Альтернатор что это такое

Альтернаторы

Альтернаторы — это устройства, в которых магнитный поток от постоянных магнитов (1) к катушкам индуктивности (2) (откуда идет отбор мощности) перекрывается подвижными металлическими шторками (3). Эти шторки в разных конструкциях либо насажены на вал (4) и вращаются либо, в других конструкциях, перемещаются в горизонтальном направлении с помощью вибраторов с большой амплитудой.
Основная идея этих устройств состоит в том, что движение шторок якобы не тормозиться при движении в магнитном поле, в том числе и при отборе мощности, т.е. мы затрачиваем некоторую постоянную мощность на вращение вала и можем отбирать из системы любую, достаточно значительную мощность. С точки зрения традиционной электротехники, подобное устройство не является эффективным. Но, по заверениям их «авторов», именно это якобы позволяет генерировать мощность без торможения ротора. Здесь нет явления электромагнитной индукции в полном смысле и отличается от нее тем, что создаваемое в обмотке генератора вторичное магнитное поле якобы не тормозит ротор и не взаимодействует с первичным полем.
Alternator (2507 byte)
Мною была собрана конструкция, подобная изображенной на этом рисунке . Диаметр ротора — 50 мм, шторки — сталь 0.2 мм, в качестве магнитов были использованы 4 кобальт-самариевые магнита (намагниченность порядка 0.9 Тл, диаметр 10 мм, толщина 5мм), ориентированные соответствующим образом (пробовали использовать также и два подковообразных металлических магнита, что-то типа викаллой, правда у них намагниченность была меньше 0.2 Тл). Все зазоры регулируются в широких пределах (чтобы можно менять напряженность магнитного поля). Было сделано несколько разных катушек с сердечниками из феррита 2000HH, расчитанного на работу в сильных полях (от ТВС) и без него. Ротор вращался с помощью эл. двигателя от магнитофона, который подключали через амперметр к источнику постоянного напряжения (стабилизатору) 4.5 В. В отсутствие отбора мощности двигатель потреблял 120 мА. Катушки индуктивности (2) соединяли последовательно и поключали к выпрямительному диодному мосту, выпрямленное напряжение сглаживали параллельно соединенными конденсаторами 470 мкф и 0.1 мкф и только после этого через амперметр (чтобы измерять выпрямленное значение тока и исключить влияние всяких обратных выбросов тока индуктивностей) подключали к нагрузке (последовательно включенный переменный проволочный резистор 5 кОм и лампочка накаливания 220 В, 15 Вт), напряжение на нагрузке контролировали вольтметром.
Итак, испытания.
Во-первых, сразу же было замечено, что в устройстве имеется два устойчивых положения ротора, когда железные пластины шторок расположены перед магнитами, когда шторки сильнее всего притягиваются магнитами. Чтобы прокручивать ротор руками требуется приложить достаточно ощутимое усилие (в отличие от обещанного без усилий). Более того, когда зазоры между магнитом и шторками были сделаны минимально возможными, то чтобы прокрутить ротор даже потребовалось использовать пассатижи! Обратите внимание, что именно в этом случае (когда магнитное поле максимально и зазоры минимальны) можно получить большие отдаваемые мощности.
Это сразу же родило серьезное подозрение, что вся эта конструкция — липа и ее либо никто до нас не делал либо сознательно обманывал…
Именно только на возможности уменьшения этого притяжения и обращают внимание многие авторы приходящих ко мне писем и пытаются изобрести конструкции, чтобы уменьшить это явление. Хотя это и есть самое очевидное для всех, кто реально хоть раз сделал аналогичное устройство, однако далеко не самое существенное. Это не так существенно после того, как обнаруживается второй, самый важный момент:
Во-вторых, при увеличении отбора мощности от катушек заметно возрастал и ток, потребляемый эл. двигателем, вращающим шторки. К сожалению, я не измерял скорость вращения двигателя, считая, что она постоянна при постоянном напряжении (именно поэтому стоял стабилизатор напряжения для питания двигателя).
ВНИМАНИЕ. Это самый главный результат. Везде при отборе мощности происходит и увеличение потребления системы перемещения шторки (Причем, надеюсь понятно, что это увеличение потребления происходит быстрее, чем отбор мощности) . Хотя ВСЕ их «авторы-создатели» это обходят стороной, точнее, молчат об этом как партизаны. Все остальное не так значимо. От всего этого остального зависит лишь кпд преобразователя, около резонанса при соответствующих остальных оптимальных параметрах он может достигать у разных устройств до 90% и даже чуть более (при малых мощностях отбора. Хотя, возможно, полученные высокие значения кпд частично обусловлены и трудностями точных измерений малых величин). Итак, с точки зрения попытки получения сверхединичных свойств в этих устройствах по сравнению с этим фактом совершенно становятся неважны остальные детали, в том числе и тормозиться ли шторка в режиме холостого хода и насколько, работаем ли мы на частоте механического резонанса системы или нет, какова напряженность магнитного поля (собственно намагниченность магнитов и/или зазоры), как хорошо надо балансировать систему и т.п. Тем более, что сколь бы угодно точно вы ни балансировали систему в режиме холостого хода, она будет вести себя ПО-ДРУГОМУ при отборе мощности. Это экспериментальный факт! Да и он на самом деле тоже очевиден, если учесть во внимание противодействие со стороны индуктивности для отбора мощности┘ В этом случае катушка отбора мощности начинает выступать сама в роли магнита (причем с изменяемой намагниченностью, которая зависит от отбираемой мощности)… И ИМЕННО это самое главное в этом и ряде других подобных устройств (мотор Адамса, G-генератор Бедини и т.п.)

