Con người sử dụng năng lượng của dòng điện trong hầu hết các lĩnh vực hoạt động của mình. Giờ đây, thật không dễ để tưởng tượng cuộc sống không có điện, được biến đổi từ năng lượng cơ học với sự hỗ trợ của các thiết bị đặc biệt. Chúng ta hãy xem xét chi tiết hơn quá trình này diễn ra như thế nào và cách bố trí các máy phát điện hiện đại.
Nội dung
Chuyển đổi cơ năng thành năng lượng điện
Máy phát điện nào cũng hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng từ. Máy phát điện xoay chiều đơn giản nhất có thể được coi là một cuộn dây quay trong từ trường. Ngoài ra còn có một biến thể trong đó cuộn dây vẫn đứng yên, nhưng từ trường chỉ đi qua nó. Trong quá trình chuyển động này, một dòng điện xoay chiều được tạo ra.Theo nguyên tắc này, một số lượng khổng lồ máy phát điện trên khắp thế giới hoạt động, kết hợp thành một hệ thống cung cấp điện.
Thiết bị và thiết kế của máy phát điện
Một máy phát điện tiêu chuẩn có các thành phần sau:
- Khung mà stato có các cực điện từ được gắn vào. Nó được làm bằng kim loại và phải thực hiện chức năng bảo vệ tất cả các phần tử của cơ chế.
- Stato mà cuộn dây được gắn vào. Nó được làm từ thép sắt từ.
- Rôto là một phần tử chuyển động, trên lõi của nó có dây quấn tạo thành dòng điện.
- Một bộ chuyển mạch chuyển đổi dòng điện từ rôto. Nó là một hệ thống các vòng dẫn điện có thể di chuyển được.
Tùy theo mục đích mà máy phát điện có những đặc điểm thiết kế nhất định, nhưng có hai thành phần mà bất kỳ thiết bị biến đổi cơ năng thành điện năng nào cũng có:
- Rôto là một bộ phận bằng sắt một mảnh có thể chuyển động được;
- Stato là một phần tử cố định được làm bằng các tấm sắt. Bên trong nó có các rãnh bên trong là nơi đặt cuộn dây.
Để có được cảm ứng từ lớn hơn, giữa các phần tử này cần có một khoảng cách nhỏ. Theo thiết kế của họ, máy phát điện là:
- Với phần ứng chuyển động và từ trường tĩnh.
- Với phần ứng cố định và từ trường quay.
Hiện nay, thiết bị có từ trường quay phổ biến hơn, bởi vì. thuận tiện hơn nhiều để loại bỏ dòng điện từ stato so với rôto. Thiết bị máy phát điện có nhiều điểm tương đồng với thiết kế của động cơ điện.
Mạch điện xoay chiều
Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện: tại thời điểm một nửa cuộn dây ở một trong hai cực và ngược lại thì dòng điện qua mạch từ cực tiểu đến cực đại và ngược lại.
Phân loại và các loại máy phát điện
Tất cả các máy phát điện có thể được phân phối theo tiêu chí công việc và loại nhiên liệu tạo ra điện từ đó. Tất cả các máy phát điện đều được chia thành một pha (điện áp đầu ra 220 Vôn, tần số 50 Hz) và ba pha (380 Vôn với tần số 50 Hz), cũng như nguyên lý hoạt động và loại nhiên liệu được biến đổi thành điện năng. . Thậm chí máy phát điện có thể được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau, điều này quyết định các đặc tính kỹ thuật của chúng.
Theo nguyên tắc làm việc
Máy phát điện xoay chiều không đồng bộ và đồng bộ riêng biệt.
Không đồng bộ
Máy phát điện không đồng bộ không có mối quan hệ chính xác EMF trên tốc độ rôto, nhưng thuật ngữ "độ trượt S" hoạt động ở đây. Nó xác định sự khác biệt này. Giá trị trượt được tính toán, do đó vẫn có một số ảnh hưởng của các phần tử máy phát trong quá trình cơ điện của động cơ cảm ứng.
Đồng bộ
Một máy phát điện như vậy có sự phụ thuộc vật lý vào chuyển động quay của rôto vào tần số điện được tạo ra. Trong một thiết bị như vậy, rôto là một nam châm điện bao gồm lõi, cuộn dây và các cực. Stato là những cuộn dây được kết nối theo nguyên tắc hình sao, và có điểm chung - điểm không. Đó là trong chúng mà điện được tạo ra.
