הכל על גנרטורים

לדעת הכל על גנרטורים חשמליים יש צורך לא רק למהנדסים, מנהלי ייצור ומנהלים שונים, כפי שנהוג לחשוב. הידע של עקרון הפעולה של מחולל זרם חשמלי הוא ידע תרבותי כללי בסיסי של העולם המודרני. הבנת סוגי הגנרטורים, ממה הם מורכבים, כיצד לבחור מכשיר, יכולה לשפר משמעותית את חייך ולהבטיח נוחות גם עם הפסקת חשמל פתאומית.

אי אפשר לומר בדיוק אילו מומחים המציאו את מחולל החשמל - מהנדסים ומהנדסי חשמל רבים עובדים עליו כבר עשרות שנים. העבודה על טכניקה כזו נמשכת גם במאה ה-21, כאשר, כך נראה, לא ניתן להוסיף שום דבר משמעותי. צעד מכריע לקראת יצירת גנרטור היה גילוי האינטראקציה של השדה החשמלי והמחט המגנטית ב-1820. בהדרגה, ניתן היה לגלות שזרם חשמלי מתקבל רק בשדה מגנטי נע או כאשר מוליך נע בו. את הכבוד של גילוי כזה חולקים אנג'וס ידליק (אוסטריה, 1827) ומיכאל פאראדיי (אנגליה, 1831).

למרות שהראשון היה מדען הונגרי, מאמציו של עמיתו הבריטי היו מפורסמים הרבה יותר. הוא זה שחקר באופן יסודי ומקיף אינדוקציה אלקטרומגנטית, ולא רק ניסה ליצור מנגנון ספציפי. בנוסף, ידליק הצליח לעבור מאבות טיפוס למכונת דינמו מלאה רק בשנות ה-50 של המאה ה-19. אבל מייקל פאראדיי יצר מחולל חשמל (אם כי עדיין לא מושלם) עוד ב-1831. מכונות דינמו היו באופן היסטורי הסוג הראשון, אבל בגלל הגודל והמורכבות של המעבר הם עזבו את המקום.

אבל צמיתות ארכאית לא אפשרה לנצל את ההתפתחויות המבטיחות, ועד מהרה הגיעה העדיפות באופן בלתי הפיך למדינות המפותחות מבחינה תעשייתית. עד 1851, כל הגנרטורים יוצרו רק עם מגנטים קבועים; ב-16 השנים הבאות, ניתן היה להגדיל את הכוח הודות לאלקטרומגנטים פשוטים. בשנים 1866-1867, כמה מפתחים הציגו בבת אחת מכונות חשמליות עם מגנטים מתרגשים מעצמם.

הגנרטור של הממציא הבלגי-צרפתי זנוב גראם, שנבנה ב-1870, החל להיות בשימוש נרחב למטרות תעשייתיות. ברגע שמנוע הדיזל הגיע, מפתח לא מזוהה הבין כיצד להשתמש בו כהנעת גנרטור. כבר בשנות העשרים של המאה הקודמת, גנרטורים דיזל החלו לשמש באופן פעיל בתעשייה. מחקר של פיזיקאים בשנות ה-40 הוביל ליצירת גנרטורים מגנטו-הידרו-דינמיים. אבל מערכות כאלה יכולות לשמש אך ורק בתחנות כוח גדולות, אין סיכויים לשימוש ביתי שלהן.

כל גנרטור חשמלי ממיר דחף מכני לזרם חשמלי. זה מתקבל על ידי פיתול סליל של חוט המונח בשדה מגנטי. הסליל מחולק לשני חלקים עיקריים: מגנט קבוע וקשיח ומסגרת תיל. שני קצוות הסליל מחוברים מכנית על ידי טבעת החלקה המחליקה על מברשת הפחמן. מברשת זו מוליכה זרם חשמלי.

עקרון הפעולה של הגנרטור מרמז גם שהפולס שנוצר על ידי החלק המסתובב עובר לטבעת המגע הפנימית. זה קורה בדיוק ברגע שחלק מהמסגרת עובר ליד הקצה הצפוני של המגנט. מקור זרם החילופין פועל בדרך כלל על העיקרון של מה שנקרא דור זרם חזק.