Обратите внимание, что именно эти два опровергнутые пункта лежат ЯКОБЫ в основе работы такого устройства! Именно на это упирают многочисленные «авторы» альтернаторов. Таким образом, наши эксперименты в корне развенчивают все мифы об альтернаторах. Более того, наблюдаемый кпд этой системы зависит от многих причин, в частности, от скорости вращения шторки (есть четкий максимум) и поэтому для достижения максимального кпд скорость вращения каждый раз приходилось подбирать при изменении других параметров конструкции (материала и толщины шторок, катушек). В результате максимальный достигнутый кпд не превышал 80%! И о режиме самогенерации мощности в этой конструкции осталось забыть.
Отмечу также, что ряде работ (даже есть несколько патентов. Запатентовать можно все что угодно┘ Так что патентам нельзя слепо доверять) было сказано, что в качестве материала шторок использовали алюминий или даже медь. И алюминий и медь были проверены и, как и следовало ожидать (поскольку оба они диамагнетики) устройство не работало вообще.

Возможно мы не учли каких-то еще тонких деталей, которые позволят убрать влияние самой катушки отбора мощности на систему. Причем чем большую мощность мы отбираем, тем сильнее она влияет на систему, тем сильнее тормозит перемещение шторки. Есть ли какие-либо проверенные экспериментом способы как это преодолеть. И откуда и главное как должна отбираться эта сверхединичная мощность.
Один из наших читателей поделился своими соображениями относительно возможных причин наших неудач с альтернаторами. По его мнению, система должна работать строго на частоте механического резонанса. Мы взяли с дальней полки построенный нами несколько лет назад классический альтернатор, в котором шторка перемещается соленоидом, и провели несколько опытов. Конструкционно он представляет собой кусок стеклотекстолита, в котором вырезано окошко (когда экранирование должно отстуствовать) и экранирующая пермаллоевая трансформаторная пластина, наклеенная на эподксидку. Эта пластина перемещалась по бокам в двух фторопластовых направляющих. Двигает эту пластину катушка, в которой перемещается маленький магнитик, подвешенный на резинках не скажу от чего. Магнит (кобальт-самариевый, диаметр 10 мм, толщина 5 мм) и катушка для отбора мощности были аналогичны использовавшимся выше. Этот альтернатор запускался СТРОГО на частоте механического резонанса системы. Эта катушка, двигающая шторку, является частотозадающей его генератора, в качестве которого использовали самодельное устройство для контроля резонансных частот громкоговорителей. Генератор подключали к стабилизированному источнику питания через амперметр. Главный результат результаты — все равно при отборе мощности синхронно возрастает и энергопотребление от первичного источника тока (вопреки заявлениям их «авторов»). И это самое главное. Всем остальным можно пренебречь! Хотя при отборе малых мощностей точно измеренный общий кпд преобразования составлял 90%. Если при этом пользоваться любительскими стрелочными приборами, то результаты можно получить какие угодно. Так, использование двух стареньких Ц-20 дало результат 120%!. Возможно, это является одной из причин ошибок при получении аномально высоких кпд. Поскольку при резонансе, как известно, потери минимальны, и тут должна быть высокая точность измерений, когда кпд преобразователя больше 90%, то погрешность в 10% может как обнадежить, так и охладить.

Синхронный и Асинхронный генератор(Альтернатор) – что это? Синхронные и Асинхронные альтернаторы в бензиновых и дизельных генераторах и электростанциях

У синхронного генератора (IP23) на якоре имеются обмотки, на которые подается электрический ток. Изменяя его величину, можно влиять на магнитное поле, а следовательно, и на напряжение на выходе статорных обмоток. Роль регулятора прекрасно исполняет простейшая электрическая схема с обратной связью по току и напряжению. Благодаря этому способность синхронного альтернатора “проглатывать” кратковременные перегрузки высока и ограничена лишь омическим (активным) сопротивлением его обмоток, т.е. легче переносят пусковые нагрузки.

