определенными устройствами, такими как мобильные телефоны определенной марки. Генератор представляет собой небольшой гаджет с рукояткой. Специальный разъем позволяет подключить его к телефону. Вы просто поворачиваете рукоятку, чтобы начать зарядку аккумуляторов телефона. В то время как генерируемое напряжение будет варьироваться в зависимости от того, как быстро вы поворачиваете рукоятку, встроенные регуляторы напряжения будут поддерживать постоянный ток.Чем дольше вы прокручиваете, тем больше энергии вы генерируете. Нескольких минут проворачивания обычно достаточно, чтобы сделать быстрый телефонный звонок в службу экстренной помощи.

Некоторые генераторы с ручным приводом более универсальны. Вместо того, чтобы быть предназначенными для подключения к одному конкретному устройству, они имеют электрические провода, розетку типа прикуривателя или общую электрическую розетку. Затем вы можете либо подключить, либо подключить любое устройство к генератору, чтобы подать на него питание. Не каждое устройство будет работать с ручным генератором — будут работать только те, которые потребляют ток и напряжение, выдаваемые генератором.Генераторы обычно выдают мощность постоянного тока (DC), но некоторые из них имеют внутренние инверторы мощности, которые преобразуют ее в мощность переменного тока (AC). Ручной генератор обычно может выдавать до 6 вольт, хотя некоторые из них имеют зубчатые передачи, которые увеличивают скорость запуска и могут генерировать более высокие напряжения.

Если вам интересно, нова ли идея генератора с ручным приводом, она восходит как минимум к 1960-м годам. В воинских частях использовались специальные ручные генераторы, которые можно было сложить в рюкзак. Когда солдат поворачивает рукоятку, генератор можно использовать для питания электронного оборудования в полевых условиях, вдали от любого доступного источника энергии.

Если вы хотите попробовать генератор с ручным приводом, вы можете найти его во многих магазинах снаряжения для активного отдыха. Их также можно приобрести в магазинах образовательных товаров. Эти ручные генераторы часто поставляются с прозрачными корпусами, поэтому вы можете видеть катушки и магниты в действии.

Перейдите на следующую страницу для получения дополнительной информации о ручных генераторах.

Основная информация о генераторе — Power Products

Этот глоссарий терминов относится к электричеству и генераторам электроэнергии.

Q1: Как вырабатывается электроэнергия?

A: тело, вырабатывающее энергию, вращается двигателем для выработки электроэнергии

.

Это мало чем отличается от эксперимента на уроке естествознания, где электричество генерировалось с помощью катушки и магнита. На самом деле, при перемещении магнита рядом с катушкой электричество вырабатывается благодаря явлению, называемому «электромагнитной индукцией». В основном этот процесс происходит и в случае с генератором. На основе этого принципа при использовании двигателя для вращения компонента, называемого генератором энергии, вырабатывается переменный ток.

Q2: В чем разница между «постоянным током» и «переменным током»?

A : Поток электричества отличается

Существует два вида электрического тока: постоянный ток и переменный ток. В случае постоянного тока напряжение обычно постоянно, но переменный ток характеризуется изменением напряжения во времени. Постоянный ток можно хранить и использовать в сухих элементах и ​​батареях, в то время как переменный ток может быть преобразован и обеспечивает превосходную универсальность для использования в бытовых приборах.

Q3: Что означает «напряжение (В, вольт)», «ток (А, ампер)» и «мощность (Вт, ватт)?»

A : Важные элементы, составляющие электричество

Электричество часто сравнивают с потоком воды. Представьте себе текущую реку. Чем больше разница между высотой реки вверх и вниз по течению, тем больше импульс воды; и чем шире река, тем больше количество воды, поступающей в бассейн.В этом отношении «напряжение» (В, вольт) соответствует перепаду высот, а «ток» (А, ампер) соответствует ширине реки. Поскольку «мощность» (Вт, ватт) представляет собой скорость работы в единицу времени, ее можно представить как количество воды, переместившееся из верхнего течения в нижнее за заданное время. Эту мощность можно определить, перемножив напряжение и ток.

Q4: В чем разница между Вт (ватт) и ВА («В-А»)?

A : Разница между потребляемой мощностью и выходной мощностью

Вт (ватт): мощность, потребляемая используемым оборудованием (потребляемая мощность)
ВА («В-А»): электрическая мощность, выдаваемая генератором (выработка электроэнергии)

Q5: Что произойдет с электрооборудованием, если выбран неподходящий генератор?

A : Использование становится невозможным

Если потребляемая мощность превышает номинальную мощность генератора, подача питания автоматически отключается из-за перегрузки.Поэтому использование электрооборудования становится невозможным.

Элементы глоссария, которые вам может быть интересно узнать

Инвертор

Устройство для преобразования постоянного тока в переменный. В инверторном генераторе после временного преобразования переменного тока в постоянный инвертор снова преобразует его в переменный ток.

Открытого типа/звуконепроницаемого типа

Генератор такого типа, в котором двигатель, являющийся источником шума, снабжен кожухом, называется генератором звуконепроницаемого типа, тогда как генератор открытого типа называется генератором открытого типа.

Параллельный ход

Две модели, «EF2000iS» и «EF2400iS», могут работать параллельно, подключив две идентичные модели параллельно с помощью специального шнура для увеличения выходной мощности. Преимущество этого заключается в том, что в зависимости от требуемой производительности можно выборочно использовать одну или две единицы.