הוא מתחיל לפעול כאשר מערכת ההצתה מופעלת. ברגע זה, הזרם דרך טבעות ההחלקה עובר אל מכלול המברשת ואל מערכת העירור. שם הוא יוצר שדה מגנטי. רוטור המחובר לגל הארכובה יוצר תנודות אלקטרומגנטיות. זרם המושרה לסירוגין נוצר במסוף לאחור. תדירות הפיתול של הגנרטור המתרגש מעצמו עולה עד לרמה מסוימת, ולאחר מכן מופעל המיישר.

למרות שהעיקרון הבסיסי של ייצור זרם הוא האינטראקציה של השדה המגנטי, הרוטור והסטטור, מקורות שונים של אנרגיה מכנית יכולים לסובב חלק נע. הם יכולים להיות:

• מים זורמים;

• קיטור חם;

• רוּחַ;

• מנועי בעירה פנימית.

הסוג הסינכרוני של הגנרטור נבדל בצירוף מקרים של תדרי הפיתול של הסטאורים והרוטורים. מגנט קבוע משמש כרוטור. כאשר המכשיר מופעל, הרוטור מתחיל ליצור שדה חלש. ברגע שהמהפכות מתגברות, מתחיל להיווצר כוח חשמלי גדול. הדופק עובר דרך ווסת המתח ונשלח לרשת החשמל.

דגמים אסינכרוניים פועלים באופן רציף במצב האטה. הרוטור מסתובב לפני הזמן, והכיוון שלו עולה בקנה אחד עם כיוון השדה המגנטי שנוצר על ידי הסטטור. רוטורים יכולים להיות גרסת פאזה או כלוב סנאי.

לא ניתן לכוונן את השדה המגנטי במכשירים אסינכרוניים. לכן, התדירות והאמפר של הזרם נקבעים ישירות על ידי מספר הסיבובים של המכשיר. בעשורים האחרונים, גנרטורים אלקטרוכימיים, היוצרים זרם מבוסס מימן, מילאו תפקיד משמעותי. הם מנסים לשמש במכוניות, אולם עד כה לא ניתן היה לעקור את מנוע הבעירה הפנימית. גרסה נוספת של הגנרטור - הסוללה הסולארית פועלת באמצעות האפקט הפוטואלקטרי.

סוג אוטונומי במיוחד - אלו תחנות כוח ידניות. אצלם מתקבלת תנועה מכנית הודות לחוזק השרירי של המפעיל. כמובן, אין צורך לסמוך על פרודוקטיביות גבוהה ועבודה לטווח ארוך. אבל אתה יכול להתעדכן בביטחון בכל מצב שבו אתה לא יכול להשתמש בדלק או אנרגיית רוח או מים. לכן, גנרטורים כאלה יכולים להיכלל בערכות חירום במטוסים, המשמשים במקרים חירום משלחות, צבא וכו'. מכשירים אלקטרומגנטיים אוטונומיים באופן מותנה - על כונן בנזין.

ישנם מכשירים חד פאזיים ותלת פאזיים. בבתים ובדירות, אספקת חשמל תלת פאזית נדרשת רק לעתים רחוקות. היוצא מן הכלל הוא מנועים ישנים, גופי חימום לסאונה וציוד דומה.

כלל אצבע פשוט אומר: אם הרשת צורכת 20 קילוואט או פחות, אין הגיון רב בשלושה שלבים.

המכשירים העיקריים שבהם נעשה שימוש מתוכננים לפעול ברציפות. הם בדרך כלל פועלים על סולר, אם כי יש יוצאים מן הכלל. ציוד כזה יכול לספק אספקת חשמל מסביב לשעון, והוא מותקן בתחנות כוח גדולות ובתחנות כוח תרמיות. דגמי מחולל המתנה מיועדים למקרי חירום (כאשר אספקת החשמל מנותקת לפתע).גם העבודה נמשכת לפעמים ללא הפרעה, אבל רק לכמה שעות.