Однако у такой схемы есть и недостатки. Прежде всего, ток приходится подавать на вращающийся ротор, для чего традиционно используют щеточный узел. Работая с довольно большими (особенно во время перегрузок) токами, щетки перегреваются и частично “выгорают”. Это приводит к плохому их прилеганию к коллектору, к повышению омического сопротивления и к дальнейшему перегреву узла. Кроме того, подвижный контакт неизбежно искрит, а значит, становиться источником радиопомех. И самый основной недостаток низкая степень защиты от внешних воздействий таких как: пыль, грязь, вода, т.к. синхронный генератор охлаждается “протягивая” через себя воздух, соответственно все что находится в воздухе может попадать в генератор.

Если генератор щёточный, чтобы избежать преждевременного износа, рекомендуется время от времени контролировать состояние щеточного узла и при необходимости очищать либо менять щетки. Кстати, после их заменены, желательно дать им время “приработаться” к коллектору, а уж за тем нагружать станцию “по полной программе”.

Многие современные синхронные генераторы снабжены безщеточными системами возбуждения тока на катушках ротора (их еще называют brash-less). Они лишены вышеуказанных недостатков связанных с щёточным узлом, а потому предпочтительнее.

для трёхфазных синхронных генераторов допустимый перекос фаз 33%

коэффициент нелинейных искажений 13-25% (в зависимости от производителя)

Асинхронный генератор (IP54) вообще не имеет обмоток на роторе. Для возбуждения ЭДС в его выходной цепи используют остаточную намагниченность якоря. Конструктивно такой альтернатор намного проще, надежнее и долговечнее. Кроме того, поскольку обмотки ротора охлаждать не нужно (их просто нет), корпус асинхронного генератора полностью закрыт, что позволяет исключить попадание пыли и влаги. Асинхронные альтернаторы не восприимчивы к коротким замыканиям, поэтому лучше подходят для питания сварочных аппаратов.

К сожалению у асинхронников тоже есть недостатки, например способность “проглатывать” пусковые перегрузки у них ниже, чем у синхронных генераторов. Но этот недостаток решается путем оснащения станций системой “стартового усиления”. (см. выше). Как правило все профессиональные асинхронные генераторы оснащены системой стартового усиления.

для трёхфазных асинхронных генераторов допустимый перекос фаз 60-70%

коэффициент нелинейных искажений 2-10% (в зависимости от производителя)

Одно – и трехфазные генераторы

Зачем нужны непонятные три фазы, когда и с одной-то не разберешься? Но в том то и дело, что без них никуда. Начнем с того, что трех фазная схема подключения позволяет передавать энергию трех однофазных источников всего по трем проводам (в случае однофазной схемы потребовалось бы выделить по два провода на каждый такой источник).

В итоге при равной выходной мощности трехфазный альтернатор компактнее, легче и имеет больший КПД. К тому же он более универсален – на выходе дает как бытовые 220 вольт, так и промышленные 380 вольт.

Одно- или трехфазные генераторы. Их название вытекает из назначения – питать соответствующих потребителей. При этом к однофазным генераторам, вырабатывающим переменный ток напряжением 220 вольт и частотой 50Гц, можно подключать только однофазные нагрузки, тогда, как к трех фазным (380/220 В, 50Гц) – и те, и другие (на приборной панели имеют соответствующие розетки, количество которых у агрегатов разных производителей разное).

С однофазными альтернаторами все более или менее ясно: главное – правильно “посчитать” всех своих потребителей, учесть возможные проблемы (например, высокие пусковые точки) и выбрать агрегат с соответствующей реальной выходной мощностью. При подключении к трехфазным генераторам трехфазных же нагрузок ситуация аналогичная.

А вот при подключении к трехфазникам однофазных потребителей возникает проблема, именуемая перекосом фаз.

Что такое перекос фаз?

При подключении нагрузки на одну фазу трехфазного альтернатора используется только одна обмотка статора, в то время как в нормальном режиме задействованы все три, соответственно, реально снять получиться не более чем 33% трехфазной мощности для синхронных IP23, или порядка 70-80% для асинхронных IP54 и синхронных IP54 (High Protection). Если попробовать нагрузить агрегат сильнее, статорная обмотка окажется перегруженной и может “сгореть”.

Другое дело, когда генератор сделан с “запасом”. Например, когда при работе на три фазы его обмотки трудятся в треть силы. Тогда неравномерность распределения нагрузки (это и есть так называемый “перескок фаз”) может составить хоть все 100%. В любом случае, не зависимо от предельных возможностей электростанции, нагрузку следует распределять равномерно – это увеличит КПД альтернатора и снизит нагрев у статорных обмоток.

Кратко подытожить выбор типа генератора можно так:

Предварительно Вы должны сами определить, какие потребители будут подключаться одновременно к генератору. При подсчёте – лучше (по возможности) проверить мощность потребителей по их паспортным данным, если это не возможно, то лучше обратится к квалифицированным специалистам, электрикам.

