Содержание

Принцип работы газового генератора | Строительный портал

В поисках альтернативного источника энергии пришло понимание, что не обязательно добывать газ в шахтах, чтобы затем сжигать его в котлах и двигателях внутреннего сгорания, горючий газ можно добывать из отходов производства и древесины. Газогенератор или как его еще называют генератор газов путем сжигания местного топлива – дров, торфа, древесного угля, опилок и других отходов древесины, а также иногда других органических остатков способны выделять/генерировать горючие газы, такие как СО, СН4, Н2 и другие. Вариантов использования полученного газа несколько, но в любом случае в основу каждого устройства положен принцип газогенератора. О том, как работает газогенератор, из каких элементов он состоит, а также какие процессы проходят внутри него, мы расскажем в данной статье. Также рассмотрим варианты дальнейшего использования полученного газа и места, где можно устанавливать подобные агрегаты.

  1. Преимущества и недостатки генераторов газа
  2. Принцип работы газового генератора – газогенератора
  3. Типы газогенераторов
  4. Место установки газового генератора
  5. Дровяной газовый генератор своими руками

Итак, какие же существуют варианты использования газа, полученного в газогенераторе?

Первый – горючий газ направляется к газовой плите на кухне и используется для приготовления пищи. Второй – горючий газ сжигается сразу же в пиролизном котле отопления с газогенератором, соответственно, используется для отопления дома или теплиц. Кстати, подобные котлы могут называться газовым котлом на дровах, твердотопливным пиролизным котлом, газогенераторным котлом на дровах. Все они могут использоваться как для бытовых нужд, так и для отопления огромных производств и цехов или предприятий. Третий – горючий газ может направляться в двигатель внутреннего сгорания, который служит приводом насосной станции или генератора электроэнергии. Газовый генератор на дровах позволяет получать электроэнергию в тех регионах, где нет возможности провести линии электропередач, выполнить прокладку газопровода и затруднен подвоз газа в баллонах. Помимо автономности у газогенераторов есть и другие преимущества, которые мы раскроем ниже.

 

Преимущества и недостатки генераторов газа

В качестве примера рассмотрим преимущества и недостатки газогенераторных котлов отопления. Пиролизные котлы относятся к категории твердотопливных, но существенно отличаются от обычных печей на дровах или угле, где происходит обычный процесс сгорания топлива.

Преимущества газогенераторных котлов:

  • КПД газогенераторных котлов находится в диапазоне 80 – 95 %, в то время как КПД обычного твердотопливного котла редко превышает 60 %.
  • Регулируемый процесс горения в газогенераторном котле – одна закладка дров может гореть от 8 до 12 часов, для сравнения в обычном котле горение длится 3 – 5 часов. В газогенераторных котлах с верхним горением сгорание дров длится до 25 часов, а уголь может гореть 5 – 8 дней.
  • Топливо сгорает полностью, поэтому чистить зольник и газоход приходится не часто.
  • Благодаря тому, что процесс горения можно регулировать (мощность регулируется в диапазоне 30 – 100 %), работу котла можно автоматизировать, как например, газового или жидкотопливного.
  • Выброс вредных веществ в атмосферу из газогенератора минимален.
  • Газогенераторные котлы экономнее обычных.
  • Топливо для газогенераторов не обязательно должно быть подсушено до 20 % влажности, существуют модели котлов, в которых можно использовать древесину до 50 % влажности и даже свежесрубленную.
  • Возможность загрузки в котел неколотых поленьев до 1 м длиной и даже больше.

  • Помимо дров и отходов древесной промышленности в пиролизных котлах можно утилизировать резину, пластмассу и другие полимеры.
  • Высокая безопасность котла по сравнению с обычным твердотопливным котлом обеспечивается автоматикой и материалами, из которых изготовлен агрегат, а в особенности камеры сгорания.

Если говорить о газогенераторах, которые используются для производства электроэнергии, то они обладают точно такими же достоинствами, такими как экологичность, экономичность, высокий КПД, высокое октановое число 110 – 140, универсальность в плане используемого топлива и большая эффективность в зимнее время.

Недостатки газогенераторных котлов:

  • На газовый генератор цена в 1,5 – 2 раза выше, чем на обычный твердотопливный котел.
  • В большинстве своем газогенераторы энергозависимы, так как для подсоса воздуха используется вентилятор, но также существуют модели, которые могут работать и без электричества.
  • Если использовать газогенераторный котел на мощности ниже 50 %, то наблюдается нестабильное горение – как результат выпадение в осадок дёгтя, который скапливается в газоходе.
  • Температура обратки отопления не должна быть ниже 60 °С, иначе в газоходе будет выпадать конденсат.
  • Обычно газогенераторы требовательны к влажности топлива, но как уже писалось выше, есть модели, в которых можно сжигать даже свежесрубленную древесину.

Других существенных недостатков газогенераторов не выявлено.

Кстати, газогенераторы – не такое уж и новое изобретение. Еще в середине прошлого века, когда большая часть нефтяных ресурсов Германии шла на вооружение, в качестве топлива для автомобилей использовались дрова. Даже на грузовые автомобили устанавливались газогенераторы. Современные агрегаты не слишком далеко ушли в своей конструкции, но, тем не менее, основательно усовершенствованы.

 

Принцип работы газового генератора – газогенератора

 

В генераторе газов или газогенераторе из твердого топлива добывается горючий газ. Основной секрет заключается в том, что в камеру сгорания подается воздух, объема которого недостаточно для полного сгорания топлива, при этом соблюдается высокая температура порядка 1100 – 1400 °С. Полученный газ охлаждается и направляется к потребителю или двигателю внутреннего сгорания, если, например, планируется добывать электричество. Более детально принцип работы газогенератора рассмотрим ниже, уточнив какой процесс в каком элементе агрегата происходит.

 

Устройство газового генератора на древесине

 

Рассмотрим устройство газогенератора бытового назначения. Сразу хотелось бы отметить, что пиролизные котлы с газогенератором отличаются от предложенной схемы, так как сгорание газа происходит внутри котла во второй камере сгорания. Мы же рассмотрим лишь сам газогенератор, на выходе из которого получается горючий газ.

Схема газогенератора:

Корпус газогенератора изготовлен из листовой стали и имеет сварные швы. Самая распространенная форма корпуса – цилиндрическая, но она вполне может быть и прямоугольной. К нижней части корпуса приварено днище и ножки, на которых будет стоять газогенератор.

Бункер или камера заполнения служит для загрузки внутрь газогенератора топлива. Он также имеет цилиндрическую форму и изготовлен из малоуглеродистой стали. Бункер установлен внутри корпуса газогенератора и закреплен болтами. На крышке люка, ведущего в бункер, на кромках использован асбестовый уплотнитель или прокладка. Так как асбест запрещен для использования в жилых помещениях, то существуют модели газогенераторов, уплотнители крышки которой изготовлены из другого материала.

Камера сгорания находится в нижней части бункера и изготовлена из жаропрочной стали, иногда внутренняя поверхность камеры сгорания отделывается керамикой. В камере сгорания происходит горение топлива. В нижней ее части происходит крекинг смол, для чего там установлена горловина, изготовленная из жаропрочной хромистой стали. Между корпусом и горловиной находится прокладка – уплотнительный асбестовый шнур. В средней части камеры сгорания находятся

фурмы для подачи воздуха. Фурмы представляют собой калиброванные отверстия, которые соединяются с воздухораспределительной коробкой, связанной с атмосферой. Фурмы и распределительная коробка также изготавливаются из жаропрочной стали. На выходе из воздухораспределительной коробки установлен обратный клапан, который препятствует выходу горючего газа из газогенератора. Чтобы повысить мощность двигателя или иметь возможность использовать дрова повышенной влажности (более 50 %), перед воздухораспределительной коробкой можно установить вентилятор, который будет нагнетать внутрь воздух.

Колосниковая решетка служит для того, чтобы поддерживать раскаленные угли. Она располагается в нижней части газогенератора. Через отверстия решетки зола от сгоревших углей проваливается в зольник. Чтобы колосниковую решетку можно было очищать от шлака, ее средняя часть сделана подвижной. Для поворота чугунных колосников предусмотрен специальный рычаг.

Загрузочные люки оснащены герметично закрывающимися крышками. Например, верхний загрузочный люк откидывается горизонтально и уплотнен асбестовым шнуром. В креплении крышки есть специальный амортизатор – рессора, которая приподнимает крышку в случае избыточного давления внутри камеры. Сбоку корпуса есть также два загрузочных люка: один сверху – для добавления топлива в зону восстановления, второй снизу – для удаления золы. Отбор газа производится в зоне восстановления, поэтому чаще всего в верхней части газогенератора, но также возможно отведение газа и из нижней части агрегата. Отбор газа производится через патрубок, к которому приварены трубы газопровода. Не обязательно сразу же выводить газ за пределы корпуса газогенератора, пока он горячий, его можно использовать для подогрева и подсушивания дров или другого топлива в камере загрузки. Для этого отводящий газопровод проводится по кольцевой вокруг камеры, между корпусом газогенератора и бункером.

Фильтр «Циклон» и фильтр тонкой очистки располагаются за корпусом газогенератора. Они изготовлены из труб, наполненных фильтрующими элементами.

Прежде чем поступить в фильтр тонкой очистки, газ проходит через охладитель. А после фильтра тонкой очистки очищенный газ поступает в смеситель, где смешивается с воздухом. И только затем газо-воздушная смесь поступает в двигатель внутреннего сгорания.

Более наглядно последовательность движения горючего газа, после того как он вышел из газогенератора, показана на схеме ниже.

Дрова или другое топливо горит в камере сгорания, окисляясь воздухом, поступающим в камеру сгорания через фурмы из воздухораспределительной коробки. Полученный горючий газ поступает в фильтр Циклон, где очищается. Затем охлаждается в фильтре грубой очистки. Затем уже охлажденный газ поступает в фильтр тонкой очистки, а затем в смеситель. Из смесителя полученная смесь поступает в двигатель.

 

Процесс превращения топлива в газ

 

И все же: как из твердого топлива получается газ? Внутри газогенератора происходит некий процесс превращения, который разбит на несколько этапов, происходящих в разных зонах:

Зона подсушки находится в верхней части бункера. Здесь температура порядка 150 – 200 °С. Топливо подсушивается горячим газом, который движется по кольцевому трубопроводу, как было описано выше.

Зона сухой перегонки расположена в средней части бункера. Здесь без доступа воздуха и при температуре 300 – 500 °С топливо обугливается. Из древесины выделяются кислоты, смолы и другие элементы сухой перегонки.

Зона горения находится внизу камеры сгорания в зоне, где расположены фурмы, через которые поступает воздух. Здесь при подаче воздуха и температуре 1100 – 1300 °С обугленное топливо и элементы сухой перегонки сгорают, в результате чего образуются газы СО и СО2.

Зона восстановления

находится выше зоны горения между колосниковой решеткой и зоной горения. Здесь газ СО2 поднимается вверх, проходит через раскаленный уголь, взаимодействует с углеродом (С) угля и на выходе образуется газ СО – окись углерода. В данном процессе также участвует влага из топлива, поэтому помимо СО образуется СО2 и Н2.

Зоны горения и восстановления называются зоной активной газификации. В результате генераторный газ состоит из нескольких компонентов:

  • Горючие газы: СО (оксид углерода), Н2 (водород), СН4 (метан) и СnНm (непредельные углеводороды без смол).
  • Балласт: СО2 (углекислый газ), О2 (кислород), N2 (азот), Н2О (вода).

Полученный газ охлаждается до температуры окружающей среды, затем очищается от муравьиной и уксусной кислоты, золы, взвешенных частиц и смешивается с воздухом.

 

Типы газогенераторов

 

Различают три типа газогенераторов: прямого процесса газогенерации, обратного и горизонтального.

Газогенераторы прямого процесса могут сжигать уголь полукокс и антрацит – топливо небитуминозное. Конструктивное отличие данного типа агрегатов в том, что воздух поступает через колосниковую решетку снизу, а забор газа производится сверху. В газогенераторах прямого процесса влага из топлива не попадает в зону горения, поэтому ее подводят специально. Обогащение генераторного газа водородом из воды повышает мощность генератора.

Газогенераторы опрокинутого или обращенного процесса предназначены для сжигания смолистого топлива – дров, древесного угля и отходов. Их конструктивное отличие в том, что воздух подается в среднюю часть – в зону горения, а забор газа производится ниже зоны горения – в зольнике. Обычно в агрегатах такого типа отобранный горячий газ используется для подогрева топлива в бункере.

Газогенераторы горизонтального или поперечного процесса газификации отличаются тем, что воздух в них подводится сбоку – в нижней части корпуса, причем подается он с высокой скоростью дутья через фурмы. Отбор газа производится  напротив фурмы через газоотборную решетку. Активная зона газификации в газогенераторе горизонтального процесса очень мала и сосредоточена между концом фурмы и газоотборной решеткой. Время пуска такого генератора намного меньше, также он легко приспосабливается к смене режимов работы.

 

Место установки газового генератора

Газогенераторы и газогенераторные котлы отопления можно устанавливать как внутри жилых помещений, например, в подвалах и цокольных этажах, так и на улице.

Так называемые пеллетные котлы чаще всего устанавливают в доме, так как их загрузка не сопряжена с большим количеством мусора, а также мешки с пеллетами весят немного и могут храниться где-то рядом с котлом.

Газогенераторы на дровах, а в особенности на дровах большой длины, имеет смысл устанавливать на улице недалеко от места хранения дров. Так можно будет подвезти дрова на тачке непосредственно к котлу или газогенератору и не спускать их в подвал дома. Стоящий на улице котел избавляет от грязи и золы в подвале. Особенно это актуально для деревянных домов, где повышенные нормы пожаробезопасности. Внешний корпус котла изготавливается из нержавеющей стали, которая не подвержена коррозии. Также котлы теплоизолированы насыпной теплоизоляцией, чтобы температура окружающей среды минимально влияла на процесс газификации и скорость пуска котла. Система регулирования размещается в стальном кожухе под крышкой, чтобы на нее не попадали осадки. Дымовая труба имеет двойные стенки. Если вас интересует, как подключить газовый генератор, если он стоит на улице, то ответ прост – трубы прокладываются в земле, чтобы они минимально охлаждались, если это котел отопления. Трубы отопления подходят к котлу снизу, а сам котел устанавливается так, чтобы при длительных перерывах в использовании он не замерзал.

Кстати, как уже отмечалось, длительность процесса горения топлива в котле может быть от 12 часов и достигать 25 часов. В зависимости от мощности котла и площади отапливаемого помещения, его придется топить раз в два дня, а иногда и раз в неделю. Чтобы сохранить вырабатываемое котлом тепло на столь длительный период, используется теплоаккумулятор.

 

Дровяной газовый генератор своими руками

В том чтобы изготовить газогенератор своими руками, нет ничего сверхсложного. Многие используют такой агрегат для бытовых нужд или устанавливают на автомобиль. Перед тем как начать изготавливать газогенератор самостоятельно, необходимо ознакомиться с принципом его действия и выбрать подходящую для себя схему работы.