Режим генератора – обзор

15.2 ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ РЕЖИМА ГЕНЕРАТОРА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЭЛАСТОМЕРА

Рисунок 15.1 иллюстрирует режим генератора диэлектрических эластомеров. На рис. 15.1(а) диэлектрический эластомер растягивается по площади под действием внешней механической силы. В растянутом состоянии противоположные заряды размещаются или индуцируются на противоположных податливых электродах с помощью разности потенциалов, как и в режиме актуатора. Теперь диэлектрический эластомер может сжиматься за счет упругих восстанавливающих сил. Обратите внимание, что в сжатом состоянии, показанном на рис. 15.1 (б), диэлектрический эластомер толще и имеет меньшую площадь по сравнению с растянутым состоянием.Предполагая, что заряд остается постоянным в процессе сжатия, изменение геометрии разделяет противоположные заряды на большее расстояние (увеличение толщины в результате сжатия) и сжимает одинаковые заряды на меньшую площадь (уменьшение площади в результате сжатия). Оба изменения увеличивают электрическую энергию, и, следовательно, запасенная электрическая энергия на рис. 15.1(б) больше, чем запасенная электрическая энергия на рис. 15.1(а). Механическая работа была преобразована в большую накопленную электрическую энергию, а материал работал как преобразователь генератора.

Рисунок 15.1. Принцип действия генераторов диэлектрических эластомеров: (а) диэлектрический эластомер растягивается (заряжается при низком напряжении) и (б) диэлектрический эластомер сжимается (заряжается при высоком напряжении).

Качественный физический анализ режима генератора, описанный выше, может быть проанализирован электрически в количественном выражении с использованием обычных макроскопических сосредоточенных параметров. Однако полезно помнить о приведенном выше качественном физическом анализе. Хотя сосредоточенными электрическими параметрами, такими как емкость, легче управлять в инженерном смысле, физика режима генератора из диэлектрического эластомера может обеспечить более глубокое понимание более сложных явлений, некоторые из которых описаны ниже.

Модели генераторов диэлектрических эластомеров с сосредоточенными параметрами обычно начинаются, как и в случае с исполнительным механизмом, с учета емкости электродной пленки. Емкость в растянутом или сжатом (расслабленном) состоянии может быть записана как

, где e 0 — диэлектрическая проницаемость свободного пространства, A — растянутая или сжатая область, где противоположные электроды перекрываются (называемая «активной площадью»). ‘), а z — толщина полимера. Электрическая энергия конденсатора U e с зарядом Q может быть записана по известной формуле

15.2Ue=0,5Q2C=0,5z(ɛ0ɛA)-1Q2

В главе 1, посвященной электромеханической трансдукции, мы видели, что если полимер можно описать приближением постоянного объема, обычно используемым для эластомеров; т. е.

, где Vol — объем эластомера, тогда изменение электрической энергии dU e вследствие постепенного изменения состояния можно записать как

15,4dUe=(QC)dQ-2Ue(1A) DA (постоянный объем)

или, эквивалентно,

15.5due = (qc) dq-2, 15.5due = (qc) dq-2 (1z) dz (постоянный объем)

Срок (Q / C) DQ — это просто постепенное изменение электрической энергии за счет стекания заряда на пленку при напряжении В = QIC (см.(1.10) и (1.11) в главе 1). Этот термин также включает любую утечку заряда через пленку. Уравнение (15.4) или (15.5) можно использовать для интегрирования конечных изменений состояния при условии, что приращение геометрических изменений и приращение потоков заряда известны на пути через пространство состояний.

Уравнения (15.4) и (15.5) являются очень общими, учитывая предположение о постоянном объеме, но дальнейшее понимание поведения генератора и важных параметров можно получить, рассмотрев упрощенные случаи.Рассмотрим систему постоянного заряда с зарядом Q . Используя уравнение (15.2) непосредственно для запасенной на пленке электрической энергии разность электрической энергии между растянутым и сжатым состояниями, то есть генерируемая энергия U г , может быть записана как

15,6Ug=Uec-Ues= 0,5Q2Cc-0,5Q2Cs=0,5Q2(1Cc-1Cs)

, где индексы c и s используются для обозначения сжатых и растянутых параметров соответственно. Уравнение (15.6) можно переписать как

15.7Ug(0,5Q2Cc)[(CsCc)-1]=Ues[(CsCc)-1]

Из уравнения (15.4) видно, что если C c < C s , то U g > 0 и электрическая энергия выработана.

Другие важные параметры могут быть получены путем расширения этого анализа. Экспериментально напряжение легче измерить, чем заряд. Используя фундаментальное уравнение Q = CV , мы можем получить

, где уравнение. (15.9) выводится с использованием уравнения. (15.1) для емкости и уравнение. (15.10) использует закон сохранения объема для эластомеров, описанный уравнением.(15.3).

Величина V c /V s называется коэффициентом усиления системы по напряжению и является полезным параметром для описания и оценки генераторов из диэлектрических эластомеров. Мы видим, что при допущении постоянного заряда коэффициент усиления по напряжению определяется строго из геометрического параметра (A s /A c ) 2 . Усиление напряжения легко наблюдать на сжимающихся пленках, и на рис. 15.2 показан всплеск напряжения выше уровня V s , иллюстрирующий явления усиления напряжения.Аналогичным образом можно определить прирост энергии как U c /U s . Энергия любого конденсатора может быть записана как U = 0,5 VQ , а так как мы предполагаем постоянный заряд системы, отсюда следует, что прирост энергии U c /U с = V c /V s = (A s /A c ) 2 равен коэффициенту усиления по напряжению.

Рисунок 15.2. Увеличение напряжения из-за сжатия диэлектрического эластомера (показано по уровню смещения).

