La mayoría de los consumidores conocen un dispositivo llamado "generador de corriente eléctrica" por fuentes populares. Se refieren principalmente a potentes máquinas eléctricas que generan energía en centrales hidroeléctricas. Sin embargo, además de las unidades de estación de gran tamaño, la industria produce generadores electromecánicos compactos que se utilizan como dispositivos independientes en todas las esferas de la actividad humana.
Principio de operación
Las primeras muestras de generadores eléctricos estaban destinadas a operar en el campo y en instalaciones alejadas de los centros industriales. Con su ayuda, fue posible encender máquinas de soldar eléctricas o la cantidad requerida de dispositivos de iluminación. Con el tiempo, estos dispositivos autónomos comenzaron a usarse en casas y otros edificios suburbanos, lo que se explicaba por un fenómeno tan común como una fuente de alimentación inestable. Los generadores eléctricos están especialmente extendidos en áreas alejadas de la ciudad, donde los cortes de energía se consideran comunes.
Un generador eléctrico es un dispositivo capaz de convertir energía térmica en electricidad. Otro nombre es generadores de inducción electromecánicos. Como fuente, se utilizan portadores de energía que tienen una capacidad calorífica significativa, suficiente para liberar la cantidad de calor requerida. Puede ser:
- combustible diesel;
- gasolina tradicional;
- gas natural o simplemente leña.
Los generadores que funcionan con fuentes alternativas (sin combustible) se han generalizado. Estos incluyen convertidores de energía de aire (viento), agua, solar y térmica.
El principio de funcionamiento de los generadores de electricidad se basa en la transformación del calor generado como resultado de la combustión del combustible en la rotación mecánica del accionamiento. Debido a esto, se forma un campo electromagnético en ellos, lo que lleva a la aparición de un EMF en las bobinas del estator. El circuito eléctrico de la unidad se selecciona de tal manera que en la salida se obtenga una tensión alterna del tipo, valor y calidad requeridos.
Tipos de generadores
Según la clase de portador de energía (combustible) utilizado durante la operación, todos los dispositivos generadores conocidos se dividen en los siguientes tipos:
- gasolina;
- diesel;
- gas;
- unidades de leña o de hidrógeno, por ejemplo.
Los dos primeros tipos de generadores eléctricos atraen al usuario por el hecho de que utilizan un motor prefabricado que funciona con el combustible adecuado y solo debe completarse con la parte motriz. Las muestras de madera, hidrógeno y gas son dispositivos más complejos y se caracterizan por su baja eficiencia.
Según el grado de autonomía, todos los dispositivos fabricados por la industria se dividen en modelos estacionarios y móviles, y según el tipo de corriente alterna recibida en su salida, en monofásicos y trifásicos. De acuerdo con el propósito previsto de las unidades, los tipos conocidos de dispositivos de generación de energía se dividen en principales y de reserva, y de acuerdo con el campo de aplicación, en productos domésticos e industriales.
Aplicaciones y reglas de selección
El campo de aplicación de los generadores eléctricos se extiende a muchos ámbitos de la actividad humana, obligados a utilizarlos como fuentes principales o auxiliares.Un generador de energía típico se utiliza en las siguientes áreas:
- durante la construcción de puentes, presas, cruces y otros proyectos de construcción alejados de la línea eléctrica principal;
- al realizar trabajos de campo relacionados con el uso de la electricidad y en las casas de veraneo (en ausencia de suministro eléctrico centralizado);
- en cuarteles de invierno, estaciones polares, en cotos de caza, así como en unidades militares remotas.
Los generadores tienen demanda en casas particulares y edificios públicos ubicados en áreas rurales, donde los cortes de energía ocurren con envidiable regularidad.
Al elegir generadores de marca, es importante tener en cuenta las siguientes características:
- tipo de portador de energía (material combustible);
- potencia de salida;
- métodos de enfriamiento;
- disponibilidad de funciones adicionales.
El primero de estos indicadores se selecciona en función de las condiciones operativas: facilidad de uso y almacenamiento de suministros de combustible en un edificio residencial. Para los apartamentos de la ciudad, la opción más adecuada es un generador de gas, para cuya conexión basta con emitir la conexión adecuada. La potencia de salida se selecciona teniendo en cuenta las necesidades específicas: qué unidades se supone que deben conectarse a la fuente. De la misma forma, se selecciona el método de enfriamiento del equipo, que es óptimo para la unidad con la capacidad declarada. Entre las funciones adicionales de los dispositivos, destacan las siguientes características:
- ajuste de la tensión de salida;
- obtener una corriente constante (rectificada);
- disponibilidad de terminales de salida redundantes y relé-regulador.
Antes de ir a la tienda, también es importante decidir sobre la presencia de dispositivos de indicación individuales en el modelo que le guste, mediante los cuales es posible controlar el nivel de voltaje. También debe tener en cuenta el costo del producto adquirido, el cual debe estar justificado por los beneficios obtenidos durante su operación.
Generadores de bricolaje sin combustible
Los generadores que funcionan según el principio de utilizar energía gratuita han atraído la atención de muchos naturalistas durante mucho tiempo. Tesla y otros científicos famosos también participaron en el desarrollo de dispositivos sin combustible. Hasta la fecha, se han inventado muchos esquemas que funcionan con varios principios energéticos. Lista de estos dispositivos:
- Aparato Hendershot;
- generadores de Romanov, Tariel Kanapadze y Adams;
- dispositivos de Smith y Bedini.
El autoensamblaje de dicho generador se considera más convenientemente utilizando el ejemplo del modelo de Adams.
Operaciones preparatorias
Para ensamblar el dispositivo con sus propias manos, deberá preparar muchas partes iniciales:
- imanes
- conductores de cobre;
- dos bobinas;
- chapa de acero (como medio para fabricar un cuerpo de dispositivo);
- pernos, arandelas y tornillos.
Los imanes se eligen del mismo tamaño y lo más grandes posible. En este caso, el campo de inducción resulta ser más potente y se generará mucha más energía.
Al ensamblar el generador, el polo positivo de un imán se instala estrictamente opuesto al otro, también positivo.
Los conductores de cobre se seleccionan de modo que su sección transversal sea de aproximadamente 1,25 mm. Sobre su base, se enrollan dos bobinas, que a veces se toman de motores viejos de un tamaño adecuado. Cuando son automáticos, se aseguran cuidadosamente de que los giros estén exactamente en una fila, muy cerca unos de otros. Se necesitarán piezas auxiliares para sujetar elementos individuales del dispositivo de montaje.
Montaje
El procedimiento para ensamblar un generador casero:
- Se perforan agujeros en los imanes para montar en las bobinas.
- Se fijan alternativamente a los marcos con pernos.
- Las bobinas con imanes están montadas en un marco de metal pre-soldado de tal manera que queda un pequeño espacio entre sus planos.
El espacio permitirá que los imanes giren libremente.
En esta etapa de ensamblaje, la unidad ya está lista para ser probada. Para llevarlo a cabo basta con girar manualmente los imanes alrededor de su eje varias veces. Siempre que la estructura esté correctamente ensamblada, aparecerá voltaje en los extremos de los devanados fijados al marco.
El dispositivo considerado de fabricación propia es la muestra más simple de un generador de energía gratuito, destinado a fines de demostración. Sobre esta base, después del refinamiento apropiado, se ensambla un dispositivo completo que puede generar electricidad para iluminar una casa de campo o una cabaña de verano. Para aquellos que no desean participar en el ensamblaje de una estructura casera, es mejor comprar un producto terminado de fabricantes confiables.
