Простой механический генератор энергии своими руками

Простой генератор состоит всего из нескольких частей. Тут даже нет радиодеталей!

Начнём с принципиальной схемы этого устройства, вот она:

Конструкция состоит из трёх частей:

1. Генератор
2. Переключатель
3. Умножитель

Я начал сборку с генератора.

Сперва я нашёл сломанную кофемолку (Если честно, я не знаю как это назвать правильно, скорее всего ручная овощерезка), вот она:

Позже оказалось, что это была овощерезка. Вот, в интернете нашарил, как она выглядела в рабочем состоянии:

От неё мне понадобилась только верхняя часть с ручкой. В ней находится редуктор — то, что нам надо!

После этого надыбал цветочный горшок и двигатель от принтера:

Затем привинтил горшок к доске саморезами (Прикрутил к доске, чтобы крепче держалось).

Посмотрел на моторчик, попытался прикрутить его к ротору редуктора, но, к сожалению, не удалось 🙁

И тогда я нашел двигатель ДПМ:

Он подошёл. Я решил поставить его. Для этого я просверлил отверстие и вкрутил туда ось двигателя (Она была с резьбой):

Предварительно я посмотрел, подходит ли мотор по высоте, в соотношением с дном горшка и высотой его стенками:

Следом я проделал два отверстия по бокам горшка:

Затем в них вставил толстую жёсткую проволоку, сделав петлю под диаметр корпуса мотора:

Также я проделал отверстие, тоже в стенке, но уже ближе к основанию:

Продел в эту дырку провода от мотора.
После этого, почти самый конец, осталось только укрепить нашу конструкцию — это уже на Ваше усмотрение. Лично я обмотал всё устройство скотчем.

Ура! Устройство готово! Теперь я провел на нём тест — подключил счётчики:

Амперметр показал высшую отметку.

Вот в принципе и всё… Наш ручной генератор выдаёт на выходе примерно 2 вольта, это также зависит от модели вашего двигателя, у меня был поставлен ДПМ — 30Н 2 — 04.

Позже я поставил умножитель напряжения, вот самая стандартная схема удвоителя (не моя, накопал в интернете):

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
	Диод	Высоковольтный	2	Можно взять любой	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
	Конденсатор	400 мкФ * 450 В	2	Для умножителя	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
	Двигатель	Любой	1	Любой	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
	Амперметр	Любой	1	Можно взять другте, например, вольтметр	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
	Переключатель	На два контакта	1	Для измерения	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
						Добавить все

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Генератор

Ручной генератор

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Самсонов П. А. 1

---

1Маягасская СОШ

Васильев Н.И. 1

---

1Маягасская СОШ

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение

В современной жизни нас повсюду окружают разные электронные гаджеты и приборы. И все они работают на электрическом токе, который не всегда можно найти. Например, в походах, в сенокосе и при сборе ягод. Для таких случаев существуют источники питания батареи, аккумуляторы. Но их служба ограничена определенной энергетической емкостью.

Для постоянного и бесперебойного использования электроэнергии создали генераторы разной мощности. Некоторые генераторы потребляют некоторое количество топлива и энергии.

На наш взгляд наилучшим и стабильным, в таких условиях, является ручной генератор.

Гипотеза: ручной генератор может вырабатывать ток с мощностью способной зарядить телефон

Цель: разработка ручного генератора

Задачи:

1 Изучить виды генераторов

2 Выбор генератора

3 Разработка генератора

4 Апробация генератора

1. Выбор генератора

1.1. Виды генераторов

Использование энергетических ресурсов нуждается в преобразовании одних форм энергии в другие. Устройства, в которых такое преобразование происходит, являются преобразователями энергии. Данное преобразование, как правило, включает в себя промежуточную стадию: энергия простого носителя предварительно преобразуется в механическую, а после этого полученная механическая энергия преобразуется в электрическую энергию.

Энергетический преобразователь, преобразующий механическую энергию в электрическую энергию или наоборот, называется электрической машиной. Электрическая машина, предназначенная для преобразования механической энергии в электрическую энергию, называются электрическим генератором. Любая электрическая машина является электромагнитным устройством, которое включает в себя взаимозависимые магнитные и электрические цепи.

Если встал вопрос, как выбрать электростанцию или генератор, то нужно учитывать множество факторов: мощность, время непрерывной работы, вид топлива и т.д.

Ниже приведена классификация генераторов по различным параметрам.

По типу первичного двигателя промежуточной стадии электрические генераторы бывают:

турбогенераторами, приводимыми в движение газотурбинным двигателем;

гидрогенераторами, приводимыми в движение гидравлической турбиной;

дизель-генераторами, бензо-генераторами, газогенераторами, приводимыми в движение двигателем внутреннего сгорания;

ветрогенераторами, приводимыми в движение энергией ветра.

По виду выходного электрического тока бывают электрические генераторы:

Постоянного тока. Их принцип действия основан на законе электромагнитной индукции, открытой Майклом Фарадеем в 1831 году, — электродвижущая сила индуцируется в прямоугольном контуре, который находится в однородном вращающемся магнитном поле. Преобразование в постоянный ток осуществляется посредством электромеханического выпрямителя — коллектора.

Переменного тока. В основе их действия также лежит закон электромагнитной индукции. Поток электрических зарядов вызван перемещением электрического проводника. Это движение создает разность напряжений между двумя концами провода, что в свою очередь заставляет двигаться электрические заряды, таким образом, генерируя электрический ток.