Следует отметить, что приведенное выше базовое описание генераторного режима предполагает, что диэлектрическая эластомерная пленка действительно сжимается. Известно, что если приложенное напряжение и заряд достаточно велики, чтобы преодолеть внутренние упругие и внешние нагрузочные напряжения, пленка будет расширяться в актуаторном режиме, а не сжиматься. Если давление поля просто уравновешивает внутренние и любые внешние упругие напряжения, пленка не будет расширяться или сжиматься и останется практически неподвижной.Электрическое поле или напряжение для этого состояния уравновешенных упругих напряжений и напряжений поля давления можно назвать уравновешивающим полем и уравновешивающим напряжением соответственно. Чтобы генерировать электрическую энергию, электрическое поле всегда должно быть ниже равновесного поля, иначе пленка не будет сжиматься, и дополнительная электрическая энергия не может быть генерирована. Это состояние более тонкое, чем может показаться на первый взгляд, потому что и напряжение, и поле обычно увеличиваются во время цикла сокращения.Поле может начинаться ниже поля для баланса в полностью растянутом состоянии, но достигать точки поля для баланса в каком-то промежуточном состоянии перед полным сокращением. Это явление легко наблюдать, и пример показан в ссылке [1]. Обычно, когда поле достигает состояния, близкого к равновесию поля, естественное упругое сжатие заметно замедляется и становится определяемым потерями на утечку и скоростью удаления заряда с пленки внешней схемой.

Подводя итог основам режима генератора диэлектрического эластомера, начальный заряд помещается на растянутую по площади пленку диэлектрического эластомера. 1 Затем пленке дают сжаться, что, в свою очередь, дополнительно разделяет противоположные заряды и сжимает подобные заряды до меньшей площади. С точки зрения макроскопических сосредоточенных параметров сжатие уменьшает емкость. Используя любую точку зрения, если заряд в системе постоянен, сокращение вызывает увеличение запасенной электрической энергии за счет повышения напряжения заряда. Это увеличение электрической энергии связано с тем, что механические силы действуют против давления электрического поля.Двумя удобными параметрами для описания и измерения увеличения энергии и напряжения являются усиление энергии и напряжения, которое в условиях постоянного заряда зависит только от изменения площади пленки. С подходящей электрической схемой увеличение накопленной электрической энергии может быть использовано для получения чистой генерируемой электрической энергии, вырабатываемой системой. В этом описании подразумевается, что система обычно работает циклически. То есть пленка снова растягивается под действием механических сил, к пленке прикладывается первоначальный заряд и энергия, после чего снова следует сжатие и т.д.

Генератор функций | Генераторы произвольных функций

Лучшее тестирование стало проще.

Мониторинг сигналов в реальном времени, встроенное создание сигналов ARB, низкий уровень шума

ПОСМОТРЕТЬ НОВЫЙ AFG31000

Современные конструкции часто бывают сложными, требующими различных стимулирующих сигналов во время испытаний. Функциональные генераторы Tektronix — это лучшие в своем классе инструменты, которые обеспечивают бескомпромиссную перестройку частоты и гарантируют точное воспроизведение сигналов каждый раз.

Генераторы функций Tektronix с предварительно загруженными стандартными формами сигналов, возможностью произвольной формы сигналов и вариантами искажения сигнала поддерживают широкий спектр приложений и представляют собой экономичное решение для приложений, которым не требуются расширенные возможности генератора сигналов произвольной формы.

Найдите генератор сигналов произвольной формы, подходящий для вашего приложения, или изучите все генераторы сигналов Tektronix.

Также на этой странице

Сравните генераторы сигналов произвольной формы Tektronix

Вы можете сравнить не более 3 товаров. Чтобы сравнить этот товар, снимите флажок с одного из 3 других продуктов.

Сначала выберите не менее двух серий продуктов.

Как выбрать генератор произвольных функций

Несмотря на то, что при выборе правильного генератора сигналов произвольной формы для вашего стенда следует учитывать ряд факторов, вот несколько наиболее важных соображений.

Возмещение Описание
Частота дискретизации Это влияет на частоту и точность основного выходного сигнала. Частота дискретизации должна более чем в два раза превышать самую высокую спектральную частотную составляющую генерируемого сигнала, чтобы обеспечить точное воспроизведение сигнала.
Полоса пропускания Аналоговая полоса пропускания выходной схемы генератора сигналов должна быть достаточной для обработки максимальной частоты, поддерживаемой его частотой дискретизации.Другими словами, должна быть достаточная полоса пропускания, чтобы передать самые высокие частоты и времена перехода, которые могут быть синхронизированы из памяти без ухудшения характеристик сигнала.
Длина записи Определяет максимальное количество выборок, которые могут быть сохранены, и играет важную роль в точности сигнала, поскольку определяет, сколько точек данных можно сохранить для определения формы волны. В частности, в случае сложных сигналов глубина памяти имеет решающее значение для точного воспроизведения деталей сигнала.
Диапазон выходной частоты Возможно, одним из самых важных соображений — и часто самым большим фактором, влияющим на цену — является диапазон частот. Очень важно выбрать генератор функций, который может работать в частотном диапазоне, поддерживающем ваши тесты.
Шум и дрожание Эти две характеристики очень тесно связаны между собой и представляют собой по существу нежелательные искажения сигнала, которые необходимо свести к минимуму.
Количество каналов В зависимости от потребностей приложения может быть достаточно одного выхода.Но, например, для модуляции IQ два выхода обязательны.
Пользовательский интерфейс Большой современный сенсорный экран с отзывчивой обратной связью стал ключевым фактором в лабораториях, где важно время тестирования.

Часто задаваемые вопросы по генератору произвольных функций

Для чего используется генератор функций?

Функциональный генератор — это часть электронного контрольно-измерительного прибора, используемая для генерации и передачи сигналов стандартной формы, обычно синусоидальной и прямоугольной формы, на тестируемое устройство.Его можно использовать для проверки конструкции или подтверждения того, что часть электронного оборудования работает должным образом.

В чем разница между генератором функций и генератором сигналов?

