Принципы работы и разновидности генераторов: обзор основных типов

Принцип работы любого генератора заключается в преобразовании механической энергии в электрическую. Это происходит, когда в магнитном поле вращается проволочная катушка или когда в процессе вращения магнита его силовые линии пересекают обмотку проволочной катушки. В сторону положительного полюса магнита движутся электроны, а от положительного к отрицательному полюсу течет электрический ток. Ток вырабатывается, пока пересекаются силовые линии магнитного поля и проводник (катушка, или обмотка). 

Из чего состоит генератор

• Двигатель и системы его обеспечения: подачи топлива, выхлопа, смазки, охлаждения, шумоподавления.
• Альтернатор — ключевой элемент генератора, в котором происходит преобразование механической энергии в электроэнергию. Альтернатор состоит из подвижного ротора и неподвижного статора. Приводной двигатель генератора вращает ротор и генерирует напряжение. 
• Автоматическое управление и контроль работы. Возбудитель запускает генератор при отключении сети, контролирующие элементы осуществляют измерения и обеспечивают корректную работу двигателя и альтернатора. 
• Корпус. 

Синхронные и асинхронные генераторы

Есть два типа альтернаторов — синхронные, или щеточные, и асинхронные, бесщеточные. 

Синхронный тип генераторов — у альтернаторов есть угольные щетки и обмотки на роторе и статоре. Принцип работы основан на явлении электромагнитной индукции. Во время холостого движения катушка статора разомкнута, энергия создается в обмотке ротора. Чтобы возник ток, необходимо переменное магнитное поле на обмотках статора. Его создает вращающийся намагниченный ротор. Щетки передают ток от вращающегося ротора к статору. Конструкция альтернаторов синхронного типа сложнее, но они создают надежное и стабильное напряжение. 

Асинхронный тип генераторов не имеет щеток и обмоток на роторе. Принцип их работы заключается в применении остаточной намагниченности якоря. Магнитное поле на обмотки статора передается бесконтактно, поэтому в щетках нет необходимости. Это более простой и более дешевый тип альтернатора. Тем не менее, асинхронные генераторы надежны и долговечны, и не особенно чувствительны к коротким замыканиям. Поскольку ротор не имеет обмоток, а значит, не нуждается в их охлаждении, он имеет герметичный корпус, исключающий попадание влаги и пыли. Недостатком является меньшая устойчивость к пусковым перегрузкам. 

Как синхронный, так и асинхронный генератор можно купить в Украине онлайн, а в Киеве, Черкассах и Виннице — офлайн в специализированном магазине Bezpeka Shop.

Бензиновый генератор — стоковое фото

Генераторы переменного и постоянного тока

По типу производимого напряжения различают генераторы переменного тока (AC) и генераторы постоянного тока (DC).

AC — создают ток, который периодически меняет направление. Такие генераторы меньше нуждаются в обслуживании, так как у них менее сложная конструкция с меньшим количеством подвижных деталей. АС способны безопасно передавать электрическую энергию на очень большие расстояния, поэтому их можно использовать для обеспечения электропитанием домов и предприятий, и даже передавать энергию между городами. 

DC — создают постоянный ток, который не меняется по направлению и величине. Если у генераторов АС обмотки на статоре и магниты на роторе, то у DC обмотки и магниты и на статоре. Постоянный ток не передается на дальние расстояния, поэтому генераторы такого типа используют обычно для небольших электрических систем, например, для зарядки автомобильных аккумуляторов.