Un dispositivo chiamato "generatore di corrente elettrica" è noto alla maggior parte dei consumatori da fonti popolari. Si riferiscono principalmente a potenti macchine elettriche che generano energia nelle centrali idroelettriche. Tuttavia, oltre alle unità di stazione di grandi dimensioni, l'industria produce generatori elettromeccanici compatti che vengono utilizzati come dispositivi autonomi in tutte le sfere dell'attività umana.
Principio operativo
I primi campioni di generatori elettrici erano destinati al funzionamento sul campo e in strutture lontane dai centri industriali. Con il loro aiuto, è stato possibile accendere saldatrici elettriche o il numero richiesto di dispositivi di illuminazione. Nel tempo, questi dispositivi autonomi hanno iniziato a essere utilizzati nelle case e in altri edifici suburbani, il che è stato spiegato da un fenomeno così comune come un'alimentazione instabile. I generatori elettrici sono particolarmente diffusi nelle zone lontane dalla città, dove le interruzioni di corrente sono considerate comuni.
Un generatore elettrico è un dispositivo in grado di convertire l'energia termica in energia elettrica. Un altro nome è generatori di induzione elettromeccanici. Come fonte vengono utilizzati vettori energetici che hanno una capacità termica significativa, sufficiente a rilasciare la quantità di calore richiesta. Può essere:
- Carburante diesel;
- benzina tradizionale;
- gas naturale o semplicemente legna da ardere.
I generatori funzionanti con fonti alternative (senza combustibile) si sono diffusi. Questi includono convertitori di aria (vento), acqua, energia solare e termica.
Il principio di funzionamento dei generatori di elettricità si basa sulla trasformazione del calore generato a seguito della combustione del carburante in rotazione meccanica dell'azionamento. A causa di ciò, in essi si forma un campo elettromagnetico, che porta alla comparsa di un EMF nelle bobine dello statore. Il circuito elettrico dell'unità è selezionato in modo tale da ottenere all'uscita una tensione alternata del tipo, valore e qualità richiesti.
Tipi di generatore
In base alla classe del vettore energetico (combustibile) utilizzato durante il funzionamento, tutti i dispositivi generatori noti sono suddivisi nei seguenti tipi:
- benzina;
- diesel;
- gas;
- unità a legna o alimentate a idrogeno, per esempio.
I primi due tipi di generatori elettrici attirano l'utente per il fatto che utilizzano un motore già pronto che funziona con il carburante appropriato e deve essere completato solo con la parte motrice. I campioni di legno, idrogeno e gas sono dispositivi più complessi e caratterizzati da bassa efficienza.
In base al grado di autonomia, tutti i dispositivi prodotti dall'industria sono suddivisi in modelli fissi e mobili e, in base al tipo di corrente alternata ricevuta alla loro uscita, in monofase e trifase. In base allo scopo previsto delle unità, i tipi noti di dispositivi di generazione di energia sono suddivisi in principali e di riserva e, in base al campo di applicazione, in prodotti domestici e industriali.
Candidature e regole di selezione
Il campo di applicazione dei generatori elettrici si estende a molti settori dell'attività umana, costretta ad utilizzarli come fonti principali o ausiliarie.Un tipico generatore di corrente viene utilizzato nelle seguenti aree:
- durante la costruzione di ponti, dighe, attraversamenti e altri progetti di costruzione lontani dalla linea elettrica principale;
- quando si eseguono lavori sul campo relativi all'uso dell'elettricità e nei cottage estivi (in assenza di alimentazione centralizzata);
- nei quartieri invernali, nelle stazioni polari, nei terreni di caccia e nelle unità militari remote.
I generatori sono richiesti nelle case private e negli edifici pubblici situati nelle aree rurali, dove si verificano interruzioni di corrente con invidiabile regolarità.
Quando si scelgono generatori di marca, è importante considerare le seguenti caratteristiche:
- tipo di vettore energetico (materiale combustibile);
- potenza di uscita;
- metodi di raffreddamento;
- disponibilità di funzioni aggiuntive.