Понадобятся – бочка, трубы или старая батарея радиаторов, фильтры тонкой и грубой очистки газа, вентилятор. С другой стороны набор элементов может быть самым разным, все зависит от фантазии исполнителя.

Ниже посмотрите видео пример газогенератора самостоятельного изготовления.

Схема газогенратора:

В интернете можно найти как фото, так и чертежи по монтажу газовых генераторов и пиролизных котлов. Есть даже умельцы, которые берут за основу готовый проверенный котел и полностью повторяют его в домашних условиях. Получается дешевле намного.

Схема газогенераторного котла:

Отличие пиролизного котла от обычного газогенератора в том, что он состоит из двух камер сгорания: в одной сгорает топливо и образуется газ, а в другой – сгорает газ и находится теплообменник. Устройство и принцип работы газогенератора мы уже рассмотрели, добавьте в него только вторую камеру сгорания, которая должна располагаться вверху, и теплообменник сверху. Иногда теплообменник располагают сбоку. Также не забудьте о разных типах газогенераторов, так что вторая камера сгорания может находиться не только сверху.

При сборе дымохода постарайтесь собирать его в последовательности, обратной движению дыма, так на его стенках будет меньше оседать всякой гадости. Сам дымоход лучше сделать легкоразбираемым, чтобы его можно было легко и быстро чистить. Пространство вокруг котла отопления должно быть свободным, так как он нагревается в процессе работы.  После монтажа котла придется изучить его «повадки» и подобрать оптимальный для себя режим работы, при котором сгорают все смолы.

Хотелось бы отметить, что газогенератор может рассматриваться не только как сжигатель полезной древесины, но и как утилизатор отходов. В нем можно сжигать остатки линолеума, пакетов, мешков, резины, пластиковых бутылок и другого бытового мусора.

Мгд генератор принцип работы

МГД-генератор

Это устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую.

Как работает устройство

В основе находится эффект электромагнитной индукции, а значит, возникает ток в проводнике. Это происходит за счет того, что последний пересекает силовые линии магнитного поля внутри устройства.

В основе действия находятся заряженные частицы, на которые действует сила Лоренца. Движение рабочего тела происходит поперек магнитного поля. Благодаря этому возникают потоки носителей зарядов с ровно противоположными направлениями. На этапе становления в МГД-генераторах применялись преимущественно электропроводные жидкости или электролиты. Именно они и являлись тем самым рабочим телом. Современные вариации перешли на плазму. Носителя зарядов для новых машин стали положительные ионы и свободные электроны.

Конструкция МГД-генераторов

Первый узел устройства называется каналом, по которому движется рабочее тело. В настоящее время в магнитогидродинамических генераторах в качестве основной среды применяется по большей части плазма. Следующий узел представляет из себя систему магнитов, которые отвечают за создание магнитного поля и электродов для отведения той энергии, которая будет получена в ходе рабочего процесса. При этом источники могут быть различными. В системе можно применять как электромагниты, так и постоянные магниты.

Далее газ проводит электрический ток и нагревается до температуры термической ионизации, которая составляет приблизительно 10 тысяч Кельвинов. После данный показатель непременно нужно снизить. Планка температуры падает до 2,2-2,7 тысячи Кельвинов за счет того, что в рабочую среду добавляются специальные присадки со щелочными металлами. В ином случае плазма не является в достаточной степени эффективной, потому как величина ее электропроводности становится значительно меньшей, чем у той же воды.

Типичный цикл работы устройства

Другие узлы, составляющие конструкцию магнитогидродинамического генератора, лучше всего перечислить вместе с описанием функциональных процессов в той последовательности, в которой они происходят.

  1. Камера сгорания принимает загружаемое в нее топливо. Также добавляются окислители и различные присадки.
  2. Топливо начинает гореть, что позволяет образоваться газу в качестве продукта сгорания.
  3. Далее задействуется сопло генератора. Через него газы проходят, после чего они расширяются, а их скорость возрастает до скорости звука.
  4. Действие доходит до камеры, пропускающей через себя магнитное поле. На ее стенках находятся специальные электроды. Именно сюда поступают газы на данном этапе цикла.
  5. Затем рабочее тело под влиянием заряженных частиц отклоняется от своей первичной траектории. Новое направление находится в точности там, где располагаются электроды.
  6. Завершающий этап. Происходит образование электрического тока между электродами. На это цикл заканчивается.

Применение МГД-генераторов

  1. Термоядерные электростанции. В них применяется безнейтронный цикл с МГД-генератором. В качестве топлива принято использовать плазму на высоких температурах.
  2. Тепловые электростанции. Используется открытый тип цикла, а сами установки по конструктивным особенностям являются достаточно простыми. Именно этот вариант все еще имеет перспективы к развитию.
  3. Атомные электростанции. Рабочее тело в данном случае — инертный газ. Он нагревается в ядерном реакторе по закрытому циклу. Также имеет перспективы к развитию. Однако возможность применения зависит от появления ядерных реакторов с температурой рабочего тела выше 2 тысяч Кельвинов.

Магнитогидродинамические генераторы

Принцип действия магнитогидродинамического генератора (МГД – генератора) заключается в том, что при движении ионизированного газа (низкотемпературной плазмы) через сильное магнитное поле в нем индуцируется электрический ток. Низкотемпературная плазма возникает при нагревании газа до температуры 2300 – 3000 К, когда от его молекул или атомов отрываются внешние электроны, вследствие чего газ ионизируется и становится проводником электрического тока.

Электроэнергия (постоянный ток) отбирается из плазмы керамическими электродами и выдается в цепь и далее в инверторы, где преобразуется в переменный ток, поступающий в сеть. Для увеличения электропроводности газа в него дополнительно вводят легкоионизируемые вещества – щелочные металлы: калий, натрий и др.

В МГД – генераторах отсутствуют громоздкие вращающиеся части, отпадает необходимость применения турбомашин для привода генератора.

МГД – генераторы разрабатываются двух типов: открытого цикла, в которых рабочим телом являются продукты сгорания органического топлива, и закрытого цикла, в которых непрерывный поток инертных газов (аргона, водорода) нагревается в теплообменниках продуктами сгорания.

На рис.3.7 представлена схема магнитогидродинамической установки. Атмосферный воздух сжимается в компрессоре 1 и после предварительного нагрева в регенераторе 2 поступает в камеру сгорания 3. Туда же подается топливо и присадки. Нагретые до температуры2500 – 3000 К. продукты сгорания поступают в сопло 4, где расширяются, а затем в канал 5,где генерируют электрический ток, пересекая магнитное поле. Для создания сильного магнитного поля снаружи канала 5 размещена обмотка 6, к которой подведен переменный электрический ток от блока питания 7. В канале МГД – генератора размещены керамические электроды для отвода электроэнергии.

Рис. 3.7-Схема магнитогидродинамической установки

1 – компрессор; 2 – регенератор; 3 – камера сгорания; 4 – сопла; 5 – канал МГДГ; 6 – обмотка электромагнитов; 7 – блок питания магнитов; 8 – электроды; 9 – парогенератор; 10 – турбина; 11 – конденсатор; 12 – насос.

Отработанные газы с температурой до 2300 К. поступают в регенератор 2, где частично отдают тепло поступающему воздуху и далее направляются в парогенератор 9, где вырабатывают водяной пар. Охлажденные до температуры 1500 С отработанные газы выбрасываются в атмосферу. Полученный водяной пар поступает в турбину 10, затем конденсируется в конденсаторе 11 и насосом 12 вновь закачивается в парогенератор.

МГД-генератор позволяет значительно повысить начальную температуру рабочего тела, и, следовательно, КПД электростанции.

МГД-генератор в комплексе с обычным турбогенератором в качестве второй ступени дает возможность повысить общий КПД такой энергетической установки до 50 – 60%.

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 2 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Подключение газового генератора к сети

Газовый генератор - отличная альтернатива электростанциям, которые работают на бензиновом и дизельном топливе. Во-первых, он работает на разных видах газа. Его подключение к центральной магистрали не является обязательным условием. Можно обойтись использованием баллонов. Во-вторых, газ - более дешевый вид топлива. А в случае подключения к магистрали - его стоимость еще ниже.

В этой статье мы ответим на два часто задаваемых вопроса: где лучше установить и как подключить газовый генератор.

Где лучше установить газовый генератор

Существует несколько вариантов размещения газового генератора:

  • на улице;
  • в подвале дома;
  • в котельной;
  • в специально отведенной комнате.

Чаще всего предпочтение отдают установке в помещении, так как газовые генераторы подходят для использования только при температуре выше 0о.

Место для монтажа агрегата должно подходить под технические требования производителя. Поэтому до установки необходимо в обязательном порядке проконсультироваться со специалистом и сделать предпроектное обследование. Это услуга, которая позволяет подобрать подходящее оборудование и место его размещения, а также составить план подготовительных и монтажных работ и определить сроки их проведения.

Что касается требований к помещению, стоит перечислить следующие основные моменты:

  • выбирайте помещение, объем которой составляет не менее 15 м3;
  • наличие принудительной вентиляции - обязательно;
  • необходимо оборудовать помещение системой отвода выхлопных газов. Система представляет собой металлическую трубу, которую устанавливают на трубу выхлопов и отводят на улицу;
  • агрегат, который работает на сжиженном газе, разрешена в комнатах, устанавливают не ниже уровня земли.

Требования к топливу

Как мы уже сказали, электрогенераторы могут работать от центральной газовой магистрали и от баллонов с сжиженным газом.

В агрегат, подключенный к газопроводу, подача газа осуществляется под давлением 2-6 кПа. Это нормальная величина давления, требуемая производителями. На газопроводе устанавливают специальный вентиль для включения и отключения подачи топлива.

Баллоны с сжиженным топливом должны быть оборудованы клапаном, а также регулятором давления, требования к величине которого аналогичны магистральному.

Входное давление расходного регулятора должно быть не ниже 1,6 мПа.

Подключение газогенератора

Тип подключения газового генератора зависит от цели его использования. Например, если перебои энергоснабжения происходят редко и на непродолжительное время, вам будет достаточно подключения газового баллона. При наличии технического образования или знаний в этой области - это можно сделать самостоятельно. Но если отключения электричества частые и долгие - стоит задуматься о более сложном виде подключения - к магистральному газу.

Более сложным этот тип считается потому, что перед подключением необходимо согласовать действия с поставщиком газа и получить разрешение. Этот процесс занимает время, но оно того стоит: в результате вы получаете сравнительно дешевый источник бесперебойного электричества.

При обращении к поставщику необходимо иметь на руках следующие основные документы:

  • сертификат, подтверждающий покупку газового генератора;
  • технический паспорт оборудования;
  • сертификат соответствия;
  • в случае использования на объектах повышенной опасности также необходимо специальное свидетельство, разрешающее установку оборудования.

Согласование необходимо для решения ряда технических и юридических вопросов газоснабжения, например:

  • внесение правок в текущий проект магистрали;
  • составление договора на обслуживание газогенератора;
  • составление трехстороннего соглашения (продавец-покупатель-газовая служба) о распределении ответственности и обязанностей сторон.

Стоимость обслуживания газового генератора определяется индивидуально и зависит в основном от региона установки и мощности агрегата.

Совет

Тщательно проанализируйте цель использования генератора. Как часто вы планируете его включать? Какая нагрузка планируется? Необходимо ли наличие автомата ввода резерва (АВР)? Достаточно ли использование газовых баллонов или необходимо подключение к магистрали?

Газовые генераторы от магистрального газа: особенности и критерии выбора

При выборе типа электрического генератора для обеспечения резервного или постоянного электропитания, в газифицированных районах, в первую очередь следует обратить внимание на агрегаты, работающие на природном газе.

Преимущества

Газовый генератор от магистрального газа имеет целый ряд преимуществ перед аналогами, работающими на жидком топливе.

Рассмотрим эти преимущества в разных аспектах:

  • Экономический. Электроэнергия, вырабатываемая генераторами, сжигающими магистральный газ, является самой дешевой. Стоимость одного киловатт-часа электричества такого генератора в несколько раз дешевле энергии, производимой жидкостными мини электростанциями.
  • Технический. Двигатели внутреннего сгорания, работающие на газе, имеют повышенный эксплуатационный ресурс. Это объясняется тем, что при сгорании газ не загрязняет внутренние поверхности двигателя. Попадая в картер через зазоры поршневых колец, газ не оказывает деструктивного действия на моторное масло и легко удаляется оттуда системой вентиляции картера, вновь отправляясь в камеру сгорания.
  • Экологический. Продукты сгорания природного газа наименее токсичны в сравнении с теми, что выделяются в процессе сжигания жидкого минерального топлива.

Принцип работы и устройство

Электрический газовый генератор представляет собой агрегат, состоящий из двигателя внутреннего сгорания, использующего газ как топливо, и собственно генератора, находящегося с ним на одном валу. Генератор является электрической машиной, состоящей из вращающегося ротора и неподвижного статора. Вращаемый двигателем ротор создает напряжение на выводах обмотки статора, которое и потребляется нагрузкой.

В электрогенерирующих агрегатах могут применяться два вида генераторов:

  • Синхронные;
  • Асинхронные.

Синхронный генератор оснащен обмоткой возбуждения, расположенной на роторе и питающейся постоянным током через щеточный механизм. Магнитное поле ротора, создаваемое током возбуждения, индуцирует вращающееся магнитное поле в обмотках статора, причем, вращение этих полей происходит синхронно. Частота генерируемого напряжения определяется угловой скоростью вращения ротора, поэтому последняя должна быть постоянной, что достигается системой регулирования оборотов приводного двигателя внутреннего сгорания.

Изменением тока возбуждения регулируется амплитуда выходного напряжения. Такие генераторы имеют обратную связь по напряжению. Это позволяет им быстро реагировать на резкое изменение нагрузки (например, при запуске электродвигателей) и, корректируя ток возбуждения, поддерживать уровень выходного напряжения.

К недостаткам генераторов этого типа следует отнести достаточно сложную конструкцию, обусловленную наличием системы питания обмотки возбуждения и щеточного механизма, являющегося довольно частой причиной отказов.

Асинхронный генератор не имеет щеточного механизма, так как на его роторе вместо обмоток располагаются постоянные магниты, которые при вращении ротора создают вращающееся поле в обмотках статора. Конструкция такого генератора более проста и надежна, но по своим функциональным качествам, он уступает синхронному генератору. Ввиду отсутствия возможности регулировать уровень напряжения, мощность такого генератора должна выбираться с определенным запасом.

Отдельный класс устройств образуют газовые генераторы на природном газе, содержащие инверторные преобразователи. В таких конструкциях используются асинхронные генераторы, имеющие многополюсное исполнение, вырабатывающие напряжение высокой частоты, которое после выпрямления поступает на вход инвертора. Инвертор преобразует постоянное напряжение, обеспечивая строго синусоидальную форму и стабилизированный уровень выходного сигнала.

