Презентация на тему "Генераторы. Виды, их характеристики"
презентация к уроку на тему

Слайд 1

Слайд 2

ГЕНЕРАТОР (лат . generator производитель )- устройство, аппарат , машина , производящие какой-либо продукт (напр., ацетиленовый генератор, парогенератор ),вырабатывающие электрическую энергию (напр., электромашинный, магнитогидродинамический,термоэмиссионный генератор) либо создающие электрические, электромагнитные, световые или звуковыесигналы - колебания , импульсы (напр., ламповый, магнетронный, квантовый, ультразвуковой генераторы).

Слайд 3

Основное достоинство , предопределившее применение генераторов Э то их полная автономность от основных энергетических и генерирующих сетей: электрических, тепловых, газовых, паровых и прочее.

Слайд 4

По своей мобильности генераторы можно разделить на два вида: - стационарные, выполненные в виде генераторных станций. Применяются там, где по экономическим соображениям выгоднее генерировать электроэнергию непосредственно у потребителя или перебои в энергоснабжении недопустимы. - мобильные, выполненные в виде отдельных конструктивно законченных изделий. Такие генераторы легко перевозятся в те места, где требуется быстро организовать надежную генерацию электрического тока для ограниченного числа потребителей. Мобильность генератора определяется его размерами и массой: от генераторов, которые может легко транспортировать один человек, до генераторов, установленных на автомобильные колесные пары

Слайд 6

По продолжительности и режиму работы генераторы разделяются на: - основные, то есть являются постоянным источником электроэнергии. В их роли выступают в основном мощные генераторы с дизельными двигателями. Работают практически без перерывов круглосуточно. - резервные или аварийные, применяют в основном тогда, когда прекращается энергоснабжение от основных источников электричества. Такие генераторы могут включаться автоматически при отключении тока основного источника, либо же включаться в ручную. В таком качестве выступают в основном генераторы с бензиновым двигателем. Работают ограниченное время, обычно около 3,5 часов.

Слайд 7

По сфере своего применения генераторы можно разделить на: - бытовые: основная задача – обеспечение электроэнергией потребителей в пределах частного владения - профессиональные: мобильные энергетические установки для обеспечения работы профессионального электрического инструмента - промышленные: независимая генерация электроэнергии для промышленного потребления – заводы, жилые районы, больницы, стройки, животноводческие комплексы, морские и воздушные суда и т.д.

Слайд 8

По фазе создаваемого тока генераторы разделяют на однофазные и трехфазные. Сфера применения однофазных генераторов - питание бытовых приборов, однофазных электроинструментов, освещение и т.д. То есть всех однофазных потребителей тока. Трехфазные генераторы предназначены в первую очередь для питания силового трехфазного оборудования. Допускается делать разводку трехфазного тока, создаваемого трехфазным генератором, по однофазным потребителям . При этом важно помнить, что если разница в нагрузках на каждую фазу будет большой, то альтернатор генератора быстро выйдет из строя. Поэтому важно доверить работы по проектированию и расчету электроснабжения потребителей профессионалам. Запомните, если к трехфазному генератору подключена трехфазная нагрузка (потребитель), то пользоваться однофазными розетками, установленными на генераторе нельзя.

Слайд 10

Среди всего многообразия однофазных потребителей есть такие, которые предъявляют особо строгие требования к качеству электрического тока . Это всевозможные приборы, которые в своей конструкции используют цифровую элементную базу. Под качеством тока понимается его соответствие требованию действующим ГОСТам, то есть 220В 1А 50Гц и отсутствие посторонних токов. Любое отклонение от этих показателей приводит к отказам в работе и выходу из строя цифровых приборов (почему это происходит можно прочитать в статье ). Однофазные генераторы помимо тока требуемого номинала генерируют целый спектр токов. Особо опасными среди них являются высокочастотные токи, так как они оказывают губительное действие на электронные компоненты и от них достаточно тяжело избавиться. «Хорошие» генераторы генерируют более узкий спектр побочных токов, «плохие» генераторы более широкий . С целью максимальной минимизации присутствия посторонних токов в спектре вырабатываемого генератором электрического тока были разработаны специальные однофазные генераторы – инверторные генераторы. В этих генераторах дополнительно установлены блоки, которые сначала выпрямляют выработанный альтернатором переменный ток, удаляют скачки и провалы напряжения, а затем из постоянного тока снова делают переменный. Это делает параметры выходного тока значительно более стабильными и не зависящими от подключенных потребителей. Эти генераторы более дорогие, но их можно использовать для питания таких устройств как компьютеры или дорогие плазменные телевизоры без опасения, что они выйдут из строя по причине некачественного энергоснабжения .

Слайд 11

Как видим система классификации генераторов, пожалуй, самая большая среди всей бензотехники . Это как раз является следствием широты сферы из применения.

