Orang menggunakan energi arus listrik di hampir semua bidang kegiatan mereka. Sekarang tidak mudah membayangkan hidup tanpa listrik, yang diubah dari energi mekanik dengan bantuan peralatan khusus. Mari kita pertimbangkan secara lebih rinci bagaimana proses ini terjadi, dan bagaimana generator modern diatur.
Isi
Mengubah energi mekanik menjadi energi listrik
Setiap generator bekerja berdasarkan prinsip induksi magnetik. Alternator paling sederhana dapat dianggap sebagai kumparan yang berputar dalam medan magnet. Ada juga varian di mana kumparan tetap diam, tetapi medan magnet hanya melintasinya. Selama gerakan inilah arus bolak-balik dihasilkan.Menurut prinsip ini, sejumlah besar generator di seluruh dunia beroperasi, digabungkan menjadi sistem catu daya.
Perangkat dan desain alternator
Sebuah generator listrik standar memiliki komponen berikut:
- Bingkai tempat stator dengan kutub elektromagnetik dipasang. Itu terbuat dari logam dan harus melakukan fungsi pelindung semua elemen mekanisme.
- Stator tempat belitan terpasang. Itu terbuat dari baja feromagnetik.
- Rotor adalah elemen bergerak, yang pada intinya terdapat belitan yang membentuk arus listrik.
- Sebuah unit switching yang mengalihkan listrik dari rotor. Ini adalah sistem cincin konduktif bergerak.
Tergantung pada tujuannya, generator memiliki fitur desain tertentu, tetapi ada dua komponen yang dimiliki oleh perangkat apa pun yang mengubah energi mekanik menjadi listrik:
- Rotor adalah bagian besi satu bagian yang dapat digerakkan;
- Stator adalah elemen tetap yang terbuat dari lembaran besi. Di dalamnya ada alur di mana gulungan kawat berada.
Untuk mendapatkan induksi magnet yang lebih besar, harus ada jarak kecil antara elemen-elemen ini. Menurut desainnya, generator adalah:
- Dengan armature bergerak dan medan magnet statis.
- Dengan jangkar tetap dan medan magnet berputar.
Saat ini, peralatan dengan medan magnet berputar lebih umum, karena. jauh lebih mudah untuk menghilangkan arus listrik dari stator daripada dari rotor. Perangkat generator memiliki banyak kesamaan dengan desain motor listrik.
Sirkuit alternator
Prinsip pengoperasian generator listrik: pada saat setengah dari belitan berada di salah satu kutub, dan yang lain di seberangnya, arus bergerak melalui rangkaian dari nilai minimum ke maksimum dan sebaliknya.
Klasifikasi dan jenis generator
Semua generator listrik dapat didistribusikan sesuai dengan kriteria kerja dan jenis bahan bakar dari mana listrik dihasilkan. Semua generator dibagi menjadi satu fase (tegangan output 220 Volt, frekuensi 50 Hz) dan tiga fase (380 Volt dengan frekuensi 50 Hz), serta prinsip operasi dan jenis bahan bakar yang diubah menjadi listrik. . Bahkan generator dapat digunakan di area yang berbeda, yang menentukan karakteristik teknisnya.
Menurut prinsip kerja
Pisahkan alternator asinkron dan sinkron.
Tidak sinkron
Generator asinkron tidak memiliki hubungan yang tepat EMF pada kecepatan rotor, tetapi istilah "slip S" berfungsi di sini. Ini mendefinisikan perbedaan ini. Nilai slip dihitung, sehingga masih ada beberapa pengaruh elemen generator dalam proses elektromekanis motor induksi.
Sinkronis
Generator semacam itu memiliki ketergantungan fisik pada gerakan rotasi rotor ke frekuensi listrik yang dihasilkan. Dalam perangkat seperti itu, rotor adalah elektromagnet yang terdiri dari inti, belitan, dan kutub. Stator adalah kumparan yang terhubung sesuai dengan prinsip bintang, dan memiliki titik yang sama - nol. Di dalamnya listrik dihasilkan.
Rotor digerakkan oleh gaya asing dari elemen bergerak (turbin) yang bergerak secara serempak. Eksitasi alternator semacam itu dapat berupa kontak dan non-kontak.
Berdasarkan jenis bahan bakar mesin
Keterpencilan dari sumber listrik dengan munculnya generator tidak lagi menjadi hambatan untuk penggunaan peralatan listrik.
generator gas
Gas digunakan sebagai bahan bakar, selama pembakaran yang menghasilkan energi mekanik, yang kemudian digantikan oleh arus listrik. Keuntungan menggunakan generator gas:
- Keamanan bagi lingkungan, karena gas selama pembakaran tidak memancarkan unsur-unsur berbahaya, jelaga dan produk dekomposisi beracun;
- Secara ekonomi, sangat menguntungkan untuk membakar gas murah. Dibandingkan dengan bensin, biayanya jauh lebih murah;
- Pasokan bahan bakar dilakukan secara otomatis. Bensin dan solar perlu ditambahkan sesuai kebutuhan, dan generator gas biasanya terhubung ke sistem pasokan gas;
- Berkat otomatisasi, perangkat beraksi secara independen, tetapi untuk ini perangkat harus ditempatkan di ruangan yang hangat.
generator diesel
Kategori ini terutama terdiri dari unit fase tunggal dengan daya 5 kW. 220 Volt dan frekuensi 50 Hz adalah standar untuk peralatan rumah tangga, sehingga mesin diesel dapat mengatasi beban standar dengan baik. Seperti yang Anda duga, bahan bakar diesel diperlukan untuk pengoperasiannya. Mengapa Memilih Genset Diesel?
- relatif murahnya bahan bakar;
- Otomatisasi yang memungkinkan Anda untuk menyalakan generator secara otomatis saat catu daya terputus;
- Keamanan kebakaran tingkat tinggi;
- Untuk jangka waktu yang lama, unit diesel dapat bekerja tanpa kegagalan;
- Daya tahan yang mengesankan - beberapa model dapat bekerja selama total 4 tahun operasi terus menerus.
generator bensin
Perangkat semacam itu cukup diminati sebagai peralatan rumah tangga. Terlepas dari kenyataan bahwa bensin lebih mahal daripada gas dan solar, generator semacam itu memiliki banyak kekuatan:
- Dimensi kecil dengan daya tinggi;
- Mudah dioperasikan: sebagian besar model dapat dihidupkan secara manual, dan generator yang lebih besar dilengkapi dengan starter. Tegangan diatur di bawah beban tertentu menggunakan sekrup khusus;
- Jika generator kelebihan beban, perlindungan diaktifkan secara otomatis;
- Mudah dirawat dan diperbaiki;
- Jangan membuat banyak suara selama operasi;
- Ini dapat digunakan baik di dalam maupun di luar ruangan, tetapi harus dilindungi dari kelembaban.
Aplikasi Utama
Tergantung di mana generator digunakan, karakteristik teknisnya ditentukan. Terutama, rasio generator untuk kategori tertentu di bidang aplikasi menentukan kekuatannya. Jenis peralatan berikut ini dibagi berdasarkan area operasi:
- Rumah tangga. Mereka memiliki daya dari 0,7 hingga 25 kW. Biasanya, kategori ini mencakup generator bensin dan diesel. Mereka digunakan untuk memberi daya pada peralatan listrik rumah tangga dan peralatan berdaya rendah, sangat sering di lokasi konstruksi. Cocok sebagai sumber listrik portabel saat bepergian ke pedesaan;
- Profesional. Mereka dapat digunakan sebagai sumber listrik permanen di institusi kota dan perusahaan manufaktur kecil. Kekuatannya tidak melebihi 100 kW;
- Industri.Mereka dapat digunakan di pabrik dan pabrik besar di mana peralatan berdaya tinggi diperlukan. Perangkat semacam itu memiliki kekuatan lebih dari 100 kW, memiliki dimensi yang cukup besar dan sulit dirawat oleh orang yang tidak siap.