Газогенераторы инверторного типа несут в себе преимущества синхронных и асинхронных генераторов: простоту конструкции электрической машины, не содержащей щеточный механизм, а также возможность гибко реагировать на изменение нагрузки, стабилизируя напряжение. Кроме этого, качество синусоиды выходного напряжения, задаваемое микропроцессорным блоком, выше, чем в чисто электромашинных системах.

Коэффициент гармонических искажений, являющийся одним из показателей качества электрической энергии, у генераторов инверторного типа, значительно ниже предельной величины, допускаемой действующими сетевыми правилами.

Возможно, вам будет интересно:

Интересной разновидностью газогенераторов является газовый генератор на дровах, который можно сделать своими руками из подручных материалов. Процесс изготовления описан в нашей подробной статье.

Узнайте, что такое аргонно-дуговой сварочный аппарат из подробной статьи на нашем сайте, которая описывает его особенности и критерии выбора.

Виды

Электрогенерирующие установки на газовом топливе различаются по функциональному назначению и типу топлива.

Агрегаты, предназначенные для постоянной работы в качестве основного источника электроснабжения, имеют стационарное исполнение. Обычно это устройства с массивной рамной конструкцией. Компоновка их предусматривает удобный доступ для осуществления операций по обслуживанию механических и электрических узлов агрегата. Конструкция двигателей внутреннего сгорания имеет жидкостную систему охлаждения, оборудованную насосом и выносным радиатором с вентилятором обдува.

Такие агрегаты имеют большие межремонтные сроки и повышенный общий эксплуатационный ресурс.

На фото 1 показан стационарный генератор, подключенный к газовой магистрали.

Фото 1. Постоянный газовый генератор

Агрегат имеет защитный кожух, позволяющий устанавливать его на открытом воздухе. Он может быть размещен на удаленной от жилых помещений территории в целях уменьшения раздражающего влияния шума. Иногда такие генераторы размещают в специально построенных для этого помещениях. Такой вариант размещения позволяет агрегату функционировать в более благоприятных условиях и снизить уровень шума при его работе практически до нуля.

Другой класс электрогенерирующих агрегатов представлен газовыми генераторами с автозапуском, которые служат в качестве резервных источников электроснабжения. Они предназначены для кратковременной (до нескольких часов) работы при исчезновении основного электропитания. Пример такого агрегата представлен на фото 2.

Фото 2. Газовый генератор резервного питания

Критерии выбора

После того, как принято решение о выборе агрегата, использующего газ в качестве топлива, следует рассмотреть газогенераторы для выработки электроэнергии на природном газе. Следующим после типа топлива важным критерием, которым нужно руководствоваться при выборе, является мощность генерирующей установки.

Выбирая генератор для постоянного электроснабжения объекта, нужно учитывать не только существующую в настоящий момент нагрузку, но и прогноз ее увеличения в будущем. Такой агрегат является весьма дорогостоящим, рассчитан на долгое время эксплуатации. Ситуацию, когда установка, например, кондиционера или посудомоечной машины станет невозможной по причине недостаточной мощности генератора, допустить нельзя.

Если генератор предполагается использовать в качестве резервного питания только основной нагрузки, нужно определить ее мощность. Это может быть только часть освещения дома, телевизор и компьютер. Если добавить электроплиту и кухонные электроприборы, требуемая мощность генератора, соответственно и его цена, возрастет.

Кроме мощности выбираемого генератора, могут оказаться важными показатели качества электроэнергии. Например, в доме могут находиться электронные приборы, критичные к форме кривой напряжения питания. В этом случае следует проверять соответствие качества вырабатываемой генератором электроэнергии условиям, необходимым для корректной работы этих приборов.

Необходимо учитывать габаритные размеры агрегата. Ведь для его установки потребуется подобрать походящее место.

Актуальные модели

Рассмотрим некоторые газовые генераторы для дома на природном газе.

На фото 3 изображена газовая миниэлектростанция GREENPOWER CC5000АТ LPG/NG-Т2. Максимальная мощность электростанции Green Power 4,5 кВт. Агрегат оснащен автоматической системой запуска. В комплект поставки входит аккумуляторная батарея.

На фото 4 представлен газовый генератор французского бренда SDMO.

Номинальная мощность агрегата 2,4 кВт. Двигатель имеет воздушное охлаждение, запуск осуществляется вручную. Расход топлива составляет 1,2 л/час. Имеется две розетки на 220 Вольт.

На фото 5 представлен стационарный газовый генератор Generac 6271

Газовый генератор Generac адаптирован для работы на магистральном газе. Он может служить в качестве резервного генератора большого дома или офиса. Такие генераторы обычно снабжены панелью автоматики, управляющей работой агрегата. Включение его происходит автоматически, при исчезновении напряжения питания основного источника. Отключается он также автоматически, после восстановления основного электропитания.

В заключение можно еще раз подчеркнуть, что газовый генератор от магистрального газа является источником самой дешевой электрической энергии, вырабатываемой автономными агрегатами. По этой причине, выбор агрегата, использующего газ в качестве топлива, является самым рациональным решением.

Газовый электрогенератор для дома: как выбрать, параметры выбора

За бесперебойную подачу электричества в крупные города и сёла отвечают специализированные государственные структуры по энергообеспечению. А как быть тем жильцам загородных домов, куда ещё не проведены линии электропередач? Или что делать в случае регулярного отключения электроснабжения? Ответ очевиден — необходимо установить собственный источник питания. В качестве такого устройство прекрасно подойдёт газовый электрогенератор для дома, функционирующий на природном или сжиженном топливе. Он может использоваться на постоянной основе либо на период резервного включения.

Принцип работы и устройство

Электрическая станция, работающая на газу, функционирует так же, как и бензогенератор. Принцип её работы заключается в преобразовании механической энергии в электрическую. Все рабочие операции проходят в силовой установке и генераторе.

Их ход протекает следующим образом:

  • Станция подключается к газовому баллону или магистральному трубопроводу;
  • газ через систему патрубков и фильтрующих устройств поступает в двигатель и взаимодействует с воздухом;
  • Сформировавшаяся топливно-воздушная смесь под действием цилиндров силового агрегата загорается, образуя газы расширения, которые активируют работу поршневого механизма;
  • Вращательные движения от вала двигателя передаются роторному устройству, которое трансформирует их в электроэнергию.

Разновидности

Каждый газогенератор для дома классифицируется по ряду признаков:

  • Длительности работы;
  • Типу генератора;
  • Виду топлива.
Длительность автономного функционирования

В соответствии с продолжительностью работы бытовые генераторы делятся на следующие разновидности:

  • Постоянные. Устройства такого рода используются в качестве единственного источника энергии в домашней системе электроснабжения. Применение постоянного генератора будет оптимальным решением для энергообеспечения дачных участков и загородных коттеджей, которые располагаются вдали от электрических магистралей либо находятся в тех районах, где нет возможности подключения к сети. Установка может быть подключена к таким источникам газа, как баллоны, газгольдеры или трубопроводы.
  • Резервные. Особенностью данного типа генераторов является необходимость его периодического выключения после нескольких часов непрерывной работы. Резервные установки могут работать в течение 20 часов, после чего им потребуется время на остывание, которое составляет в среднем около 2 часов. Аппараты этой категории могут использоваться только в качестве аварийных источников питания в период обесточивания внешних сетей.
Типы генераторов

В зависимости от типа генератора газовые электростанции делятся на следующие виды:

  • Однофазные. Данные агрегаты используются в качестве источника питания для однофазных энергопотребителей, функционирующих от тока с напряжением 230 В. Такие устройства рассчитаны на электроснабжение коттеджа в пределах нескольких часов.
  • Трёхфазные. Эти установки призваны обеспечить питание электроприборов, работающих от напряжения 380 В. Агрегаты такого типа применяются в производственных мастерских, а также на строительных площадках и территориях складских помещений. Использование трёхфазного генератора для загородного дома будет обоснованным лишь в том случае, если вблизи располагается трансформаторная подстанция на 380 В.
Виды используемого топлива

По виду используемого топлива все электростанции делятся на три типа:

  • Газовые генераторы для дома на природном газе. Эти агрегаты используются в том случае, если к дому подведён магистральный газопровод. Важную роль здесь играет давление газа, так при низких значениях аппарат не сможет осуществлять свои функции на полную мощность. Поэтому перед установкой такого газогенератора необходимо проконсультироваться в соответствующих инстанциях.
  • Электроустановки на сжиженном газу. Агрегаты данного типа обладают невысокой мощностью и способны проработать в непрерывном режиме на протяжении 15-20 часов. Подача топлива для таких аппаратов осуществляется посредством традиционных баллонов или специальных газгольдеров.

Владельцам частных домов часто приходится сталкиваться с нестабильным напряжением в сети. С этой проблемой поможет справиться хороший стабилизатор напряжения для дома, а с его выбором поможет определиться наша подробная статья https://voltobzor. ru/stabilizator-napryazheniya-dlya-doma-tipy-princip-raboty-i-kriterii-vybora.

Помимо газогенераторов для домашнего использования часто приобретают дизельные и бензиновые установки, а стабильное напряжение способна обеспечить только инверторная модель. Читайте нашу подробную статью про инверторные бензогенераторы, их особенности и критерии выбора.

Мощность генератора

Одним из важнейших параметров при выборе газового генератора для дома является уровень мощности. Для его определения необходимо выполнить предварительный расчёт. Осуществляется он следующим образом: суммируются показатели мощности всех электроприборов в доме и получившийся результат умножается на коэффициент запаса нагрузки, значение которого составляет 1,5. Получившееся число будет отражать тот уровень мощности, который необходим для бесперебойной работы домашней электросети.

Классифицируя газовые установки по мощности, необходимо выделить четыре категории:

  • Аппараты бытового назначения. Их мощность составляет от 2,5 до 5,0 кВт. Данные устройства подойдут для обслуживания небольшого дачного домика.
  • Генераторы полупрофессионального типа. Эти установки обладают мощностью от 6 до 10 кВт и рекомендованы к использованию в частных домах со средним уровнем энергопотребления.
  • Агрегаты профессионального класса. Они генерируют ток с показателями мощности от 11 до 15 кВт. Таких значений хватает для того, чтобы обеспечить нормальное питание мастерским и загородным коттеджам.
  • Станции производственного назначения. Такие генераторы подключаются к централизованной системе газопроводов с повышенным давлением. Они оснащаются жидкостным охлаждением и отличаются хорошей надёжностью и повышенной мощностью, значения которой находятся в диапазоне от 16 до 20 кВт. Один газовый генератор от магистрального газа способен обслуживать несколько жилых домов, а в некоторых случаях и ряд производственных мастерских, относящихся к категории помещений со средним уровнем энергопотребления.

Прочие параметры

При выборе газогенераторов немаловажную роль играют такие параметры, как тип охлаждения, уровень шума и способ запуска агрегата.

Установки бывают двух типов:

  1. С воздушным охлаждением;
  2. С водяным охлаждением.

Первая разновидность обладает компактными габаритами и низкой ценой. Однако такие генераторы не способны осуществлять подогрев мотора. В связи с этим данное оборудование нельзя эксплуатировать при низких температурах окружающей среды. Вторая категория агрегатов прекрасно подойдёт для использования в зимних условиях на протяжении длительного времени. Данные устройства полностью автоматизированы, имеют сложную конструкцию, а также обладают большой мощностью и высоким уровнем надёжности.

При выборе газового генератора необходимо помнить, что уровень шума, издаваемого установкой во время работы, находится на довольно низком уровне, и в среднем составляет 65-70 Дб. Если конструкцией аппарата предусмотрено наличие шумозащитного кожуха, то интенсивность распространения звуковых волн будет сведена к минимуму. Однако стоит помнить, что такое устройство способствует перегреванию силовой установки. Поэтому для охлаждения агрегата необходимо регулярно устраивать перерывы в его работе.

Запуск электрогенератора может осуществляться тремя способами:

  1. При помощи шнура;
  2. С использованием стартера;
  3. Посредством автоматической системы.

Первый метод основан на резком вытягивании шнура и требует некоторых физических усилий. Второй способ базируется на простом нажатии кнопки либо повороте ключа. Наиболее прогрессивным является третий вариант. Для включения устройства не требуется вмешательство пользователя. Газовый генератор для дома с автозапуском начинает осуществлять свою деятельность именно в тот момент, когда происходит обесточивание внутренней сети.

Актуальные модели

Линейка современных газовых электростанций, которые пользуются наибольшей популярностью на отечественном рынке, представлена следующими моделями: Generac LP3250 и Gazvolt Standard 6250 A SE.

Газовая электроустановка Generac LP3250 представляет собой компактный генератор мобильного типа. Аппарат базируется на одноцилиндровом четырёхтактном двигателе и синхронном генераторе, которые размещаются на транспортной тележке, оснащённой резиновыми колёсами. Мощность станции составляет 3,25 кВт при расходе горючего в 0,27 кг/кВт.ч.

Газогенератор Generac работает довольно тихо — уровень шума составляет 72 Дб. Его эксплуатационный вес достигает 62 кг. А габариты представлены следующими значениями: 989x627x599 мм. В своих отзывах владельцы данного агрегата отмечают его неплохую производительность, хорошую экономичность, простоту эксплуатации и высокий уровень экологической безопасности.

Gazvolt Standard 6250 A SE — это отечественный газовый генератор для дома, отзывы на который представлены большим количеством положительных комментариев. И заслужил он их благодаря продолжительному сроку эксплуатации, хорошему качеству вырабатываемого тока и наличию прогрессивной системы автоматического включения.

Агрегат обладает приличной мощностью в 5 кВт при довольно экономичном расходе топлива в 0,3 кг/кВт.ч. Уровень шума, создаваемый установкой в процессе работы, достигает 75 Дб. Габариты электростанции составляют 700x570x530 мм, а эксплуатационная масса достигает 78 кг. Многие пользователи данного аппарата сходятся на том, что конструкция агрегата получилась на редкость удачной и износостойкой. При должном уходе генератор может прослужить довольно долгое время.

Посмотрите также на характеристики и особенности газовых генераторов Green Power, о которых мы писали в отдельной статье.

Заключение

Газовый генератор для дома — это экономически выгодное и экологически безопасное решение, способное обеспечить все бытовые приборы высококачественной электроэнергией в необходимых объёмах. Степень надёжности и показатели мощности агрегата находятся на довольно высоком уровне, их вполне хватает для того, чтобы в течение длительного периода не испытывать нужду в электрической энергии.

Выбирая для себя ту или иную модель газового аппарата, пользователь должен учитывать все его особенности, технические характеристики и условия использования оборудования. Эти факторы помогут не только увеличить эффективность применения генератора, но и продлить его эксплуатационный срок.

Газогенератор своими руками: как сделать самодельный агрегат


Газогенератор – аппарат для выработки газа из угля, дров, отходов деревообработки и других материалов. Генерируемое горючее способно заменить традиционное углеводородное топливо – природный газ для отопления жилья и бензин для автомобиля.

Основная идея использования такого агрегата – экономия на топливных расходах. Постоянное удорожание бензина, пропана и метана заставляет домашних умельцев подыскивать альтернативные способы получения топлива.