По мобильности:

Портативные (переносные), передвижные, стационарные генераторы и электростанции.

По назначению:

Бытовые. Из-за способности эффективного обеспечения электрической энергией не более 8 часов в сутки, бытовые генераторы используются как резервный источник при кратковременных отключениях электроэнергии централизованными линиями электропередач на дачах, в загородных домах, на небольших производствах. Зачастую эти устройства бывают бензиновыми, весят от 25 до 200кг, просты в обслуживании, имеют небольшие габариты.

Профессиональные. Предназначены для интенсивного использования на крупных объектах (больницах, супермаркетах, стройплощадках, промышленных предприятиях), а также в жестких условиях эксплуатации. Могут работать в качестве как основных, так и резервных источников электроэнергии. Имеют большой моторесурс.

По применению:

Резервные. Используются как резервные источники электроэнергии.

Основные. Используются там, где вообще отсутствует электроснабжение.

По числу фаз: Однофазные. Трехфазные.

По виду пуска или степени автоматизации:

Ручной. Запускается пусковой рукояткой.

Электростартерный или автоматический. Запускается поворотом ключа или нажатием на кнопку. Также может иметь дистанционный запуск пультом, соединенным с генератором кабелем.

По виду топлива в двигателе внутреннего сгорания: Бензиновые, дизельные, газовые.

Из всего этого мы будем классифицировать генераторы по следующей классификации.

По типу первичного двигателя:

Турбогенератор — электрический генератор, приводимый в движение паровой турбиной или газотурбинным двигателем;

Гидрогенератор — электрический генератор, приводимый в движение гидравлической турбиной;

Дизель-генератор — электрический генератор, приводимый в движение дизельным двигателем;

Ветрогенератор — электрический генератор, преобразующий в электричество кинетическую энергию ветра;

Механический генератор — Электрический генератор, преобразующий в электричество механическое движение (ручной генератор)

1. 2 Выбор генератора

Из множества выборов мы выделили основные 5 генераторов и моторчиков, которые можно использовать как генераторы и сравнили их.

Автомобильный генератор — устройство, обеспечивающее преобразование механической энергии вращения коленчатого вала двигателя автомобиля в электрическую.

Автомобильный генератор используется для питания электропотребителей, таких, как система зажигания, автомобильная светотехника, бортовой компьютер, система диагностики и другие, а также для заряда автомобильного аккумулятора[1]. К автомобильным генераторам предъявляют высокие требования по надёжности, так как генератор обеспечивает бесперебойную работу большинства компонентов современного автомобиля. Типовая мощность современного генератора в легковом автомобиле около 1 кВт.

Моторчик из ДВД привода Моторчик из игрушки

С амодельный генератор из компьютерного кулера

Сравнение генераторов
Генераторы	положительные стороны	отрицательные стороны
Автомобильный генератор	возможное вырабатывание необходимой мощности	Большой размер и вес
Моторчик ДВД привода	возможное вырабатывание необходимой мощности	очень малый размер и трудно доступность шестеренок и шкивов.
моторчик из игрушки	возможное вырабатывание необходимой мощности	нет
генератор из компьютерного кулера	возможное вырабатывание необходимой мощности	трудоемкость разработки

2. Разработка ручного генератора

2.1 Разработка ручного генератора

Д ля разработки, как уже сказано, мы выбрали моторчик из игрушки. В дополнение к нему мы получили шестеренки из этой же игрушки, которые по нашим подсчетам увеличивала обороты генератора в 10 раз.

Д алее мы нашли шкив небольшого размера и рукоятку к нему. По подсчетам, при подключении шкива к нашему механизму обороты должны увеличиться еще в 10 раз.

Отпилили небольшой кусок доски и присоединили весь наш механизм к нему. Шкив и механизм с моторчиком соединили резиной.

Первые испытания ручного генератора прошли удачно.

Но вскоре выяснилось, что из за сильной нагрузки резина быстро натиралась. Для более сильного натяжения и крепости мы стали использовать резину из камеры мотоцикла.

При дальнейших испытаниях больших технических проблем не было выявлено.

2.2. Характеристики ручного генератора и возможные

доработки механизма.

При первых испытаниях нашей модели генератор без нагрузки вырабатывал напряжение от 2-3 Вольт, а силу тока от 0,3-0,4 Ампер.

Если взять максимальное значения напряжения и силу тока_; то у нас получится генератор с мощностью 1,2 Вт.

Для зарядки мобильного телефона необходимо минимум 3,5 Вт.

Заменим мотор на более мощный из другой игрушки. При этом напряжение выросло до 5 В, а сила тока 0,8 Ампер.

Для, более лучшей работы, нашего генератора возможно необходимо дополнительные шестеренки. Для уменьшения трения необходимо смазать детали механизма и добавить подшипники. Так же необходимо стабилизировать напряжение и ток электросхемой.

Заключение

В ходе нашей работы мы изучили виды генераторов. Генераторы классифицируют по разным качествам. Мы использовали классификацию по типу первичного двигателя:

Турбогенератор — электрический генератор, приводимый в движение паровой турбиной или газотурбинным двигателем;

Гидрогенератор — электрический генератор, приводимый в движение гидравлической турбиной;

Дизель-генератор — электрический генератор, приводимый в движение дизельным двигателем;

Ветрогенератор — электрический генератор, преобразующий в электричество кинетическую энергию ветра

Механический генератор — Электрический генератор, преобразующий в электричество механическое движение (ручной генератор)

В качестве генератора был выбран моторчик из игрушки. Разработка генератора велась по следующим этапам: Поиск деталей, присоединение деталей испытание модели, доработка.

