Zariadenie nazývané „generátor elektrického prúdu“ je väčšine spotrebiteľov známe z populárnych zdrojov. Týkajú sa hlavne výkonných elektrických strojov, ktoré vyrábajú energiu vo vodných elektrárňach. Okrem veľkých staničných jednotiek však priemysel vyrába kompaktné elektromechanické generátory, ktoré sa používajú ako samostatné zariadenia vo všetkých sférach ľudskej činnosti.
Princíp činnosti
Prvé vzorky elektrických generátorov boli určené na prevádzku v teréne a v zariadeniach vzdialených od priemyselných centier. S ich pomocou bolo možné zapnúť elektrické zváracie stroje alebo potrebný počet svetelných zariadení. Postupom času sa tieto autonómne zariadenia začali používať v domoch a iných predmestských budovách, čo sa vysvetľovalo takým bežným javom ako nestabilné napájanie. Elektrické generátory sú obzvlášť rozšírené v oblastiach vzdialených od mesta, kde sa výpadky elektrickej energie považujú za bežné.
Elektrický generátor je zariadenie schopné premieňať tepelnú energiu na elektrinu. Ďalším názvom sú elektromechanické indukčné generátory. Ako zdroj sa používajú nosiče energie, ktoré majú značnú tepelnú kapacitu dostatočnú na uvoľnenie požadovaného množstva tepla. To môže byť:
- motorová nafta;
- tradičný benzín;
- zemný plyn alebo len palivové drevo.
Generátory pracujúce na alternatívnych zdrojoch (bez paliva) sa rozšírili. Patria sem meniče vzduchu (vietor), vody, solárnej a tepelnej energie.
Princíp činnosti generátorov elektrickej energie je založený na premene tepla generovaného v dôsledku spaľovania paliva na mechanické otáčanie pohonu. Z tohto dôvodu sa v nich vytvára elektromagnetické pole, čo vedie k výskytu EMF v statorových cievkach. Elektrický obvod jednotky je zvolený tak, aby sa na výstupe získalo striedavé napätie požadovaného typu, hodnoty a kvality.
Typy generátorov
Podľa triedy nosiča energie (paliva) použitého počas prevádzky sú všetky známe generátorové zariadenia rozdelené do nasledujúcich typov:
- benzín;
- nafta;
- plyn;
- napríklad jednotky na spaľovanie dreva alebo jednotky na vodíkový pohon.
Prvé dva typy elektrických generátorov priťahujú používateľa tým, že používajú hotový motor, ktorý pracuje s príslušným palivom a je potrebné ho dokončiť iba s hnacou časťou. Vzorky dreva, vodíka a plynu sú zložitejšie zariadenia a vyznačujú sa nízkou účinnosťou.
Podľa stupňa autonómie sú všetky zariadenia vyrábané priemyslom rozdelené na stacionárne a mobilné modely a podľa typu striedavého prúdu prijímaného na ich výstupe jednofázové a trojfázové. Podľa zamýšľaného účelu jednotiek sú známe typy zariadení na výrobu energie rozdelené na hlavné a rezervné a podľa oblasti použitia - na domáce a priemyselné výrobky.
Žiadosti a pravidlá výberu
Oblasť použitia elektrických generátorov siaha do mnohých oblastí ľudskej činnosti, nútených ich používať ako hlavných alebo pomocných zdrojov.Typický generátor energie sa používa v nasledujúcich oblastiach:
- pri stavbe mostov, priehrad, križovatiek a iných stavebných projektov vzdialených od hlavného elektrického vedenia;
- pri vykonávaní terénnych prác súvisiacich s používaním elektriny a na letných chatách (pri absencii centralizovaného napájania);
- v zimoviskách, polárnych staniciach, v poľovných revíroch, ako aj v odľahlých vojenských jednotkách.
Po generátoroch je dopyt v súkromných domoch a verejných budovách umiestnených vo vidieckych oblastiach, kde k výpadkom elektrickej energie dochádza so závideniahodnou pravidelnosťou.
Pri výbere značkových generátorov je dôležité vziať do úvahy nasledujúce vlastnosti:
- typ nosiča energie (horľavý materiál);
- výstupný výkon;
- spôsoby chladenia;
- dostupnosť ďalších funkcií.
