Urządzenie zwane „generatorem prądu elektrycznego” jest znane większości konsumentów z popularnych źródeł. Dotyczą one głównie potężnych maszyn elektrycznych, które wytwarzają energię w elektrowniach wodnych. Jednak oprócz wielkogabarytowych jednostek stacyjnych przemysł produkuje kompaktowe generatory elektromechaniczne, które są wykorzystywane jako samodzielne urządzenia we wszystkich sferach ludzkiej działalności.
Zasada działania
Pierwsze egzemplarze generatorów elektrycznych przeznaczone były do pracy w terenie oraz w obiektach oddalonych od ośrodków przemysłowych. Za ich pomocą można było zasilić spawarki elektryczne lub wymaganą liczbę urządzeń oświetleniowych. Z biegiem czasu te autonomiczne urządzenia zaczęły być używane w domach i innych budynkach podmiejskich, co tłumaczyło tak powszechne zjawisko, jak niestabilne zasilanie. Generatory elektryczne są szczególnie rozpowszechnione na obszarach oddalonych od miasta, gdzie przerwy w dostawie prądu są uważane za powszechne.
Generator elektryczny to urządzenie zdolne do przekształcania energii cieplnej w energię elektryczną. Inna nazwa to elektromechaniczne generatory indukcyjne. Jako źródło wykorzystywane są nośniki energii o znacznej pojemności cieplnej, wystarczającej do oddania wymaganej ilości ciepła. To może być:
- olej napędowy;
- tradycyjna benzyna;
- gaz ziemny lub po prostu drewno opałowe.
Generatory działające na źródłach alternatywnych (bez paliwa) stały się powszechne. Należą do nich konwertery powietrza (wiatr), wody, słońca i energii cieplnej.
Zasada działania generatorów energii elektrycznej opiera się na zamianie ciepła powstałego w wyniku spalania paliwa na mechaniczne obroty napędu. Z tego powodu powstaje w nich pole elektromagnetyczne, co prowadzi do pojawienia się pola elektromagnetycznego w cewkach stojana. Obwód elektryczny jednostki dobiera się w taki sposób, aby na wyjściu uzyskać napięcie przemienne o wymaganym typie, wartości i jakości.
Rodzaje generatorów
W zależności od klasy nośnika energii (paliwa) używanego podczas eksploatacji, wszystkie znane urządzenia generatorowe dzielą się na następujące typy:
- benzyna;
- diesel;
- gaz;
- na przykład jednostki opalane drewnem lub zasilane wodorem.
Pierwsze dwa typy prądnic przyciągają użytkownika tym, że wykorzystują gotowy silnik, który pracuje na odpowiednim paliwie i wystarczy uzupełnić go o część napędową. Próbki drewna, wodoru i gazu są urządzeniami bardziej złożonymi i charakteryzują się niską wydajnością.
W zależności od stopnia autonomii wszystkie urządzenia produkowane przez przemysł są podzielone na modele stacjonarne i mobilne, a według rodzaju prądu przemiennego odbieranego na ich wyjściu na jednofazowe i trójfazowe. Zgodnie z przeznaczeniem bloków, znane typy urządzeń do wytwarzania energii dzielą się na główne i rezerwowe oraz ze względu na obszar zastosowania - na wyroby gospodarstwa domowego i przemysłowe.
Wnioski i zasady selekcji
Obszar zastosowania generatorów elektrycznych rozciąga się na wiele obszarów działalności człowieka, zmuszony do wykorzystywania ich jako źródeł głównych lub pomocniczych.Typowy agregat prądotwórczy wykorzystywany jest w następujących obszarach:
- podczas budowy mostów, zapór, przepraw i innych projektów budowlanych oddalonych od głównej linii energetycznej;
- podczas wykonywania prac terenowych związanych z wykorzystaniem energii elektrycznej oraz w domkach letniskowych (w przypadku braku scentralizowanego zasilania);
- na zimowiskach, stacjach polarnych, na terenach łowieckich, a także w oddalonych jednostkach wojskowych.
Generatory są poszukiwane w domach prywatnych i budynkach użyteczności publicznej na obszarach wiejskich, gdzie przerwy w dostawie prądu występują z godną pozazdroszczenia regularnością.