Чтобы сделать газогенератор своими руками, необходимо понять его устройство и принцип работы.

Мы объясним, как происходит преобразование твердого топлива в горючий газ, обозначим конструктивные особенности агрегата и приведем примеры самостоятельной сборки простых приборов. Для лучшего усвоения информации, мы дополнили статью наглядными схемами, фотографиями и видео-роликами.

Содержание статьи:

Газогенератор: устройство и принцип работы

Газогенератором называется устройство, преобразующее жидкое либо твердое горючее в газообразное состояние для дальнейшего сжигания его с целью получения тепла.

Варианты топлива для генерирующей установки

Работающие на мазуте или отработке агрегаты имеют более сложную конструкцию, нежели модели, использующие различные виды угля или дрова.

Поэтому чаще всего встречаются именно твердотопливные генераторы газа – благо, топлива для них доступно и дешево.

Галерея изображений

Фото из

Поставка газа в котел для отопления дома

Выработка газа для транспортных средств

Производство газа для с/х техники

Газовые светильники и обогреватели

В качестве твердого топлива в газовом генераторе используют:

  • древесный, бурый и каменный уголь;
  • топливные пеллеты из древесных отходов;
  • солому, и дрова;
  • торфяные брикеты, кокс;
  • лузгу семечек.

Особо бережливые хозяева собственноручно заготавливают .

Генерация газа возможна из всех этих видов горючего. Выделение энергии зависит от .

Причем тепла от сжигания сырья в газогенераторе получается больше, нежели от использования твердого топлива в котлах. Если КПД обычного  варьируется в пределах 60–70%, то у газогенераторного комплекса показатель достигает 95%.

Но здесь надо учесть один нюанс. Котел сжигает топливо для нагрева воды, а генератор газа только производит горючее. Без нагревателя, печки или ДВС толку от самодельного газогенератора будет ноль.

Получаемый газ сразу должен использоваться – накапливать его в какой-либо емкости экономически невыгодно. Для этого придется монтировать дополнительное оборудование, зависящее от электропитания.

В советское время газогенераторы использовали даже для эксплуатации грузовиков, производимого газа вполне хватает для работы двигателя внутреннего сгорания

Что происходит внутри газогенератора

В основе работы генератора газа лежит пиролиз твердого топлива, происходящий при высоких температурах и низком содержании кислорода в топке. Внутри газогенерирующего устройства одновременно протекает несколько химических реакций.

Схема промышленного газового генератора представляет собою достаточно сложную установку с множеством отдельных устройств, в каждом из которых протекает своя операция (+)

Технологически процесс генерации горючего газа делится на три последовательно совершающихся  этапа:

  1. Термическое разложение топлива. Процесс протекает в условиях дефицита кислорода, которого в реактор подается всего треть от необходимого для обычного горения.
  2. Очистка полученного газа. В циклоне (сухом вихревом фильтре) осуществляется фильтрация газового облака от летучих частиц золы.
  3. Охлаждение. Полученная газовая смесь охлаждается и подвергается дополнительной очистки от примесей.

Фактически, в блоке как такового газогенератора происходит именно первый процесс – пиролиз. Все остальное – это подготовка газовой смеси для дальнейшего сжигания.

Пиролизная камера самодельного газогенератора делится на бункер с твердым топливом (1), топливник (2) и зольник (3)

На выходе из газогенерирующей установки получается горючая смесь из оксида углерода, водорода, метана и иных углеводородов.

Также, в зависимости от используемого при пиролизе топлива, к ним прибавляются в различных количествах вода в виде пара, кислород, углекислый газ и азот. По описанному принципу функционируют и , демонстрирующие высокий КПД.

Особенности работы различных преобразователей

Газогенераторы по устройству и технологии внутренних процессов бывают:

  • прямыми;
  • обращенными;
  • горизонтальными.

Различаются они точками подачи воздуха и выхода сгенерированного газа.

Прямой процесс протекает при нагнетании воздушной массы снизу и выходом горючей смеси вверху конструкции.

Обращенный вариант подразумевает подачу кислорода напрямую в зону окисления. При этом она в газогенерирующем устройстве является самой горячей.

Самостоятельно сделать в нее впрыск достаточно сложно, поэтому такой принцип работы применяется только в промышленных установках.

При прямом газогенераторном процессе на выходе образуется большой объем смол и влаги, обращенный слишком сложен в реализации своими руками, а у горизонтального – пониженная производительность, но предельно простая конструкция (+)

В горизонтальном газогенераторе выходной патрубок с газом расположен сразу над колосником в зоне совмещения реакций окисления и восстановления. Эта конструкция самая простая в самостоятельном исполнении.

Достоинства и недостатки газовых генераторов

Обойдется бытовой газогенератор заводского изготовления в 1,5–2 раза дороже обычного твердотопливного котла. Стоит ли тратиться на эту «чудо-технику»?

Среди плюсов использования газовых генераторов числится:

  • полное прогорание топлива, загруженного в топку, и минимальный объем золы;
  • сравнительно высокий КПД при совместной работе с ДВС либо ;
  • широкий выбор твердого топлива;
  • простота эксплуатации и отсутствие необходимости непрерывно следить за работой агрегата;
  • временной интервал между перезагрузками топки – до суток на дровах и до недели на угле;
  • возможность использования непросушенной древесины – влажное сырье можно применять только в некоторых моделях газогенераторов;
  • экологичность устройства – выхлопной трубы у этого устройства нет, весь сгенерированный газ прямым потоком идет в камеру сгорания двигателя или котла.

При использовании влажных дров генератор работать будет, но выработка газа при этом сократится на 20–25%. Падение производительности происходит из-за испарения естественной влаги из древесины.

Это приводит к понижению температуры в топке, что замедляет процесс пиролиза. Лучше всего поленья перед загрузкой в пиролизную камеру тщательно просушивать. Промышленные устройства полностью автоматизированы, подача топлива в них производится шнеком из рядом расположенного контейнера.

Сделанный своими руками газогенератор не радует подобной автономностью, но и он достаточно прост в эксплуатации. Надо лишь время от времени загружать его топливом под завязку.

Рабочие температуры в газогенераторе достигают значений в 1200–1500°C, его корпус должен выполняться из выдерживающих подобные нагрузки материалов

Недостатков у газогенератора меньше, но они есть:

  • слабая регулируемость объемов генерируемого газа – при снижении температуры в топке пиролиз прекращается и вместо горючей газовой смеси на выходе образуется месиво из смол;
  • громоздкость установки – даже самодельный газогенератор средней мощности в 10–15 кВт занимает достаточно большое пространство;
  • длительность растопки – прежде чем реактор произведет первый газ пройдет 20–30 минут.

После “разогрева” генератор стабильно выдает определенный объем газовой смеси, которую необходимо сжигать либо выбрасывать в воздух. Чтобы сделать этот агрегат своими руками потребуются прочные газовые баллоны или толстая сталь, а это немалые деньги. Но все это окупается экономичностью генератора и дешевизной исходного топлива.

Часть моделей газогенераторов оснащается вентилятором надува воздуха, а другие нет. Первый вариант позволяет повысить мощность установки, но привязывает ее электросети. Если нужен небольшой генератор для готовки еды на природе, то можно обойтись компактным без воздушного нагнетателя агрегатом.

Большинство самостоятельно сделанных газогенерирующих установок работает за счет естественной тяги.

Переносной газогенератор мощностью в 2,4 кВт, работающий на дровах, позволяет без проблем готовить обед за городом вдали от цивилизации (+)

Для обогрева частного дома нужна будет уже более мощное и энергозависимое устройство. Однако в этом случае стоит позаботиться о резервном электрогенераторе, чтобы в одночасье при аварии на сети не остаться как без электроснабжения, так и без отопления.

Рабочие узлы самодельного агрегата

Чтобы разобраться, как можно своими руками, необходимо четко себе представлять его конструкцию. У каждого из элементов свое предназначение, даже отсутствие одного из них недопустимо.

Внутри корпуса самодельного газового генератора должен присутствовать:

  • бункер для твердого топлива вверху агрегата;
  • камера пиролиза, где происходит процесс тления;
  • воздухораспределительное устройство с обратным клапаном;
  • колосники с зольником;
  • выводной патрубок для производимого газа;
  • фильтры очистки.

В самодельном генераторе на дровах образуется достаточно высокая температура, поэтому к каждому его элементу предъявляются жесткие требования. Для корпуса используется прочная листовая сталь, а все детали внутрь подбираются максимально жаропрочные.

Чтобы обеспечить герметичность люка загрузки топлива в закрытом состоянии, крышке понадобится уплотнитель. Самый дешевый материал для этого – асбест. Однако он не отличается безвредностью для здоровья людей, лучше подыскать в магазине специальные жаропрочные прокладки на основе силиконов или силикатов.

Сгенерированные в камере сгорания газы сначала смешиваются с воздухом и охлаждаются, а потом проходят очистку в фильтре из керамзита или опилок (+)

Корпус может быть как цилиндрической формы, так и прямоугольной. Нередко для упрощения работ берется пара баллонов для природного газа или железных бочек. Один из колосников внизу топки приваривают “намертво”, а второй встраивают таким образом, чтобы его можно было пошевелить. Это необходимо для очистки их от шлака и золы.

Воздухораспределительный узел находится снаружи корпуса. Он обеспечивает поступление в топку необходимых объемов кислорода, но при этом благодаря обратному клапану не выпускает из нее горючие газы.

Технологии изготовления газогенератора

Самостоятельно сделать газогенерирующую установку можно несколькими способами. Выбор здесь зависит от наличия материалов и дальнейшего использования получаемого газа.

Вариант #1: Пример сооружения аппарата на угле

Рассмотрим пример изготовления полезной самоделки из металлического ведра с крышкой. Сначала подготовим агрегат, который будет перерабатывать полученный из установки газ в электроэнергию.

Галерея изображений

Фото из

Переделка топливной системы электрогенератора

Модернизация воздушного фильтра агрегата

Замена пластиковых труб металлическими аналогами

Усовершенствование выхлопной трубы устройства

После подготовки потребителя к предстоящей эксплуатации можно заняться сооружением непосредственно газогенератора.

Галерея изображений

Фото из

Металлическая пластина для укрепления входа

Сверление отверстий в металлической пластине

Сверление отверстий в заготовке газогенератора

Установка входной трубки в стенку ведра

Крепление входящей трубки сварочным аппаратом

Обработка силиконовым герметиком

Специфика установки патрубка в крышке ведра

Укрепление выходной трубы вверху газогенератора

Патрубок, отводящий газ из установки, необходимо снабдить фильтром, т. к. в процессе сгорания уголь выделяет много мелкой взвеси и пыли.

Галерея изображений

Фото из

Материалы для изготовления фильтра

Формирование отверстий в банке

Внутри банки укладывается поролон

Установка фильтра для вырабатываемого газа

Завершив процесс сооружения самодельного газогенератора, надо проверить его на работоспособность.

Галерея изображений

Фото из

Подключение к электрогенератору

Загрузка топлива в топку агрегата

Проверка на утечки газоанализатором

Установка заглушки на входной патрубок

Вариант #2: Газогенератор из двухсотлитровых бочек

Для бочкового самодельного газогенератора потребуется пара емкостей в 200 л. Одну из них вставляют в другую на две трети.

Образованное внизу пространство, будет использоваться в качестве камеры сгорания, а верхняя часть идеально подойдет под бункер для дров или пеллет.

Внутри корпуса из бочки будет происходить тление с генерацией газа, а снаружи в цилиндре из старого огнетушителя в фильтре очистки он будет очищаться от негорючих примесей

Сбоку, на уровне секции пиролиза, вваривают трубу сечением в 50 мм для нагнетания воздуха, а ближе к крышке – газоотводящий патрубок. В дне внутренней бочки вырезают отверстие для поступления топлива в камеру сгорания, а к днищу внешней приделывают дверцу поддувала.

Остается только сделать фильтры очистки газовой смеси перед передачей ее в водогрейный котел. Для этого понадобятся использованные огнетушители или отрезки трубы аналогичного размера.

Сверху их наглухо закрывают, а снизу приваривают конусную насадку, на конце которой имеется штуцер для удаления золы. Затем сбоку врезают патрубок для подачи газовой смеси на очистку, а в крышку – отвод для уже отфильтрованного газа.

Первичное очищение газа от частиц сажи и золы происходит за счет центробежных сил в наружном фильтре для грубой очистки (+)

Далее, для понижения температуры горючего газа делают радиатор охлаждения из нескольких труб диаметром в 10 см. Между собой их соединяют небольшими патрубками.

Для окончательного очищения газа устанавливают еще один фильтр с керамзитом, небольшими шайбами из металла или опилками внутри. Применять последний материал допустимо только при условии, что поступающий газ уже охладился, иначе дело может дойти до пожара.

Из газового баллона получится сделать “буржуйку”. Инструкция по созданию примитивной печи приведена в .

Вариант #3: Самодельная модель для ДВС

Для машины или мотоцикла самодельный газогенератор делают по аналогичной схеме. Только здесь придется уменьшить размеры установки до минимума. Возить с собой тяжелый агрегат накладно, да и выглядит это не очень эстетично.

Чтобы облегчить себе работу, для автомобильной версии генератора лучше всего взять баллоны из-под бытового газа. Главное – перед сваркой убедиться, что и намека на присутствие в емкости пропана уже нет, иначе может произойти небольшой взрыв. Для этого необходимо открутить баллонный клапан и заполнить емкость под завязку водой.

Для охлаждения горючей смеси на выходе из установки можно приспособить обычный радиатор отопления

Изначально автомобильный газогенератор производит слишком горячие газы. Их в обязательном порядке необходимо охлаждать. Иначе при контакте с раскаленными частями двигателя они могут самопроизвольно воспламениться. Кроме того, разогретое газообразное горючее имеет малую плотность, из-за чего его поджечь в цилиндрах будет попросту проблематично.

Газогенератор самодельного исполнения для автомобиля можно смонтировать в багажнике либо на прицепе.

Второй способ предпочтительней благодаря:

  • простоте ремонта;
  • возможности оставить газогенерирующий агрегат в гараже;
  • наличию свободного места в багажнике;
  • возможности использования установки для иных нужд помимо подачи топлива в ДВС.

Не стоит опасаться дорожных ухабов. При подпрыгивании на кочках твердое топливо в камере сгорания будет встряхиваться, что только поспособствуют его лучшему перемешиванию и горению.

Нюансы работы и эксплуатации газогенераторов

Важно помнить, что вырабатываемый установкой газ, не имеет запаха и ядовит. Если при сваривании своими руками металлических деталей газогенератора будут допущены ошибки, то беды не избежать.

Для естественного притока воздуха в камере сгорания можно насверлить по окружности корпуса отверстий в 5 мм.  Все монтажные работы и проверку работоспособности следует производить в хорошо проветриваемой мастерской либо на улице.

