Druhy a princip činnosti generátorů elektrického proudu

Zařízení zvané „generátor elektrického proudu“ je známé většině spotřebitelů z populárních zdrojů. Týkají se hlavně výkonných elektrických strojů, které vyrábějí energii ve vodních elektrárnách. Kromě velkých staničních jednotek však průmysl vyrábí kompaktní elektromechanické generátory, které se používají jako samostatná zařízení ve všech oblastech lidské činnosti.

Princip fungování

První vzorky elektrických generátorů byly určeny pro provoz v terénu a v zařízeních vzdálených od průmyslových center. S jejich pomocí bylo možné zapnout elektrické svářečky nebo požadovaný počet osvětlovacích zařízení. Postupem času se tato autonomní zařízení začala používat v domech a jiných předměstských budovách, což bylo vysvětleno tak běžným jevem, jako je nestabilní napájení. Elektrické generátory jsou zvláště rozšířené v oblastech vzdálených od města, kde jsou výpadky proudu považovány za běžné.

Elektrický generátor je zařízení schopné přeměňovat tepelnou energii na elektřinu. Jiným názvem jsou elektromechanické indukční generátory. Jako zdroj se používají nosiče energie, které mají významnou tepelnou kapacitu dostatečnou k uvolnění požadovaného množství tepla. To může být:

• nafta;
• tradiční benzín;
• zemní plyn nebo jen palivové dřevo.

Generátory pracující na alternativních zdrojích (bez paliva) se rozšířily. Patří mezi ně převaděče vzduchu (vítr), vody, solární a tepelné energie.

Princip činnosti generátorů elektřiny je založen na přeměně tepla generovaného v důsledku spalování paliva na mechanickou rotaci pohonu. Díky tomu se v nich vytváří elektromagnetické pole, což vede k výskytu EMF ve statorových cívkách. Elektrický obvod jednotky je zvolen tak, aby na výstupu bylo získáno střídavé napětí požadovaného typu, hodnoty a kvality.

Typy generátorů

Podle třídy nosiče energie (paliva) používaného během provozu jsou všechna známá generátorová zařízení rozdělena do následujících typů:

• benzín;
• nafta;
• plyn;
• například jednotky na spalování dřeva nebo na vodíkový pohon.

První dva typy elektrických generátorů přitahují uživatele tím, že používají hotový motor, který běží na příslušné palivo a je třeba jej doplnit pouze hnací částí. Vzorky dřeva, vodíku a plynu jsou složitější zařízení a vyznačují se nízkou účinností.

Podle stupně autonomie jsou všechna zařízení vyráběná průmyslem rozdělena na stacionární a mobilní modely a podle typu střídavého proudu přijímaného na jejich výstupu na jednofázové a třífázové. Podle zamýšleného účelu jednotek se známé typy zařízení na výrobu energie dělí na hlavní a rezervní a podle oblasti použití - na výrobky pro domácnost a průmyslové výrobky.

Aplikace a pravidla výběru

Oblast použití elektrických generátorů sahá do mnoha oblastí lidské činnosti, které jsou nuceny používat jako hlavní nebo pomocné zdroje.Typický generátor energie se používá v následujících oblastech:

• při stavbě mostů, přehrad, přechodů a jiných stavebních projektů vzdálených od hlavního elektrického vedení;
• při provádění terénních prací souvisejících s používáním elektřiny a na chatách (při absenci centralizovaného napájení);
• v zimovištích, polárních stanicích, v lovištích i ve vzdálených vojenských jednotkách.

Po generátorech je poptávka v soukromých domech a veřejných budovách umístěných ve venkovských oblastech, kde dochází k výpadkům proudu se záviděníhodnou pravidelností.

Při výběru značkových generátorů je důležité vzít v úvahu následující vlastnosti:

• typ nosiče energie (hořlavý materiál);
• výstupní výkon;
• způsoby chlazení;
• dostupnost dalších funkcí.

První z těchto indikátorů je vybrán na základě provozních podmínek - snadné použití a skladování paliv v obytné budově. Pro městské byty je nejvhodnější možností generátor plynu, pro jehož připojení stačí vydat příslušné připojení. Výstupní výkon se vybírá s ohledem na specifické potřeby: které jednotky mají být připojeny ke zdroji. Stejným způsobem je zvolen způsob chlazení zařízení, který je optimální pro jednotku s deklarovanou kapacitou. Mezi dalšími funkcemi zařízení vynikají následující funkce:

• nastavení výstupního napětí;
• získání konstantního (usměrněného) proudu;
• dostupnost redundantních výstupních svorek a reléového regulátoru.

Před odchodem do obchodu je také důležité rozhodnout o přítomnosti jednotlivých indikačních zařízení v modelu, který se vám líbí, pomocí kterých je možné ovládat úroveň napětí. Měli byste také vzít v úvahu náklady na zakoupený produkt, což by mělo být odůvodněno výhodami získanými během jeho provozu.

DIY generátory bez paliva

Generátory pracující na principu využívání volné energie po dlouhou dobu přitahovaly pozornost mnoha přírodovědců. Tesla a další slavní vědci se také podíleli na vývoji zařízení bez paliva. K dnešnímu dni bylo vynalezeno mnoho schémat, která fungují na různých energetických principech. Seznam těchto zařízení:

• Hendershotův přístroj;
• generátory Romanova, Tariel Kanapadze a Adamse;
• zařízení Smitha a Bediniho.

Vlastní sestavení takového generátoru je nejvhodnější uvažovat na příkladu Adamsova modelu.

Přípravné operace

Chcete-li zařízení sestavit vlastními rukama, budete muset připravit mnoho počátečních částí:

• magnety;
• měděné vodiče;
• dvě cívky;
• ocelový plech (jako prostředek pro výrobu těla zařízení);
• šrouby, podložky a šrouby.

Magnety jsou voleny stejně velké a co největší. V tomto případě se indukční pole ukáže být silnější a bude generováno mnohem více energie.

Při sestavování generátoru je kladný pól jednoho magnetu instalován přesně proti druhému, také kladnému.

Měděné vodiče jsou vybrány tak, aby jejich průřez byl asi 1,25 mm. Na jejich základě jsou navinuty dvě cívky, které jsou někdy odebírány ze starých motorů vhodné velikosti. Při samonavíjení pečlivě zajišťují, že zatáčky leží přesně v řadě, velmi blízko u sebe. K upevnění jednotlivých prvků montážního zařízení budou zapotřebí pomocné součásti.

Shromáždění

Postup montáže domácího generátoru:

1. Do magnetů jsou vyvrtány otvory pro montáž na cívky.
2. Jsou střídavě připevněny k rámům šrouby.
3. Cívky s magnety jsou namontovány na předvařeném kovovém rámu tak, aby mezi jejich rovinami zůstala malá mezera.

Mezera umožní magnetům volně se otáčet.

V této fázi montáže je jednotka již připravena k testování. K jeho provedení stačí několikrát ručně otočit magnety kolem jejich osy. Pokud je konstrukce správně sestavena, objeví se na koncích vinutí připevněných k rámu napětí.

Uvažované zařízení vlastní výroby je nejjednodušším příkladem generátoru volné energie, který je určen pro demonstrační účely. Na jeho základě je po náležitém zdokonalení sestaveno plnohodnotné zařízení, které může vyrábět elektřinu pro osvětlení venkovského domu nebo chaty. Pro ty, kteří se nechtějí zapojit do montáže domácí konstrukce, je lepší koupit hotový výrobek od důvěryhodných výrobců.