Последней задачей было определение мощности генератора. В которой мы выяснили, что мощности не хватает для зарядки телефона и

необходимы некоторые доработки.

В выводе можно сказать, что генератор работает и для, более лучшей работы, нашего генератора возможно необходимо дополнительные шестеренки. Для уменьшения трения необходимо смазать детали механизма и добавить подшипники. Так же необходимо стабилизировать напряжение и ток электросхемой.

Использованная литература

1. Автомобильный генератор [Электронный ресурс] URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Автомобильный генератор (дата 5.01.17)

2. Адаменко М.В. Электроника своими руками. / Адаменко М.В./. — M.:NT Press,2007. — 132 с.

3. Аксенова М.Д. Энциклопедия для детей. Т. 14. Техника / Аксенова М. Д./. — М.: Аванта+,2000. — 688 с.

4. Виды генераторов [Электронный ресурс] Статья в сайте посвященная генераторам. URL: https://www.inteps- moskva.ru/vidy generatorov electrostanciy.html (дата 12.12.16)

5. Генератор из обычного компьютерного кулера [Электронный ресурс] Статья в сайте посвященная самоделю. URL: http://eurosamodelki.ru/video-samodelki/free-energy/generator-se-bedini-iz- obvchnogo-kulera-svoimi-rukami

Просмотров работы: 683

Как работают генераторы — критическая мощность

Генератор состоит из девяти частей, и все они играют роль в подаче энергии туда, где она больше всего нужна. Детали генератора:

1. Двигатель. Двигатель подает энергию на генератор. Мощность двигателя определяет, сколько электроэнергии может обеспечить генератор.

1. Генератор . Здесь происходит преобразование механической энергии в электрическую. Генератор переменного тока, также называемый «генератором», содержит как движущиеся, так и неподвижные части, которые работают вместе для создания электромагнитного поля и движения электронов, вырабатывающих электричество.

1. Топливная система . Топливная система позволяет генератору производить необходимую энергию. Система включает в себя топливный бак, топливный насос, трубу, соединяющую бак с двигателем, и возвратную трубу. Топливный фильтр удаляет мусор до того, как он попадет в двигатель, а форсунка нагнетает топливо в камеру сгорания.

1. Регулятор напряжения . Этот компонент помогает контролировать напряжение производимого электричества. Это также помогает преобразовать электричество из переменного тока в постоянный, если это необходимо.

1. Системы охлаждения и выхлопа . Генераторы производят много тепла. Система охлаждения гарантирует, что машина не перегревается. Выхлопная система направляет и удаляет пары, образующиеся во время работы.

1. Система смазки . Внутри генератора много мелких движущихся частей. Очень важно правильно смазывать их моторным маслом, чтобы обеспечить плавную работу и защитить их от чрезмерного износа. Уровни смазки следует проверять регулярно, каждые 8 ​​часов работы.

1. Зарядное устройство . Батареи используются для запуска генератора. Зарядное устройство аккумулятора — это полностью автоматический компонент, который обеспечивает готовность аккумулятора к работе, когда это необходимо, путем подачи на него постоянного низкого уровня напряжения.

1. Панель управления . Панель управления управляет всеми аспектами работы генератора, от запуска и рабочей скорости до выходных сигналов. Современные устройства даже способны определять падение или пропадание напряжения и могут автоматически запускать или выключать генератор.

1. Основная сборка/рама . Это корпус генератора. Это та часть, которую мы видим; структура, которая держит все это на месте.

Какое топливо нужно для электрических генераторов?

Современные электрические генераторы доступны с различными вариантами заправки. Дизельные генераторы являются самыми популярными промышленными генераторами на рынке. Бытовые генераторы чаще включают: генераторы природного газа или генераторы пропана, в то время как портативные генераторы меньшего размера обычно работают на бензине, дизельном топливе или пропане. Некоторые генераторы могут работать на двух видах топлива — как на бензине, так и на дизельном топливе.

 

 

Топливные баки генератора

Топливная система обеспечивает наличие в генераторе необходимого сырья для выработки электроэнергии путем запуска процесса внутреннего сгорания. Без топлива не может происходить горение, и генератор не может преобразовать созданную механическую энергию в электрическую. Топливо для генератора должно храниться на месте, чтобы при необходимости генератор можно было немедленно запустить в работу.

В зависимости от типа генератора и его применения топливные баки могут быть установлены на раме генератора или могут быть внешними баками, расположенными далеко от самого генератора. Как правило, чем больше генератор и чем дольше он должен работать, тем больше топливный бак. Генераторное топливо хранится в резервуарах различной емкости, в зависимости от предполагаемого использования генератора и требуемой мощности. Резервуары могут располагаться над землей, под землей или на подбазе. Подбазовые баки предназначены для хранения менее 1000 галлонов топлива и расположены над землей, но ниже основания генераторной установки.

Надземные и подземные резервуары для хранения топлива для генераторов являются лучшим выбором для нужд большой емкости. Подземные резервуары для хранения более дороги в установке, но они, как правило, служат дольше, поскольку защищены от непогоды. У обоих типов резервуаров для хранения топлива есть свои плюсы и минусы, но вы не будете одиноки в принятии решения. Топливные баки генераторов и топливные системы генераторов должны соответствовать нескольким требованиям правил и разрешений, прежде чем их можно будет установить, независимо от того, предназначена ли установка для бытового или коммерческого использования.