Генератор сигналов — это любое устройство, создающее электронные сигналы. Генератор векторных сигналов специализируется на создании радиочастотных сигналов с аналоговыми и цифровыми схемами модуляции в таких форматах, как QAM, QPSK, FSK, BPSK и OFDM.

Функциональный генератор — это специализированное тестовое оборудование, имеющее заранее заданный список форм сигналов или шаблонов, которые он может воспроизводить.Функциональные генераторы известны своей способностью быстро переключаться с одной частоты на другую и являются более экономичным вариантом, чем другие более совершенные генераторы сигналов.

Как работают генераторы функций?

Функциональный генератор подключается к тестируемому устройству (ИУ) через измерительные провода и формирует сигналы напряжения на требуемой частоте для ИУ. Используя переднюю панель инструмента, оператор может изменить параметры сигнала, например, скорость его воспроизведения, амплитуду и смещение, или добавить основные искажения или модуляцию.

Генератор | Encyclopedia.com

Принцип действия

Генераторы переменного тока (AC)

Коммерческие генераторы

Генераторы постоянного тока (DC)

Ресурсы

Генератор представляет собой машину, с помощью которой механическая энергия преобразуется в электрическую. Генераторы можно разделить на две основные категории в зависимости от того, какой электрический ток они производят: переменный ток (AC) или постоянный ток (DC). Оба типа генераторов работают по одному и тому же основному принципу, хотя детали их конструкции различаются.Генераторы также можно классифицировать в зависимости от источника механической энергии (или первичного двигателя), от которого они приводятся в действие, например, от воды или пара.

Научный принцип работы генераторов был открыт почти одновременно примерно в 1831 году английским химиком и физиком Майклом Фарадеем (1791–1867) и американским физиком Джозефом Генри (1797–1878). Представьте, что катушка с проводом помещена в магнитное поле, а концы катушки прикреплены к какому-то электрическому устройству, например амперметру.Если катушка вращается в магнитном поле, амперметр показывает, что в катушке индуцируется ток. Величина индуцированного тока зависит от трех факторов: силы магнитного поля, длины катушки и скорости, с которой катушка движется в поле.

На самом деле, не имеет значения, вращается ли катушка внутри магнитного поля или магнитное поле вращается вокруг катушки. Важным фактором является то, что провод и магнитное поле находятся в движении по отношению друг к другу.Как правило, большинство генераторов постоянного тока имеют стационарное магнитное поле и вращающуюся катушку, в то время как большинство генераторов переменного тока имеют стационарную катушку и вращающееся магнитное поле.

В электрическом генераторе упомянутый выше измеритель тока может быть заменен каким-либо электрическим устройством. Например, в автомобиле электрический ток от генератора используется для управления фарами, автомобильным радиоприемником и другими электрическими системами автомобиля

. Концы катушки присоединены не к гальванометру, а к токосъемным или токосъемным кольцам.Каждое контактное кольцо, в свою очередь, прикреплено к щетке, через которую электрический ток передается от контактного кольца во внешнюю цепь.

Когда металлическая катушка проходит через магнитное поле в генераторе, вырабатываемая электрическая мощность постоянно изменяется. Сначала генерируемый электрический ток движется в одном направлении (т.е. слева направо). Затем, когда катушка достигает положения, в котором она параллельна магнитным силовым линиям, ток вообще не возникает. Позже, когда катушка продолжает вращаться, она пересекает магнитные силовые линии в противоположном направлении, и генерируемый электрический ток течет в противоположном направлении (например, справа налево).

Таким образом, вращающаяся катушка в фиксированном магнитном поле описанного здесь типа будет производить переменный ток, который течет в одном направлении в течение определенного момента времени, а затем в противоположном направлении в следующий момент времени. Скорость, с которой ток переключается туда и обратно, называется его частотой. Ток, используемый для большинства бытовых устройств, например, составляет 60 герц (60 циклов в секунду).

Эффективность генератора можно повысить, заменив описанную выше проволочную катушку якорем.Якорь состоит из цилиндрического железного сердечника, вокруг которого намотан длинный кусок проволоки. Чем длиннее кусок провода, тем больший электрический ток может генерировать якорь.

Одним из наиболее важных практических применений генераторов является производство большого количества электроэнергии для промышленного и бытового использования. Двумя наиболее распространенными первичными двигателями, используемыми в генераторах переменного тока, являются вода и пар. Оба этих первичных двигателя способны приводить в движение генераторы с очень высокими скоростями вращения, при которых они работают наиболее эффективно, обычно не менее 1500 оборотов в минуту.

Гидроэлектроэнергия (энергия, обеспечиваемая проточной водой, как в крупных реках) является особенно привлекательным источником энергии, поскольку ее производство ничего не стоит. Однако у него есть недостаток, заключающийся в том, что необходимо построить довольно прочные надстройки, чтобы использовать механическую энергию движущейся воды и использовать ее для привода генератора.

Промежуточным устройством, необходимым для производства гидроэлектроэнергии, является турбина. Турбина состоит из большого центрального вала, на котором установлены веерообразные лопасти.Когда движущаяся вода ударяется о лопасти, она

КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ

Переменный ток — Электрический ток, который течет сначала в одном направлении, затем в другом; сокращенно АС.

Арматура — Часть генератора, состоящая из железного сердечника, вокруг которого намотана проволока.

Коллектор — Разрезное кольцо, которое служит для изменения направления электрического тока в генераторе.

Постоянный ток (DC) — Электрический ток, который всегда течет в одном направлении.

Первичный двигатель — Источник энергии, приводящий в действие генератор.

Токосъемное кольцо — Устройство в генераторе, обеспечивающее соединение между якорем и внешней цепью.

заставляет центральный вал вращаться. Если центральный вал затем прикрепить к очень большому магниту, он заставляет магнит вращаться вокруг центрального якоря, вырабатывая электричество, которое затем можно передавать для промышленных и жилых помещений.