Rôto được thiết lập chuyển động bởi một lực ngoại lai của các phần tử chuyển động (tuabin) chuyển động đồng bộ. Sự kích thích của một máy phát điện như vậy có thể là tiếp xúc và không tiếp xúc.
Theo loại nhiên liệu động cơ
Sự xa xôi của nguồn điện với sự ra đời của máy phát điện không còn trở thành trở ngại cho việc sử dụng các thiết bị điện.
máy phát điện
Khí được sử dụng làm nhiên liệu, trong quá trình đốt cháy, năng lượng cơ học được tạo ra, sau đó được thay thế bằng dòng điện. Lợi ích của việc sử dụng máy tạo khí:
- An toàn với môi trường, do khí trong quá trình cháy không thải ra các yếu tố độc hại, muội than và các sản phẩm phân hủy độc hại;
- Về mặt kinh tế, rất có lãi khi đốt gas rẻ. So với xăng, nó sẽ tốn ít hơn nhiều;
- Việc cung cấp nhiên liệu được thực hiện tự động. Nhiên liệu xăng và dầu diesel cần được bổ sung khi cần thiết, và bộ tạo khí thường được kết nối với hệ thống cung cấp khí đốt;
- Nhờ tự động hóa, thiết bị hoạt động độc lập, nhưng đối với điều này, nó phải được đặt trong một căn phòng ấm áp.
Máy phát điện diesel
Loại này chủ yếu bao gồm các đơn vị một pha có công suất 5 kW. 220 Vôn và tần số 50 Hz là tiêu chuẩn cho các thiết bị gia dụng, vì vậy máy diesel đáp ứng tốt với tải tiêu chuẩn. Như bạn có thể đoán, nhiên liệu diesel là cần thiết cho hoạt động của nó. Tại sao nên chọn Máy phát điện Diesel?
- Tương đối rẻ của nhiên liệu;
- Tự động hóa cho phép bạn tự động khởi động máy phát điện khi nguồn điện bị gián đoạn;
- Mức độ an toàn cháy nổ cao;
- Trong một thời gian dài, động cơ diesel có thể hoạt động mà không bị hỏng hóc;
- Độ bền ấn tượng - một số mô hình có thể hoạt động tổng cộng 4 năm hoạt động liên tục.
Máy phát điện chạy xăng
Những thiết bị như vậy có nhu cầu khá cao như thiết bị gia dụng. Mặc dù thực tế là xăng đắt hơn xăng và dầu diesel, nhưng những máy phát điện như vậy có nhiều điểm mạnh:
- Kích thước nhỏ với công suất cao;
- Dễ vận hành: hầu hết các kiểu máy có thể được khởi động bằng tay và các máy phát điện lớn hơn được trang bị bộ khởi động. Điện áp được điều chỉnh dưới một tải nhất định bằng vít đặc biệt;
- Trong trường hợp quá tải của máy phát điện, bảo vệ sẽ tự động được kích hoạt;
- Dễ dàng bảo trì và sửa chữa;
- Không gây ra nhiều tiếng ồn trong quá trình hoạt động;
- Nó có thể được sử dụng cả trong nhà và ngoài trời, nhưng phải được bảo vệ khỏi độ ẩm.
Ứng dụng chính
Tùy thuộc vào nơi sử dụng máy phát điện, các đặc tính kỹ thuật của nó được xác định. Về cơ bản, tỷ lệ của máy phát điện đối với một loại nhất định trong lĩnh vực ứng dụng sẽ xác định sức mạnh của nó. Các loại thiết bị sau được phân chia theo lĩnh vực hoạt động:
- Hộ gia đình. Chúng có công suất từ 0,7 đến 25 kW. Thông thường, danh mục này bao gồm máy phát điện chạy xăng và dầu diesel. Chúng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện gia dụng và thiết bị tiêu thụ điện năng thấp, rất thường xuyên trên các công trường xây dựng. Thích hợp làm nguồn điện di động khi đi ra vùng nông thôn;
- Chuyên nghiệp. Chúng có thể được sử dụng như một nguồn điện lâu dài trong các cơ quan thành phố và các doanh nghiệp sản xuất nhỏ. Công suất của nó không vượt quá 100 kW;
- Công nghiệp.Chúng có thể được sử dụng trong các nhà máy và nhà máy lớn, nơi yêu cầu thiết bị công suất lớn. Những thiết bị như vậy có công suất hơn 100 kW, có kích thước đáng kể và rất khó bảo trì đối với một người không chuẩn bị.