Обратите особое внимание на потребителей, имеющих в своём составе электромоторы: холодильники, насосы, газонокосилки и т.д. Это связано с тем, что для пуска электромотора требуется мощность в 3 – 3,5 раза превышающая его номинальную мощность. Приведённые цифры характерны для большинства бытовых приборов (в некоторых случаях может потребоваться существенно большая мощность и редких случаях меньшая).

Автономный дом. Часть первая – альтернатор

Состоят электрогенераторы из двух основных агрегатов – альтернатора и силовой установки, приводящей генератор в действие. В этой статье будут изучаться разнотипные альтернаторы.

Базовую основу установок, генерирующих электричество с помощью электромагнитов, разработал в 1831 году британский физик и экспериментатор Майкл Фарадей, он же построил один из первых действующих генераторов – диск Фарадея. За последующие полтора века электрогенераторы неоднократно совершенствовались. Были созданы синхронные и асинхронные альтернаторы, трех и однофазные, с инверторным управлением и без него. Чем же они отличаются друг от друга?

Синхронные генераторы

Синхронный альтернатор производит электроэнергию с совпадением частот вращения ротора и статора. Магнитные полюса ротора формируют поле, при пересечении которым стартерной обмотки создается электродвижущая сила (ЭДС). Ротор в таком генераторе представляет собой электромагнит либо постоянный магнит, имеющий кратное двум число полюсов – 2,4,6 и т.д. В резервных генераторах устанавливается двухполюсный ротор с частотой вращения 3000 оборотов в минуту, в основных, вырабатывающих электроэнергию 24 часа в сутки, частота вращения ротора составляет 1500 об/мин.

После пуска в работу ротор синхронного генератора формирует достаточно слабое магнитное поле. Число его оборотов постепенно нарастает, повышая ЭДС. Стабильность напряжения на выходе контролируется путем изменения магнитного поля через блок AVR (автоматической регулировки), при поступлении напряжения с обмотки возбуждения на ротор. Для синхронных электрогенераторов характерна «реакция якоря» – активация индуктивной нагрузки приводит к размагничиванию генератора, напряжение при этом падает. Если же подается емкостная нагрузка, то генератор подмагничивается, а напряжение будет расти.

Преимущество синхронных генераторов в стабильности напряжения на выходе, их недостаток – склонность к перегрузкам, возможным при росте нагрузок с превышением допустимого уровня (блок AVR чрезмерно увеличивает ток в роторной обмотке).

Синхронный электрогенератор кратковременно производит на выдаче ток, превышающий номинальное значение раза в три-четыре. А поскольку некоторые виды электроприборов – насосы, компрессоры, электродвигатели и некоторые другие – нуждаются в повышенном стартовом токе и вызывают реактивную нагрузку на сеть, то для них идеальным источником резервного или основного питания служат именно такие альтернаторы.

Асинхронные генераторы

В асинхронном генераторе вращение ротора происходит с небольшим опережением оборотов магнитного поля, создаваемого статором. Такие электрогенераторы комплектуются роторами с двумя типами обмотки – фазной и короткозамкнутой. Принцип работы асинхронного альтернатора совпадает с его синхронным аналогом – статор на вспомогательной обмотке создает магнитное поле, передающееся ротору и формирующее ЭДС на статорной обмотке. Разница в том, что частота вращения магнитного поля при этом неизменна, т.е. ее регулировка недопустима. В результате напряжение и частота электрического тока, вырабатываемого альтернатором, напрямую связана с числом оборотов ротора, зависящих в свою очередь от того, насколько стабильно работает приводной двигатель электрогенератора.

Асинхронные альтернаторы малочувствительны к короткому замыканию и обладают высокой защитой от воздействий извне, что делает их незаменимыми для сварочных аппаратов. Такие модели генераторов отлично подойдут для запитывания бытовых приборов с омической (активной) нагрузкой, преобразующих в работу практически всю поставляемую им электроэнергию – нагреватели, кухонные конфорки, осветительные лампы, компьютеры и т.д.

Высокая стартовая (реактивная) нагрузка, вызванная включением в работу, к примеру, насосного оборудования, продолжается не более секунды, но электрогенератор обязан ее выдержать. Ситуация здесь примерно такая – представьте, что вам нужно сдвинуть с места тяжело нагруженную тележку, установленную на плоской горизонтальной поверхности. Чтобы заставить эту тележку двигаться, нужно приложить значительно большее усилие, чем необходимо для поддержания ее дальнейшего движения – в случае компрессора сплит-системы или холодильника, любых насосов и электродвигателей, ситуация именно такова и справиться с ней может только синхронный электрогенератор.

В центральной электросети реактивные нагрузки компенсируются, в зависимости от их типа – индуктивные или емкостные – с помощью конденсаторов или дросселей, а также за счет трансформаторов и намеренно завышенного сечения электрических кабелей.

Несмотря на явный недостаток – асинхронный альтернатор не выдерживает повышенных нагрузок – он дешевле и проще по свой конструкции, чем его синхронный аналог. Кроме того, «закрытая» конструкция асинхронных электрогенераторов обеспечивает им высокую защиту от внешних загрязнений и влаги.

Однофазный или трехфазный генератор?

Многие домовладельцы убеждены, что трехфазный генератор электроэнергии лучше, чем однофазный. Для неискушенных в электрике граждан логика тут простая – три фазы больше, чем одна, а значит лучше. В действительности выбор между одно- и трехфазным энергоснабжением основывается на нуждах конечных потребителей.

Электрогенератор с тремя фазами предназначен вовсе не для трех групп однофазных потребителей, а для запитывания трехфазных устройств. Выполнять разводку трехфазного ввода в дом на однофазные группы выгодно не его жильцам, а электромонтажникам – при этом необходима дорогостоящая защита энергосистемы, на монтаже которой можно неплохо заработать. Между тем современная бытовая техника, как правило, однофазная – потребление трех фаз было характерно для устаревших моделей электрических плит и электродвигателей.

Трехфазные электростанции имеют один общий недостаток – если мощность такого альтернатора равна, допустим, 10 кВт, то на каждую фазу придется только 3,3 кВт. Максимальное смещение мощностной нагрузки среди фаз не должно превысить 25% от номинала, равного 1/3 суммарной мощности генератора. Поэтому 4,5 кВт однофазный генератор будет в итоге мощнее, чем трехфазник на 10 кВт.

Инверторный генератор

Электронный блок управления инверторным альтернатором обеспечивает выработку электричества наилучшего качества, с полным отсутствием перепадов напряжения. Альтернаторы-инверторы идеально подходят для запитывания потребителей, нуждающихся в напряжении исключительно на номинальном уровне.

Инверторная система управления устанавливается на синхронный альтернатор. Она действует в три этапа: производит напряжение, имеющее частоту 20 Гц; формирует из него постоянный ток 12 В; преобразует постоянный ток в номинальный переменный с частотой 50 Гц.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Данный текст статьи защищен авторскими правами! Любое копирование возможно, только после письменного согласия администрации.

Виды генераторов в зависимости от типа альтернатора

В состав электрогенераторов входят два основных агрегата – силовая установка, которая приводит в действие генератор и альтернатор. В данной статье будут рассмотрены виды генераторов в зависимости от типа альтернатора.

Базовая основа для установок, которые генерируют электричество при помощи электромагнитов, была разработана британским экспериментатором и физиком Майклом Фарадеем в 1831 году, который затем построил диск Фарадея, являющийся одним из первых генераторов. После этого электрогенераторы постоянно совершенствовались в течение полутора веков. Были созданы асинхронные и синхронные альтернаторы, одно и трехфазные, без инверторного управления и с ним. В чем отличие всех этих типов?

В синхронном альтернаторе электроэнергия производится с совпадением частоты вращения статора и ротора. Электродвижущая сила или ЭДС создается, когда поле, сформированное магнитными полюсами ротора, пересекает стартерную обмотку. В таком генераторе ротор является либо постоянным магнитом, либо электромагнитом, который имеет число полюсов кратное двум. Двухполюсный ротор, который имеет частоту вращения 3000 об/мин, устанавливается в резервных генераторах, а в основных генераторах, которые вырабатывают электроэнергию круглые сутки, ротор вращается с частотой 1500 об/мин.

После запуска синхронного генератора, ротор формирует довольно слабое магнитное поле, но постепенно количество его оборотов возрастает и ЭДС повышается. На выходе стабильность напряжения контролируется с помощью блока автоматической регулировки (AVR), который изменяет магнитное поле во время поступления напряжения на ротор с обмотки возбуждения. При работе синхронных генераторов возможно возникновение «реакции якоря», то есть при активации индуктивной нагрузки генератор размагничивается и при этом падает напряжение. А в том случае, когда подается емкостная нагрузка, наоборот, генератор подмагничивается и напряжение растет.

Преимуществом синхронных генераторов заключается в стабильном напряжении на выходе, но их недостатком является склонность к перегрузкам, которые возможны тогда, когда нагрузки растут и превышают допустимый уровень, то есть ток в роторной обмотке чрезмерно увеличивается блоком AVR.

Синхронный генератор способен кратковременно произвести на выдаче такой ток, который может превысить номинальное значение в несколько раз. Так как некоторым электроприборам, к которым относятся электродвигатели, компрессоры, насосы и некоторые другие, требуется повышенный стартовый ток, и они оказывают повышенную нагрузку на сеть, то лучшим источником, как основного, так и резервного питания для них будут как раз такие альтернаторы.

Вращение ротора в таких генераторах немного опережает по оборотам магнитное поле, которое создается статором. У таких электрогенераторов в комплекте идут роторы с двумя видами обмотки – короткозамкнутой и фазной. У асинхронного генератора принцип работы точно такой же, как и у его синхронного аналога – статор создает магнитное поле на вспомогательной обмотке, которое затем передается ротору и формирует на статорной обмотке ЭДС. Но разница заключается в том, что частота, с которой вращается магнитное поле, неизменна, то есть недопустима ее регулировка. Именно поэтому и частота электрического тока, который вырабатывается альтернатором, и напряжение, имеют прямую связь с числом оборотов ротора, которые в свою очередь зависят от стабильной работы приводного двигателя электрогенератора.

Асинхронные альтернаторы имеют высокую защиту от действий извне и довольно малочувствительны к коротким замыканиям, благодаря чему они отлично подходят для сварочных аппаратов. Данные генераторы также хорошо подходят для запитывания приборов, имеющих омическую (активную) нагрузку, которые преобразуют практически всю электроэнергию, поставляемую им, в работу – компьютеры, осветительные лампы, кухонные конфорки, нагреватели и т.п.

Высокая реактивная (стартовая) нагрузка, которая возникает при включении, например, насосного оборудования, длится около секунды, но при этом электрогенератор должен выдержать ее. А дело вот в чем – допустим, что вам необходимо сдвинуть с места тяжелую тележку, которая установлена на горизонтальной поверхности. Для того, чтобы сдвинуть тележку, необходимо приложить намного больше усилий, что нужно для того, чтобы поддерживать ее движение. Именно такая же ситуация возникает при запуске компрессора холодильника или сплит-системы, электродвигателей и любых насосов, поэтому справиться с ней под силу только синхронному электрогенератору.

Реактивные нагрузки в центральной электросети компенсируются при помощи дросселей или конденсаторов, а также с помощью специально повышенного сечения электрических кабелей и трансформаторов.

У асинхронного альтернатора есть существенный недостаток – от не способен выдерживать повышенные нагрузки. Но, не смотря на это, он проще по конструкции и дешевле, чем синхронный аналог. Помимо этого, асинхронные электрогенераторы имеют закрытую конструкцию, которая способна обеспечить им хорошую защиту от влаги и внешних загрязнений.

Трехфазный и однофазный генератор

Некоторые люди убеждены, что однофазный генератор электроэнергии хуже, чем трехфазный. Логику тех, кто не разбирается в электричестве, легко понять – одна фаза меньше, чем три, поэтому и хуже. На самом деле выбирать между трех- и однофазным энергоснабжением необходимо исходя из нужд конечных потребителей.

Электрогенератор, который имеет три фазы, нужен не для того, чтобы питать три группы однофазных потребителей, а для того, чтобы питать трехфазные устройства.

Бывает так, что разводка трехфазного ввода в доме выполняется на однофазные группы, но это выгодно делать не жильцам, а электрикам, так как для этого нужна очень дорогая защита энергосистемы, а ее монтаж стоит очень дорого. Почти вся современная бытовая техника является однофазной, а трехфазными были старые модели электродвигателей и электрических плит.

У трехфазных электродвигателей есть один существенный недостаток – при мощности альтернатора, к примеру, 10 кВт, мощность каждой фазы будет 3,3 кВт. Среди фаз максимально возможное смещение мощностной нагрузки не может превышать 25% от номинала, который равен 1/3 общей мощности генератора. Исходя из этого, однофазный генератор, имеющий мощность 4,5 кВт, будет мощнее, чем трехфазный генератор на 10 кВт.

Инверторный альтернатор имеет электронный блок управления, который способен обеспечить выработку электричества отличного качества, с отсутствием при этом каких-либо перепадов напряжения. Инверторные альтернаторы отлично подходят для питания таких потребителей, которые нуждаются только в номинальном напряжении.

Устанавливается инверторная система управления на синхронный альтернатор и действует в три ступени: производит напряжение с частотой 20 Гц; затем из него формирует постоянный ток 12 В; далее постоянный ток преобразуется в переменный номинальный, имеющий частоту 50 Гц.

Инверторные генераторы делятся на три типа по импульсному напряжению на выходе:

  • Для самых дешевых моделей характерен прямоугольный импульс. Такие модели могут питать лишь строительные электроинструменты. Такой тип инверторов уже почти не продается, так как он имеет малую популярность и очень ограниченные возможности.
  • Генераторы средней ценовой зоны могут обеспечить трапециевидный импульс. Это позволяет им питать довольно сложные бытовые электроприборы, такие как холодильник. Но для наиболее чувствительной техники такое качество напряжения часто оказывается недостаточным.
  • При синусоидальном импульсе создаются самые лучшие условия для работы любых приборов – от самых простых до самых сложных. Синусоидальное напряжение имеет стабильные характеристики и точно соответствует всем параметрам электричества, которое поставляется центральными электросетями. Стоимость подобных инверторов гораздо выше, чем у двух других типов.
    • гораздо меньший вес и размеры, если сравнивать с простыми генераторами такой же мощности;
    • меньшая шумность во время работы, которая достигается за счет того, что изменяется скорость вращения ротора;
    • очень малый расход топлива, который достигается с помощью электронного управления процессом выработки электроэнергии. Генератором производится такое количество энергии, которое требуется в данный момент всем потребителям, а его производительность уменьшается или возрастает при соответственном уменьшении или увеличении числа потребителей;
    • так как в их основе лежит синхронный альтернатор, инверторы могут кратковременно снабжать высоким пусковым током энергоемкое оборудование. К тому же, у некоторых моделей генераторов-инверторов есть функция «режим перегрузки», при котором инвертор может производить мощности на 50% больше, чем номинальная. Но этот режим может действовать примерно 20-30 минут;
    • хорошая наработка на отказ – около 3 тысяч часов.
    • максимальное время непрерывной работы составляет 8 часов;
    • имеют более высокую стоимость по сравнению с не инверторными аналогами такой же мощности;
    • довольно чувствительный к температурным перепадам электронный блок управления, а его ремонт достаточно дорог;
    • максимальная мощность у генераторов подобного типа – 7,2 кВт, а моделей, имеющих большую мощность, нет.

    Все рассмотренные выше типы генераторов, кроме инверторных, могут применяться не только в маломощных бытовых моделях электростанций, но и в крупных генераторных системах, которые вырабатывают мегаватты электроэнергии.

    Фанера – это очень популярный материал для ремонта, который отличается качеством, удобством применения и отличными…

    На прилавках специализированных магазинов сегодня представлен широкий ассортимент дверных замков. Они различаются не только способами…

    Мягкая мебель требует качественного и ответственного выбора. Особенно это касается дивана, так как он эксплуатируется…

    Для напольного покрытия нужно выбирать только лучшие материалы. Если вы ищите действительно качественный материал, то…

    Альтернатор генератора: синхронный (щеточный) или асинхронный (бесщеточный) – принцип работы и особенности

    Выбор генератора всегда был не самым простым вопросом и не так уж редко даже те, кто не понаслышке был знаком с такого рода оборудованием сталкивался с проблемами при выборе и уж что говорить о неподготовленном потребителе.

    Существует множество аспектов при выборе генератора для лома или же для промышленного применения, все эти аспекты необходимо знать и в равной степени уделять им внимание для формирования верного выбора агрегата, чтобы он мог полностью удовлетворить Вас своей работой.

    Сегодня мы будет говорить о том, чтобы верно подобрать генератор исходя от того, какой тип альтернатора на него установлен, для того, чтобы выбранный Вами бензиновый генератор обеспечивал Вас стабильным напряжением и не имел сбоев в своей работе. На первый взгляд вопрос очень сложный, но все не так страшно как кажется, выбор будет колебаться между всего двумя видами генераторов, синхронный, то есть щеточный, или асинхронный, бесщеточный альтернатор. Сегодня чаще всего покупаются модели именно с синхронным альтернатором, и почему Вы поймете далее. Надеемся, что сможем как можно лучше посвятить Вас в этот вопрос данной статьей.

    Все об альтернаторе

    Для начала стоит сказать немного о самом названии, в самом начале, когда технология, служащая для выработки электрического тока так и называлась, альтернатор, позже его стали называть генератор, весь, и альтернатор и двигатель и другие его части в сборе, это название проще и отражает саму суть работы такого агрегата – преобразование одного вида энергии в другой.

    Что же касается самого альтернатора, то можно с полной уверенностью сказать что именно он является самой важной частью в любом генераторе, ведь именно от отвечает за самую важную работу этого агрегата, а именно преобразование кинетической работы, продуцируемой вращением вала двигателя в электрический ток переменного типа. Состоит альтернатор из подвижной и неподвижной части, как и любой электродвигатель, из статора и ротора.

    Вращение в альтернаторе производится за счет электродвижущей силы, а для возникновения оной необходимо возбудить магнитное поле на обмотке. В этом плане между альтернаторами разнице нет, разница лишь в том, в какой способ электромагнитное поле передается на а обмотку статора, а именно на синхронные и асинхронные. В конструктивном плане разница в том, что синхронный альтернатор имеет обмотку на роторе, в то время как асинхронный не имеет ее и способы передачи соответственно у них разные.

    Если не углубляться в теорию и рассмотреть строение альтернаторов, то коротко говоря у синхронного альтернатора более сложное строение за счет наличия и щеток, и обмоток на роторе и статоре, а асинхронный по конструкции более простой по конструкции. Считается, что последний менее надежен и менее вынослив, но это еще не делает его хуже, чем первый, все зависит от того, в каких условиях применяется генератор, есть множество факторов, которые могут поменять их местами или уровнять.