Основными нормами, регулирующими топливные баки генераторов в Соединенных Штатах, являются нормы и стандарты Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA), особенно разделы NFPA 30 и NFPA 37. Таким образом, все запросы на топливный бак генератора должны быть представлены в штат Начальнику пожарной охраны на утверждение.

Чтобы определить минимальную емкость топливного бака, необходимо подумать о том, как вы собираетесь использовать генератор. Для коротких или нечастых отключений электроэнергии может быть приемлемым резервный генератор с меньшим резервуаром для хранения, однако вам придется заправлять резервуар чаще, чем вам придется заправлять большие резервуары. Резервуары большего размера могут потребоваться, если вы планируете питать большой коммерческий объект с помощью основного генератора или если вы подвержены длительным и частым перебоям в подаче электроэнергии.

Ваш поставщик генератора может помочь вам определить оптимальный размер топливного бака, чтобы обеспечить достаточное количество топлива, когда оно вам понадобится. Еще одна вещь, о которой следует помнить как при покупке генератора, так и при выборе резервуара для хранения топлива для генератора, — это стоимость и доступность топлива в вашем регионе. Перед покупкой генератора рекомендуется поговорить с местными поставщиками топлива, чтобы лучше понять стоимость и логистику, связанные с получением топлива для генератора.

Выхлопные системы генераторов и средства контроля выбросов

Так как машины работают на ископаемом топливе и работают непрерывно, даже если это время работы непостоянно, генераторы должны быть оснащены компонентами для их охлаждения и фильтрации выбросов. Генераторные системы охлаждения и вентиляции уменьшают и отводят тепло различными способами:

• Вода. Вода может использоваться для охлаждения компонентов генератора. Этот тип системы охлаждения обычно ограничивается конкретными ситуациями или очень большими агрегатами мощностью 2250 кВт и выше.

• Водород. Водород является очень эффективным хладагентом, который используется для поглощения тепла, выделяемого работающим генератором. Тепло передается в теплообменник и вторичный контур охлаждения, часто расположенные в больших градирнях на месте.

• Радиаторы и вентиляторы. Генераторы меньшего размера охлаждаются с помощью комбинации стандартного радиатора и вентилятора.

Выхлопные газы генераторов аналогичны выхлопным газам других газовых или дизельных двигателей. Они включают в себя токсичные химические вещества, такие как углекислый газ, которые должны быть отфильтрованы и удалены из выбросов. Выхлопная система генератора справляется с этой задачей.

Выхлопные трубы подсоединены к двигателю и направляют выхлопные газы вверх, наружу и в сторону от генератора и установки. Труба выходит за пределы здания, в котором находится генератор, и должна заканчиваться вдали от дверей, окон и других мест забора воздуха.

Помимо выхлопных систем, некоторые генераторы подлежат федеральному контролю за выбросами. Контролируемые выбросы генератора: оксид азота (NOx), углеводороды, окись углерода (CO) и твердые частицы.

Как правило, на аварийные генераторы и генераторы, работающие менее 100 часов в год, не распространяются федеральные требования по выбросам генераторов, однако на постоянно установленные основные и резервные генераторы распространяются федеральные требования по выбросам в соответствии с тремя правилами EPA:

• Национальный стандарт выбросов опасных загрязнителей воздуха (NESHAP) – для поршневых двигателей внутреннего сгорания (RICE). 40 Свод федеральных правил, часть 63, подраздел ZZZZ. Также известен как правило RICE.

• Стандарты характеристик нового источника (NSPS) – Стандарты характеристик стационарных двигателей с искровым зажиганием . 40 CFR, часть 60, подраздел JJJJ. Также известен как правило искрового зажигания NSPS.

• Стандарты характеристик стационарных двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия . 40 CFR, часть 60, подраздел IIII. Также известен как правило сжатия Ignition NSPS.

Хорошей новостью является то, что многие новые генераторные установки уже соответствуют стандартам по выбросам генераторов благодаря производственным усовершенствованиям. Старые генераторные установки могут быть унаследованы, что освобождает их от федеральных правил и подчиняется только государственным и местным стандартам выбросов. Требования к контролю выбросов различаются в зависимости от производителя, размера генератора и даты производства, поэтому лучший способ определить ваши требования к выбросам — это поговорить с вашим дилером или производителем генератора.

Для более подробного ознакомления с нормами выбросов см. информационный документ Cummins «Влияние норм выбросов Уровня 4 на электроэнергетику».

Панель управления генератором и автоматический ввод резерва (АВР)

Одним из наиболее важных компонентов современных генераторов является панель управления генератором. Панель управления — это мозг генератора, а также пользовательский интерфейс генератора; точка, в которой вы будете получать доступ и управлять работой генератора.

Многие панели управления оснащены автоматическим переключателем ввода резерва (АВР), который постоянно контролирует поступающую мощность. Когда уровень мощности падает или полностью отключается, АВР подает на панель управления сигнал о запуске генератора. Аналогичным образом, когда поступающее питание восстанавливается, АВР подает сигнал на панель управления, чтобы отключить генератор и снова подключиться к электросети.

В дополнение к круглосуточному мониторингу, панель управления генератором предоставляет обширную информацию для руководителей объектов:

• Датчики двигателя предоставляют важную информацию об уровнях масла и жидкостей, напряжении аккумуляторной батареи, частоте вращения двигателя и наработанных часах. Во многих генераторных установках панель даже автоматически выключает двигатель при обнаружении проблемы с уровнем жидкости или другими аспектами работы генератора.