Растопка твердотопливного газогенератора не отличается от розжига дровяной печки. Внутрь накладывают дрова или иной вариант топлива, а затем их поджигают лучиной

После возгорания заслонку прикрывают, чтобы ограничить поступление кислорода в камеру горения. Чтобы генерирующая газ самоделка работала исправно, следует грамотно отрегулировать отвод получаемой газовой смеси и подачу кислорода.

Прежде чем начинать мастерить газогенератор следует произвести инженерные расчеты, в которых надо учесть площадь сгорания и тип топлива, а также требуемую выходную мощность и предполагаемый режим работы.

Выводы и полезное видео по теме

Как использовать газогенератор, перерабатывающий древесный уголь, в качестве поставщика топлива для малолитражного автомобиля:

Простой газогенератор из пропановых баллонов:

Устройство дровяного генератора газа:

Вышеприведенными способы подходят для самостоятельного изготовления эффективного газогенератора. Но моделей этого устройства существует гораздо больше. Одни из них сделать проще, другие сложнее.

Главное при сборке агрегата уделить максимум внимания качеству сварных швов, иначе могут произойти утечки газа и взрыв. Если все выполнено правильно, то газогенератор исправно прослужит 10–15 лет. А потом металл корпуса начнет прогорать, и придется все делать заново.

У вас есть практические навыки сборки или опыт использования самодельного газогенератора? Пожалуйста, делитесь накопленными знаниями и задавайте вопросы по теме статьи в комментариях ниже.

Электрогенератор

- конструкция, работа, типы и его применение

Электрогенератор был изобретен до того, как была обнаружена корреляция между электричеством и магнетизмом. Эти генераторы используют принципы электростатики для работы с помощью пластин, движущихся лент, которые заряжаются электрически, а также дисков, переносящих заряд к электроду с высоким потенциалом. Генераторы используют два механизма для генерации заряда, такие как трибоэлектрический эффект, иначе электростатическая индукция.Таким образом, он генерирует низкий ток, а также очень высокое напряжение из-за сложности изолирующих машин, а также их неэффективности. Номинальная мощность электростатических генераторов низка, поэтому они никогда не использовались для выработки электроэнергии. На практике этот генератор используется для питания рентгеновских трубок, а также ускорителей атомных частиц.

Что такое электрический генератор?

Альтернативное название электрического генератора - динамо-машина для передачи, а также распределения энергии по линиям электропередачи для различных приложений, таких как бытовая, промышленная, коммерческая и т. Д.Они также применимы в самолетах, автомобилях, поездах, кораблях для выработки электроэнергии. Для электрического генератора механическая мощность может быть получена через вращающийся вал, который эквивалентен крутящему моменту вала, который умножается с использованием угловой скорости или скорости вращения.

Механическая энергия может быть получена с помощью различных источников, таких как гидравлические турбины на водопадах / плотинах; паровые турбины, газовые турбины и ветряные турбины, где пар может генерироваться за счет тепла от воспламенения ископаемого топлива, иначе - за счет ядерного деления.Газовые турбины могут сжигать газ непосредственно внутри турбины, в противном случае дизельные двигатели и бензин. Конструкция генератора, а также его скорость могут изменяться в зависимости от характеристик механического первичного двигателя.

Генератор - это машина, преобразующая механическую энергию в электрическую. Он работает по принципу закона Фарадея электромагнитной индукции. Закон Фарадея гласит, что всякий раз, когда проводник помещается в переменное магнитное поле, индуцируется ЭДС, и эта индуцированная ЭДС равна скорости изменения потоковых связей.Эта ЭДС может возникать при изменении относительного пространства или относительного времени между проводником и магнитным полем. Итак, важными элементами генератора являются:

  • Магнитное поле
  • Движение проводника в магнитном поле
Характеристики

Основные характеристики электрических генераторов включают следующее.

Мощность

Выходная мощность электрогенератора находится в широком диапазоне.Выбрав идеальный генератор, можно легко удовлетворить требования высокой и низкой мощности за счет одинаковой выходной мощности.

Топливо

Для электрогенераторов доступны несколько вариантов топлива, таких как бензин, дизельное топливо, сжиженный нефтяной газ, природный газ.

Портативность

Электрические генераторы портативны, потому что они имеют ручки и колеса. Таким образом, их можно легко перемещать из одного места в другое.

Шум

В некоторых генераторах используется технология шумоподавления, позволяющая снизить шумовое загрязнение.

Конструкция электрогенератора

Конструкция электрогенератора может быть выполнена с использованием различных частей, таких как генератор переменного тока, топливная система, регулятор напряжения, система охлаждения и выпуска, система смазки, зарядное устройство, панель управления, рама или основной узел.

Генератор

Преобразование энергии, которое происходит в генераторе, известно как генератор переменного тока. Это включает в себя как неподвижные, так и движущиеся части, которые работают вместе, чтобы генерировать электромагнитное поле, а также поток электронов для выработки электричества.

Топливная система

Топливная система в генераторе используется для выработки необходимой энергии. Эта система состоит из топливного насоса, топливного бака, возвратного патрубка и патрубка, который используется для соединения двигателя и бака. Топливный фильтр используется для удаления мусора до того, как он достигнет двигателя, а форсунка заставляет топливо течь в камеру сгорания.

Двигатель

Основная функция двигателя - подавать электроэнергию в генератор. Диапазон мощности, вырабатываемой генератором, может определяться мощностью двигателя.

Регулятор напряжения

Этот компонент используется для управления напряжением вырабатываемого электричества. При необходимости он также преобразует электричество переменного тока в постоянный.

Системы охлаждения и выхлопа

Обычно генераторы выделяют много тепла, поэтому для уменьшения тепла от перегрева машины используется система охлаждения. Выхлопная система используется для устранения дыма во время ее работы.

Система смазки

В генераторе есть несколько небольших, а также движущихся частей, которые необходимы для их достаточной смазки с использованием моторного масла, чтобы обеспечить плавную работу, а также защитить от чрезмерного износа.Уровни смазки следует часто проверять каждые 8 ​​часов процесса.

Зарядное устройство для аккумуляторов

Аккумуляторы в основном используются для питания генератора. Это полностью автоматический компонент, который используется для обеспечения готовности батареи к работе в случае необходимости, обеспечивая ее стабильным низким напряжением.

Панель управления

Панель управления используется для управления всеми функциями генератора во время работы от начала до конца. Современные устройства способны определять, когда генератор автоматически включается / выключается.

Рама / основной узел

Рама - это корпус генератора и часть, в которой конструкция удерживает все на месте.

Работа электрического генератора

Генераторы в основном представляют собой катушки электрических проводов, обычно медных проводов, которые плотно намотаны на металлический сердечник и установлены с возможностью поворота внутри экспоната с большими магнитами. Электрический проводник движется через магнитное поле, магнетизм будет взаимодействовать с электронами в проводнике, чтобы вызвать в нем поток электрического тока.

Электрический генератор

Проводящая катушка и ее сердечник называются якорем, соединяя якорь с валом механического источника энергии, например двигателя, медный проводник может вращаться с исключительно повышенной скоростью над магнитным полем.

Точка, когда якорь генератора сначала начинает вращаться, а затем в железных полюсных наконечниках возникает слабое магнитное поле. Когда якорь вращается, он начинает повышать напряжение. Часть этого напряжения подается на обмотки возбуждения через регулятор генератора.Это впечатляющее напряжение создает более сильный ток обмотки, увеличивает силу магнитного поля.

Расширенное поле создает большее напряжение в якоре. Это, в свою очередь, увеличивает ток в обмотках возбуждения, что приводит к более высокому напряжению якоря. В это время признаки обуви зависели от направления протекания тока в обмотке возбуждения. Противоположные знаки заставят ток течь в неправильном направлении.

Как электрический генератор вырабатывает электричество?

На самом деле электрические генераторы не производят электричество; вместо создания они меняют энергию с механической на электрическую или с химической на электрическую.Это преобразование энергии может быть выполнено путем захвата энергии движения и преобразования ее в электрическую форму путем выталкивания электронов из внешнего источника с помощью электрической цепи. Электрогенератор в основном работает в обратном направлении от двигателя.

Некоторые генераторы, которые используются на плотине Гувера, будут обеспечивать огромное количество энергии за счет передачи энергии, создаваемой турбинами. Генераторы, которые используются в коммерческих и жилых помещениях, очень малы по размеру, но для выработки механической энергии они зависят от различных источников топлива, таких как газ, дизельное топливо, а также пропан.

Эту мощность можно использовать в цепи для индукции тока.
После того, как этот ток создан, он направляется с помощью медных проводов для питания внешних устройств, в противном случае - машин целых электрических систем.

Существующие генераторы используют принцип электромагнитной индукции Майкла Фарадея, потому что он обнаружил, что когда проводник вращается в магнитном поле, могут образовываться электрические заряды, создающие ток. Электрический генератор связан с тем, как водяной насос нагнетает воду по трубе.

Типы электрогенераторов

Генераторы классифицируются по типам.

  • Генераторы переменного тока
  • Генераторы постоянного тока
Генераторы переменного тока

Их также называют генераторами переменного тока. Это наиболее важный способ производства электроэнергии во многих местах, поскольку в настоящее время все потребители используют переменный ток. Он работает по принципу электромагнитной индукции. Они бывают двух типов: индукционный генератор и синхронный генератор.

Индукционный генератор не требует отдельного возбуждения постоянного тока, регулятора, регулятора частоты или регулятора. Эта концепция имеет место, когда катушки проводника вращаются в магнитном поле, вызывая ток и напряжение. Генераторы должны работать с постоянной скоростью, чтобы обеспечить стабильное напряжение переменного тока даже при отсутствии нагрузки.

Генератор переменного тока

Синхронные генераторы - это генераторы большого размера, которые в основном используются на электростанциях. Это может быть тип вращающегося поля или тип вращающегося якоря.У вращающегося якоря якорь находится у ротора, а поле у ​​статора. Ток якоря ротора снимается через контактные кольца и щетки. Они ограничены из-за высоких ветровых потерь. Они используются для приложений с низкой выходной мощностью. Генератор переменного тока с вращающимся полем широко используется из-за его высокой мощности выработки и отсутствия контактных колец и щеток.

Это могут быть трехфазные или двухфазные генераторы. Двухфазный генератор вырабатывает два совершенно разных напряжения.Каждое напряжение можно рассматривать как однофазное напряжение. Каждый из них генерирует напряжение совершенно независимо от другого. Трехфазный генератор переменного тока имеет три однофазные обмотки, разнесенные таким образом, что напряжение, индуцированное в одной фазе, смещается на 120º относительно двух других.

Могут быть подключены как треугольником, так и звездой. В Delta Connection каждый конец катушки соединен вместе, образуя замкнутый контур. Дельта-соединение выглядит как греческая буква дельта (Δ). При соединении звездой один конец каждой катушки соединен вместе, а другой конец каждой катушки оставлен открытым для внешних соединений.Соединение "звезда" обозначается буквой Y.

Эти генераторы комплектуются двигателем или турбиной, которые могут использоваться в качестве мотор-генераторной установки и использоваться в таких приложениях, как военно-морской флот, добыча нефти и газа, горнодобывающая техника, ветряные электростанции и т. Д.

Преимущества

К преимуществам генераторов переменного тока можно отнести следующее.

  • Эти генераторы обычно не требуют технического обслуживания из-за отсутствия щеток.
  • Легко повышать и понижать через трансформаторы.
  • Размер линии передачи может быть меньше из-за функции повышения
  • Размер генератора относительно меньше, чем у машины постоянного тока
  • Потери относительно меньше, чем у машины постоянного тока
  • Эти выключатели генератора относительно меньше, чем выключатели постоянного тока

Генераторы постоянного тока

Генераторы постоянного тока обычно используются в автономных системах. Эти генераторы обеспечивают бесперебойную подачу электроэнергии непосредственно в накопители электроэнергии и электрические сети постоянного тока без использования нового оборудования.Сохраненная мощность передается нагрузкам через преобразователи постоянного тока в переменный. Генераторами постоянного тока можно было управлять обратно на неподвижную скорость, так как батареи, как правило, стимулируют восстановление значительно большего количества топлива.

Генератор постоянного тока
Классификация генераторов постоянного тока

Генераторы постоянного тока классифицируются в зависимости от того, как их магнитное поле создается в статоре машины.

  • Генераторы постоянного тока с постоянным магнитом
  • Генераторы постоянного тока с раздельным возбуждением и
  • Генераторы постоянного тока с самовозбуждением.

Генераторы постоянного тока с постоянными магнитами не требуют возбуждения внешнего поля, поскольку они имеют постоянные магниты для создания магнитного потока. Они используются для приложений с низким энергопотреблением, таких как динамо-машины. Генераторы постоянного тока с раздельным возбуждением требуют возбуждения внешнего поля для создания магнитного потока. Мы также можем варьировать возбуждение, чтобы получить переменную выходную мощность.

Используются для гальваники и электрорафинирования. Из-за остаточного магнетизма, присутствующего в полюсах статора, генераторы постоянного тока с самовозбуждением могут создавать собственное магнитное поле после запуска.Они просты по конструкции и не нуждаются во внешней цепи для изменения возбуждения поля. Эти самовозбуждающиеся генераторы постоянного тока снова подразделяются на шунтовые, последовательные и составные генераторы.

Они используются в таких приложениях, как зарядка аккумуляторов, сварка, обычное освещение и т. Д.

Преимущества

К преимуществам генератора постоянного тока относятся следующие.

  • В основном машины постоянного тока обладают большим разнообразием рабочих характеристик, которые могут быть получены путем выбора метода возбуждения обмоток возбуждения.
  • Выходное напряжение можно сгладить, регулярно располагая катушки вокруг якоря. Это приводит к меньшему количеству колебаний, что желательно для некоторых приложений в установившемся режиме.
  • Нет необходимости в экранировании излучения, поэтому стоимость кабеля будет ниже по сравнению с кабелем переменного тока.

Другие типы электрических генераторов

Генераторы подразделяются на различные типы, такие как переносные, резервные и инверторные.

Переносной генератор

Они широко используются в различных приложениях и доступны в различных конфигурациях с изменением мощности.Они полезны при обычных бедствиях после выхода из строя электросети. Они используются в жилых, небольших коммерческих учреждениях, таких как магазины, торговые точки, на стройплощадках, чтобы обеспечивать электроэнергией небольшие инструменты, свадьбы на открытом воздухе, кемпинг, мероприятия на открытом воздухе и обеспечивать питание сельскохозяйственных устройств, таких как скважины, в противном случае системы капельного орошения.

Генераторы этого типа работают на дизельном топливе, в противном случае - на газе, для обеспечения кратковременной электроэнергии. Основные характеристики портативного генератора:

  • Он проводит электричество с помощью двигателя внутреннего сгорания.
  • Может подключаться к разным инструментам и приборам через розетки.
  • Может быть подключен к субпанелям.
  • Применяется в отдаленных районах.
  • Он потребляет меньше энергии для работы морозильной камеры, телевизора и холодильника.
  • Скорость двигателя должна быть 3600 об / мин, чтобы выдавать типичный ток с частотой 60 Гц.
  • Обороты двигателя можно контролировать с помощью оператора.
  • Он обеспечивает питание осветительных приборов, а также инструменты.
Инверторный генератор

В этом типе генератора используется двигатель путем подключения его к генератору переменного тока для выработки электроэнергии переменного тока. выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный.Они используются в холодильниках, кондиционерах, автомобилях-лодках, которые требуют значений определенной частоты, а также напряжения. Они доступны в менее тяжелых и твердых. Характеристики этого генератора в основном включают следующее.