Prvý z týchto ukazovateľov sa vyberá na základe prevádzkových podmienok - ľahkého použitia a skladovania dodávok paliva v obytnej budove. Pre mestské byty je najvhodnejšou možnosťou plynový generátor, na pripojenie ktorého stačí vydať príslušné pripojenie. Výstupný výkon sa volí s prihliadnutím na špecifické potreby: ktoré jednotky majú byť pripojené k zdroju. Rovnakým spôsobom sa vyberie spôsob chladenia zariadenia, ktorý je optimálny pre jednotku s deklarovanou kapacitou. Medzi ďalšími funkciami zariadení vynikajú nasledujúce vlastnosti:
- nastavenie výstupného napätia;
- získanie konštantného (usmerneného) prúdu;
- dostupnosť redundantných výstupných svoriek a reléového regulátora.
Pred odchodom do obchodu je tiež dôležité rozhodnúť sa o prítomnosti jednotlivých indikačných zariadení v modeli, ktorý sa vám páči, pomocou ktorých je možné ovládať úroveň napätia. Mali by ste tiež vziať do úvahy náklady na zakúpený produkt, ktoré by mali byť odôvodnené výhodami získanými počas jeho prevádzky.
DIY generátory bez paliva
Generátory pracujúce na princípe využívania voľnej energie už dlho priťahovali pozornosť mnohých prírodovedcov. Tesla a ďalší slávni vedci sa tiež podieľali na vývoji zariadení bez paliva. K dnešnému dňu bolo vynájdených veľa schém, ktoré fungujú na rôznych energetických princípoch. Zoznam týchto zariadení:
- Prístroje Hendershot;
- generátory Romanova, Tariela Kanapadzeho a Adamsa;
- zariadenia Smitha a Bediniho.
Vlastná montáž takéhoto generátora sa najpohodlnejšie uvažuje na príklade Adamsovho modelu.
Prípravné operácie
Pri zostavovaní zariadenia vlastnými rukami budete musieť pripraviť veľa počiatočných častí:
- magnety;
- medené vodiče;
- dve cievky;
- oceľový plech (ako prostriedok na výrobu tela zariadenia);
- skrutky, podložky a skrutky.
Magnety sa vyberajú rovnako veľké a čo najväčšie. V tomto prípade sa indukčné pole ukáže byť výkonnejšie a bude sa generovať oveľa viac energie.
Pri montáži generátora je kladný pól jedného magnetu inštalovaný striktne oproti druhému, taktiež kladnému.
Medené vodiče sú vybrané tak, aby ich prierez bol asi 1,25 mm. Na ich základe sú navinuté dve cievky, ktoré sú niekedy odoberané zo starých motorov vhodnej veľkosti. Pri samonavíjaní starostlivo zabezpečujú, aby zákruty ležali presne v rade, veľmi blízko seba. Na upevnenie jednotlivých prvkov montážneho zariadenia budú potrebné pomocné diely.
zhromaždenie
Postup montáže domáceho generátora:
- V magnetoch sú vyvŕtané otvory pre upevnenie na cievkach.
- Striedavo sú pripevnené k rámom pomocou skrutiek.
- Cievky s magnetmi sú namontované na vopred zváranom kovovom ráme tak, aby medzi ich rovinami zostala malá medzera.
Medzera umožní, aby sa magnety mohli voľne otáčať.
V tejto fáze montáže je jednotka už pripravená na testovanie. Na jeho vykonanie stačí magnety niekoľkokrát manuálne otočiť okolo svojej osi. Za predpokladu, že je konštrukcia správne zostavená, sa na koncoch vinutí pripevnených k rámu objaví napätie.
Považované zariadenie vyrobené sami je najjednoduchším príkladom generátora voľnej energie určeného na demonštračné účely. Na jeho základe je po príslušnom zdokonalení zostavené plnohodnotné zariadenie, ktoré môže vyrábať elektrinu na osvetlenie vidieckeho domu alebo letnej chaty. Pre tých, ktorí sa nechcú zapojiť do montáže domácej konštrukcie, je lepšie si kúpiť hotový výrobok od dôveryhodných výrobcov.