גנרטורים לשימוש ביתי מוצגים במגוון רחב. כמעט כולם מספקים זרם חד פאזי. ערכים תקינים הם 220 וולט, 50 הרץ. המכשירים הביתיים החזקים ביותר משמשים אפילו לריתוך, כמו גם להפעלת סדנאות קטנות ושירותי רכב.

למטרות ייצור, דרושים גנרטורים חשמליים נייחים חזקים. הם משמשים גם עבור:

• פרויקטי בנייה גדולים;

• מיקרו-מחוזות;

• יישובי קוטג' מוצקים;

• יציאות;

• תחנות רכבת;

• בתי חולים;

• מוסדות חינוך;

• מרכזי משרדים.

מערכות המונעות על ידי רוח או מים זורמים נמצאות רק בתחנות כוח גדולות פחות או יותר. לא כל כך קל להשתמש בהם בתנאי שטח (טיולים) ואפילו רק בבית. זה נכון במיוחד עבור גנרטורים הידרו. באשר לתחנות כוח תרמיות לשימוש פרטי, הן כמעט תמיד פועלות על בנזין ומספקות הספק מוגבל, לעתים רחוקות ניתן למצוא מכשירים חזקים יותר מ-20 קילוואט. בדרך כלל הם משתמשים בבנזין AI-92, השימוש ב-AI-76 ו-AI-95 אפשרי רק מדי פעם, וגם אז זה לא מומלץ.

מתקנים הפועלים על סולר מייצרים לפעמים עד 3 מגה-וואט של זרם. הם יספקו אנרגיה אפילו לכפר נופש גדול עם מוסכים ותשתיות דומות.

גם דגמים חלשים יחסית מתאימים לאספקת זרם למכונות ריתוך.

גנרטורים חשמליים מודרניים מתוצרת רוסיה מאתגרים בביטחון מוצרים זרים. המותגים הפופולריים ביותר הם:

• "סווארוג";

• "קָלִיבֶּר";

• אנרגומאש;

• אנרגו.

מגוון הספקים הרוסים כולל הן גרסאות ביתיות עם הספק של 1000-2000 ואט, והן דגימות חצי תעשייתיות רציניות עם הספק של עד 5000 וואט. לבסוף, ישנם אפילו דגמים חזקים משמעותית שיעזרו לבנאים ולמארגני ייצור. מספר גנרטורים המיוצרים בפדרציה הרוסית מצוידים באלקטרוניקת ניטור ובקרה מתקדמת המנטרת פרמטרים טכניים. עם זאת, יש גם גרסאות פשוטות יותר - שהן הרבה יותר יציבות בתנאים קשים. לבסוף, המוצרים של חברות רוסיות בהחלט יהיו זמינים לצרכנים.

ההספק הגבוה ביותר מגיע ל-2200 וואט. מתח הפעלה - צפוי 220V.

גנרטורים מצוינים מסופקים גם על ידי חברת SDMO הצרפתית. באופן כללי, היא מהמובילות בעולם בייצור גנרטורים חשמליים מסוגים ויכולות שונות. אתה יכול למצוא בקלות תחנת כוח בנזין SDMO שיכולה לפתור כמעט כל משימה שאפשר להעלות על הדעת. הם מציעים ביצועים אטרקטיביים. מבחר הקונצרן הצרפתי כולל דגמים עם מסגרות מיוחדות המדכאות רעידות. מצויד ברכיבים אלקטרוניים מצוינים.

דגם ה-K10M מושך תשומת לב לעצמו. הוא מספק מתח של 230 וולט ונשלט מהשלט. מסופק מפסק חשמל, יכולת עבודה ב- 30 מעלות. על המסגרת מותקנת מערכת נגד רטט. יש גם גנרטור טעינה 12V.