Слайд 13

Свойства генератора постоянного тока определяются в основном способом включения обмотки возбуждения. В зависимости от этого различают генераторы: с независимым возбуждением : обмотка возбуждения получает питание от постороннего источника постоянного тока (аккумуляторной батареи, небольшого вспомогательного генератора, называемого возбудителем, или выпрямителя); с параллельным возбуждением : обмотка возбуждения подключена параллельно обмотке якоря и нагрузке; с последовательным возбуждением : обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря и нагрузкой; со смешанным возбуждением : имеются две обмотки возбуждения — параллельная и последовательная; первая подключена параллельно обмотке якоря, а вторая — последовательно с нею и нагрузкой. Генераторы с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением относятся к машинам с самовозбуждением, так как питание их обмоток возбуждения осуществляется от самого генератора.

Слайд 14

Генератор с независимым возбуждением. Характерной особенностью генератора с независимым возбуждением (рис. 120) является то, что его ток возбуждения I в не зависит от тока якоря I я , а определяется только напряжением U B , подаваемым на обмотку возбуждения, и сопротивлением R B цепи возбуждения. Обычно ток возбуждения невелик и составляет 2—5 % номинального тока якоря. Для регулирования напряжения генератора в цепь обмотки возбуждения часто включают регулировочный реостат R рв . На тепловозах ток I в регулируют путем изменения напряжения U B .

Слайд 15

Характеристика холостого хода генератора зависимость напряжения U 0 при холостом ходе от тока возбуждения I в при отсутствии нагрузки R н т. е. при I н = I я = 0 и при постоянной частоте вращения п. При холостом ходе, когда цепь нагрузки разомкнута, напряжение генератора U 0 равно его э. д. с. Е 0 = с Е Ф n . Так как при снятии характеристики холостого хода частота вращения п поддерживается неизменной, то напряжение U 0 зависит только от магнитного потока Ф. Поэтому характеристика холостого хода будет подобна зависимости потока Ф от тока возбуждения I я (магнитной характеристике магнитной цепи генератора). Характеристику холостого хода легко снять экспериментально, постепенно увеличивая ток возбуждения от нуля до значения, при котором U 0 ? 1,25U ном , а затем уменьшая ток возбуждения до нуля. При этом получаются восходящая 1 и нисходящая 2 ветви характеристики. Расхождение этих ветвей объясняется наличием гистерезиса в магнитопроводе машины. При I в = 0 в обмотке якоря потоком остаточного магнетизма индуцируется остаточная э. д. с. Еост которая обычно составляет 2—4 % номинального напряжения U ном .

Слайд 16

Внешняя характеристика генератора представляет собой зависимость напряжения U от тока нагрузки I н = I я при постоянных частоте вращения п и токе возбуждения I в . Напряжение генератора U всегда меньше его э. д. с. Е на значение падения напряжения I я ?R я во всех обмотках, включенных последовательно в цепь якоря.

Слайд 17

Регулировочная характеристика генератора представляет собой зависимость тока возбуждения I в от тока нагрузки I н при неизменном напряжении U и частоте вращения п. Она показывает, как надо регулировать ток возбуждения, чтобы поддерживать постоянным напряжение генератора при изменении нагрузки. Очевидно, что в этом случае по мере роста нагрузки нужно увеличивать ток возбуждения.

Слайд 18

Достоинствами генератора с независимым возбуждением являются возможность регулирования напряжения в широких пределах от 0 до U mах путем изменения тока возбуждения и малое изменение напряжения генератора под нагрузкой. Однако он требует наличия внешнего источника постоянного тока для питания обмотки возбуждения.

Слайд 19

Генератор с параллельным возбуждением. В этом генераторе ток обмотки якоря I я разветвляется во внешнюю цепь нагрузки Rн (ток I н ) и в обмотку возбуждения (ток I в ); ток I в для машин средней и большой мощности составляет 2—5 % номинального значения тока в обмотке якоря. В машине используется принцип самовозбуждения, при котором обмотка возбуждения получает питание непосредственно от обмотки якоря генератора. Однако самовозбуждение генератора возможно только при выполнении ряда условий.

Слайд 21

Генератор с последовательным возбуждением. У этого генератора ток возбуждения I в равен току нагрузки I н = I я и напряжение сильно изменяется при изменении тока нагрузки. При холостом ходе в генераторе индуцируется небольшая э. д. с. Е ост создаваемая потоком остаточного магнетизма. С увеличением тока нагрузки I н = I в = I я возрастают магнитный поток, э. д. с. и напряжение генератора; это возрастание, как и у других самовозбуждающихся машин (генератора с параллельным возбуждением), продолжается до известного предела, обусловленного магнитным насыщением машины. При увеличении тока нагрузки свыше I кр напряжение генератора начинает уменьшаться, так как магнитный поток возбуждения из-за насыщения почти перестает увеличиваться, а размагничивающее действие реакции якоря и падение напряжения в цепи обмотки якоря I я ?R я продолжают возрастать. Обычно ток I кр значительно больше номинального тока. Генератор может работать устойчиво только на части аб внешней характеристики, т. е. при токах нагрузки, больших номинального.

Слайд 23

Генератор со смешанным возбуждением. В этом генераторе чаще всего параллельная обмотка возбуждения является основной, а последовательная — вспомогательной. Обе обмотки находятся на одних полюсах и соединены так, чтобы создаваемые ими магнитные потоки складывались (при согласном включении) или вычитались (при встречном включении).