  • Это зависит от современных магнитов.
  • Использует более высокие электронные схемы.
  • Он использует 3 фазы для производства электроэнергии.
  • Обеспечивает стабильную подачу тока на устройство.
  • Он энергоэффективен, поскольку скорость двигателя регулируется в зависимости от требуемой мощности.
  • Когда он используется с соответствующим устройством, его переменный ток может быть установлен на любое напряжение и частоту.
  • Они легкие и используются в автомобиле, лодке и т. Д.
Резервный генератор

Это один из видов электрической системы, которая используется для работы через автоматический переключатель резерва, который дает сигнал для включения устройства. потеря. К лучшим характеристикам резервного генератора можно отнести следующее.

  • Операция может выполняться автоматически.
  • Используется в системах безопасности для резервного освещения, лифтов, оборудования жизнеобеспечения, медицинских и противопожарных систем.
  • Обеспечивает стабильную защиту электропитания.
  • Постоянно контролирует энергоснабжение.
  • Каждую неделю автоматически выполняет самотестирование, чтобы проверить, правильно ли реагирует или нет на потерю электропитания.
  • Он состоит из двух компонентов, таких как автоматический переключатель и резервный генератор.
  • Он обнаруживает потерю мощности за секунды и увеличивает электроэнергию.
  • Он работает с использованием природного газа или жидкого пропана.
  • Внутри используется двигатель внутреннего сгорания.
Промышленные генераторы

Промышленные генераторы отличаются от коммерческих и жилых помещений. Они прочные и прочные, которые работают в суровых условиях. Характеристики источника питания будут варьироваться от 20 кВт до 2500 кВт, 120-48 В и от 1-фазного до 3-фазного источника питания.

Обычно они более индивидуализированы по сравнению с другими типами. Классификация этих генераторов может быть сделана на основе топлива, используемого для работы двигателя, чтобы можно было вырабатывать электроэнергию.В качестве топлива используется природный газ, дизельное топливо, бензин, пропан и керосин.

Индукционные генераторы

Эти генераторы бывают двух типов, например, с самовозбуждением и с внешним возбуждением. Самовозбуждающиеся используются в ветряных мельницах, где ветер используется как нетрадиционный источник энергии, который преобразуется в электрическую энергию. Внешнее возбуждение используется в приложениях с рекуперативным торможением, таких как краны, подъемники, электровозы и лифты.

Техническое обслуживание электрогенератора

Техническое обслуживание электрогенератора во многом аналогично техническому обслуживанию всех типов двигателей.Для каждого производителя очень важно знать, как обслуживаются все генераторы. Нормальное техническое обслуживание - это общий осмотр, такой как проверка на утечки, уровни охлаждающей жидкости, проверка шлангов и ремней, кабелей и клемм аккумулятора. Важно проверять масло, чтобы часто его менять. Частота замены масла в основном зависит от производителя, от того, как часто оно используется. Если в генераторе используется дизельное топливо, необходимо заменить масло на 100 часов работы.

Раз в год фильтрация и очистка топлива очень быстро ухудшают качество дизельного топлива.После нескольких дней эксплуатации это топливо может разлагаться из-за загрязнения воды и микробов, что приводит к засорению топливопроводов, а также фильтров. При очистке топлива используются биоциды в год во всех типах генераторов, кроме резервного генератора, где он будет притягивать сырость.

Систему охлаждения следует обслуживать, потому что она требует проверки уровня охлаждающей жидкости через доступные интервалы во время простоя.

Необходимо проверить уровень заряда батареи, поскольку проблемы с батареей могут вызвать сбои.Регулярное тестирование необходимо для определения текущего состояния батареи. Он включает в себя проверку уровней электролита, а также точную плотность электрических батарей.

Также очень важно отключать генератор на 30 минут еженедельно под нагрузкой. Удалите излишки влаги, смажьте двигатель и отфильтруйте топливо, а также фольгу. Как только любые подвижные части, найденные где-либо на генераторе, должны быть стабильно расположены внутри.

Для дальнейшего осмотра необходимо вести записи, чтобы знать состояние вашего генератора.

Приложения

К применениям электрогенераторов относятся следующие.

  • В разных городах генераторы обеспечивают питание большинства электросетей
  • Они используются на транспорте
  • Малые генераторы обеспечивают отличную поддержку для удовлетворения потребностей в электроэнергии в домашних условиях, в противном случае малые предприятия
  • Они используются для привода электродвигателей
  • Используются перед подачей электроэнергии на строительных площадках.
  • Используются в лабораториях для определения диапазона напряжений.
  • Энергоэффективность, например, можно значительно снизить потребление топлива
Недостатки

Главный недостаток - они не могут остановить сильные колебания напряжения, по этой причине, обычные генераторы не подходят для работы с потребителями, чувствительными к напряжению, такими как ПК. ноутбуки, телевизоры или музыкальные системы, потому что они могут повредить их в плохом случае.

Итак, это все об электрическом генераторе.Электрогенератор работает по принципу электромагнитной индукции. Этот принцип был открыт Майклом Фарадеем. В основном генераторы представляют собой катушки с электрическими проводниками или медную проволоку. Этот провод плотно наматывается на металлический сердечник и помещается примерно так, чтобы вращаться в экспонате из больших магнитов.

Электрический проводник вращается в магнитном поле, и магнетизм соединяется через электроны внутри проводника, вызывая в нем ток. Здесь катушка проводника, а также ее сердечник называются якорем.Он подключен к валу источника питания. Теперь вы четко разобрались в принципах работы и типах генераторов. Кроме того, любые дополнительные вопросы по этой теме или по электрическим и электронным проектам оставляйте комментарии ниже.

Электрический генератор Источник изображения: topalternative

Конструкция, принцип работы, типы и применение

Первоначальный электромагнитный генератор (диск Фарадея) был изобретен британским ученым Майклом Фарадеем в 1831 году.Генератор постоянного тока - это электрическое устройство, используемое для выработки электроэнергии. Основная функция этого устройства - преобразовывать механическую энергию в электрическую. Доступно несколько типов механических источников энергии, таких как ручные кривошипы, двигатели внутреннего сгорания, водяные турбины , газовые и паровые турбины. Генератор обеспечивает энергией все электрические сети . Обратную функцию генератора может выполнять электродвигатель. Основная функция двигателя - преобразование электрической энергии в механическую.Двигатели, как и генераторы, обладают схожими характеристиками. В этой статье обсуждается обзор генераторов постоянного тока.

Что такое генератор постоянного тока?

Генератор постоянного тока или генератор постоянного тока - это один из видов электрических машин, и основная функция этой машины - преобразовывать механическую энергию в электричество постоянного тока. В процессе изменения энергии используется принцип энергетически индуцированной электродвижущей силы. Схема генератора постоянного тока показана ниже.


Генератор постоянного тока

Когда проводник рассекает магнитный поток , в нем будет генерироваться электрически индуцированная электродвижущая сила, основанная на принципе электромагнитной индукции законов Фарадея . Эта электродвижущая сила может вызвать протекание тока, когда цепь проводника не разомкнута.

Конструкция

Генератор постоянного тока также используется в качестве двигателя постоянного тока без изменения его конструкции. Следовательно, двигатель постоянного тока, иначе генератор постоянного тока, можно вообще назвать машиной постоянного тока . Конструкция 4-полюсного генератора постоянного тока показана ниже. Этот генератор состоит из нескольких частей , таких как ярмо, полюса и полюсные наконечники, обмотка возбуждения, сердечник якоря, обмотка якоря, коммутатор и щетки. Но двумя основными частями этого устройства являются статор и ротор .

Статор

Статор является важной частью генератора постоянного тока, и его основная функция заключается в создании магнитных полей, в которых вращаются катушки.Сюда входят стабильные магниты, два из которых обращены противоположными полюсами. Эти магниты расположены в области ротора.

Сердечник ротора или якоря

Сердечник ротора или является второй важной частью генератора постоянного тока и включает в себя железные пластинки с прорезями и прорези, которые уложены друг на друга для формирования цилиндрического сердечника якоря . Как правило, эти пластинки предлагаются для уменьшения потерь из-за вихревого тока .


Обмотки якоря

Пазы сердечника якоря в основном используются для удержания обмоток якоря. Они имеют форму обмотки замкнутой цепи, и она соединена последовательно с параллелью для увеличения суммы производимого тока.

Ярмо

Внешняя конструкция генератора постоянного тока представляет собой ярмо, и оно выполнено из чугуна или стали. Он дает необходимую механическую мощность для передачи магнитного потока , передаваемого через полюса.

Полюса

Они в основном используются для удержания обмоток возбуждения. Обычно эти обмотки намотаны на полюса, и они подключаются последовательно, в противном случае - параллельно обмоткам якоря . Кроме того, полюса будут соединяться по направлению к ярму с помощью метода сварки, в противном случае с помощью винтов.

Полюсный башмак

Полюсный башмак в основном используется для распределения магнитного потока, а также для предотвращения падения катушки возбуждения.

Коммутатор

Коммутатор работает как выпрямитель для изменения переменного напряжения на постоянного напряжения внутри обмотки якоря и между щетками. Он разработан с медным сегментом, и каждый медный сегмент защищен друг от друга с помощью листов слюды . Он расположен на валу станка. Коммутатор

в генераторе постоянного тока
Функция коммутатора генератора постоянного тока

Основная функция коммутатора в генераторе постоянного тока заключается в изменении переменного тока на постоянный.Он действует как реверсивный переключатель, и его роль в генераторе обсуждается ниже.

ЭДС, наводимая в катушке якоря генератора, является переменной. Таким образом, ток в катушке якоря также может быть переменным. Этот ток можно реверсировать через коммутатор в точный момент, когда катушка якоря пересекает магнитную несмещенную ось. Таким образом, нагрузка достигает постоянного или однонаправленного тока.

Коммутатор гарантирует, что ток от генератора всегда будет течь в одном направлении.Щетки будут обеспечивать качественные электрические соединения между генератором и нагрузкой, перемещаясь по коммутатору.

Щетки

С помощью щеток можно обеспечить электрические соединения между коммутатором , а также внешней цепью нагрузки.

Принцип работы

Принцип работы генератора постоянного тока основан на законах Фарадея электромагнитной индукции . Когда проводник находится в нестабильном магнитном поле, внутри проводника индуцируется электродвижущая сила.Величина наведенной ЭДС может быть измерена с помощью уравнения электродвижущей силы генератора .

Если проводник находится на замкнутой полосе, индуцируемый ток будет течь по дорожке. В этом генераторе катушки возбуждения создают электромагнитное поле, а проводники якоря превращаются в поле. Следовательно, в проводниках якоря будет возникать электромагнитно индуцированная электродвижущая сила (ЭДС). Путь наведенного тока будет определяться правилом правой руки Флеминга.

Уравнение ЭДС генератора постоянного тока

Уравнение ЭДС генератора постоянного тока согласно законам электромагнитной индукции Фарадея равно Eg = PØZN / 60 A

Где Φ -

магнитный поток или полюс в пределах Webber

'- общее количество проводников якоря

' P '- количество полюсов в генераторе

' A '- количество параллельных дорожек внутри якоря

' N '- вращение якоря в об / мин (обороты в минуту)

'E' - индуцированное e.mf в любой параллельной полосе внутри якоря

'Eg' - это сгенерированная ЭДС в любой из параллельных полос

'N ​​/ 60' - количество оборотов в секунду

Время одного поворота будет dt = 60 / N sec

Типы генераторов постоянного тока

Классификация генераторов постоянного тока может быть сделана по двум наиболее важным категориям, а именно: отдельно возбужденные, а также самовозбуждающиеся.

Типы генераторов постоянного тока
С раздельным возбуждением

В случае с раздельным возбуждением катушки возбуждения усиливаются от автономного внешнего источника постоянного тока.

Самовозбуждение

В самовозбуждающемся типе катушки возбуждения усиливаются за счет генерируемого тока генератором. Генерация первой электродвижущей силы будет происходить из-за ее выдающегося магнетизма внутри полюсов поля.

Произведенная электродвижущая сила вызовет подачу части тока в катушки возбуждения, что, следовательно, увеличит поток поля, а также генерацию электродвижущей силы. Кроме того, эти типы генераторов постоянного тока можно разделить на три типа, а именно: с последовательной обмоткой, шунтирующей обмоткой и составной обмоткой.

  • При последовательной намотке обмотка возбуждения и обмотка якоря соединены последовательно друг с другом.
  • При шунтовой обмотке обмотка возбуждения и обмотка якоря подключены параллельно друг другу.
  • Составная обмотка представляет собой смесь последовательной и параллельной обмоток.
КПД генератора постоянного тока

Генераторы постоянного тока очень надежны с показателями КПД 85-95%

Считайте, что выходной сигнал генератора равен VI

Входной сигнал генератора равен VI + потери

Вход = VI + I2aRa + Wc

Если ток возбуждения шунта незначительный, то Ia = I (приблизительно)

После этого n = VI / (VI + Ia2Ra + wc) = 1 / (1 + Ira / V + wc / VI)

Для наивысшего КПД d / dt (Ira / V + wc / VI) = 0, в противном случае I2ra = wc

Следовательно, КПД будет максимальным, если переменные потери эквивалентны постоянным потерям

Ток нагрузки, эквивалентный наивысшему КПД, равен I2ra = wc в противном случае I = √wc / ra

Потери в генераторе постоянного тока

На рынке доступны различные типы машин, в которых общая входная энергия не может быть преобразована в выходную из-за потерь входной энергии.В генераторах этого типа могут возникать разные потери.

Потери в меди

Потери в меди якоря (Ia2Ra), где ток якоря равен «Ia», а сопротивление якоря - «Ra». Для генераторов, таких как шунтирующие, потери в меди эквивалентны Ish3Rsh, что почти стабильно. Для генераторов с последовательной обмоткой потери в меди в поле эквивалентны Ise2 Rse, что также почти стабильно. Для генераторов, таких как составная обмотка, потери в меди в поле аналогичны Icomp2 Rcomp, которые также почти стабильны.При полной нагрузке потери в меди происходят на 20-30% из-за контакта щеток.

Сердечник, железо, или магнитные потери

Потери в сердечнике можно классифицировать по двум типам, например, на гистерезис и вихревой ток.