• Датчики генератора предоставляют ценную информацию о выходном токе, напряжении и рабочей частоте.

Какое обслуживание требуется генератору?

Генераторы являются двигателями и требуют планового технического обслуживания для обеспечения правильной работы. Поскольку многие генераторы используются для обеспечения резервного питания в случае возникновения чрезвычайных ситуаций, для операторов крайне важно проводить регулярные проверки и проверки своих генераторных установок, чтобы гарантировать, что машина будет работать так, как это необходимо, когда это необходимо.

Наилучший план технического обслуживания генератора — тот, который рекомендован производителем, но, как минимум, все планы технического обслуживания генератора должны включать регулярное и плановое:

• Проверка и удаление изношенных деталей.
• Проверка уровней жидкостей, включая охлаждающую жидкость и топливо.
• Осмотр и очистка аккумулятора.
• Проведение проверки блока нагрузки на генератор и автоматический ввод резерва.
• Проверка панели управления на предмет правильности показаний и показателей.
• Замена воздушного и топливного фильтров.
• Проверка системы охлаждения.
• Смазка деталей по необходимости.

Обязательно ведите журнал технического обслуживания для ведения учета. Включите все показания, уровни жидкости и т. д., а также дату и показания счетчика моточасов генератора. Эти записи можно сравнивать с будущими записями и использовать для обнаружения отклонений или изменений в работе, которые могут указать вам на скрытые проблемы, которые могут стать серьезными проблемами, если их не проверить.

При правильном обслуживании генераторы могут работать десятилетиями. Эти простые небольшие инвестиции со временем окупятся за счет экономии на дорогостоящем ремонте или даже полной замене генераторной установки. Если техническое обслуживание генератора не является чем-то, чем вы можете управлять своими силами, многие дилеры генераторов предлагают контракты на техническое обслуживание или могут порекомендовать квалифицированных специалистов по техническому обслуживанию, которые помогут вам поддерживать ваш генератор в отличной форме год за годом, год за годом. Время и деньги потрачены не зря, если они могут поддерживать ваш бизнес в рабочем состоянии, когда отключается электричество.

Как определить размер генератора?

Самая важная часть установки резервного или основного генератора — правильно подобрать размер. Негабаритные генераторы не смогут предоставить вам всю необходимую мощность, и вам придется выбирать, какие электрические компоненты будут получать питание от генератора, а какие нет. Хуже того, работа малогабаритной машины может привести к перегрузке устройства, что приведет к отключению генератора в середине работы, может привести к преждевременному отказу генератора и, возможно, к повреждению подключенных к нему устройств.

Некоторые считают допустимой установку резервного генератора меньшего размера, чем необходимо, поскольку он не будет работать все время, но это ошибочная логика, поскольку, когда требуется резервный генератор, он должен питать все предприятие. Другими словами, вам по-прежнему требуется, чтобы генератор обеспечивал определенное количество энергии, независимо от того, работает ли генератор постоянно или только в аварийном режиме.

Как правило, лучше купить генератор большего размера, чем маленький, но и у генераторов больших размеров есть свои недостатки. Установка генератора, который обеспечивает гораздо большую мощность, чем вам нужно, является пустой тратой ресурсов. Вы перерасходуете на саму генераторную установку, потратите на топливо и другие расходные материалы больше, чем вам нужно, а также рискуете повредить подключенные к генератору устройства.

Мощность генераторов варьируется от 5 кВт до 50 кВт для жилых помещений и от 50 кВт до более 3 МВт для коммерческих и промышленных рынков, что дает покупателям широкий выбор, но также вызывает множество вопросов относительно того, какой генератор подходит для них. Правильный выбор размера генератора включает в себя несколько факторов и соображений. Лучший способ убедиться, что вы правильно определили размер генератора, — это проконсультироваться с сертифицированным электриком. Электрик может определить ваши точные потребности в электроэнергии, мощность вашей электрической системы и любые необходимые обновления, а также то, как лучше всего установить генератор.

Тем не менее, вы можете сами составить представление о своих потребностях в электроэнергии:

• Составив список всего, что должно питаться от генератора .

• Отметив пусковую и рабочую мощность каждого из этих элементов . Вы можете найти эту информацию на идентификационной табличке устройства или в руководстве пользователя.

• Расчет общей потребляемой мощности в кВА или кВт . Некоторые устройства обеспечивают требования к мощности в амперах. Вам нужно будет преобразовать ампер в кВт или кВА, чтобы определить требования к мощности. Используйте этот калькулятор мощности для расчета конверсий.

Когда у вас будет полная мощность, необходимая для объекта, вы сможете купить генератор, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям. Подержанные и излишки генераторов — отличный способ сэкономить деньги и при этом получить качественную машину. Поскольку генераторы настолько прочны и долговечны, даже бывшие в употреблении генераторы в хорошем состоянии имеют большой срок службы. Поставщики генераторов с хорошей репутацией проверят устройство на наличие проблем и изучат журнал технического обслуживания и, возможно, даже произведут необходимый ремонт, прежде чем выставить генератор на продажу. Пока у вас есть запись о техническом обслуживании и вы знаете историю генератора, нет причин уклоняться от бывших в употреблении генераторов. Избыточные генераторы предлагают аналогичные преимущества, но без них или с очень небольшим количеством часов работы машины.

Где я могу купить генератор?

В США есть множество поставщиков генераторов, от магазинов товаров для дома до самих производителей генераторов. Если вы планируете купить генератор в качестве бизнес-актива и способа держать свои двери открытыми во время чрезвычайной ситуации, не торопитесь и работайте с дилером, брокером или поставщиком, имеющим многолетний опыт. Найдите продавца, который ответит на ваши вопросы, оценит вашу ситуацию и подскажет, какое решение о покупке лучше всего подходит для ваших конкретных потребностей.

Команда Critical Power Products & Services имеет более чем 25-летний опыт приобретения и утилизации промышленного энергетического оборудования, включая генераторы. Мы продаем бывшие в употреблении генераторы и излишки генераторов, прошедшие тщательную проверку и испытания, малым предприятиям и компаниям из списка Fortune 500 по всей территории США. потребностей с одним из наших менеджеров проектов. Мы уверены, что сможем помочь вам учесть все факторы при покупке генератора и подобрать идеальную машину для работы!

Генераторы и динамо-машины

Разработка и история компонента, который первым сделал электричество коммерчески осуществимый

Динамо Генераторы преобразуют механическое вращение в электрическую энергию.

Динамо — устройство, производящее постоянного тока электроэнергии с помощью электромагнетизма. Он также известен как генератор, однако термин генератор обычно относится к «генератору переменного тока», который создает мощность переменного тока.

Генератор — обычно этот термин используется для описания генератора , который создает мощность переменного тока с помощью электромагнетизма.

Генераторы, Динамо и Батареи — это три инструмента, необходимые для создания/хранения значительное количество электроэнергии для нужд человека. Батареи возможно, были обнаружены еще в 248 г. до н.э. Они просто используют химические реакция на производство и хранение электроэнергии. Ученые экспериментировали с батареи, чтобы изобрести раннюю лампу накаливания, электродвигатели и поезда и научные испытания. Однако батареи не были надежными или экономически эффективным для любого регулярного использования электричества, именно динамо-машина коренным образом превратил электричество из диковинки в выгодный, надежный технологии.

1. Как это работает
2. Краткая история динамо-машин и генераторов
3. Видео генераторов

1.) Как он работает:

базовый:

Сначала вам нужен механический источник энергии, такой как турбина (работает от падения воды), ветряная турбина, газовая турбина или паровая турбина. Вал от одного из этих устройств соединен к генератору для выработки электроэнергии.

Динамо и генераторы работают используя дикие сложные явления электромагнетизма . Понимание поведение электромагнетизма, его полей и его эффектов является большим предмет исследования. Есть причина, по которой прошло 60 лет ПОСЛЕ Вольты. первая батарея, на которой заработала хорошая мощная динамо-машина. Мы будет упрощать вещи, чтобы помочь вам познакомить вас с интересной темой производства электроэнергии.

В самом общем смысле генератор / динамо-машина — это один магнит, вращающийся внутри воздействия магнитного поля другого магнита. Вы не можете видеть магнитное поле, но это часто иллюстрируется линиями потока. На иллюстрации выше линии магнитного потока будут следовать линиям, созданным железом опилки.

Произведен генератор/динамо набор стационарных магнитов (статоров), создающих мощное магнитное поле, и вращающийся магнит (ротор), который искажает и прорезает магнитное линии потока статора. Когда ротор пересекает линии магнитного поток делает электричество.

Но почему?

В соответствии с законом индукции Фарадея если вы возьмете проволоку и будете двигать ее туда-сюда в магнитном поле, поле отталкивает электроны в металле. Медь имеет 27 электронов, два последних на орбите легко переходят к следующему атому. Это движение электронов представляет собой электрический поток.

Посмотреть видео ниже показано, как индуцируется ток в проводе:

Если взять много провода например, в катушке и перемещая ее в поле, вы создаете более мощный «поток» электронов. Мощность вашего генератора зависит на:

«l»-Длина проводник в магнитном поле
«v»-скорость проводника (скорость вращения ротора)
«B»-напряженность электромагнитного поля

Вы можете выполнять вычисления, используя эта формула: е = В х Д х В

Посмотреть видео чтобы увидеть все это продемонстрировано:

О магнитах:

Вверху: простой электромагнит называется соленоидом. Термин «соленоид» на самом деле описывает трубчатая форма, созданная спиральной проволокой.

Магниты обычно не из природного магнетита или постоянного магнит (если это не маленький генератор), но они медные или алюминиевая проволока, намотанная на железный сердечник. Каждая катушка должна быть под напряжением с некоторой силой, чтобы превратить его в магнит. Эта катушка вокруг железа называется соленоид. Соленоиды используются вместо природного магнетита, потому что соленоид НАМНОГО мощнее. Небольшой соленоид может создать очень сильное магнитное поле.

Выше: Витки провода в генераторах должны быть изолированы. Отказ генератора вызвано слишком высоким повышением температуры, что приводит к поломке изоляции и короткого замыкания между параллельными проводами. Подробнее о проводах >

Термины : Электромагнетизм — изучение сил, которые происходит между электрически заряженными частицами Ротор — часть генератора динамо-машины, которая вращается Якорь — то же, что и ротор Флюс — силовые линии в магнитном поле, это измеряется в плотности, единица СИ Вебера Статор — магниты в генераторе/динамо, которые не двигаются, они создают стационарное магнитное поле Соленоид — магнит, созданный проволочной катушкой вокруг железа/ферриса сердечник (соленоид технически означает форму этого магнита, но инженеры ссылаются на соленоид и электромагнит взаимозаменяемо. Коллектор — Подробнее о них читайте здесь Момент затяжки — сила при вращательном движении

 

См. также нашу страницу Induction .

Динамо

Динамо есть более старый термин, используемый для описания генератора, который производит постоянного тока. мощность . Сила постоянного тока посылает электроны только в одном направлении. Проблема с простым генератором заключается в том, что когда ротор вращается, он в конце концов полностью поворачивается, обращая ток. Ранние изобретатели не знать, что делать с этим переменным током, переменный ток более сложные для управления и проектирования двигателей и освещения. Ранние изобретатели должен был придумать способ улавливать только положительную энергию генератора, поэтому они изобрели коммутатор. Коммутатор – это переключатель, который позволяет ток течет только в одном направлении.

См. видео ниже, чтобы увидеть, как работает коммутатор:

Динамо состоит из 3 основных компонентов : статора, якоря и коммутатор.

Щетки входят в состав коммутатор, щетки должны проводить электричество, чтобы сохранить контакт с вращающимся якорем. Первые кисти были настоящими проволочные «щетки» из мелкой проволоки. Эти легко изнашивались и они разработали графические блоки для выполнения той же работы.

статор представляет собой фиксированную конструкцию, которая делает магнитным поле, вы можете сделать это в небольшой динамо-машине с помощью постоянного магнита. Большие динамо-машины требуют электромагнита. Якорь изготовлен из спиральной медной обмотки, которая вращаться внутри магнитного поля, создаваемого статором. Когда обмотки движутся, они пересекают линии магнитного поля. Этот создает импульсы электроэнергии. Коллектор необходимо для получения постоянного тока. В потоках мощности постоянного тока только в одном направлении по проводу, проблема в том, что вращающийся якорь в динамо-машине меняет направление тока каждые пол-оборота, Итак, коммутатор представляет собой поворотный переключатель, который отключает питание. во время обратной текущей части цикла.

Самовозбуждение:

Так как магниты в динамо являются соленоидами, они должны быть запитаны для работы. Так что кроме кистей какая мощность отвода выходит на основную цепь, есть еще набор щеток, чтобы взять питание от якоря для питания статора магниты. Хорошо, если динамо работает, но как запустить динамо-машина, если нет сил завести?

Иногда арматура остается некоторый магнетизм в железном сердечнике, и когда он начинает вращаться, он делает небольшая мощность, достаточная для возбуждения соленоидов в статоре. Затем напряжение начинает расти, пока динамо-машина не выйдет на полную мощность.

Если нет магнетизма остается в железе якоря, чем часто для возбуждения используется батарея соленоиды в динамо, чтобы запустить его. Это называется «поле мигает».

Ниже в обсуждении подключив динамо-машину, вы заметите, как мощность направляется через соленоиды. иначе.

Есть два способа проводка динамо: серия рана и шунт ранить. Смотрите диаграммы, чтобы узнать разницу.

А машина для серийной намотки — нажмите, чтобы увидеть крупным планом

А аппарат для шунтирования — нажмите, чтобы увидеть крупным планом

Ниже видео небольшого простая динамо-машина, аналогичная схемам выше (построена в 1890-х годах):

Генератор

Генератор отличается от динамо-машина в том, что она производит переменного тока мощностью . Электроны втекают в оба направления в сети переменного тока. Только в 1890s, что инженеры придумали, как проектировать мощные двигатели, трансформаторы и другие устройства, которые могут использовать мощность переменного тока таким образом, чтобы конкурировать с постоянным током власть.

Пока генератор использует коллекторы, генератор использует токосъемное кольцо со щетками для отвода отключение питания ротора. К токосъемному кольцу прикреплены графит или углерод. «щетки», которые подпружинены, чтобы толкать щетку на кольцо. Это обеспечивает постоянную подачу энергии. Щетки изнашиваются время и необходимость замены.

Ниже, видео контактных колец и щеток, множество примеров от старых до новых:

Со времен Gramme в 1860-х годах было выяснено, что лучший способ построить динамо-генератор заключалась в том, чтобы расположить магнитные катушки по широкому кругу с широким вращением арматура. Это выглядит иначе, чем простые примеры небольших динамо-машин. вы видите, используется в обучении, как работают устройства.

На фото ниже вы увидите хорошо видно одну катушку на якоре (остальные сняты для обслуживания) и другие катушки, встроенные в статор.

С 1890-х годов до наших дней 3-фазная мощность переменного тока была стандартной формой питания. Три фазы сделано через конструкцию генератора.

Для изготовления трехфазного генератора вы должны разместить определенное количество магнитов на статоре и якоре, все с правильным интервалом. Электромагнетизм так же сложен, как и работа с волны и вода, поэтому вам нужно знать, как управлять полем через ваш дизайн. Проблемы включают неравномерное притяжение вашего магнита к железному сердечнику, неверные расчеты искажения магнитного поле (чем быстрее крутится, тем сильнее поле искажается), ложное сопротивление в обмотках якоря и множество других потенциальных проблем.

Почему 3 фазы? если ты хочешь чтобы узнать больше о фазах и почему мы используем 3 фазы, посмотрите наше видео с пионером в области силовой передачи Лайонелом Бартольдом.

2.) Краткая история динамо-машин и генераторов:

Генератор развился из работы Майкла Фарадея и Джозефа Генри в 1820-х годах. Как только эти два изобретателя обнаружили и задокументировали явления электромагнитной индукции, это привело к экспериментам другими в Европе и Северной Америке.

1832 — Ипполит Pixii (Франция) построил первое динамо с использованием коммутатора, его модель создавала импульсы электричества, разделенные отсутствием тока. Он также случайно создал первый генератор переменного тока. Он не знал, что сделать с меняющимся током, он сосредоточился на попытке устранить переменного тока для получения постоянного тока, это привело его к созданию коммутатор.

