Las personas utilizan la energía de la corriente eléctrica en casi todas las áreas de sus actividades. Ahora bien, no es fácil imaginar la vida sin electricidad, que se convierte de energía mecánica con la ayuda de equipos especiales. Consideremos con más detalle cómo se lleva a cabo este proceso y cómo se organizan los generadores modernos.
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Conversión de energía mecánica en energía eléctrica
Cualquier generador funciona según el principio de inducción magnética. El alternador más simple se puede considerar como una bobina que gira en un campo magnético. También existe una variante en la que la bobina permanece estacionaria, pero el campo magnético solo la atraviesa. Es durante este movimiento que se genera una corriente alterna.De acuerdo con este principio, una gran cantidad de generadores en todo el mundo funcionan, combinados en un sistema de suministro de energía.
El dispositivo y el diseño del alternador.
Un generador de energía estándar tiene los siguientes componentes:
- Un marco al que se une un estator con polos electromagnéticos. Es de metal y debe cumplir la función protectora de todos los elementos del mecanismo.
- El estator al que está unido el devanado. Está hecho de acero ferromagnético.
- Un rotor es un elemento móvil, en cuyo núcleo hay un devanado que forma una corriente eléctrica.
- Una unidad de conmutación que desvía la electricidad del rotor. Es un sistema de anillos conductores móviles.
Dependiendo del propósito, el generador tiene ciertas características de diseño, pero hay dos componentes que tiene cualquier dispositivo que convierte la energía mecánica en electricidad:
- El rotor es una pieza móvil de hierro de una sola pieza;
- El estator es un elemento fijo que está hecho de láminas de hierro. En su interior hay ranuras dentro de las cuales se encuentra el devanado del cable.
Para obtener una mayor inducción magnética, debe haber una pequeña distancia entre estos elementos. Según su diseño, los generadores son:
- Con armadura móvil y campo magnético estático.
- Con armadura fija y campo magnético giratorio.
En la actualidad, los equipos con campos magnéticos rotatorios son más comunes, porque. es mucho más conveniente quitar la corriente eléctrica del estator que del rotor. El dispositivo generador tiene muchas similitudes con el diseño del motor eléctrico.
circuito alternador
El principio de funcionamiento del generador eléctrico: en el momento en que la mitad del devanado está en uno de los polos y la otra en el opuesto, la corriente se mueve a través del circuito desde el valor mínimo al máximo y viceversa.
Clasificación y tipos de generadores.
Todos los generadores eléctricos se pueden distribuir según el criterio de trabajo y el tipo de combustible a partir del cual se genera la electricidad. Todos los generadores se dividen en monofásicos (voltaje de salida 220 Voltios, frecuencia 50 Hz) y trifásicos (380 Voltios con una frecuencia de 50 Hz), así como el principio de funcionamiento y el tipo de combustible que se convierte en electricidad. . Incluso los generadores se pueden utilizar en diferentes áreas, lo que determina sus características técnicas.
Según el principio del trabajo.
Alternadores asíncronos y síncronos separados.
Asincrónico
Los generadores asíncronos no tienen una relación exacta campos electromagnéticos en la velocidad del rotor, pero el término "deslizamiento S" funciona aquí. Define esta diferencia. Se calcula el valor de deslizamiento, por lo que aún existe cierta influencia de los elementos generadores en el proceso electromecánico del motor de inducción.
Sincrónico
Tal generador tiene una dependencia física del movimiento de rotación del rotor a la frecuencia de electricidad generada. En tal dispositivo, el rotor es un electroimán que consta de núcleos, devanados y polos. El estator son bobinas que están conectadas según el principio de una estrella y tienen un punto común: cero. Es en ellos donde se genera la electricidad.
El rotor se pone en movimiento por una fuerza extraña de elementos móviles (turbinas) que se mueven sincrónicamente. La excitación de dicho alternador puede ser tanto de contacto como sin contacto.
Por tipo de combustible del motor
La lejanía de la red eléctrica con la llegada de los generadores ya no se convierte en un obstáculo para el uso de los aparatos eléctricos.
generador de gasolina
Como combustible se utiliza gas, durante cuya combustión se genera energía mecánica, que luego es reemplazada por corriente eléctrica. Beneficios de usar un generador de gas:
- Seguridad para el medio ambiente, porque el gas durante la combustión no emite elementos nocivos, hollín y productos de descomposición tóxicos;
- Económicamente, es muy rentable quemar gas barato. En comparación con la gasolina, costará mucho menos;
- El suministro de combustible se realiza automáticamente. Se debe agregar gasolina y combustible diesel según sea necesario, y el generador de gas generalmente está conectado al sistema de suministro de gas;
- Gracias a la automatización, el dispositivo entra en acción de forma independiente, pero para ello debe ubicarse en una habitación cálida.
Generador de diesel
Esta categoría se compone principalmente de unidades monofásicas con una potencia de 5 kW. 220 voltios y una frecuencia de 50 Hz son estándar para los electrodomésticos, por lo que la máquina diésel se adapta bien a una carga estándar. Como puede suponer, se requiere combustible diesel para su funcionamiento. ¿Por qué elegir el generador diesel?
- Baratura relativa del combustible;
- Automatización que permite arrancar automáticamente el generador cuando se interrumpe el suministro eléctrico;
- Alto nivel de seguridad contra incendios;
- Durante un largo período de tiempo, una unidad diesel puede funcionar sin fallas;
- Durabilidad impresionante: algunos modelos pueden funcionar durante un total de 4 años de funcionamiento continuo.
Generador de gasolina
Dichos dispositivos tienen una gran demanda como equipo doméstico. A pesar de que la gasolina es más cara que el gas y el diesel, estos generadores tienen muchas ventajas:
- Pequeñas dimensiones con alta potencia;
- Fácil de operar: la mayoría de los modelos se pueden iniciar manualmente y los generadores más grandes están equipados con un arrancador. El voltaje se regula bajo cierta carga usando un tornillo especial;
- En caso de sobrecarga del generador, la protección se activa automáticamente;
- Fácil de mantener y reparar;
- No haga mucho ruido durante la operación;
- Se puede utilizar tanto en interior como en exterior, pero debe protegerse de la humedad.
Aplicaciones principales
Dependiendo de dónde se use el generador, se determinan sus características técnicas. Principalmente, la relación del generador con una determinada categoría en el campo de aplicación determina su potencia. Los siguientes tipos de equipos se dividen por áreas de operación:
- Familiar. Tienen potencias desde 0,7 hasta 25 kW. Por lo general, esta categoría incluye generadores de gasolina y diésel. Se utilizan para alimentar electrodomésticos y equipos de baja potencia, muy a menudo en obras de construcción. Adecuado como fuente portátil de electricidad cuando se sale al campo;
- Profesional. Se pueden utilizar como fuente permanente de electricidad en instituciones municipales y pequeñas empresas manufactureras. Su potencia no supera los 100 kW;
- Industrial.Se pueden utilizar en grandes fábricas y plantas donde se requieran equipos de alta potencia. Dichos dispositivos tienen una potencia de más de 100 kW, tienen dimensiones considerables y son difíciles de mantener para una persona no preparada.