    Достоинства синхронного альтернатора

    Есть разница между тем, какой обмоткой будет обладать Ваш альтернатор, если же Вы хотите купить дизельный генератор для редких включений, и Вы не намерены подавать на него слишком большую нагрузку, то есть смысл сэкономить деньги и купить алюминиевый тип, если же работать генератор будет часто и должен будет выдерживать достаточно высокую нагрузку, то стоит подумать о медной обмотке. Альтернатор с медной обмоткой будет давать максимально качественный ток на выходе. Важная часть синхронного альтернатора – это щетки, именно они отвечают за снятие тока со статора на ротор. Главное преимущество такого альтернатора – это возможность выдерживать пиковые нагрузки и кратковременные перепады и выдавать качественное электричество на выходе, что и делает его столь востребованным. Также стоит отметить, что только с таким генератором будет совместима система AVR. Синхронный генератор будет более правильным выбором для работы в бытовых условиях, для запитки дома или другого объекта с чувствительной к перепадам технике. Стоит отметить и высокую стоимость такого оборудования, такой генератор будет стоить дороже генератора с асинхронным альтернатором.

    Недостатки синхронного альтернатора

    Главным недостатком синхронного альтернатора можно назвать то, что он требует достаточно тщательного технического обслуживания. Щетки необходимо периодически заменять, график замены напрямую зависит от того, какие щетки установлены на альтернатор, угольные изнашиваются быстрее, медно-графитовые изнашиваются дольше. Помимо того, что у щеточного узла есть такой расходный материал как щетки, требующие периодической замены, сам альтернатор греется из-за трения щеток о ротор, и поэтому требует наличия охлаждения и тут есть побочный эффект.

    Для охлаждения двигателя применяется вентилятор, который всасывает воздух и охлаждает обмотку, а вместе с воздухом он тянет и пыль, грязь и даже влагу. Более дорогие модели имеют достаточно высокий класс защиты для того, чтобы оградить альтернатор от влаги и пыли, но полностью защититься невозможно.

    Преимущества асинхронного альтернатора

    Преимущество асинхронного альтернатора заключается в том, что он имеет более простую конструкцию, а с этим и стоимость его меньше. Для движения подвижной части не требуется щетки для снятия электричества, достаточно магнитного поля и конденсаторов. Стоит отметить высокую степень защиты и отсутствие необходимости в сервисном обслуживании. Так как такой альтернатор нагревается намного меньше синхронного, отпадает необходимость в охлаждении, благодаря чему его конструкция более уплотненная, что позволило предотвратить попадание пыли, грязи и влаги внутрь альтернатора. Это делает его долговечным и надежным. Вес и физические размеры асинхронного альтернатора также намного меньше, чем у синхронного, так что и сам инверторный генератор компактнее. Также ощутимым преимуществом такого генератора будет в том, что его альтернатору не страшны короткие замыкания, что делает его хорошим вариантом для работы со сварочным оборудованием.

    Недостатки асинхронного альтернатора

    Помимо положительных сторон у него также есть и отрицательные стороны, которые заключаются в том, что выходящее напряжение не самого высокого качества, оно может скакать, а так как этот тип альтернатора несовместим с работой AVR, это может существенно отразится на его работе в бытовых условиях, например для запитки дома. Стоит отметить, что низкий уровень качества тока и скачки напряжения на выходе у асинхронного генератора вызвано тем, что он плохо переносит стартовые пиковые нагрузки от аппретуры, подключаемой к нему, и это может вызвать плачевные последствия для техники, очень чувствительной к перепадам напряжения, например компьютеры, телефоны и другая электроника.

    Помните, что не все асинхронные генераторы имеют очень большие скачки напряжения на выходе, хороший проверенный бренд всегда будет устанавливать на свой генератор только самый надежный двигатель, который будет поддерживать постоянное число оборотов при скачках нагрузки, обеспечивая минимальные отклонения от нормы в работе генератора.

    Подведение итогов, какой альтернатор выбрать: синхронный или асинхронный

    При выборе между синхронным и асинхронным альтернатором стоит отталкиваться от того, в каких условиях будет применяться генератор и какие цели будут перед ним стоять и уже от этого отталкиваться при выборе.

    Для того чтобы обеспечить свой дом или дачу стабильным электричеством, без перепадов и резких скачков, то стоит конечно же купить генератор синхронный, или щеточный, так как он будет давать на выходе ровное напряжение и качественный ток, что очень важно при подключении чувствительной аппретуры. Также такой генератор пригоден для работы с медицинским оборудованием, лабораторным или офисным оборудованием. Для всех этих целей старайтесь покупать модели с функцией AVR.

    Если же главная цель генератора – это строительные работы на открытом воздухе, где большая загрязненность, пыль и влага, то стоит купить генератор с асинхронным альтернатором, который имеет большую устойчивость ко всем этим факторам. К тому же он пригоден для работы со сварочным оборудованием, так как исключен риск короткого замыкания при работе такого оборудования.

    Так же у нас на сайте Вы сможете найти большой выбор Бензиновый генератор AGT или Бензиновый генератор Iron Angel

  • Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий