Vše o elektrocentrálách

Znát vše o elektrických generátorech je nutné nejen pro inženýry, vedoucí výroby a různé manažery, jak se obvykle věří. Znalost principu činnosti generátoru elektrického proudu je základní obecnou kulturní znalostí moderního světa. Pochopení typů generátorů, z čeho se skládají, jak vybrat zařízení, může výrazně zlepšit váš vlastní život a zaručit pohodlí i při náhlém výpadku proudu.

Není možné přesně říci, kteří specialisté vynalezli generátor elektřiny - mnoho inženýrů a elektrotechniků na něm pracovalo desítky let. Práce na takové technice pokračují i ​​v 21. století, kdy, jak by se zdálo, již nelze nic zásadního dodat. Rozhodujícím krokem k vytvoření generátoru byl objev interakce elektrického pole a magnetické střelky v roce 1820. Postupně se podařilo zjistit, že elektrický proud se získává pouze v pohybujícím se magnetickém poli nebo když se v něm pohybuje vodič. Čest z takového objevu sdílí Anjos Yedlik (Rakousko, 1827) a Michael Faraday (Anglie, 1831).

Přestože prvním byl maďarský vědec, mnohem slavnější bylo úsilí jeho britského kolegy. Byl to on, kdo důkladně a komplexně zkoumal elektromagnetickou indukci, a nejen se snažil vytvořit konkrétní mechanismus. Navíc Yedlik mohl přejít od prototypů k plnohodnotnému dynamostroji až v 50. letech 19. století. Ale Michael Faraday vytvořil generátor elektřiny (ačkoli stále nedokonalý) již v roce 1831. Stroje Dynamo byly historicky prvním typem, ale kvůli velikosti a složitosti komutace opustily scénu.

Ale archaické nevolnictví neumožnilo využít slibného vývoje a brzy nezvratně připadly přednosti průmyslově vyspělým státům. Do roku 1851 byly všechny generátory vyráběny pouze s permanentními magnety, v dalších 16 letech bylo možné zvýšit výkon díky jednoduchým elektromagnetům. V letech 1866-1867 představilo několik vývojářů najednou elektrické stroje se samobuzenými magnety.

Generátor belgicko-francouzského vynálezce Zenoba Gramma, postavený v roce 1870, se nejprve začal široce používat pro průmyslové účely. Jakmile přišel dieselový motor, neznámý vývojář přišel na to, jak jej použít jako pohon generátoru. Již ve 20. letech 20. století se dieselové generátory začaly aktivně využívat v průmyslu. Výzkum fyziků ve 40. letech vedl k vytvoření magnetohydrodynamických generátorů. Ale takové systémy mohou být použity výhradně ve velkých elektrárnách, neexistují žádné vyhlídky pro jejich domácí použití.

Jakýkoli elektrický generátor převádí mechanický impuls na elektrický proud. Získává se kroucením cívky drátu umístěné v magnetickém poli. Cívka je rozdělena na dvě hlavní části: pevně upevněný magnet a drátěný rám. Oba konce cívek jsou mechanicky spojeny sběracím kroužkem posuvným po uhlíkovém kartáčku. Tento kartáč vede elektrický proud.

Z principu činnosti generátoru také vyplývá, že impuls generovaný rotující částí jde do vnitřního kontaktního kroužku. To se děje přesně v okamžiku, kdy část rámu prochází poblíž severního okraje magnetu. Zdroj střídavého proudu většinou funguje na principu tzv. generace silného proudu.

Začne působit při spuštění zapalovacího systému. V tomto okamžiku se proud přes sběrací kroužky přesune do sestavy kartáče a do budícího systému. Tam vytváří magnetické pole. Rotor připojený ke klikovému hřídeli generuje elektromagnetické oscilace. Na převíjecí svorce je generován střídavý indukovaný proud. Frekvence kroucení samobuzeného generátoru se zvýší na určitou úroveň a poté se spustí usměrňovač.

Přestože základním principem generování proudu je interakce magnetického pole, rotoru a statoru, různé zdroje mechanické energie mohou otáčet pohyblivou částí. Oni mohou být:

• tekoucí voda;

• horká pára;

• vítr;

• vnitřní spalovací motory.

Synchronní typ generátoru se vyznačuje shodou torzních frekvencí statorů a rotorů. Jako rotor je použit permanentní magnet. Když je zařízení spuštěno, rotor začne generovat slabé pole. Jakmile se otáčky zvýší, začne se generovat velká elektrická síla. Impuls prochází regulátorem napětí a je odeslán do elektrické sítě.

Asynchronní modely nepřetržitě běží ve zpomalovacím režimu. Rotor se otáčí v předstihu a jeho orientace se shoduje s orientací magnetického pole generovaného statorem. Rotory mohou být buď ve fázi, nebo ve verzi s veverkou.

Magnetické pole v asynchronních zařízeních nelze upravit. Proto jsou frekvence a proud proudu určeny přímo počtem závitů přístroje. V posledních desetiletích hrají významnou roli elektrochemické generátory, které generují proud na bázi vodíku. Pokoušejí se o uplatnění v autech, nicméně zatím se nepodařilo vytěsnit spalovací motor. Jiná verze generátoru - solární baterie funguje pomocí fotoelektrického jevu.

Extrémně autonomní typ - jedná se o ruční elektrárny. V nich je mechanický pohyb získán díky svalové síle operátora. Samozřejmě, není třeba počítat s vysokou produktivitou a dlouhodobým provozem. Ale můžete s jistotou získat proud v každé situaci, kdy nemůžete používat ani palivo, ani větrnou nebo vodní energii. Proto mohou být takové generátory součástí nouzových sad v letadlech, používané v nouzových případech expedicemi, armádou a tak dále. Podmíněně autonomní elektromagnetická zařízení - na benzínový pohon.

Existují jednofázové a třífázové zařízení. V domech a bytech je třífázové napájení vyžadováno jen zřídka. Výjimkou jsou staré motory, topná tělesa do sauny a podobná zařízení.

Jednoduché pravidlo říká: pokud síť spotřebovává 20 kW nebo méně, nemá tři fáze smysl.

Hlavní používaná zařízení jsou navržena pro nepřetržitý provoz. Obvykle jezdí na naftu, i když existují výjimky. Takové zařízení může poskytovat nepřetržité napájení a je to právě to, co je instalováno ve velkých elektrárnách a tepelných elektrárnách. Modely záložních generátorů jsou určeny pro nouzové situace (když je náhle přerušeno napájení).Práce také někdy probíhá bez přerušení, ale jen několik hodin.

Generátory pro domácí použití jsou prezentovány v široké škále. Téměř všechny poskytují jednofázový proud. Normální hodnoty jsou 220 V, 50 Hz. Nejvýkonnější domácí přístroje se dokonce používají ke svařování, stejně jako k napájení malých dílen a autoservisů.

Pro výrobní účely jsou zapotřebí výkonné stacionární elektrické generátory. Používají se také pro:

• velké stavební projekty;

• mikrooblasti;

• pevné chatové osady;

• přístavy;

• železniční stanice;

• nemocnice;

• vzdělávací instituce;

• kancelářská centra.

Systémy poháněné větrem nebo proudící vodou se vyskytují pouze ve více či méně velkých elektrárnách. Není tak snadné je používat v terénních (turistických) podmínkách a dokonce ani jen doma. To platí zejména pro hydrogenerátory. Pokud jde o tepelné elektrárny pro soukromé použití, téměř vždy běží na benzín a vydávají omezený výkon, zařízení výkonnější než 20 kW lze nalézt zřídka. Obvykle používají benzín AI-92, použití AI-76 a AI-95 je možné jen příležitostně a i tak se nedoporučuje.

Zařízení na motorovou naftu někdy produkují až 3 MW proudu. Dodají energii i velké rekreační vesnici s garážemi a podobnou infrastrukturou.

I relativně slabé modely jsou vhodné pro napájení svařovacích strojů.

Moderní elektrické generátory vyrobené v Rusku sebevědomě vyzývají zahraniční produkty. Nejoblíbenější značky jsou:

• "Svarog";

• "Ráže";

• Energomash;

• Energo.

