Generatory trójfazowe: urządzenie i zasada działania, zasady podłączenia

Generator trójfazowy jest szeroko stosowany w sektorze prywatnym. Takie generatory mają moc 6, 10, 15 kW i więcej. W tym artykule opisano schemat i zasadę działania takich urządzeń, wskazano ich główne różnice i zasady połączenia.

Zadaniem generatora elektrycznego jest zamiana energii mechanicznej na energię elektryczną. Składa się z 2 głównych części - ruchomego wirnika i stałego stojana.

• Wirnik osadzony na łożyskach... Z jednej strony podłączony jest do niego napęd z zewnętrznego źródła ruchu, az drugiej wirnik do chłodzenia.
• Stojan - element stały... Zawiera stopy montażowe urządzenia, żebra chłodzące i zaciski wyjściowe. A także tabliczka o właściwościach technicznych.

Inne komponenty.

• Styk ślizgowy wirnika. Konieczne jest zasilenie jego uzwojeń lub odprowadzenie wytworzonej energii elektrycznej. Większość modeli tego nie ma.
• Wskaźniki i środki kontrolne.
• Osłony boczne.
• Olejarki do smarowania łożysk i innych równie ważnych elementów.

Teraz musisz zrozumieć metodę pozyskiwania energii elektrycznej.

Zasada działania generatorów trójfazowych w oparciu o prawo indukcji elektromagnetycznej. Brzmi: siła elektromotoryczna (EMF) będzie indukowana na końcach metalowej ramy umieszczonej w wirującym polu magnetycznym. W takim przypadku zarówno sama rama, jak i magnesy mogą się obracać.

Tak działają modele demonstracyjne. W prawdziwych generatorach zamiast ramy zastosowano cewkę z cienkiego drutu miedzianego z izolowanymi od siebie przewodnikami. Ma to na celu zwiększenie wydajności instalacji.

W nowoczesnych modelach generatorów 3-fazowych wirnik działa jak magnes. W takim przypadku magnes może być trwały lub elektryczny. W tym ostatnim przypadku do zasilania wirnika wykorzystywany jest styk ślizgowy ze szczotkami grafitowymi. Aby uruchomić takie urządzenie, potrzebne jest oddzielne źródło energii elektrycznej.

Uzwojenie zasilania znajduje się w stojanie. Eliminuje to konieczność przesyłania dużych prądów przez styk ślizgowy i zwiększa niezawodność działania.

Alternatory trójfazowe mają szereg zalet.

1. Wyższa wydajność w porównaniu do jednofazowej. Oznacza to, że do uzyskania tej samej mocy wyjściowej potrzeba mniej paliwa.
2. Z jednego generatora można uzyskać 2 wartości napięcia różniące się 1,75 razy. Zwykle są to 380 V i 220 V. Rozszerza to zakres jego zastosowania, taki generator może być używany zarówno w prywatnym domu, jak iw przemyśle.
3. Z tą samą mocą mają mniejsze gabaryty i waga niż jednofazowe.
4. Do przesyłania prądu trójfazowego potrzebne są 3 lub 4 przewody. Do pracy 3 jednofazowych generatorów przewodów wymagane jest minimum 6.
5. Wyższy niezawodność instalacji.
6. Większość urządzeń przemysłowych wymaga do działania dokładnie prądu trójfazowego.... Zastosowanie takiego generatora rozwiązuje ten problem.
7. Aby uzyskać napięcie jednofazowe, można podłączyć tylko 1 uzwojenie. Nie jest to jednak najlepsze rozwiązanie pod względem ekonomicznym.
8. Z prądu przemiennego, za pomocą prostownika, możesz zrobić stały.

Takie generatory mają również wady.

1. Względna złożoność połączenia z prawnego punktu widzenia. Do legalnego podłączenia napięcia trójfazowego wymagane jest specjalne zezwolenie firmy energetycznej. A zdobycie go jest bardzo kłopotliwe.
2. Należy wzmocnić środki bezpieczeństwa. Potrzebne są więcej urządzeń zabezpieczających, na każdej fazie należy zainstalować RCD.
3. Nie zaleca się pozostawiania pracującego generatora bez nadzoru.... Konieczne jest monitorowanie odczytów oprzyrządowania.
4. Hałas i wibracje gdy urządzenie jest uruchomione.