Wybierając markowe generatory, należy wziąć pod uwagę następujące cechy:
- rodzaj nośnika energii (materiał palny);
- moc wyjściowa;
- metody chłodzenia;
- dostępność dodatkowych funkcji.
Pierwszy z tych wskaźników jest wybierany na podstawie warunków pracy - łatwości użytkowania i przechowywania dostaw paliwa w budynku mieszkalnym. W przypadku mieszkań miejskich najbardziej odpowiednią opcją jest generator gazu, do którego podłączenia wystarczy wydać odpowiednie połączenie. Moc wyjściowa dobierana jest z uwzględnieniem konkretnych potrzeb: jakie jednostki mają być podłączone do źródła. W ten sam sposób dobierany jest sposób chłodzenia sprzętu, który jest optymalny dla jednostki o deklarowanej wydajności. Wśród dodatkowych funkcji urządzeń wyróżniają się następujące cechy:
- regulacja napięcia wyjściowego;
- uzyskanie stałego (prostowanego) prądu;
- dostępność redundantnych zacisków wyjściowych i przekaźnika-regulatora.
Przed pójściem do sklepu ważne jest również, aby zdecydować o obecności w modelu, który Ci się podoba, poszczególnych sygnalizatorów, za pomocą których możliwa jest kontrola poziomu napięcia. Należy również wziąć pod uwagę koszt zakupionego produktu, który powinien być uzasadniony korzyściami uzyskanymi podczas jego eksploatacji.
DIY bezpaliwowe generatory
Generatory działające na zasadzie wykorzystania darmowej energii od dawna przyciągają uwagę wielu przyrodników. Tesla i inni znani naukowcy byli również zaangażowani w rozwój urządzeń bezpaliwowych. Do tej pory wynaleziono wiele schematów, które działają na różnych zasadach energetycznych. Lista tych urządzeń:
- Aparatura Hendershota;
- generatory Romanowa, Tariela Kanapadze i Adamsa;
- urządzenia Smitha i Bediniego.
Samodzielny montaż takiego generatora najwygodniej rozważać na przykładzie modelu Adamsa.
Operacje przygotowawcze
Aby złożyć urządzenie własnymi rękami, będziesz musiał przygotować wiele początkowych części:
- magnesy;
- przewody miedziane;
- dwie cewki;
- blacha stalowa (jako środek do wykonania korpusu urządzenia);
- śruby, podkładki i wkręty.
Magnesy są dobierane w równych rozmiarach i jak największe. W tym przypadku pole indukcyjne okazuje się być silniejsze i zostanie wygenerowane znacznie więcej energii.
Podczas montażu generatora biegun dodatni jednego magnesu jest instalowany dokładnie naprzeciwko drugiego, również dodatni.
Przewodniki miedziane są tak dobrane, aby ich przekrój wynosił około 1,25 mm. Na ich podstawie nawijane są dwie cewki, które czasami pobierane są ze starych silników odpowiedniej wielkości. Podczas samonakręcania dbają o to, aby zwoje leżały dokładnie w rzędzie, bardzo blisko siebie. Do mocowania poszczególnych elementów urządzenia montażowego wymagane będą części pomocnicze.
montaż
Procedura montażu domowego generatora:
- W magnesach wywiercone są otwory do montażu na cewkach.
- Mocowane są naprzemiennie do ram za pomocą śrub.
- Cewki z magnesami są zamontowane na wstępnie zgrzanej metalowej ramie w taki sposób, że pomiędzy ich płaszczyznami pozostaje niewielka szczelina.
Szczelina umożliwi swobodne obracanie się magnesów.
Na tym etapie montażu jednostka jest już gotowa do testów. Aby to wykonać, wystarczy kilkakrotnie ręcznie obrócić magnesy wokół ich osi. Pod warunkiem prawidłowego montażu konstrukcji na końcach uzwojeń przymocowanych do ramy pojawi się napięcie.
Rozważane samodzielnie wykonane urządzenie jest najprostszym przykładem generatora darmowej energii, przeznaczonego do celów demonstracyjnych. Na jego podstawie, po odpowiednim dopracowaniu, montuje się pełnoprawne urządzenie, które może generować energię elektryczną do oświetlenia wiejskiego domu lub domku letniskowego. Dla tych, którzy nie chcą angażować się w montaż domowej konstrukcji, lepiej kupić gotowy produkt od zaufanych producentów.