Гистерезисные потери

Эти потери в основном возникают из-за реверсирования сердечника якоря. Каждая часть сердечника ротора проходит под двумя полюсами, такими как север и юг поочередно, и соответственно достигает полярности S и N. Когда ядро ​​подает напряжение ниже одного набора полюсов, ядро ​​завершает одну серию смены частоты.Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о том, что такое гистерезисные потери: факторы и их применение

Потери на вихревые токи

Сердечник якоря сокращает магнитный поток на протяжении всего своего вращения, и ЭДС может индуцироваться внутри сердечника за пределами сердечника в зависимости от Согласно законам электромагнитной индукции, эта ЭДС чрезвычайно мала, однако она создает большой ток на поверхности сердечника. Этот огромный ток известен как вихревой ток, тогда как потери называются потерями на вихревые токи.

Потери в сердечнике стабильны для составных и шунтирующих генераторов, так как их токи возбуждения почти стабильны. Эти потери в основном происходят от 20% до 30% при полной нагрузке.

Механические потери

Механические потери могут быть определены как потери на трение воздуха вращающегося якоря или потери на ветер. Потери на трение в основном возникают от 10% до 20% потерь полной нагрузки в подшипниках и коммутаторе.

Паразитные потери

Паразитные потери в основном возникают из-за сочетания потерь в сердечнике и механических потерь.Эти потери также называются вращательными потерями.

Разница между генераторами переменного и постоянного тока

Прежде чем мы сможем обсудить разницу между генераторами переменного и постоянного тока, мы должны знать концепцию генераторов. Как правило, генераторы делятся на два типа, например, переменного и постоянного тока. Основная функция этих генераторов - изменение мощности с механической на электрическую. Генератор переменного тока генерирует переменный ток, тогда как генератор постоянного тока генерирует постоянную энергию.

Оба генератора используют закон Фарадея для выработки электроэнергии.Этот закон гласит, что когда проводник перемещается в магнитном поле, он разрезает магнитные силовые линии, чтобы стимулировать ЭДС или электромагнитную силу внутри проводника. Величина этой наведенной ЭДС в основном зависит от силовой связи магнитной линии через проводник. Как только цепь проводника замкнута, ЭДС может вызвать протекание тока. Основными частями генератора постоянного тока являются магнитное поле и проводники, которые движутся в магнитном поле.

Основные различия между генераторами переменного и постоянного тока - одна из самых важных электрических тем.Эти различия могут помочь студентам изучить эту тему, но перед этим следует знать о генераторах переменного тока, а также генераторах постоянного тока во всех деталях, чтобы различия были очень просты для понимания. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о разнице между генератором переменного и постоянного тока.

Характеристики

Характеристика генератора постоянного тока может быть определена как графическое представление между двумя отдельными величинами. Этот график покажет установившиеся характеристики, которые объясняют основную взаимосвязь между напряжением на клеммах, нагрузкой и возбуждением через этот график.Ниже рассмотрены наиболее важные характеристики этого генератора.

Характеристики намагничивания

Характеристики намагничивания обеспечивают разницу производимого напряжения в противном случае напряжение холостого хода через ток возбуждения при стабильной скорости. Этот вид характеристики также известен как характеристика холостого хода разомкнутой цепи.

Внутренние характеристики

Внутренние характеристики генератора постоянного тока могут быть отображены между током нагрузки и генерируемым напряжением.

Внешние характеристики или характеристики нагрузки

Характеристики нагрузки или внешнего типа обеспечивают основные взаимосвязи между током нагрузки, а также напряжением на клеммах при стабильной скорости.

Преимущества

Преимущества a генератора постоянного тока включают следующее.

  • Генераторы постоянного тока генерируют большую мощность.
  • Конечная нагрузка этих генераторов высока.
  • Генераторы постоянного тока проектируются очень просто.
  • Они используются для генерации неравномерной выходной мощности.
  • Они полностью соответствуют 85-95% рейтингу эффективности.
  • Они дают надежный результат.
  • Они легкие и компактные.

Недостатки

К недостаткам генератора постоянного тока можно отнести следующее.

  • Генератор постоянного тока не может использоваться с трансформатором
  • Эффективность этого генератора низкая из-за многих потерь, таких как медные, механические, вихревые и т. Д.
  • Падение напряжения может происходить на больших расстояниях
  • Он использует разъемное кольцо коммутатор, так что это усложнит конструкцию машины
  • Дорого
  • Требует обслуживания
  • Искры будут генерироваться при выработке энергии
  • Больше энергии будет потеряно при передаче

Применения генераторов постоянного тока

Применение различных типов постоянного тока генераторы включают следующее.

  • Генератор постоянного тока с раздельным возбуждением используется для повышения напряжения, а также для гальваники . Он используется для питания и освещения с помощью регулятора поля .
  • Самовозбуждающийся генератор постоянного тока или шунтирующий генератор постоянного тока используется для питания, а также для обычного освещения с использованием регулятора. Может использоваться для аккумуляторного освещения.
  • Генератор постоянного тока серии используется в дуговых лампах для освещения, генератора стабильного тока и усилителя.
  • Составной генератор постоянного тока используется для обеспечения источника питания для сварочных аппаратов постоянного тока.
  • Составной генератор постоянного тока уровня используется для электроснабжения общежитий, коттеджей, офисов и т. Д.
  • Генератор постоянного тока над комплексом используется для компенсации падения напряжения в фидерах.

Итак, это все про генератор постоянного тока . Наконец, исходя из приведенной выше информации, мы можем сделать вывод, что основные преимущества генераторов постоянного тока включают простую конструкцию и дизайн, легкость параллельной работы и проблемы стабильности системы в меньшей степени, чем генераторы переменного тока.Вот вам вопрос, каковы недостатки генераторов постоянного тока?

Конструкция и принцип работы синхронного генератора

Электрическая машина может быть определена как устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую или механическую энергию в электрическую. Электрический генератор можно определить как электрическую машину, преобразующую механическую энергию в электрическую. Электрический генератор обычно состоит из двух частей; статор и ротор.Существуют различные типы электрических генераторов, такие как генераторы постоянного тока, генераторы переменного тока, автомобильные генераторы, электрические генераторы с питанием от человека и т. Д. В этой статье давайте обсудим принцип работы синхронного генератора.

Синхронный генератор

Вращающиеся и неподвижные части электрической машины могут называться ротором и статором соответственно. Ротор или статор электрических машин действует как элемент, производящий энергию, и называется якорем.Электромагниты или постоянные магниты, установленные на статоре или роторе, используются для создания магнитного поля электрической машины. Генератор, в котором постоянный магнит используется вместо катушки для создания поля возбуждения, называется синхронным генератором с постоянными магнитами или просто синхронным генератором.


Конструкция синхронного генератора

В общем, синхронный генератор состоит из двух частей: ротора и статора. Роторная часть состоит из полюсов возбуждения, а статорная часть состоит из проводов якоря.Вращение полюсов поля при наличии проводников якоря индуцирует переменное напряжение, которое приводит к выработке электроэнергии.

Конструкция синхронного генератора

Скорость полюсов возбуждения является синхронной скоростью и определяется как

, где «f» указывает частоту переменного тока, а «P» указывает количество полюсов.

Принцип работы синхронного генератора

Принцип работы синхронного генератора - электромагнитная индукция.Если существует относительное движение между потоком и проводниками, то в проводниках индуцируется ЭДС. Чтобы понять принцип работы синхронного генератора, давайте рассмотрим два противоположных магнитных полюса, между которыми расположена прямоугольная катушка или виток, как показано на рисунке ниже.


Прямоугольный проводник, помещенный между двумя противоположными магнитными полюсами

Если прямоугольный виток вращается по часовой стрелке против оси ab, как показано на рисунке ниже, то после завершения поворота на 90 градусов стороны проводника AB и CD оказываются перед S-полюсом и N-полюс соответственно.Таким образом, теперь мы можем сказать, что касательное движение проводника перпендикулярно линиям магнитного потока от северного полюса к южному.

Направление вращения проводника перпендикулярно магнитному потоку

Итак, здесь скорость отсечения магнитного потока проводником является максимальной и индуцирует ток в проводнике, направление индуцированного тока можно определить с помощью правила правой руки Флеминга. Таким образом, мы можем сказать, что ток будет проходить от A к B и от C к D. Если проводник повернуть по часовой стрелке еще на 90 градусов, он придет в вертикальное положение, как показано на рисунке ниже.

Направление вращения проводника параллельно магнитному потоку

Теперь положение проводника и линий магнитного потока параллельны друг другу, и, таким образом, поток не режется, и в проводнике не индуцируется ток. Затем, пока проводник поворачивается от часовой стрелки еще на 90 градусов, прямоугольный поворот переходит в горизонтальное положение, как показано на рисунке ниже. Таким образом, проводники AB и CD находятся под N-полюсом и S-полюсом соответственно. Применяя правило правой руки Флеминга, ток индуцируется в проводнике AB от точки B до A, а ток индуцируется в проводнике CD от точки D до C.

Итак, направление тока может быть указано как A - D - C - B, а направление тока для предыдущего горизонтального положения прямоугольного поворота - A - B - C - D. Если виток снова повернуть в вертикальное положение, затем индуцированный ток снова уменьшается до нуля. Таким образом, за один полный оборот прямоугольного витка ток в проводнике достигает максимума и уменьшается до нуля, а затем в противоположном направлении он достигает максимума и снова достигает нуля. Следовательно, один полный оборот прямоугольного витка вызывает одну полную синусоидальную волну тока, индуцированную в проводнике, что можно назвать генерацией переменного тока путем вращения витка внутри магнитного поля.

Теперь, если мы рассматриваем практический синхронный генератор, то полевые магниты вращаются между неподвижными проводниками якоря. Ротор синхронного генератора и вал или лопатки турбины механически связаны друг с другом и вращаются с синхронной скоростью. Таким образом, резка магнитного потока создает наведенную ЭДС, которая вызывает протекание тока в проводниках якоря. Таким образом, для каждой обмотки ток течет в одном направлении в течение первого полупериода, а ток течет в другом направлении во втором полупериоде с запаздыванием по времени в 120 градусов (поскольку они смещены на 120 градусов).Следовательно, выходная мощность синхронного генератора может быть показана на рисунке ниже.

Вы хотите узнать больше о синхронных генераторах и заинтересованы в разработке проектов электроники? Не стесняйтесь делиться своими взглядами, идеями, предложениями, запросами и комментариями в разделе комментариев ниже.

Как генератор вырабатывает электроэнергию? Статья о том, как работают генераторы

Генераторы

- это полезные устройства, которые подают электроэнергию во время отключения электроэнергии и предотвращают прерывание повседневной деятельности или прерывание бизнес-операций.Генераторы доступны в различных электрических и физических конфигурациях для использования в различных приложениях. В следующих разделах мы рассмотрим, как работает генератор, основные компоненты генератора и как генератор работает в качестве вторичного источника электроэнергии в жилых и промышленных помещениях.

Как работает генератор?

Электрический генератор - это устройство, которое преобразует механическую энергию, полученную от внешнего источника, в электрическую энергию на выходе.

Важно понимать, что генератор на самом деле не «создает» электрическую энергию. Вместо этого он использует подводимую к нему механическую энергию, чтобы заставить движение электрических зарядов, присутствующих в проводе его обмоток, через внешнюю электрическую цепь. Этот поток электрических зарядов составляет выходной электрический ток, подаваемый генератором. Этот механизм можно понять, рассматривая генератор как аналог водяного насоса, который вызывает поток воды, но на самом деле не «создает» воду, текущую через него.

Современный генератор работает на принципе электромагнитной индукции, открытом Майклом Фарадеем в 1831-32 гг. Фарадей обнаружил, что описанный выше поток электрических зарядов может быть вызван перемещением электрического проводника, такого как провод, содержащий электрические заряды, в магнитном поле. Это движение создает разность напряжений между двумя концами провода или электрического проводника, что, в свою очередь, заставляет электрические заряды течь, генерируя электрический ток.

Основные компоненты генератора

Основные компоненты электрического генератора можно в общих чертах классифицировать следующим образом:

  • Двигатель
  • Генератор
  • Топливная система
  • Регулятор напряжения
  • Системы охлаждения и выхлопа
  • Система смазки
  • Зарядное устройство
  • Панель управления
  • Основной узел / рама
Описание основных компонентов генератора приводится ниже.
Двигатель

Двигатель является источником подводимой механической энергии к генератору. Размер двигателя прямо пропорционален максимальной выходной мощности, которую может выдать генератор. Есть несколько факторов, которые необходимо учитывать при оценке двигателя вашего генератора. Для получения полных рабочих характеристик двигателя и графиков технического обслуживания необходимо проконсультироваться с производителем двигателя.

(а) Тип используемого топлива - двигатели генераторов работают на различных видах топлива, таких как дизельное топливо, бензин, пропан (в сжиженном или газообразном виде) или природный газ. Меньшие двигатели обычно работают на бензине, тогда как более крупные двигатели работают на дизельном топливе, жидком пропане, пропане или природном газе. Некоторые двигатели также могут работать на двойной подаче дизельного и газового топлива в двухтопливном режиме.

(b) Двигатели с верхним расположением клапанов (OHV) в сравнении с двигателями без OHV - двигатели с верхним расположением клапанов отличаются от других двигателей тем, что впускные и выпускные клапаны двигателя расположены в головке цилиндра двигателя, а не установлены на двигателе. блок.Двигатели OHV имеют ряд преимуществ перед другими двигателями, такими как:

• Компактная конструкция
• Более простой рабочий механизм
• Прочность
• Удобство эксплуатации
• Низкий уровень шума при работе
• Низкий уровень выбросов

Однако OHV-двигатели также дороже других двигателей.

(c) Чугунная гильза (CIS) в цилиндре двигателя - CIS - это накладка в цилиндре двигателя.Это снижает износ и обеспечивает долговечность двигателя. Большинство двигателей OHV оснащены системой CIS, но очень важно проверить наличие этой особенности в двигателе генератора. CIS - это не дорогая функция, но она играет важную роль в долговечности двигателя, особенно если вам нужно использовать генератор часто или в течение длительного времени.

Генератор

Генератор переменного тока, также известный как «генератор», представляет собой часть генератора, которая вырабатывает электрическую мощность за счет механического входа, подаваемого двигателем.Он состоит из неподвижных и подвижных частей, заключенных в корпус. Компоненты работают вместе, вызывая относительное движение между магнитным и электрическим полями, которое, в свою очередь, генерирует электричество.

(а) Статор - это стационарный компонент. Он содержит набор электрических проводников, намотанных катушками на железный сердечник.

(b) Ротор / Якорь - это движущийся компонент, который создает вращающееся магнитное поле любым из следующих трех способов:

(i) Индукционным способом - они известны как бесщеточные генераторы переменного тока и обычно используются в больших генераторах.
(ii) Постоянными магнитами - это обычное дело в небольших генераторах переменного тока.
(iii) Использование возбудителя. Возбудитель представляет собой небольшой источник постоянного тока (DC), который питает ротор через совокупность токопроводящих контактных колец и щеток.

Ротор создает движущееся магнитное поле вокруг статора, которое вызывает разность напряжений между обмотками статора. Это производит переменный ток на выходе генератора.