החברה המתחרה קיימן נכנסה לשוק הרוסי לאחרונה יחסית. עם זאת, היא כבר הצליחה להדגים את היתרונות של המוצרים שלה בצורה משכנעת ככל האפשר. הדגמים שלו מיועדים לרעש מינימלי, וניתן להתקין אותם בבטחה גם בתוך הבית. כל הגנרטורים של מותג זה עומדים בתקנים הסביבתיים הגבוהים ביותר.כמובן שמגוון קיימן כולל מכשירים ביכולות ובגדלים שונים.

המסנן מבטיח שהגנרטור יתניע גם במקומות מאובקים במיוחד. האוטומציה תבטיח שלא תתאפשר התנעה ללא שמן. ראוי לציין גם:

• זוג שקעים מוגנים מלחות;

• ערבות לחיי סוללה של עד 210 דקות;

• ציוד קירור מתחשב;

• מערכת מעולה ללא מברשות שאינה דורשת תחזוקה מתוחכמת.

היצרנית הגרמנית Endress תופסת עמדה טובה מאוד בשוק. בגרמניה עצמה, מה שכבר אומר הרבה, המכשירים שלה פופולריים ביותר. החברה משתמשת באופן פעיל בפתרונות מורכבים מתקדמים. כמו אצל ספקים קודמים, המגוון כולל את כל מגוון אפשרויות אספקת החשמל. ההספק של החלק העיקרי של הדגמים משתנה בין 1500 ל-9000 וואט. כמעט כל מכשירי Endress מסוגלים לספק 220 ו-380 V.

דוגמה טובה היא ESE 404 YS דיזל. גרסה זו מוערכת בזכות האמינות שלה וצריכת הדלק הנמוכה שלה. הספק המכשיר מגיע ל-3.9 קילוואט. דירוג המתח של גנרטור חד פאזי הוא 230 V. ההגנה החשמלית היא IP23.

אם כבר מדברים על ספקים גרמניים, זה יהיה טיפשי להתעלם ממותג פופולרי אחר - Fubag. מחוללי החשמל שלה אינם נחותים באיכותם לפחות מציוד הריתוך המפורסם יותר. למומחים של Fubag אכפת לא רק מהמאפיינים הטכניים, אלא גם מהעיצוב המקורי, מה שמקל על השירות. הגנרטורים של המותג הזה שייכים רשמית לקטגוריה המקצועית. עם זאת, הם משמשים בהצלחה לא פחות במגזר הפרטי.

המעצבים דאגו להגנת עומס יתר, רמת ההתנגדות החשמלית היא IP23. מתקן ארבעת הצילינדרים מספק זרם של 54 A. בעומס של 75%, המכשיר יעבוד עד 10 שעות.

צרכנים רוסים כבר מזמן העריכו את היתרונות של גנרטורים של מותג Resanta. הם זוכים לשבחים על:

• פרטי היי-טק;

• קלות השירות;

• יחס משקל-כוח מצוין;

• יציבות מתח המוצא.

במבחר בולט דגם ה-BG 4000 R שפועל על בנזין. דירוג הספק - 3 קילוואט, דרגת דלק - AI-92. מערכת הצחצוח הסינכרוני פועלת ללא דופי, המידע מובא למשתמש על ידי התצוגה. מפתח מצת, כפתור כלולים בערכה. למעשה, הייצור מתבצע בסין.

בין החברות הסיניות, המותג ELITECH בולט לטובה. בארצנו הוא מוכר משנת 2008. גנרטורים כאלה הם לא רק באיכות גבוהה, אלא גם לא יומרני ורב-תכליתי. מוצרי ELITECH משתמשים בטכנולוגיות העדכניות ביותר, ולכן החברה הצליחה לדחוק הצידה מובילי שוק רבים לשעבר. גנרטורים גז של חברה זו נבדלים על ידי התחלה משולבת, הם יכולים להתבצע בצורה נייחת או ניידת.

דוגמה לגנרטור ביתי פשוט הוא BES 950 R. עם קיבולת מיכל של 4.4 ליטר, הוא מספק זרם של 2.8 A. ההתחלה מתרחשת במצב ידני. אוטומציה עוקבת אחר מפלס השמן ומכבה את המכשיר לפי הצורך. למנוע שתי פעימות השסתום העילי יש צילינדר בודד מקורר אוויר. עוצמת הקול מגיעה ל-56 dBA. גנרטורים נורווגים אינם ראויים לאזכור מיוחד, בניגוד למותגים:

• מקיטה;

• היטאצ'י;

• יונדאי;

• כיפור;

• ריינג'ר.

קניית מכשיר "סתם שקט" אינה סבירה לחלוטין. כמו גם המכשיר החזק ביותר. קודם כל, עליך להחליט לאיזו מטרה ישמש הגנרטור:

• באספקת חשמל עונתית;

• כרשת ביטחון גיבוי;

• כפתרון חירום;

• כמקור קבוע לאנרגיה.

לתיירים, ציידים, דייגים וחלק מצרכנים מסחריים, נכון יותר לבחור בגנרטור נייד.הוא יתאים לתושבי הקיץ. אבל כוחו של המכשיר הוא קריטי. זה חייב להיות מאוזן: טכניקה חלשה לא "תשלוף" את המשימה, וטכניקה חזקה מדי תבזבז משאבים.

גם מספר השלבים רלוונטי מאוד. ניתן להפעיל רק מכשירים חד פאזיים מגנרטור חד פאזי. עם זאת, לשימוש ביתי ופרברי, זה לא חשוב מדי. יש לקחת מודלים תלת פאזיים לצייד אתרי בנייה, מפעלים תעשייתיים ובתי המלאכה האישיים שלהם. חשוב: הם נותנים לא יותר מ-1/3 מהכוח בכל שלב.

היבט חשוב נוסף הוא הדלק המשמש. דגם הבנזין יאפשר לך לספק זרם לבית במקרה של תקלות תקופתיות. מכשירים אלו הם קומפקטיים, קלים יחסית ובעלי מעט רעש. הם משמשים באופן פעיל על ידי חברות מסחריות קטנות - הן ייצור והן סחר. שינויים בדיזל הם יקרים, עושים הרבה רעש, אבל הם מוציאים הרבה זרם ויכולים לעבוד לאורך זמן ללא הפרעות. מודלים הם בעלי ערך כאשר רשתות חשמל חסרות כמעמד.

גז נוזלי בלון זול משמעותית מבנזין. מצב זה יתרון אפילו יותר כאשר הוא מחובר לכביש מהיר. מכשירים אסינכרוניים מיועדים לאספקת חשמל באוויר הפתוח, יש להשתמש בהם גם לחדרים לחים במיוחד.

עם זאת, הבעיה היא שגנרטורים ללא מברשות אינם יכולים לספק זרם באיכות גבוהה ללא רבב עם גל סינוס אופטימלי. מכשירי חשמל ביתיים ומחשבים מופעלים בצורה הטובה ביותר על ידי מכשירים סינכרוניים. אפילו הרגישות לנזקי אבק מוצדקת על ידי הפרמטרים היציבים ומאפייני הזרם הגבוהים. אלטרנטור מפותל נחושת יקר יותר, אבל הוא מוליך חום הרבה יותר טוב ויש לו תפוקת כוח מעולה. בנוסף, כדאי לשים לב ל:

• נוכחות של מערכת AVR (בלעדיה, נחשולי מתח יכולים לשבור טלפונים, טאבלטים ומחשבים ניידים);

• סוג מתנע ידני או חשמלי;

• נוכחות של אפשרות להפעלה אוטומטית (ולפעמים לעצור);

• מארז סגור או פתוח (האפשרות הראשונה יציבה ואמינה יותר, אך היא עלולה להתחמם יתר על המידה);

• ספירה לאחור של שעות המנוע (המאפשר תחזוקה בזמן);

• צריכת דלק;

• ביקורות;

• יכולות השירות של הספק.

באיזה גנרטור לבחור, ראה להלן.

סקירה כללית של מחולל HUTER DY6500LXA, ראה להלן.