Alternatory 3-fazowe nie różnią się zbytnio od siebie. Różnią się tylko mocą i cechami konstrukcyjnymi.

Zgodnie z mocą generowanego prądu są to:

• 5 kW;
• 6 kW;
• 10 kW;
• 12 kW;
• 15 kW lub więcej.

Ponadto rzeczywista moc wyjściowa zależy od wielu czynników, takich jak jakość i czystość paliwa, stan atmosfery (w niskich temperaturach i przy dużej wilgotności moc spada) i tym podobne.

Według rodzaju używanego paliwa generatory to:

• diesel;
• benzyna;
• praca na drewnie lub gazie ziemnym.

Najbardziej rozpowszechnione są dwie pierwsze opcje. W której diesle z racji swojej konstrukcji są bardziej niezawodne, ponieważ działają bez układu zapłonowego. Są też bardziej ekonomiczne. Z kolei benzyna łatwiej startuje w trudnych warunkach.

Zgodnie z zasadą działania generatory są synchroniczne i asynchroniczne.

• Synchroniczny. Ich zaletą jest to, że wytrzymują krótkotrwałe przeciążenie 5-6 razy. Dzieje się tak podczas uruchamiania niektórych typów silników elektrycznych i innych potężnych urządzeń, gdy prądy rozruchowe są znacznie wyższe niż znamionowe. Mają jednak wady - są to duże wymiary i waga, a także mniejsza niezawodność w porównaniu z ich asynchronicznymi odpowiednikami.

• Asynchroniczny. Ich główne cechy to lekkość, kompaktowość, prostota konstrukcji i bezawaryjna eksploatacja. Ale natychmiast zawodzą, gdy są przeciążone. Dlatego maksymalna moc, jaką generują, powinna być znacznie wyższa niż konsumowana przez konsumentów (3 - 4 razy). Ponadto zaleca się zainstalowanie wysokiej jakości i drogiego zabezpieczenia przed przeciążeniem.

Ponadto generatory mogą mieć dodatkowe funkcje:

• możliwość podłączenia dodatkowych linii w celu zwiększenia ładowności;
• regulacja charakterystyki prądu wyjściowego (na przykład jego kształtu);
• obecność przekaźnika elektromagnetycznego-regulatora.

Z założenia generatory to:

• podstawowy;
• pomocniczy.

Różnią się tylko sposobem, w jaki są połączone.

To wszystko dla klasyfikacji generatorów. Porozmawiajmy teraz o wyborze tego urządzenia.

Kupując przede wszystkim kieruj się warunkami, w jakich będzie pracował generator.

• Najpierw określ wymaganą moc... Musi przekraczać całkowitą moc jednocześnie włączonych odbiorców. Zaleca się posiadanie małego (lub dużego) zapasu na wypadek sytuacji awaryjnych.

• Wybierz rodzaj paliwa. Zdecyduj, co jest dla Ciebie ważniejsze - ekonomia czy umiejętność biegania w każdych warunkach.

• Jeśli w sieci możliwe są przeciążenia, musisz kupić model synchroniczny. Należy jednak pamiętać, że będzie wymagał dokładniejszej konserwacji niż asynchroniczny i ma krótszą żywotność. I będziesz musiał wydać pieniądze na system ochrony. Jeśli przeciążenia są całkowicie wyeliminowane, najlepszym wyborem jest generator asynchroniczny.

Następnie sprawdź wykonanie.

• Obróć rotor ręcznie. Powinien się łatwo obracać. Brak trzasków, trzasków i szarpnięć w łożyskach, a także bicia wirnika. Nie powinien chwiać się w łożyskach.
• Styki i zaciski muszą być błyszczące... Zerwane wątki nie są dozwolone. Jeśli są przewody, wymagana jest niezawodna izolacja. Zwłaszcza na stawach i zakrętach.
• Stojan i rama muszą być wolne od pęknięć. Dokładnie obejrzyj podporę.
• Sprawdź generator w działaniu... Odczyty sprzętu pomiarowego muszą być stabilne. Dźwięk wydechu musi być równy.
• Odpowiedzialni producenci starannie malują produkt i dobrze przyklejają logo. Jeśli farba ma wątpliwości, lepiej odmówić takiego generatora.
• O solidności każdej firmy decyduje jakość obsługi. Upewnij się, że gdy wystąpi awaria, możesz znaleźć specjalistę, który ją naprawi.

Następnie spójrz na dodatkowe funkcje.

• Dobrze, jeśli urządzenia pomiarowe są już zainstalowane fabrycznie.
• Lepiej kupować modele, które mają zarówno rozruch ręczny, jak i rozrusznik.
• Sprawdź łatwość transportu. Jeśli są kółka, powinny dobrze się obracać. Jeśli są uchwyty, powinny być wygodne do trzymania.

I nie bój się zadawać konsultantom pytań, nawet ich zdaniem śmiesznych. Czas poświęcony na wybór rekompensuje bezawaryjna praca.

Głównym zadaniem przy podłączeniu do istniejącej sieci energetycznej jest: zapobiec „spotkaniu się” prądu generowanego i pochodzącego z elektrowni. W przeciwnym razie konsekwencje będą tragiczne.

Aby rozwiązać ten problem, istnieje kilka metod podłączenia generatora do sieci.

Najłatwiejsza metoda. Konsumenci są podłączani bezpośrednio do generatora. Ale są poważne wady:

• całkowity brak urządzeń ochronnych;
• musisz kupić specjalne 4-biegunowe gniazdo, przeznaczone do wysokiego prądu.

Ta metoda jest zdecydowanie odradzana. Pisaliśmy o nim tylko dlatego, że istnieje.

Jest to wygodniejsza metoda, ponieważ nie wymaga żadnych zmian w istniejącej sieci elektrycznej. Szczególnie dobrze sprawdził się w domach prywatnych.

Wykonaj poniższe czynności, aby się połączyć.

• Wyłączyć wyłącznik obwodu wejściowego scentralizowanego systemu dystrybucji zasilania. Mówiąc najprościej, wyłącz zasilanie domu.
• Zainstaluj nowy 4-biegunowy wyłącznik automatyczny na desce rozdzielczej. Podłącz jego styki wyjściowe do sieci domowej.
• Ostrożnie podłącz kabel generatora do nowej maszyny. Wszystkie przewody są podłączone do odpowiednich zacisków.

Główną wadą poprzedniego schematu jest możliwość wejścia napięcia sieciowego do generatora. Może się to zdarzyć, jeśli przełączniki nie są używane ostrożnie. Aby temu zapobiec, generator można podłączyć za pomocą przełącznika.

Takie połączenie całkowicie eliminuje możliwość zwarcia. Przełącznik posiada 3 styki:

• pierwszy - żywność dla konsumentów ze scentralizowanej sieci;
• trzeci - zasilanie z generatora;
• centralny - sieć jest całkowicie pozbawiona napięcia.

Konsumenci są połączeni z centralnym kontaktem.

Po przełączniku należy zainstalować bezpieczniki, wyłączniki RCD i inne urządzenia ochronne.

W ten sposób połączone są główne generatory.

Główną wadą wszystkich tych metod jest sterowanie ręczne. A czasami konieczne jest automatyczne uruchomienie generatora (szczególnie w sytuacjach awaryjnych). W takich przypadkach stosowany jest automatyczny system aktywacji.

Zawiera 2 crossstarty i moduł sterujący. W przypadku przerwy w dostawie prądu odłączają odbiorniki od scentralizowanego systemu i łączą się z generatorem.

Niezależnie od metody połączenia, nigdy nie zapomnij uziemić ramy generatora. A co najważniejsze: urządzeń przełączających, przełączników i bezpieczników nie wolno umieszczać w przewodzie uziemiającym. Uchroni Cię to przed wypadkami i zagwarantuje bezpieczną pracę urządzenia.

O tym, który generator kupić: jednofazowy lub trójfazowy, patrz poniżej.