Il primo di questi indicatori viene selezionato in base alle condizioni operative: facilità d'uso e stoccaggio delle forniture di carburante in un edificio residenziale. Per gli appartamenti in città, l'opzione più adatta è un generatore di gas, per il cui collegamento è sufficiente emettere la connessione appropriata. La potenza di uscita viene selezionata tenendo conto di esigenze specifiche: quali unità devono essere collegate alla sorgente. Allo stesso modo, viene selezionato il metodo di raffreddamento dell'apparecchiatura, che è ottimale per l'unità con la capacità dichiarata. Tra le funzioni aggiuntive dei dispositivi, spiccano le seguenti caratteristiche:
- regolazione della tensione di uscita;
- ottenere una corrente costante (rettificata);
- disponibilità di terminali di uscita ridondanti e relè-regolatore.
Prima di andare al negozio, è anche importante decidere la presenza di dispositivi di indicazione individuali nel modello che ti piace, con i quali è possibile controllare il livello di tensione. Dovresti anche prendere in considerazione il costo del prodotto acquistato, che dovrebbe essere giustificato dai benefici ottenuti durante il suo funzionamento.
Generatori fai-da-te senza carburante
I generatori che funzionano secondo il principio dell'utilizzo dell'energia libera hanno attirato a lungo l'attenzione di molti naturalisti. Anche Tesla e altri famosi scienziati sono stati coinvolti nello sviluppo di dispositivi senza carburante. Ad oggi, sono stati inventati molti schemi che funzionano su vari principi energetici. Elenco di questi dispositivi:
- Apparecchi Hendershot;
- generatori di Romanov, Tariel Kanapadze e Adams;
- dispositivi di Smith e Bedini.
L'autoassemblaggio di un tale generatore è considerato più convenientemente usando l'esempio del modello Adams.
Operazioni preparatorie
Per assemblare il dispositivo con le tue mani, dovrai preparare molte parti iniziali:
- magneti;
- conduttori di rame;
- due bobine;
- lamiera d'acciaio (come mezzo per realizzare un corpo del dispositivo);
- bulloni, rondelle e viti.
I magneti sono scelti di uguali dimensioni e il più grandi possibile. In questo caso, il campo di induzione risulta essere più potente e verrà generata molta più energia.
Quando si assembla il generatore, il polo positivo di un magnete è installato rigorosamente opposto all'altro, anch'esso positivo.
I conduttori di rame sono selezionati in modo che la loro sezione sia di circa 1,25 mm. Sulla loro base vengono avvolte due bobine, che a volte vengono prese da vecchi motori di dimensioni adeguate. Quando si caricano automaticamente, assicurano attentamente che le spire si trovino esattamente in fila, molto vicine l'una all'altra. Saranno necessarie parti ausiliarie per fissare i singoli elementi del dispositivo di assemblaggio.
Assemblea
La procedura per assemblare un generatore fatto in casa:
- Nei magneti vengono praticati dei fori per il montaggio sulle bobine.
- Sono alternativamente fissati ai telai con bulloni.
- Le bobine con magneti sono montate su un telaio metallico pre-saldato in modo tale che rimanga un piccolo spazio tra i loro piani.
Lo spazio consentirà ai magneti di ruotare liberamente.
In questa fase di montaggio, l'unità è già pronta per il collaudo. Per realizzarlo è sufficiente ruotare manualmente più volte i magneti attorno al proprio asse. A condizione che la struttura sia correttamente montata, la tensione apparirà alle estremità degli avvolgimenti fissati al telaio.
Il dispositivo self-made considerato è l'esempio più semplice di un generatore di energia gratuito, destinato a scopi dimostrativi. Sulla base, dopo un appropriato perfezionamento, viene assemblato un dispositivo a tutti gli effetti in grado di generare elettricità per l'illuminazione di una casa di campagna o di un cottage estivo. Per coloro che non vogliono impegnarsi nell'assemblaggio di una struttura fatta in casa, è meglio acquistare un prodotto finito da produttori di fiducia.