Řada ruských dodavatelů zahrnuje jak verze pro domácnost s výkonem 1000-2000 W, tak seriózní poloprůmyslové vzorky s výkonem až 5000 W. Konečně existují ještě výrazně výkonnější modely, které pomohou stavitelům a organizátorům výroby. Řada generátorů vyráběných v Ruské federaci je vybavena pokročilou řídicí a monitorovací elektronikou, která hlídá technické parametry. Existují však i jednodušší verze – které jsou ve ztížených podmínkách mnohem stabilnější. A konečně, produkty ruských firem budou určitě dostupné spotřebitelům.

Nejvyšší výkon dosahuje 2200 wattů. Provozní napětí - předpokládané 220 V.

Vynikající generátory dodává i francouzská společnost SDMO. Obecně patří ke světové špičce ve výrobě elektrických generátorů různých typů a kapacit. Snadno najdete benzinovou elektrárnu SDMO, která dokáže vyřešit téměř jakýkoli myslitelný úkol. Nabízejí atraktivní výkon. Sortiment francouzského koncernu zahrnuje modely se speciálními rámy, které tlumí vibrace. Vybaveno špičkovými elektronickými součástkami.

Model K10M na sebe strhává pozornost. Poskytuje napětí 230 V a ovládá se z dálkového ovladače. K dispozici je výkonový jistič, schopnost pracovat při - 30 stupních. Na rámu je instalován antivibrační systém. Nechybí ani 12V nabíjecí generátor.

Konkurenční společnost Caiman vstoupila na ruský trh relativně nedávno. Přednosti svých produktů se jí však již podařilo předvést co nejpřesvědčivěji. Jeho modely jsou navrženy pro minimální hluk a lze je bezpečně instalovat i uvnitř domu. Všechny generátory této značky splňují nejvyšší ekologické standardy.Sortiment Caiman samozřejmě zahrnuje přístroje různých kapacit a velikostí.

Filtr zajišťuje spuštění generátoru i v extrémně prašných místech. Automatizace zajistí, že startování bez oleje není možné. Za zmínku také stojí:

• pár vývodů chráněných před vlhkostí;

• záruka výdrže baterie až 210 minut;

• promyšlené chladicí zařízení;

• vynikající bezkartáčový systém, který nevyžaduje sofistikovanou údržbu.

Německý výrobce Endress zaujímá na trhu velmi dobré postavení. V samotném Německu, které již mnohé vypovídá, jsou jeho přístroje mimořádně oblíbené. Společnost aktivně využívá pokročilá komplexní řešení. Stejně jako u předchozích dodavatelů sortiment zahrnuje celou škálu možností napájení. Výkon hlavní části modelů se pohybuje od 1500 do 9000 W. Téměř všechna zařízení Endress jsou schopna dodávat 220 a 380 V.

Dobrým příkladem je ESE 404 YS Diesel. Tato verze je ceněna pro svou spolehlivost a nízkou spotřebu paliva. Výkon zařízení dosahuje 3,9 kVA. Jmenovité napětí jednofázového generátoru je 230 V. Elektrické krytí IP23.

Když už jsme u německých dodavatelů, bylo by hloupé ignorovat další oblíbenou značku – Fubag. Jeho elektrocentrály nejsou svou kvalitou horší než alespoň slavnější svařovací zařízení. Specialisté Fubag se starají nejen o technické vlastnosti, ale také o originální design, který usnadňuje servis. Generátory této značky formálně patří do profesionální kategorie. Neméně úspěšně se však používají i v soukromém sektoru.

Konstruktéři se postarali o ochranu proti přetížení, úroveň elektrického odporu je IP23. Čtyřválcová zástavba poskytuje proud 54 A. Při zátěži 75 % bude zařízení pracovat až 10 hodin.

Ruští spotřebitelé již dlouho oceňují výhody generátorů energie značky Resanta. Jsou chváleni za:

• high-tech detaily;

• snadnost obsluhy;

• vynikající poměr hmotnosti a výkonu;

• stabilita výstupního napětí.

V sortimentu vyniká model BG 4000 R, který jezdí na benzín. Výkon - 3 kW, třída paliva - AI-92. Systém synchronního kartáčování funguje bezchybně, informace uživateli přináší displej. Klíč na zapalovací svíčky, knoflík jsou součástí sady. Ve skutečnosti se výroba provádí v Číně.

Mezi čínskými firmami příznivě vyniká značka ELITECH. U nás je znám od roku 2008. Takové generátory jsou nejen vysoce kvalitní, ale také nenáročné a všestranné. Produkty ELITECH využívají nejnovější technologie, a proto se společnosti podařilo odsunout mnoho bývalých lídrů trhu stranou. Plynové generátory této společnosti se vyznačují kombinovaným startem, mohou být vyrobeny ve stacionární nebo mobilní formě.

Příkladem jednoduchého domácího generátoru je BES 950 R. S objemem nádrže 4,4 litru poskytuje proud 2,8 A. Start probíhá v manuálním režimu. Automatizace sleduje hladinu oleje a podle potřeby zařízení vypíná. Dvoudobý motor s horním ventilem má jeden vzduchem chlazený válec. Hlasitost zvuku dosahuje 56 dBA. Norské elektrocentrály si nezaslouží zvláštní zmínku, na rozdíl od značek:

• Makita;

• Hitachi;

• Hyundai;

• kipor;

• Hraničář.

Kupovat „jen tiché“ zařízení není úplně rozumné. Stejně jako nejvýkonnější zařízení. Nejprve byste se měli rozhodnout, pro jaký účel bude generátor používán:

• v sezónním napájení;

• jako záložní záchranná síť;

• jako nouzové řešení;

• jako trvalý zdroj energie.

Pro turisty, myslivce, rybáře a část komerčních spotřebitelů je správnější zvolit mobilní generátor.Bude vyhovovat i letním obyvatelům. Ale výkon zařízení je kritický. Musí to být vyvážené: slabá technika úkol „nevytáhne“ a příliš silná technika bude plýtvat zdroji.

Velmi důležitý je také počet fází. Z jednofázové elektrocentrály lze napájet pouze jednofázové spotřebiče. Pro domácí a příměstské použití to však není příliš důležité. Pro vybavení stavenišť, průmyslových podniků a jejich jednotlivých dílen je nutné použít třífázové modely. Důležité: nedodávají více než 1/3 výkonu na fázi.

Dalším důležitým aspektem je použité palivo. Benzínový model vám umožní dodávat proud do domu v případě periodických poruch. Tato zařízení jsou kompaktní, relativně lehká a mají nízkou hlučnost. Aktivně je využívají malé obchodní firmy - výrobní i obchodní. Dieselové úpravy jsou drahé, dělají spoustu hluku, ale vydávají hodně proudu a mohou fungovat dlouho bez přerušení. Modely jsou cenné tam, kde elektrické sítě jako třída chybí.

Balonový zkapalněný plyn je výrazně levnější než benzin. Tento režim je ještě výhodnější při napojení na dálnici. Asynchronní zařízení jsou určena pro napájení ve venkovním prostředí, měla by být také použita do zvláště vlhkých místností.

Problém je ale v tom, že bezkomutátorové generátory neumí dodat bezchybně kvalitní proud s optimální sinusovkou. Domácí spotřebiče a počítače jsou nejlépe poháněny synchronními zařízeními. I náchylnost k poškození prachem je odůvodněna stabilními parametry a vysokými proudovými charakteristikami. Měděný alternátor je dražší, ale mnohem lépe vede teplo a má vynikající výkon. Kromě toho byste měli věnovat pozornost:

• přítomnost systému AVR (bez něj mohou přepětí rozbít telefony, tablety a notebooky);

• ruční nebo elektrický typ startéru;

• přítomnost možnosti automatického spuštění (a někdy i zastavení);

• uzavřené nebo otevřené pouzdro (první možnost je stabilnější a spolehlivější, ale může se přehřát);

• odpočítávání motohodin (umožňující včasnou údržbu);

• spotřeba paliva;

• recenze;

• servisní schopnosti dodavatele.

Jaký generátor zvolit, viz níže.

Přehled generátoru HUTER DY6500LXA viz níže.