При оценке генератора генератора необходимо учитывать следующие факторы:

(a) Металл в сравнении с пластиковым корпусом - цельнометаллическая конструкция обеспечивает долговечность генератора.Пластиковые корпуса со временем деформируются, что приводит к обнажению движущихся частей генератора. Это увеличивает износ и, что более важно, опасно для пользователя.

(b) Шариковые подшипники по сравнению с игольчатыми подшипниками - шариковые подшипники предпочтительнее и служат дольше.

(c) Бесщеточная конструкция - генератор переменного тока, в котором не используются щетки, требует меньшего обслуживания и вырабатывает более чистую мощность.

Топливная система

Топливный бак обычно имеет достаточную емкость, чтобы генератор работал в среднем от 6 до 8 часов.В случае малых блоков генератора, топливный бак является частью занос базы генератора или смонтирован на верхней части корпуса генератора. Для коммерческого использования может потребоваться монтаж и установка внешнего топливного бака. Все подобные установки должны быть одобрены Управлением городского планирования. Щелкните следующую ссылку для получения дополнительных сведений о топливных баках для генераторов.

Общие характеристики топливной системы включают следующее:

(a) Соединение трубопровода от топливного бака к двигателю - линия подачи направляет топливо из бака в двигатель, а обратная линия направляет топливо от двигателя в бак.

(b) Вентиляционная труба топливного бака - Топливный бак имеет вентиляционную трубу для предотвращения повышения давления или разрежения во время заправки и опорожнения бака. При заправке топливного бака убедитесь, что металл-металл соприкасается с заправочной форсункой и топливным баком, чтобы избежать искр.

(c) Переливное соединение от топливного бака к сливной трубе - это необходимо для того, чтобы любой перелив во время заправки бака не вызывал разлив жидкости на генераторную установку.

(d) Топливный насос - перекачивает топливо из основного накопительного бака в дневной.Топливный насос обычно работает от электричества.

(e) Топливный водоотделитель / топливный фильтр - он отделяет воду и посторонние вещества от жидкого топлива для защиты других компонентов генератора от коррозии и загрязнения.

(f) Топливная форсунка - распыляет жидкое топливо и распыляет необходимое количество топлива в камеру сгорания двигателя.


Регулятор напряжения
Как следует из названия, этот компонент регулирует выходное напряжение генератора.Механизм описан ниже для каждого компонента, который участвует в циклическом процессе регулирования напряжения.

(1) Регулятор напряжения: преобразование переменного напряжения в постоянный ток - регулятор напряжения принимает небольшую часть выходного переменного напряжения генератора и преобразует его в постоянный ток. Затем регулятор напряжения подает этот постоянный ток на набор вторичных обмоток статора, известных как обмотки возбудителя.

(2) Обмотки возбудителя: преобразование постоянного тока в переменный - теперь обмотки возбудителя работают аналогично первичным обмоткам статора и генерируют небольшой переменный ток.Обмотки возбудителя подключены к блокам, известным как вращающиеся выпрямители.

(3) Вращающиеся выпрямители: преобразование переменного тока в постоянный - они выпрямляют переменный ток, генерируемый обмотками возбудителя, и преобразуют его в постоянный ток. Этот постоянный ток подается на ротор / якорь для создания электромагнитного поля в дополнение к вращающемуся магнитному полю ротора / якоря.

(4) Ротор / якорь: преобразование постоянного тока в переменное напряжение - ротор / якорь теперь индуцирует большее переменное напряжение на обмотках статора, которое генератор теперь производит как большее выходное переменное напряжение.

Этот цикл продолжается до тех пор, пока генератор не начнет выдавать выходное напряжение, эквивалентное его полной рабочей мощности. По мере увеличения выходной мощности генератора регулятор напряжения производит меньше постоянного тока. Как только генератор достигает полной рабочей мощности, регулятор напряжения достигает состояния равновесия и вырабатывает постоянный ток, ровно столько, чтобы поддерживать выходную мощность генератора на полном рабочем уровне.

Когда вы добавляете нагрузку к генератору, его выходное напряжение немного падает.Это заставляет регулятор напряжения действовать, и начинается вышеуказанный цикл. Цикл продолжается до тех пор, пока выходная мощность генератора не вырастет до своей первоначальной полной рабочей мощности.

Система охлаждения и выпуска
(а) Система охлаждения
Продолжительное использование генератора вызывает нагрев различных его компонентов. Очень важно иметь систему охлаждения и вентиляции для отвода тепла, выделяемого в процессе.

Неочищенная / пресная вода иногда используется в качестве охлаждающей жидкости для генераторов, но в основном это ограничивается конкретными ситуациями, такими как небольшие генераторы в городских условиях или очень большие агрегаты мощностью более 2250 кВт и выше.Водород иногда используется в качестве охлаждающей жидкости для обмоток статора больших генераторных установок, поскольку он более эффективно поглощает тепло, чем другие охлаждающие жидкости. Водород отводит тепло от генератора и передает его через теплообменник во вторичный контур охлаждения, который содержит деминерализованную воду в качестве хладагента. Вот почему очень большие генераторы и малые электростанции часто имеют рядом с собой большие градирни. Для всех других распространенных применений, как жилых, так и промышленных, стандартный радиатор и вентилятор устанавливаются на генераторе и работают в качестве основной системы охлаждения.

Необходимо ежедневно проверять уровень охлаждающей жидкости в генераторе. Систему охлаждения и насос неочищенной воды следует промывать через каждые 600 часов, а теплообменник следует очищать через каждые 2400 часов работы генератора. Генератор следует размещать на открытом и вентилируемом месте с достаточным притоком свежего воздуха. Национальный электротехнический кодекс (NEC) требует, чтобы со всех сторон от генератора оставалось минимум 3 фута, чтобы обеспечить свободный поток охлаждающего воздуха.

(б) Выхлопная система
Выхлопные газы, выделяемые генератором, такие же, как выхлопные газы любого другого дизельного или газового двигателя, и содержат высокотоксичные химические вещества, с которыми необходимо обращаться должным образом. Следовательно, важно установить соответствующую выхлопную систему для удаления выхлопных газов. Этот момент нельзя переоценить, поскольку отравление угарным газом остается одной из наиболее частых причин смерти в пострадавших от урагана районах, потому что люди, как правило, даже не думают об этом, пока не становится слишком поздно.

Выхлопные трубы обычно изготавливаются из чугуна, кованого железа или стали. Они должны быть отдельно стоящими и не должны поддерживаться двигателем генератора. Выхлопные трубы обычно присоединяются к двигателю с помощью гибких соединителей, чтобы минимизировать вибрации и предотвратить повреждение выхлопной системы генератора. Выхлопная труба заканчивается снаружи и ведет от дверей, окон и других отверстий в дом или здание. Вы должны убедиться, что выхлопная система вашего генератора не подключена к выхлопной системе любого другого оборудования.Вам также следует проконсультироваться с местными городскими постановлениями, чтобы определить, нужно ли для эксплуатации вашего генератора получить разрешение от местных властей, чтобы убедиться, что вы соблюдаете местное законодательство и защитите себя от штрафов и других санкций.


Смазочная система
Поскольку генератор содержит движущиеся части в своем двигателе, он требует смазки для обеспечения долговечности и бесперебойной работы в течение длительного периода времени. Двигатель генератора смазывается маслом, хранящимся в насосе.Уровень смазочного масла следует проверять каждые 8 ​​часов работы генератора. Вам также следует проверять отсутствие утечек смазки и менять смазочное масло каждые 500 часов работы генератора.


Зарядное устройство
ST e art функция генератора работает от батареи. Зарядное устройство поддерживает заряд аккумуляторной батареи генератора, подавая на нее точное «плавающее» напряжение. Если напряжение холостого хода очень низкое, аккумулятор останется недозаряженным.Если напряжение холостого хода очень высокое, это сократит срок службы батареи. Зарядные устройства для аккумуляторов обычно изготавливаются из нержавеющей стали для предотвращения коррозии. Они также полностью автоматические и не требуют каких-либо настроек или изменений. Выходное напряжение постоянного тока зарядного устройства устанавливается на уровне 2,33 В на элемент, что является точным значением плавающего напряжения для свинцово-кислотных аккумуляторов. Зарядное устройство аккумулятора имеет изолированный выход постоянного напряжения, который мешает нормальному функционированию генератора.


Панель управления
Это пользовательский интерфейс генератора, в котором находятся электрические розетки и элементы управления. В следующей статье представлены дополнительные сведения о панели управления генератором. Различные производители предлагают различные функции на панелях управления своих устройств. Некоторые из них упомянуты ниже.

(a) Электрический запуск и отключение - панели управления автоматическим запуском автоматически запускают ваш генератор при отключении электроэнергии, контролируют генератор во время работы и автоматически отключают агрегат, когда он больше не нужен.

(b) Манометры двигателя. Различные датчики показывают важные параметры, такие как давление масла, температура охлаждающей жидкости, напряжение аккумуляторной батареи, скорость вращения двигателя и продолжительность работы. Постоянное измерение и мониторинг этих параметров позволяет автоматически отключать генератор, когда любой из них превышает соответствующие пороговые уровни.

(c) Датчики генератора. На панели управления также есть счетчики для измерения выходного тока и напряжения, а также рабочей частоты.

(d) Другие элементы управления - переключатель выбора фазы, переключатель частоты и переключатель управления двигателем (ручной режим, автоматический режим) среди прочего.

Основной узел / рама

Все генераторы, переносные или стационарные, имеют индивидуальные корпуса, которые обеспечивают структурную опору основания. Рама также позволяет заземлить генерируемые элементы в целях безопасности.

Electric Generator: Основное введение в принцип работы генераторов, их особенности и применение

Как работают электрические генераторы?
Электрогенератор - это устройство, которое используется для производства электроэнергии, которая может храниться в батареях или напрямую подаваться в дома, магазины, офисы и т. Д.Электрогенераторы работают по принципу электромагнитной индукции. Катушка-проводник (медная катушка, плотно намотанная на металлический сердечник) быстро вращается между полюсами магнита подковообразного типа. Катушка проводника вместе с ее сердечником известна как якорь. Якорь соединен с валом источника механической энергии, такого как двигатель, и вращается. Требуемая механическая энергия может обеспечиваться двигателями, работающими на таких видах топлива, как дизельное топливо, бензин, природный газ и т. Д., Или за счет возобновляемых источников энергии, таких как ветряная турбина, водяная турбина, турбина на солнечной энергии и т. Д.Когда катушка вращается, она разрезает магнитное поле, которое находится между двумя полюсами магнита. Магнитное поле будет мешать электронам в проводнике, вызывая в нем электрический ток.

Характеристики электрогенераторов

  • Мощность: Электрогенераторы с широким диапазоном выходной мощности легко доступны. Требования к низкой, а также высокой мощности могут быть легко удовлетворены путем выбора идеального электрического генератора с соответствующей выходной мощностью.
  • Топливо: Для электрических генераторов доступны различные варианты топлива, такие как дизельное топливо, бензин, природный газ, сжиженный газ и т. Д.
  • Переносимость: На рынке доступны генераторы, на которых установлены колеса или ручки, чтобы их можно было легко перемещать с одного места на другое.
  • Шум: Некоторые модели генераторов имеют технологию шумоподавления, которая позволяет хранить их в непосредственной близости без каких-либо проблем с шумовым загрязнением.

Применение электрогенераторов
  • Электрогенераторы полезны в домах, магазинах, офисах и т. Д., Которые часто сталкиваются с отключениями электроэнергии. Они действуют как резервные, чтобы гарантировать бесперебойное питание устройств.
  • В отдаленных районах, где нет доступа к электричеству из основной линии, электрические генераторы действуют как основной источник питания.
  • При работе на проектных площадках, где нет доступа к электричеству из сети, электрические генераторы могут использоваться для питания машин или инструментов.

Свяжитесь с ближайшими к вам ведущими дилерами генераторов и получите бесплатные расценки

Аренда промышленных газовых генераторов | Аренда газового генератора

Альтернатива дизельным генераторам или электросети

Если подключение к сети задерживается, ненадежно или недостаточно, или вы просто ищете более дешевый источник энергии, аренда газового генератора может дать ответ.

Газогенераторы с качественным дизайном

Многие из наших газогенераторов могут работать на двух видах топлива, поэтому они могут легко переключаться между источниками газа.

В наших генераторных двигателях используется проверенная технология сжигания обедненной смеси, глушитель с глушителем и турбонаддув с дополнительным охлаждением. Они рассчитаны на тяжелые условия эксплуатации и оснащены специально разработанным генератором, что делает их надежными в непрерывной работе - даже в самых суровых условиях.

Газогенераторы означают более экологичную энергию

Если воздействие на окружающую среду является важным фактором, аренда наших газовых генераторов соответствует требованиям. Благодаря значительно более низкому уровню выбросов оксида азота (NOx), оксида углерода (CO) и твердых частиц (PM) газогенераторы Aggreko являются более экологичной альтернативой дизельному топливу.

Гибкая модульная конструкция

Размещенные в стандартных контейнерах и модульной конструкции, мы можем проектировать и устанавливать газовые проекты от единичного блока до многомегаваттной электростанции. А если вам нужно увеличить или уменьшить емкость - не проблема - мы всегда будем удовлетворять ваши потребности.

Если вам нужно, чтобы газогенераторы работали параллельно с электросетью или в автономном режиме для нагрузок специального назначения, наша команда разработает подходящее решение. Благодаря широкому спектру вспомогательного оборудования наши решения будут поддерживать широкий диапазон давлений подачи газа.Кроме того, наш обширный парк трансформаторов означает, что мы можем работать от низкого напряжения до 33 кВ.

Многотопливная - в том числе ТЭЦ

Наши газовые генераторы с низким уровнем выбросов работают на ряде видов природного газа, включая природный газ, биогаз, угольный газ, сланцевый газ и устьевой газ - так что вы можете максимально использовать то, что у вас есть, если вы выберете аренду газового генератора от Aggreko.

У нас также есть технические возможности для предоставления решений комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ), позволяющих вырабатывать электроэнергию, тепло, пар или горячую воду за счет использования отработанного тепла выхлопных газов двигателя или высокотемпературной охлаждающей жидкости.Это дает вам дополнительную экономию средств, особенно в производственных средах.

Экономия места

Наши газогенераторы размещены в компактных 20-футовых контейнерах ISO. Модель 375 кВА включает в себя как генератор, так и платформу в 20-футовом контейнере. В то время как более крупный 1375 кВА имеет салазок, расположенный снаружи контейнера, и дополнительный газовый модуль (GAM), установленный сверху, чтобы значительно уменьшить занимаемую площадь.

Почему стоит выбрать аренду газогенератора от Aggreko?

  • Низкая мощность выбросов
  • Воспользуйтесь низкими ценами на рынке газа
  • Идеально, когда нет подключения к сети
  • Долгосрочных капитальных вложений не требуется

Выберите Aggreko для всех ваших нужд по аренде газогенераторов.Если вам нужна альтернатива дизельным генераторам, узнайте об аренде промышленных газовых генераторов сегодня.

СВЯЗАТЬСЯ С НАШИМИ ЭКСПЕРТАМИ

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *