Система генератор — двигатель или система Леонардо. Двигатель для генератора
Генератор и двигатель — чем они отличаются
Все электрические машины функционируют в соответствии с законом электромагнитной индукции, а также с законом взаимодействия проводника с током и магнитного поля.
Электрические машины по типу питания подразделяются на машины постоянного и переменного тока. Постоянный ток создается за счет источников бесперебойного питания. Для машин постоянного тока характерно свойство обратимости. Это означает, что они способны работать как в двигательном, так и в генераторном режиме. Данное обстоятельство можно объяснить с точки зрения аналогичных явлений в работе обеих машин. Более детально конструктивные особенности двигателя и генератора рассмотрим далее.
Двигатель
Двигатель предназначен для преобразования электрической энергии в механическую. В промышленном производстве двигатели применяются в качестве приводов на станках и прочих механизмах, являющихся частью технологических процессов. Также двигатели используются в бытовых приборах, к примеру, в стиральной машине.
Электродвигатель постоянного тока
При нахождении в магнитном поле проводника в виде замкнутой рамки, силы, которые приложены к рамке, приведут данный проводник к вращению. В таком случае, речь будет идти о простейшем двигателе.
Как было указано ранее, работа двигателя постоянного тока осуществляется от источников бесперебойного питания, к примеру, от аккумуляторной батареи, блока питания. У двигателя имеется обмотка возбуждения. В зависимости от ее подключения, различают двигатели с независимым и самовозбуждением, которое, в свою очередь, может быть последовательным, параллельным и смешанным.
Подключение двигателя переменного тока производится от электрической сети. Исходя из принципа работы, двигатели подразделяются на синхронные и асинхронные.
Асинхронный двигатель
Главным отличием синхронного двигателя является наличие обмотки на вращающемся роторе, а также имеющийся щеточный механизм, служащий для подведения тока на обмотки. Вращение ротора осуществляется синхронно вращению магнитного поля статора. Отсюда двигатель имеет такое название.
В асинхронном двигателе важным условием является то, что вращение ротора должно быть медленнее вращения магнитного поля. При несоблюдении данного требования наведение электродвижущей силы и возникновение электротока в роторе оказывается невозможным.
Асинхронные двигатели применяются чаще, однако у них имеется один значительный недостаток – без изменения частоты тока невозможно регулирование скорости вращения вала. Данное условие не позволяет достичь вращения с постоянной частотой. Также значительным недостатком является ограничение по максимальной скорости вращения (3000 об./мин.).
В случаях необходимости достижения постоянной скорости вращения вала, возможности ее регулирования, а также достижения скорости вращения, превышающей максимально возможную для асинхронных двигателей, применяют синхронные двигатели.
Генератор
Проводник, перемещаясь между двумя магнитными полюсами, способствует возникновению электродвижущей силы. Когда проводник замыкают, то при воздействии электродвижущей силы в нем возникает ток. На данном явлении основывается действие электрического генератора.
Генератор переменного тока
Генератор способен вырабатывать электрическую энергию из тепловой или химической энергии. Однако наиболее широкое распространение получили генераторы, преобразующие механическую энергию в электрическую.
Основные составные элементы генератора постоянного тока:
- Якорь, выступающий в качестве ротора.
- Статор, на котором располагается катушка возбуждения.
- Корпус.
- Магнитные полюса.
- Коллекторный узел и щетки.
Генераторы постоянного тока используются не так часто. Основные сферы их применения: электрический транспорт, сварочные инверторы, а также ветроустановки.
Генератор постоянного тока
Генератор переменного тока имеет схожую конструкцию с генератором постоянного тока, но отличается строением коллекторного узла и обмотками на роторе.
Схема генератора переменного тока
Так же как и в случае с двигателями, генераторы могут быть синхронными и асинхронными. Разница между данными генераторами заключается в строении ротора. У синхронного генератора катушки индуктивности расположены на роторе, а у асинхронного генератора для расположения обмотки на валу имеются специальные пазы.
Синхронные генераторы применяют, когда необходима выдача тока с высокой пусковой мощностью на короткий промежуток времени, с превышением номинальной. Применение асинхронных генераторов больше предусмотрено в быту, для энергетического снабжения бытовых приборов, а также для освещения, так как электрическая энергия, вырабатывается практически без искажений.
Чем отличается генератор от двигателя?
Подводя итог, важно отметить, что функционирование двигателей и генераторов основано на общем принципе электромагнитной индукции. Конструкция данных электрических машин аналогична, однако имеется различие в конфигурации ротора.
Главным же отличием является функциональное назначение генератора и двигателя: двигатель вырабатывает механическую энергию, потребляя электрическую, а генератор наоборот вырабатывает электрическую энергию, потребляя механическую, либо другой вид энергии.
vchemraznica.ru
Двигатели для бензогенераторов, ремонт и обслуживание
Бензиновый генератор служит постоянным или временным источником электричества и нуждается в регулярном правильном обслуживании. Установка преобразует механическую энергию в электрическую благодаря явлению так называемой электромагнитной индукции. Она состоит из двух- или четырехтактного мотора, генератора и вспомогательных систем: стартер, топливный бак, глушитель, воздушный фильтр. Ремонт бензогенераторов может понадобиться при выходе из строя отдельных элементов, естественном износе двигателя или генератора, неправильном обслуживании.
Разновидности и особенности бензогенераторов
Бензогенераторы Honda, Yamaha, Matari, Makita, Geko, SDMO, Gesan и другие бывают рамными и переносными. Они классифицируются по 10 основным параметрам:
1) Тип мотора
Двухтактный устанавливается на генераторы малой мощности, славится экономичностью, легким пуском и простой эксплуатации. Четырехтактный двигатель монтируется на установки мощностью от 1 до 15 кВА, выдерживает серьезные нагрузки и до 8 часов ежедневной бесперебойной работы. Количество оборотов ДВС для всех бензиновых станций – 3 тысячи оборотов в минуту.
2) Мощность
- До 1 кВт.
- До 4 кВт.
- 5–10 кВт.
- Свыше 10 кВт.
Производители бензогенераторов указывают мощность в кВА, которая является максимальной, но не долгосрочной. Чтобы узнать номинальную мощность, принимают во внимание коэффициент мощности.
3) Ресурс и длительность бесперебойного функционирования
Выносливее однозначно четырехтактные моторы. Хотя ресурс зависит от используемых при изготовлении ГБЦ материалов. Например, если блок цилиндра изготовлен из алюминия, ресурс составляет порядка 500 часов. Мотор с цилиндрами из чугуна и боковыми клапанами выдерживает до 1500 часов. Если цилиндры отлиты из чугуна, клапаны расположены сверху и применяется маслоподача под давлением, ресурс – 3000 часов. Правильное обслуживание бензогенераторов и качественное топливо ощутимо увеличивают ресурс.
4) Система охлаждения (жидкостная и воздушная)
На бытовых генераторах малой мощности для охлаждения используется воздух. Жидкости, масло или вода, используются для дизель-генераторов мощностью от 5 кВт.
5) Тип пуска
- Механический стартер – надежный и неприхотливый.
- Электростартер – удобный в использовании.
- Автоматизированная система с контроллером.
6) Напряжение
Зависит от фазности, бывают одно- и трехфазные установки на 220 или 380 В. К первым подключаются исключительно однофазные потребители. К трехфазным электростанциям подключаются любые приборы, но к фазе разрешено подсоединять потребители суммарной мощностью не более 30% от номинальной мощности самого генератора.
7) Шумность (как правило, варьируется от 55 до 72 дБ)
Бензиновые станции работают тише дизельных, разница в уровне шума может достигать 30 Дб. Но их все равно желательно звукоизолировать с помощью дополнительного кожуха.
8) Коэффициент полезного действия
Колеблется от 0,18 до 0,24.
9) Частота тока
Согласно отечественным стандартам, частота тока должна быть 50 Гц; в Японии, США и Канаде – 60 Гц.
10) Конструктивное исполнение
Существуют синхронные и асинхронные генераторы. В последних ЭДС возбуждается за счет остаточной намагниченности, поэтому корпус закрыт и надежно защищен от влаги и пыли. В синхронных генераторах ток подается на обмотки якоря.
Преимущества и недостатки бензогенераторов
Среди основных плюсов дешевизна, конструктивная простота, компактность, легкость и долговечность. При правильном обслуживании бензогенераторов они без проблем эксплуатируются в течение 10 лет. К тому же с легкостью запускаются при сильных морозах – до -20°C. Расход топлива у бензогенераторов больше, чем у дизельных установок. А ресурс в несколько раз ниже: они редко выдерживают свыше 6000 часов работы до капитального ремонта.
Ремонт двигателей бензогенераторов и другие типичные поломки
- Не заводится (проблемы с запуском могут быть вызваны абсолютно разными причинами, важно убедиться в наличии искры, проверить АКБ, топливо и воздушный фильтр).
- Бензогенератор быстро глохнет (это может быть вызвано засорением карбюратора, нагаром, сорванной шпонкой маховика, поломкой датчика уровня масла).
- Сильная дымность и жор масла (налицо признаки износа поршневой, но ограничиться заменой поршня, колец и цилиндра не получится, придется заменить весь корпус мотора, ведь, по сути, он играет роль цилиндра поршневой группы; такие неисправности зачастую провоцирует загрязненный воздушный фильтр).
- Мотор функционирует только в определенном диапазоне оборотов (проблемы с автоматическим регулятором оборотов).
- Генератор не выдает электроток, хотя ДВС работает нормально (поломка в блоке АВР, нарушена целостность обмоток статора).
Обслуживание бензогенераторов
Главные причины поломки: низкокачественное топливо и масло, постоянные перегрузки. Плохой бензин образует смолистые вещества, которые забивают карбюратор и топливный фильтр. Постепенно проблема усугубляется: станция начинает работать с перебоями, глохнет и трудно заводится.
Рекомендуем строго придерживаться регламента завода-изготовителя. В особенности это касается бензогенераторов Хонда, Ямаха, Макита, которые требовательны к качеству топлива.
Чтобы избежать дорогостоящего ремонта, предлагаем использовать RVS-Master. РВС восстанавливает основные показатели мотора до номинальных значений, без нарушения штатного эксплуатационного режима.
В составе есть серпентиниты, катализаторы и другие компоненты, которые сначала очищают поверхность трения, а затем формируют слой металлокерамики: атомы железа замещаются атомами магния.
Благодаря применению составов GA3, GA4, GA6 для восстановления четырехтактных двигателей бензиновых генераторов или Strock Engine для двухтактных, можно добиться снижения расхода масла и топлива, устранить вибрацию и шум, восстановить компрессию, облегчить запуск, увеличить ресурс. Вместе с ремонтным составом есть смысл применять присадку в бензин – FueleXx. Она очистит камеру сгорания, раскоксует поршневые кольца, оптимизирует процессы горения, увеличит срок службы масла и самого агрегата.
rvsmaster.ru
Система генератор двигатель постоянного тока
Ранее наиболее доступным источником электрической энергии были сети постоянного тока неизменного напряжения. Такие системы обычно ограничивались крупными промышленными городами. Соответственно промышленность в качестве приводных электродвигателей использовала только машины постоянного тока.
Регулирование скорости вращения таких машин осуществлялось по потоку возбуждения. Это вызывало большое количество проблем, связанных с коммутацией и соответственно скорым выходом из строя коллекторного узла. Это обуславливалось тем, что ток якоря существенно больше тока возбуждения и его регулирование (тогда в качестве регулирующего устройства применялись резисторы) вызывало большие потери мощности, а также тем, что процессы коммутации в коллекторном узле на то время были очень плохо изучены. Поэтому большинство таких электродвигателей работало без регулирования параметров. Схема установки:
Но с развитием промышленных технологий автоматически росли и требования к электроприводам, все больше исследований проводилось в этой области. Значительных успехов при решении проблем процессов коммутации достигли благодаря новым конструкциям обмоток дополнительных и главных полюсов. Но это не решало проблему управления двигателем постоянного тока.
Довольно большим прорывом в области данного рода электропривода стало появление на свет в 1890-е годы системы генератор – двигатель или системы Леонардо. Схема показана ниже:
В данной системе питание якоря электродвигателя производится напрямую от генератора без каких либо преобразовательных устройств. Приводной двигатель генератора вращается с постоянной скорость ω = const. Регулирование выходного напряжения генератора производится изменением потока возбуждения генератора, при этом не возникает проблем в коммутирующем узле (коллекторе). Это связано с тем, что коэффициент пульсаций генератор и двигателя как правило не отличаются или отличаются не существенно. Данная система позволяет регулировать напряжения якоря двигателя от 0 до Umax.
Если двигатель работает с постоянной мощностью Р = const, то регулируют только ток возбуждения машины, а если с постоянным моментом М = const, то регулируют только напряжение и ток якоря. Включения электроприводов по такой схеме впервые обеспечило широкий диапазон и большую точность (на то время) регулирования координат при этом процессы коммутации происходят довольно надежно. Характеристики такой системы:
Также прогресс не обходил и машины переменного тока и системы производства, распределения и преобразования электрической энергии переменного напряжения. Усовершенствованные двигатели переменного напряжения стали активно применяться на производстве в качестве нерегулируемых электроприводов. Они привлекали проектировщиков все больше и больше своей простотой, относительно невысокой стоимость и меньшими (в сравнении с машинами постоянного напряжения) массогабаритными показателями. На строящихся заводах активно внедрялись системы электроснабжения переменного тока. Предприятия работающие на постоянном токе впоследствии были переведены на переменный. Впоследствии в качестве приводных двигателей для систем генератор – двигатель стали использовать машины переменного напряжения. Схема показана ниже:
В начале своего развития система генератор – двигатель не имела какого-то особенного конструктивного облика. Установка, сборка и монтаж производились в соответствии с предоставляемыми производственными площадями. В начале 1940 – х начали появляться модульные конструкции системы генератор – двигатель. Регулирующую аппаратуру, приводной двигатель и генератор стали объединять в общие блоки управления электроприводом.
Установка генератор – двигатель обладает следующими достоинствами:
- Отсутствие пульсаций якорного тока;
- Большие кратковременные перегрузки;
- Регулирование скорости в обеих направления в любом допустимом диапазоне;
- Рекуперация энергии в сеть при генераторном режиме работы электродвигателя;
Также есть и недостатки:
- Очень высокие капитальные затраты;
- Большие массогабаритные показатели;
- Необходимость смазки вращающихся частей и их проверка;
- При выходе из строя длительное время ремонта;
- Очень низкий КПД, не выше 80%;
elenergi.ru
Как выбрать двигатель для генератора
Главная >
Полезно знать >
Сердце любого генератора — двигатель. От его способности эффективно превращать энергию сгорающего жидкого топлива в электроэнергию зависит не только количество вырабатываемого электричества, но и экономическая эффективность оборудования. Важнейшим показателем является ресурс.
Заявленный срок службы генераторной установке выше моторесурса его двигателя. В связи с этим определяющим является именно срок работы мотора. Профессиональные бензиновые двигатели с высококачественной комплектацией имеют моторесурс (продолжительность безостановочной работы на отказ) порядка 3-5 тысяч часов. Более простые бензиновые двигатели, такие как в генераторах ayerbe обеспечивают около 500 часов. Дизельные модели имеют более продолжительный моторесурс, чем бензиновые.
Потребление топлива значительно меньшее, да и само топливо дешевле бензина. Но за все эти блага покупатели платят в 1,5-2 раза дороже, чем за бензиновые той же мощности. Дизельные генераторы уместнее использовать в случае использования в качестве основного источника бесперебойного электропитания длительного использования. Также они могут иметь мощность, превышающую 10-12 кВА.
Подбор высококлассного оборудования заключается фактически в выборе двигателя. По внешним признакам это довольно сложно. Различное исполнение клапанов имеет различное значение для мощности агрегата. Наиболее распространенное исполнение - с верхним расположением. Этот способ дает прирост в производительности около 30%. Некоторые производители укомплектовывают генераторы топливным баком повышенной емкости. Это свидетельствует о продолжительном ресурсе и длительном времени работы.
Работая с нами, Вы получаете возможность выбрать оптимальный вариант благодаря наличию большого количества товаров мировых производителей. Мы работаем с такими известными компаниями как:
www.energoexpo.ru