Электростанции также обычно работают на паровой энергии.На таких установках для кипячения воды используется сжигание угля, нефти или природного газа или энергия, полученная от ядерного реактора. Полученный таким образом пар затем используется для привода турбины, которая, в свою очередь, приводит в движение генератор.

Генератор переменного тока можно модифицировать для производства электроэнергии постоянного тока. Для изменения требуется коммутатор. Коллектор — это просто токосъемное кольцо, разрезанное пополам, причем обе половинки изолированы друг от друга. Щетки, прикрепленные к каждой половине коммутатора, расположены так, что в момент изменения направления тока в катушке они скользят с одной половины коммутатора на другую.Таким образом, ток, протекающий во внешней цепи, всегда течет в одном и том же направлении.

См. также Электромагнитное поле; Электрический ток; электроснабжение; Эффект Фарадея.

КНИГИ

Маколей, Дэвид и Нил Ардли. Как все работает . Бостон: Компания Houghton Mifflin, 2004.

Гросс, Чарльз А. Электрические машины. New York: CRC, 2006.

Дэвид Э. Ньютон

Передовой опыт эксплуатации и обслуживания резервных генераторов

Содержание

Введение

Описание технологии

Основные компоненты

Вопросы безопасности

Обслуживание технологии

Контрольный список технического обслуживания

Мониторинг производительности

Стоимость эксплуатации и обслуживания

Дополнительная опора

Источники информации

 

 

Введение

Резервные генераторы — это автономные системы, которые обеспечивают электроэнергией, когда питание от основного источника, обычно местной электросети, недоступно.Когда в сети происходит сбой, автоматический переключатель резерва (АВР) подает сигнал резервному генератору, чтобы он запустился и начал подавать электроэнергию. Когда сеть снова доступна, нагрузка и мощность передаются обратно в сеть, а АВР подает генератору сигнал об остановке.

Резервные генераторы обычно представляют собой двигатели внутреннего сгорания, соединенные с электрическим генератором, и могут работать на дизельном топливе, пропане, природном газе или другом жидком топливе. Эти генераторы обычно работают в течение ограниченного периода времени и не предназначены для длительного использования.Выполнение необходимых операций и технического обслуживания (O&M) в этой системе имеет решающее значение для оптимизации эффективности и подготовки к отключениям электроэнергии.

Цель данного руководства по эксплуатации и техническому обслуживанию оборудования состоит в том, чтобы предоставить обзор компонентов системы, требований к техническому обслуживанию и лучших практик для обеспечения безопасной и эффективной работы резервных генераторов. Пренебрежение надлежащим обслуживанием резервных генераторов может привести к преждевременному отказу системы и отсутствию электроэнергии во время отключения.Вспомогательные организации должны составлять бюджет и планировать плановое техническое обслуживание резервных генераторов для обеспечения надежной работы.

Описание технологии

Резервные генераторы имеют размеры в соответствии с их электрической мощностью (выраженной в киловаттах [кВт]) и относятся к одной из трех категорий: бытовые, коммерческие или промышленные. Бытовые генераторы обычно работают от одной электрической фазы, в то время как коммерческие и промышленные генераторы обычно представляют собой трехфазные устройства.Резервные генераторы считаются отличными от аварийных генераторов тем, что последние обычно обслуживают очень специфические нагрузки и обычно требуются в соответствии с нормами по соображениям безопасности жизни и здоровья.

В соответствии со стандартом NFPA 110 для систем аварийного и резервного электропитания (NFPA 2019), разработанным Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA), существует два уровня систем аварийного электроснабжения.

  • Уровень 1 – если отказ оборудования в работе может привести к гибели людей или серьезным травмам.
  • Уровень 2 — отказ системы аварийного электроснабжения менее критичен для жизни и безопасности человека.

Основное внимание в этом руководстве уделяется коммерческим резервным генераторам (системы уровня 2 в соответствии со стандартом NFPA 110), поскольку они чаще всего используются для резервного производства электроэнергии на уровне здания.

Резервные генераторы могут быть мобильными (на колесах/на салазках) или стационарными с фиксированными креплениями. В соответствии с Национальным электротехническим кодексом (NFPA 2020) все стационарные генераторы, интегрированные в электрическую систему здания, в целях безопасности должны быть жестко подключены и содержать АВР.

Резервные генераторы

могут работать на различных видах топлива, а некоторые — на нескольких видах топлива. Наиболее распространенными видами топлива являются дизельное топливо, природный газ, бензин и пропан. Есть несколько генераторов, способных сжигать реактивное топливо, двойное топливо (дизельное топливо и природный газ/пропан), а также биотопливо различного химического состава. На рис. 1 показана типичная установка резервного генератора, размещенная в собственной изолированной зоне.

Рисунок 1 . Типичная установка резервного генератора в зоне содержания (Источник: Shutterstock).
 

Ключевые компоненты

Основные компоненты типичного резервного генератора с приводом от двигателя описаны ниже и показаны на рис. 2. Каждый из этих компонентов или систем необходимо обслуживать для базовой работы и для эффективной работы более крупной системы.

  • Двигатель — вырабатывает механическую энергию, которая преобразуется в электрическую. Тип и размер двигателя определяют расход топлива и выходную мощность генератора.
  • Генератор —преобразует механическую энергию в электричество.
  • Система подачи топлива — состоит из топливного бака и связанных с ним нагнетательных трубопроводов и компонентов (например, дизельного топливного насоса, топливного фильтра и форсунки или форсунок).
  • Смазка — обеспечивает плавность работы и защищает от износа; обычно размещается в отстойнике или резервуаре.
  • Система охлаждения — состоит из охлаждающего насоса, охлаждающей жидкости и радиатора (теплообменника) с вентилятором для отвода тепла.
  • Система запуска — включает двигатель и генератор (более крупные резервные генераторы используют сжатый воздух, впрыскиваемый в цилиндры, для обеспечения пусковой мощности).
  • Выхлопная система — улавливает и направляет выхлопные газы в соответствующее место для возможной обработки (т. е. контроля выбросов) и окончательного рассеивания.
  • Панель управления — содержит устройства, в том числе системный контроллер, для управления и контроля работы генератора от начального запуска до стационарной работы и отключения. Контролируемые функции генератора включают давление масла и температуру охлаждающей жидкости, а также ток, напряжение и частоту.
  • Система впуска воздуха — направляет и фильтрует воздух для горения, поступающий в двигатель.
  • Аккумуляторы —обеспечивает питание генератора для запуска при отключении электроэнергии.
  • Зарядное устройство для аккумуляторов — обычно подключается к электросети и поддерживает заряд аккумуляторов.

Все вышеперечисленные компоненты функционируют вместе с системным контроллером, который отслеживает и управляет работой от первоначального пуска до стационарной работы и отключения. В зависимости от типа, местоположения и конфигурации генератора вся сборка может быть размещена в корпусе заводского изготовления, небольшом здании или встроена в более крупное помещение.На рис. 2 показан типичный резервный генератор с указанием основных компонентов.

Рисунок 2 . Типовые компоненты резервного генератора. (Показан дизельный генератор.)

Вопросы безопасности

Федеральные, государственные и местные правила требуют получения разрешения перед установкой и/или эксплуатацией резервного генератора. Эти разрешения могут включать сертификацию выбросов и требования по продлению. Процесс выдачи разрешений потребует, чтобы перед эксплуатацией были выполнены конкретные действия по обеспечению безопасности и защите окружающей среды.Резервный генератор и связанные с ним действия по обеспечению безопасности и защите окружающей среды подлежат периодической проверке.

Независимо от того, требуется это местными нормами или нет, безопасности и защите окружающей среды следует уделять первостепенное внимание. Отличным справочником по работе и безопасности резервного генератора является стандарт NFPA 110 для систем аварийного и резервного питания (NFPA 2019).

Необходимо соблюдать общие рекомендации по безопасности и использованию, предоставленные производителем двигателя и подрядчиком, выполняющим установку.Установка, ремонт и техническое обслуживание всегда должны осуществляться в соответствии с применимыми строительными нормами, инструкциями и рекомендациями производителя. Следующие рекомендации представлены только в качестве дополнительного материала.

  • Вытяжные системы должны быть установлены надлежащим образом, должна быть обеспечена достаточная вентиляция для обеспечения беспрепятственного потока охлаждающего/вентиляционного воздуха, а выбросы должны быть направлены в сторону от воздухозаборников здания, а также мест, где люди могут проходить или собираться.
  • Зона вокруг генератора должна быть чистой и не содержать горючих материалов, которые могут быть опасны.
  • Все источники питания должны быть отключены/отсоединены от источника перед обслуживанием генератора, включая аккумуляторы.
  • Корпус генератора должен иметь надлежащее заземление (земля).
  • Все источники топлива должны храниться в прохладном и сухом месте. Большинство видов топлива имеют расчетный срок службы, и их необходимо контролировать на предмет разложения и активно обрабатывать в соответствии со спецификациями поставщика.

Техническое обслуживание

Принятие программы профилактического и профилактического обслуживания имеет решающее значение для обеспечения правильной и эффективной работы генераторной системы.Надлежащее техническое обслуживание резервного генератора посредством активного технического обслуживания улучшит производительность системы, увеличит срок службы и защитит имущество.

Техническое обслуживание резервных генераторов должно проводиться квалифицированным персоналом. Действия по техническому обслуживанию должны быть зарегистрированы для подтверждения и документирования завершения, а также для обеспечения основы для анализа тенденций.

Контрольный список технического обслуживания

При техническом обслуживании любого резервного генератора важно следовать рекомендациям производителя.Надлежащее техническое обслуживание должно выполняться только обученным и квалифицированным персоналом. Пример контрольного списка дизельных генераторов в Таблице 1 ниже содержит рекомендуемые действия и соответствующие частоты в зависимости от типа компонента резервного генератора. Этот контрольный список не заменяет рекомендации по техническому обслуживанию от производителя генератора, а также не заменяет договорные услуги по эксплуатации и техническому обслуживанию или гарантийные услуги. Информацию о техническом обслуживании дополнительных вспомогательных компонентов, таких как встроенные обогреватели двигателя, см. в руководстве по эксплуатации оборудования.

Таблица 1 . Контрольный список технического обслуживания резервного генератора.

Компонент

Действие

Периодичность технического обслуживания

Еженедельно

Ежемесячно

Раз в два года

Ежегодно

Электрогенератор

Запустите генератор без нагрузки на несколько минут, пока не будет достигнута рабочая температура; проверьте функцию управления и проверьте наличие аварийных сигналов, предупреждений или световых индикаторов.

х

     

Осмотрите двигатель, радиатор и генератор на наличие мусора, а также ослабленных или сломанных фитингов, шлангов, проводов и ограждений.

х

     

Запустите систему на 1 час при полной загрузке здания, инициированной ATS. Запишите рабочие параметры системы (т.(например, температура охлаждающей жидкости, давление масла, напряжение аккумуляторной батареи и напряжение переменного тока генератора).

     

х

Выполнить тест блока нагрузки.

     

х

Топливная система

Проверьте топливный бак на достаточный уровень и, если он есть, слейте воду из стакана фильтра.

х

     

Убедитесь в отсутствии утечек топлива или других жидкостей.

х

 

 

 

Осмотрите доступные участки топливного бака на наличие повреждений и коррозии. Убедитесь, что компоненты аварийной вентиляции свободно перемещаются и не блокируются (все баки).

     

х

Замените топливный фильтр(ы).

 

 

 

х

Осмотрите топливный шланг, при необходимости замените.

 

 

 

х

Система смазки

Проверьте уровень масла и осмотрите компоненты системы на наличие утечек.

 

х

   

Образец масла.

 

 

х

 

Смажьте подшипник генератора (если применимо).

     

х

Замените масло и масляный фильтр (по результатам проб масла) и проверьте компоненты системы.

 

 

 

х

При необходимости замените масляные шланги двигателя.

 

 

 

х

Система охлаждения

Осмотрите шланги и ремни, заменив при необходимости, и убедитесь, что нагреватель блока цилиндров работает правильно.

х

     

Проверьте уровень охлаждающей жидкости двигателя.

 

х

 

 

Проверьте линии охлаждающей жидкости и соединения.

 

 

х

 

Проверьте состояние охлаждающей жидкости с помощью комплекта/тестовой полоски, при необходимости замените.

 

 

 

х

Осмотрите и отрегулируйте ремни, убедитесь, что нагреватель блока цилиндров работает, проверьте крышку радиатора (замените крышку, если прокладка треснула или повреждена), очистите радиатор снаружи, осмотрите кожух вентилятора и осмотрите компоненты системы.

 

 

 

х

Система запуска

Убедитесь, что генератор находится в режиме «Авто» для автоматического запуска.

х

     

Очистите соединения аккумулятора и нанесите ингибитор коррозии. Проверьте соединения стартера и зарядного устройства, а также осмотрите компоненты системы.

   

х

 

Проверьте уровень электролита в аккумуляторной батарее и плотность.

 

 

х

 

Осмотрите и очистите датчик синхронизации частоты вращения коленчатого вала двигателя.

 

 

 

х

Выхлопная система

Выполните наблюдение за видимым излучением.

х

 

 

 

Очистите сапун картера и осмотрите компоненты системы.

   

х

 

Осмотрите выхлопную систему, глушитель и выхлопную трубу.

   

х

 

Электрическая система

Убедитесь, что автоматический выключатель генератора замкнут.

х

 

 

 

Очистите электрические коробки, панели и блоки сигнализации.Осмотрите проводку.

 

 

х

 

Осмотрите и очистите контакты и проводку АВР.

     

х

Система впуска воздуха

Осмотрите систему впуска воздуха.При необходимости замените фильтр.

   

х

 

Системная документация

Запишите все часы работы.

После завершения операции

Документируйте все действия по техническому обслуживанию в журнале регистрации или в электронной компьютеризированной системе управления техническим обслуживанием.

После завершения операции

 

Мониторинг производительности

В зависимости от возраста и типа доступной системы управления резервный генератор можно контролировать с помощью системы автоматизации здания (BAS), посредством которой фиксируются, отслеживаются и формируются тенденции критических параметров.Эти показатели могут включать часы работы, температуру и состав выхлопных газов, а также расход топлива. Без генератора с поддержкой BAS производительность следует контролировать каждую неделю, месяц и год, задействуя генератор, записывая рабочие параметры системы и выполняя визуальные наблюдения за выбросами. Любые различия в рабочих параметрах системы следует отслеживать, отмечать и принимать меры, если они не соответствуют требованиям или спецификациям.

Стоимость эксплуатации и обслуживания

Резервные генераторы

требуют профилактического и профилактического обслуживания, а также регулярных испытаний для обеспечения максимальной надежности.Стоимость эксплуатации и технического обслуживания резервных генераторов варьируется в зависимости от размера генератора, режима работы, типа используемого топлива и плана технического обслуживания. Обследование заявленных затрат на техническое обслуживание выявило значительную изменчивость. В недавних документах (NREL 2014, 2019) Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии сообщает о затратах на техническое обслуживание в зависимости от размера генератора, состоящих как из фиксированных ($/кВт), так и переменных ($/кВтч) затрат. Если предположить, что резервный генератор мощностью 300 кВт работает менее 200 часов в год, диапазон затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание составляет от 8000 до 10 500 долларов в год.

Дополнительная опора

На протяжении многих лет Министерство энергетики финансировало множество проектов, программ и документов, посвященных резервным и резервным системам электропитания. Большая часть этой информации по-прежнему актуальна, и ее можно найти по адресу: https://www.energy.gov/ceser/emergency-preparedness/community-guidelines-energy-emergencies/using-backup-generators.

Дополнительная информация об эксплуатации и техническом обслуживании систем и обеспечении энергоустойчивости содержится в документе Министерства обороны Energy Resilience: Operations, Maintenance, & Testing (OM&T), стратегия и руководство по внедрению по адресу: https://www.acq.osd.mil/eie/Downloads/IE/2%20-%20Energy%20Resilience%20-%20OM&T%20Guidance%20(v17)%20-%20PR%20Version%20-%20approved.pdf.

Управление энергетических инициатив (OEI) армии США провело тесты на устойчивость к внешним воздействиям на нескольких армейских объектах, чтобы воспроизвести масштабные потери электроэнергии. Эти учения дали возможность выявить уязвимости инфраструктуры, которые препятствуют готовности к миссии. OEI рекомендует ежемесячно тестировать генераторы, чтобы обеспечить повышенную устойчивость к энергопотреблению. Дополнительную информацию можно найти в статье OEI News «Обеспечение безопасности армейских объектов с помощью устойчивой, доступной и устойчивой энергии » по адресу: https://www.naesco.org/data/news/documents/Army%20OEI%20News%20-%20Summer%202019.pdf.

Справочник по управлению объектами : инструменты и методы, формулы и таблицы содержит информацию о том, как разработать программу профилактического обслуживания и решить проблемы, связанные с механическим, электрическим и техническим обслуживанием зданий. Доступ к этому справочнику можно получить по адресу: http://www.ncef.org/content/handbook-facility-management-tools-and-techniques-formulas-and-tables.

Источники информации

ДоД-У.С. Министерство обороны. 2017. Энергоустойчивость: эксплуатация, техническое обслуживание и тестирование (OM&T) Стратегия и руководство по внедрению . Министерство обороны, Вашингтон, округ Колумбия https://www.acq.osd.mil/eie/Downloads/IE/2%20-%20Energy%20Resilience%20-%20OM&T%20Guidance%20(v17)%20-%20PR %20Version%20-%20approved.pdf.

DOE – Министерство энергетики США. Использование резервных генераторов . Управление кибербезопасности, энергетической безопасности и реагирования на чрезвычайные ситуации Министерства энергетики, Вашингтон, округ Колумбия.C. https://www.energy.gov/ceser/emergency-preparedness/community-guidelines-energy-emergencies/using-backup-generators.

МакГи, Майкл Ф. Обеспечение безопасности армейских объектов с помощью надежной, доступной и устойчивой энергии . Управление энергетических инициатив армии США, Вашингтон, округ Колумбия, https://www.naesco.org/data/news/documents/Army%20OEI%20News%20-%20Summer%202019.pdf.

NFPA – Национальная ассоциация противопожарной защиты. 2019. Стандарт NFPA 110 для систем аварийного и резервного питания .Национальная ассоциация противопожарной защиты, Куинси, Массачусетс. https://www.nfpa.org/codes-and-standards/all-codes-and-standards/list-of-codes-and-standards/detail?code=110.

–––. 2020. NFPA 70 Национальный электротехнический кодекс . Национальная ассоциация противопожарной защиты, Куинси, Массачусетс. https://www.nfpa.org/codes-and-standards/all-codes-and-standards/list-of-codes-and-standards/detail?code=70.

NREL — Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии. 2014. Резервная мощность Анализ стоимости владения и существующие технологии .Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии NREL/TP-5400-60732. Голден, Колорадо. https://www.nrel.gov/docs/fy14osti/60732.pdf.

–––. 2019. Сравнение вариантов топлива для резервных генераторов . Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии NREL/TP-6A50-72509. Голден, Колорадо. https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/72509.pdf.

Пайпер, Джеймс. 1995. Справочник по управлению объектами: инструменты и методы, формулы и таблицы . Прентис Холл, Парамус, Нью-Джерси.

Действия и действия, рекомендованные в этом передовом опыте, должны выполняться только обученным и сертифицированным персоналом.Если такой персонал недоступен, рекомендуемые здесь действия не следует предпринимать.

Опубликовано в июле 2021 г.

Услуги генератора электроэнергии помогают поддерживать готовность вашего устройства к работе в короткие сроки

Услуги генератора питания, такие как профилактическое обслуживание, имеют важное значение для производительности вашей системы резервного копирования. Генератор — это строительный прибор, используемый для получения непрерывной энергии в периоды, когда основной источник становится недоступным. Это оборудование необходимо для предотвращения нарушения критических процессов и защиты определенных устройств, используемых в вашем здании.Генератор — это механическое устройство, предназначенное для преобразования энергии дизельного топлива или другого источника топлива в электроэнергию, которая распределяется по назначенным источникам вывода по всему зданию. Устройство физически не создает энергию, а вместо этого передает электрические заряды, пропуская их через несколько механических компонентов в определенную цепь или набор цепей. Подаваемый поток генерирует ток, необходимый для поддержания требований к напряжению элементов, используемых в вашем здании. Услуги генераторов в Грузии предлагают правильный уход за компонентами агрегата для обеспечения надежной работы.

Какие части системы получают услуги генератора от Georgia Professionals?

Система состоит из одинаковых основных частей; однако в зависимости от конструкции могут присутствовать дополнительные компоненты. Эти основные части обычно проверяются генераторной службой в Грузии:

  • Топливо для двигателя
  • Устройство генератора
  • Система охлаждения
  • Выхлопная система
  • Регулятор напряжения
  • Система смазки
  • Панель управления
  • Аккумулятор
  • Основная сборка

Двигатель функционирует как источник механической энергии, а размер определяется исходя из максимальной грузоподъемности агрегата.В верхней конструкции вы найдете впускные и выпускные клапаны компонентов на головке блока цилиндров двигателя. Клапаны на конструкциях без верхнего расположения расположены на самом блоке двигателя. Верхние версии имеют более компактную конструкцию, более простой в использовании рабочий механизм, повышенную надежность, меньший уровень шума и сниженный уровень выбросов. Услуги генератора могут быть получены для оценки этой или других частей вашего устройства.

Генератор переменного тока или «генератор» преобразует входную мощность двигателей в электрическую энергию.Эта генерация может происходить за счет индукции, постоянных магнитов или включения возбудителя. Индукция является наиболее распространенным методом, применяемым в крупных коммерческих генераторах. Статор представляет собой неподвижную часть, состоящую из электрических проводников и катушек, окружающих сердечник из железа. Ротор используется для создания магнитного поля, необходимого статору для генерации электрического тока. Корпуса могут быть пластиковыми или металлическими, причем последний обеспечивает повышенную износостойкость. Специалисты по обслуживанию генераторов Джорджии могут помочь определить наиболее оптимальные методы ухода за этими компонентами.

В топливном баке используется ряд труб, насос, фильтр и инжектор для обеспечения механического ввода, необходимого для этого процесса преобразования. Регулятор гарантирует надлежащее выходное напряжение, а аккумулятор обеспечивает первоначальный заряд, необходимый для запуска генератора. Смазка подается с помощью насоса, чтобы некоторые детали не перегревались во время работы агрегата.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.