1830-1860-е годы — Аккумулятор по-прежнему остается самым мощным источником питания электричество для различных экспериментов, проводившихся в тот период. Электричество все еще не было коммерчески жизнеспособным. Электрический на батарейках поезд из Вашингтона в Балтимор потерпел неудачу, что вызвало большое затруднение к новой области электричества. После миллионов долларов потраченных впустую паров по-прежнему оказался лучшим источником энергии. Электричество все равно нужно зарекомендовали себя как надежные и коммерчески выгодные.

1860 — Антонио Пачинотти — Создал динамо-машину, обеспечивающую непрерывную Мощность постоянного тока

1867 — Вернер фон Сименс и Чарльз Уитстон создают более мощная и более полезная динамо-машина, в которой использовался электромагнит с автономным питанием. в статоре вместо слабого постоянного магнита.

1871 — Зеноби Грамме зажгла коммерческая революция электричества. Он заполнил магнитное поле железный сердечник, который сделал лучший путь для магнитного потока. Это увеличило мощность динамо-машины до такой степени, что ее можно было использовать для многих коммерческих Приложения.

1870-е — Произошел взрыв новых конструкций динамо-машин, конструкций располагался в диком ассортименте, лишь немногие выделялись превосходством в эффективность.

1876 — Чарльз Ф. Браш (Огайо) разработала самую эффективную и надежную конструкцию динамо-машины. к этому моменту. Его изобретения продавались через Telegraph Supply. Компания.

1877 — Франклин Институт (Филадельфия) проводит испытания динамо-машин со всего мира. Публичность этого события стимулирует развитие других, таких как Элиу. Томсон, лорд Кельвин и Томас Эдисон.

Выше: Длинноногая Мэри Эдисона, коммерчески успешная динамо-машина для его системы постоянного тока 1884

1878 — Компания Ganz начинает использовать генераторов переменного тока в небольших коммерческих установки в Будапеште. 1880 — Чарльз У Ф. Браша было более 5000 дуговых ламп в эксплуатации, что представляет 80 процентов всех ламп в мире. Экономическая сила электричества возраст начался. 1880-1886 — Системы переменного тока разрабатываются в Европе совместно с Siemens, Сабастьян Ферранти, Люсьен Голар и другие. Динамо DC правит лидерство на прибыльном американском рынке, многие скептически инвестировать в АС. Генераторы переменного тока были мощными, однако генератор само по себе не было самой большой проблемой. Системы управления и распределения мощности переменного тока необходимо улучшить, прежде чем она сможет конкурировать с ДК на рынке. 1886 — В изобретатели североамериканского рынка, такие как William Стэнли , Джордж Вестингауз, Никола Тесла и Элиу Thomson разрабатывает собственный кондиционер системы и схемы генераторов. Большинство из них использовали Сименс и генераторы Ферранти как основу их изучения. Уильям Стэнли быстро смог изобрести лучший генератор, будучи неудовлетворенным с генератором Сименса, который он использовал в своем первом эксперимент.

Выше: Генераторы переменного тока Siemens использовались в Лондоне в 1885 году, в США Эдисон не хотел прыгнуть в область переменного тока, в то время как в Европе технология развивалась быстро.

1886-1891 — Многофазные Генераторы переменного тока разработаны CS Bradly (США), August Haselwander. (Германия), Михаил Доливо-Добровский (Германия/Россия), Галилео Феррарис (Италия) и др. Системы переменного тока, которые включают в себя лучший контроль и мощный электродвигатели позволяют переменному току конкурировать.

1891 — Трехфазный Сила переменного тока оказалась лучшей системой для производства электроэнергии и распространение на Международном Электротехническая выставка во Франкфурте. Трехфазный генератор конструкции Михаила Доливо-Добровского на выставке видно слева. 1892 — Чарльз П. Стейнмец представляет свой доклад AIEE по гистерезису. понимание Штайнмеца математики переменного тока публикуется и помогает революционизировать Проектирование энергосистемы переменного тока, включая большие генераторы переменного тока. 1890-е годы — Генератор дизайн быстро улучшается благодаря коммерческим продажам и имеющиеся деньги на исследования. Вестингауз, Сименс, Эрликон, и General Electric разрабатывают самые мощные генераторы в мире. Некоторые генераторы все еще работают 115 годы спустя. (Механивилл, Нью-Йорк)

Выше: 1894 Элиу Томсон разработал множество Генераторы переменного тока для General Electric

Более поздний генератор Westinghouse 2000 кВт 270 Вольт от после 1900

3. Видео

Механивилль Генераторы с объяснением истории (1897 г.), разработанные вдохновителем переменного тока. Чарльз П. Стейнмец

Генератор Westinghouse в настоящее время построен и испытан (1905 г. ), спроектирован Оливером Шалленбергером, Тесла и другие в Westinghouse.

1895 Ранние мощные генераторы используется в Фолсоме, Калифорния (разработан Элиу Томпсоном, доктором Луи Беллом и другие в GE)

1891 Генератор производства Oerlikon для Международной электротехнической выставки (разработан Добровольского в Германии)

Связанные темы:

Тепловозы электрические	Трансформаторы	История питания переменного тока
Трансмиссия	Электродвигатели	Провода и кабели

Источники:
-The История General Electric — Зал истории , Скенектади, Нью-Йорк, 1989 г.