Orang ramai menggunakan tenaga arus elektrik dalam hampir semua bidang aktiviti mereka. Kini tidak mudah untuk membayangkan kehidupan tanpa elektrik, yang ditukar daripada tenaga mekanikal dengan bantuan peralatan khas. Mari kita pertimbangkan dengan lebih terperinci bagaimana proses ini berlaku, dan bagaimana penjana moden disusun.
Kandungan
Menukarkan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik
Mana-mana penjana berfungsi berdasarkan prinsip aruhan magnetik. Alternator yang paling mudah boleh dianggap sebagai gegelung yang berputar dalam medan magnet. Terdapat juga varian di mana gegelung kekal pegun, tetapi medan magnet hanya melintasinya. Semasa pergerakan inilah arus ulang alik dijana.Menurut prinsip ini, sejumlah besar penjana di seluruh dunia beroperasi, digabungkan menjadi sistem bekalan kuasa.
Peranti dan reka bentuk alternator
Penjana kuasa standard mempunyai komponen berikut:
- Bingkai di mana stator dengan kutub elektromagnet dipasang. Ia diperbuat daripada logam dan mesti melaksanakan fungsi perlindungan semua elemen mekanisme.
- Pemegun di mana penggulungan dipasang. Ia diperbuat daripada keluli feromagnetik.
- Rotor ialah elemen boleh alih, pada terasnya terdapat belitan yang membentuk arus elektrik.
- Unit pensuisan yang mengalihkan elektrik daripada rotor. Ia adalah sistem gelang konduktif alih.
Bergantung pada tujuan, penjana mempunyai ciri reka bentuk tertentu, tetapi terdapat dua komponen yang mana-mana peranti yang menukar tenaga mekanikal kepada elektrik mempunyai:
- Rotor ialah bahagian besi sekeping boleh alih;
- Stator ialah elemen tetap yang diperbuat daripada kepingan besi. Di dalamnya terdapat alur di mana penggulungan wayar terletak.
Untuk mendapatkan aruhan magnet yang lebih besar, perlu ada jarak yang kecil antara unsur-unsur ini. Menurut reka bentuk mereka, penjana adalah:
- Dengan angker alih dan medan magnet statik.
- Dengan angker tetap dan medan magnet berputar.
Pada masa ini, peralatan dengan medan magnet berputar adalah lebih biasa, kerana. ia adalah lebih mudah untuk mengeluarkan arus elektrik dari stator daripada dari rotor. Peranti penjana mempunyai banyak persamaan dengan reka bentuk motor elektrik.
Litar alternator
Prinsip operasi penjana elektrik: pada masa ini apabila separuh daripada penggulungan berada pada salah satu tiang, dan yang lain di sebaliknya, arus bergerak melalui litar dari nilai minimum ke maksimum dan sebaliknya.
Klasifikasi dan jenis penjana
Semua penjana elektrik boleh diagihkan mengikut kriteria kerja dan jenis bahan api dari mana tenaga elektrik dijana. Semua penjana dibahagikan kepada fasa tunggal (output voltan 220 Volt, frekuensi 50 Hz) dan tiga fasa (380 Volt dengan frekuensi 50 Hz), serta prinsip operasi dan jenis bahan api yang ditukar menjadi elektrik . Malah penjana boleh digunakan di kawasan yang berbeza, yang menentukan ciri teknikal mereka.
Mengikut prinsip kerja
Asingkan alternator tak segerak dan segerak.
Tak segerak
Penjana tak segerak tidak mempunyai hubungan yang tepat EMF pada kelajuan rotor, tetapi istilah "slip S" berfungsi di sini. Ia mentakrifkan perbezaan ini. Nilai gelinciran dikira, jadi masih terdapat sedikit pengaruh unsur penjana dalam proses elektromekanikal motor aruhan.
segerak
Penjana sedemikian mempunyai pergantungan fizikal pada pergerakan putaran pemutar kepada frekuensi elektrik yang dihasilkan. Dalam peranti sedemikian, pemutar adalah elektromagnet yang terdiri daripada teras, belitan dan kutub. Stator adalah gegelung yang disambungkan mengikut prinsip bintang, dan mempunyai titik sepunya - sifar. Di dalamnya tenaga elektrik dijana.
Rotor diatur dalam gerakan oleh daya luar unsur bergerak (turbin) yang bergerak serentak. Pengujaan alternator sedemikian boleh menjadi sentuhan dan bukan sentuhan.
Mengikut jenis bahan api enjin
Jarak jauh dari sesalur kuasa dengan adanya penjana tidak lagi menjadi penghalang kepada penggunaan peralatan elektrik.
penjana gas
Gas digunakan sebagai bahan api, semasa pembakaran yang mana tenaga mekanikal dihasilkan, yang kemudiannya digantikan oleh arus elektrik. Faedah menggunakan penjana gas:
- Keselamatan untuk alam sekitar, kerana gas semasa pembakaran tidak mengeluarkan unsur berbahaya, jelaga dan produk penguraian toksik;
- Dari segi ekonomi, ia sangat menguntungkan untuk membakar gas murah. Berbanding dengan petrol, kosnya jauh lebih rendah;
- Bekalan bahan api dijalankan secara automatik. Bahan api petrol dan diesel perlu ditambah mengikut keperluan, dan penjana gas biasanya disambungkan ke sistem bekalan gas;
- Terima kasih kepada automasi, peranti itu beraksi secara bebas, tetapi untuk ini ia mesti terletak di dalam bilik yang hangat.
Penjana diesel
Kategori ini terdiri terutamanya daripada unit fasa tunggal dengan kuasa 5 kW. 220 Volt dan frekuensi 50 Hz adalah standard untuk perkakas rumah, jadi mesin diesel mampu mengatasi beban standard dengan baik. Seperti yang anda fikirkan, bahan api diesel diperlukan untuk operasinya. Mengapa Memilih Penjana Diesel?
- Bahan api relatif murah;
- Automasi yang membolehkan anda memulakan penjana secara automatik apabila bekalan kuasa terganggu;
- Tahap keselamatan kebakaran yang tinggi;
- Untuk jangka masa yang panjang, unit diesel dapat berfungsi tanpa kegagalan;
- Ketahanan yang mengagumkan - sesetengah model mampu berfungsi selama 4 tahun operasi berterusan.
Penjana petrol
Peranti sedemikian agak diminati sebagai peralatan rumah tangga. Walaupun fakta bahawa petrol lebih mahal daripada gas dan diesel, penjana sedemikian mempunyai banyak kekuatan:
- Dimensi kecil dengan kuasa tinggi;
- Mudah dikendalikan: kebanyakan model boleh dimulakan secara manual, dan penjana yang lebih besar dilengkapi dengan pemula. Voltan dikawal di bawah beban tertentu menggunakan skru khas;
- Sekiranya berlaku beban berlebihan penjana, perlindungan diaktifkan secara automatik;
- Mudah diselenggara dan dibaiki;
- Jangan membuat banyak bunyi semasa operasi;
- Ia boleh digunakan di dalam dan di luar rumah, tetapi mesti dilindungi daripada kelembapan.
Aplikasi Utama
Bergantung pada tempat penjana digunakan, ciri teknikalnya ditentukan. Terutamanya, nisbah penjana kepada kategori tertentu dalam bidang aplikasi menentukan kuasanya. Jenis peralatan berikut dibahagikan mengikut kawasan operasi:
- isi rumah. Mereka mempunyai kuasa dari 0.7 hingga 25 kW. Biasanya, kategori ini termasuk penjana petrol dan diesel. Ia digunakan untuk menghidupkan peralatan elektrik isi rumah dan peralatan kuasa rendah, selalunya di tapak pembinaan. Sesuai sebagai sumber elektrik mudah alih apabila keluar ke luar bandar;
- Profesional. Ia boleh digunakan sebagai sumber kekal elektrik di institusi perbandaran dan perusahaan pembuatan kecil. Kuasanya tidak melebihi 100 kW;
- Perindustrian.Ia boleh digunakan di kilang dan loji besar di mana peralatan berkuasa tinggi diperlukan. Peranti sedemikian mempunyai kuasa lebih daripada 100 kW, mempunyai dimensi yang besar dan sukar untuk dikekalkan untuk orang yang tidak bersedia.
