Что такое генераторная установка? Особенности, принцип действия, классификация

Как работает генераторная установка?

     Генераторы широко применяются в промышленности и быту. Их часто можно встретить на дачах, в частных домах, на производстве или полевых работах. Разновидностей генераторов существует множество, но работают они все примерно по одинаковому принципу:

1. Топливо (разного вида) или специальные элементы обеспечивают выработку необходимого количества и вида энергии, чаще всего это электрическая энергия.
2. В процессе выработки электрической энергии генератор непроизвольно нагревается. Разные виды установок нагреваются по-разному. Поэтому специальная система охлаждает всю конструкцию.
3. Выработанная энергия преобразуется в необходимый вид (например, электрический ток нужного напряжения) и подается потребителю.

     Главное отличие в работе разных генераторов заключается в процессе получения электрической энергии. Например, если генератор работает на жидком топливе, то это происходит следующим образом:

• топливо сгорает в двигателе;
• образуется энергия из-за стремительного расширения газа внутри двигателя;
• выработанная энергия преобразуется в механическую посредством механизмов двигателя;
• механическая энергия разгоняет вращающийся вал;
• вращающийся вал способствует образованию электромагнитных полей;
• электромагнитные поля образуют электродвижущие силы;
• электродвижущие силы проходят через преобразователь, и получаемая энергия направляется потребителю.

Практически все генераторы содержат силовые элементы, аппаратную часть и блок, работающий на электромагнитной индукции.

Особенности

     Ключевой особенностью всех генераторов является наличие двух составляющих: двигателя, преобразующего топливо в механическую энергию, и альтернатора, превращающего механическую энергию в электрическую. Существует 2 класса установок:

1. Постоянного тока. Такие устройства всегда содержат стартер, вращающийся вал, обмотку. От второго вида установок их отличает половинчатое кольцо, направляющее ток только в одном направлении.

     2. Переменного тока. Оборудование также содержит стартер, вращающийся вал, обмотку. Только здесь вал крутиться значительно быстрее – ток «скачет» между фазой и нулем со скоростью почти 100 смен направлений в секунду. Устройства, работающие на переменном токе, обладают большей мощностью, чем устройства, работающие на постоянном токе.

Классификация двигателей

В качестве двигателей для генераторов используются:

1. Дизельные устройства. Генераторы на дизеле отличаются повышенным эксплуатационным сроком и простым обслуживанием. Поэтому они особенно популярны на производстве.
2. Бензиновые устройства. У них низкая мощность, и она также не могут обеспечить длительную непрерывную работу. Но у бензиновых генераторов отличные показатели работы, а также невысокая стоимость, поэтому их часто используют для домашних нужд.
3. Газовые устройства. Один из самых редко используемых типов генераторов. Все потому, что он требует подключения к газовой магистрали. Техническое устройство у них достаточно сложное, поэтому и цена отличается в большую сторону по сравнению с дизельными или бензиновыми. Но их все равно используют, поскольку у них отличные технические характеристики.

    
Дизельный генератор     Бензиновый генератор     Газовый генератор 

Конструкция.

Все три типа генераторов имеют 4 главных составляющих в своей конструкции:

1. Охлаждение. Любой генератор в процессе производства энергии выделяет тепло. Если его не отводить, то это приведет к перегреву и порче оборудования, вплоть до аварий. Чтобы перегрева не происходило, конструктора заранее предусматривают системы охлаждения. Они бывают воздушными и жидкостными. У них разная эффективность, поэтому воздух в качестве охлаждения используется для небольших по мощности генераторов. А вот жидкость, как более эффективный охладитель, применяется в профустановках, работающих на высоких мощностях.
2. Топливная система. Без этого элемента генератор даже не начнет работать. В нее входит емкость хранения топлива, фильтрующие компоненты, насосы и трубопроводы. Обычно конструктора рассчитывают емкость топливного бака так, чтобы хватило на несколько часов непрерывной работы (стандартно 6–8 часов). Расход топлива зависит от мощности, но редко превышает 2 литров за 60 минут. Также при необходимости к генератору можно подключить дополнительный топливный бак, чтобы увеличить время его непрерывной работы без дозаправки.
3. Система запуска. Существует 3 вида:

• автомат – это, по сути, электрическая система запуска с «автопилотом». Если происходит сбой в подаче электроэнергии, он может запустить устройство с резервного источника;
• электро – запуск происходит без физической силы, необходимо нажать кнопку или повернуть ключ;
• ручной – для этого вида запуска необходимо прикладывать определенную силу. Чаще всего пуск осуществляется посредством шнура (который необходимо резко дернуть) или стартера. Обычно такая система используется в маломощных бытовых генераторах.

4. Корпус. Вся конструкция обязательно помещается в защитный корпус, способный защитить рабочие узлы от попадания грязи и влаги. Также корпус помогает снизить шум от работы генератора. Для этой цели могут устанавливаться особые контейнеры с высокими шумоизолирующими или температурными свойствами.

     В данном случае второй тип контейнеров способствует дополнительному охлаждению всей установки и ее защите от воздействия влаги. Контейнеры чаще используются для стационарных генераторов. Мобильные и небольшие устройства же обычно помещаются в стальные рамы, позволяющие их легко держать и перемещать. Также вместо жестких рам генераторы могут иметь платформу, это облегчает установку и фиксацию устройства на рыхлой поверхности.