ผู้คนใช้พลังงานของกระแสไฟฟ้าในเกือบทุกด้านของกิจกรรม ตอนนี้ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะจินตนาการถึงชีวิตที่ปราศจากไฟฟ้าซึ่งถูกแปลงจากพลังงานกลด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์พิเศษ ให้เราพิจารณาในรายละเอียดเพิ่มเติมว่ากระบวนการนี้เกิดขึ้นได้อย่างไรและการจัดเรียงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทันสมัยอย่างไร
เนื้อหา
เปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดใด ๆ ทำงานบนหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่ง่ายที่สุดถือได้ว่าเป็นขดลวดที่หมุนในสนามแม่เหล็ก นอกจากนี้ยังมีตัวแปรที่ขดลวดยังคงนิ่งอยู่ แต่สนามแม่เหล็กจะตัดผ่านเท่านั้น ในระหว่างการเคลื่อนไหวนี้จะมีการสร้างกระแสสลับตามหลักการนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจำนวนมากทั่วโลกทำงานรวมกันเป็นระบบจ่ายไฟ
อุปกรณ์และการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามาตรฐานมีส่วนประกอบดังต่อไปนี้:
- กรอบที่ติดสเตเตอร์พร้อมเสาแม่เหล็กไฟฟ้า มันทำจากโลหะและต้องทำหน้าที่ป้องกันองค์ประกอบทั้งหมดของกลไก
- สเตเตอร์ที่ต่อขดลวด มันทำจากเหล็กเฟอร์โรแมกเนติก
- โรเตอร์เป็นองค์ประกอบที่เคลื่อนที่ได้ โดยจะมีขดลวดซึ่งก่อตัวเป็นกระแสไฟฟ้าบนแกนกลาง
- หน่วยสวิตชิ่งที่เปลี่ยนเส้นทางไฟฟ้าจากโรเตอร์ เป็นระบบวงแหวนนำไฟฟ้าเคลื่อนที่ได้
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีคุณสมบัติการออกแบบบางอย่างขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ แต่มีองค์ประกอบสองอย่างที่อุปกรณ์ใด ๆ ที่แปลงพลังงานกลเป็นไฟฟ้ามี:
- โรเตอร์เป็นชิ้นส่วนเหล็กชิ้นเดียวที่เคลื่อนย้ายได้
- สเตเตอร์เป็นองค์ประกอบคงที่ที่ทำจากแผ่นเหล็ก ข้างในนั้นมีร่องซึ่งเป็นที่ตั้งของขดลวด
เพื่อให้ได้ค่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กมากขึ้น ควรมีระยะห่างเล็กน้อยระหว่างองค์ประกอบเหล่านี้ ตามการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือ:
- ด้วยกระดองที่เคลื่อนที่ได้และสนามแม่เหล็กสถิตย์
- ด้วยกระดองคงที่และสนามแม่เหล็กหมุน
ปัจจุบันอุปกรณ์ที่มีสนามแม่เหล็กหมุนได้มีมากขึ้นเพราะ การกำจัดกระแสไฟฟ้าออกจากสเตเตอร์สะดวกกว่าจากโรเตอร์ อุปกรณ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีความคล้ายคลึงกันมากกับการออกแบบมอเตอร์ไฟฟ้า
วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ
หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า: ในขณะที่ขดลวดครึ่งหนึ่งอยู่บนขั้วหนึ่งและอีกขั้วหนึ่งอยู่ตรงข้าม กระแสจะเคลื่อนผ่านวงจรจากค่าต่ำสุดไปยังค่าสูงสุดและในทางกลับกัน
การจำแนกและประเภทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งหมดสามารถจำหน่ายได้ตามเกณฑ์การทำงานและประเภทของเชื้อเพลิงที่ใช้ผลิตไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งหมดแบ่งออกเป็นเฟสเดียว (แรงดันเอาต์พุต 220 โวลต์, ความถี่ 50 เฮิรตซ์) และสามเฟส (380 โวลต์ที่มีความถี่ 50 เฮิรตซ์) รวมถึงหลักการทำงานและประเภทของเชื้อเพลิงที่แปลงเป็นไฟฟ้า . แม้แต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็สามารถใช้ได้ในพื้นที่ต่าง ๆ ซึ่งกำหนดลักษณะทางเทคนิคของพวกเขา
ตามหลักการทำงาน
แยกกระแสสลับแบบอะซิงโครนัสและซิงโครนัส
อะซิงโครนัส
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสไม่มีความสัมพันธ์ที่แน่นอน EMF บนความเร็วของโรเตอร์ แต่คำว่า "สลิป S" ใช้ได้ที่นี่ มันกำหนดความแตกต่างนี้ ค่าสลิปถูกคำนวณ ดังนั้นจึงยังคงมีอิทธิพลขององค์ประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในกระบวนการไฟฟ้าเครื่องกลของมอเตอร์เหนี่ยวนำ
ซิงโครนัส
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่แบบหมุนของโรเตอร์กับความถี่ที่สร้างขึ้น ในอุปกรณ์ดังกล่าว โรเตอร์เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ประกอบด้วยแกน ขดลวด และเสา สเตเตอร์เป็นขดลวดที่เชื่อมต่อตามหลักการของดาวและมีจุดร่วมคือศูนย์ มันอยู่ในนั้นที่ผลิตไฟฟ้า
โรเตอร์ถูกตั้งค่าให้เคลื่อนที่โดยแรงภายนอกขององค์ประกอบที่เคลื่อนที่ (กังหัน) ซึ่งเคลื่อนที่แบบซิงโครนัส การกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับดังกล่าวสามารถเป็นได้ทั้งแบบสัมผัสและไม่สัมผัส
ตามประเภทของเชื้อเพลิงเครื่องยนต์
ความห่างไกลจากแหล่งจ่ายไฟหลักพร้อมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะไม่เป็นอุปสรรคต่อการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าอีกต่อไป
เครื่องกำเนิดแก๊ส
ก๊าซถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงในระหว่างการเผาไหม้ซึ่งจะมีการสร้างพลังงานกลซึ่งจะถูกแทนที่ด้วยกระแสไฟฟ้า ประโยชน์ของการใช้เครื่องกำเนิดแก๊ส:
- ความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากก๊าซในระหว่างการเผาไหม้ไม่ปล่อยองค์ประกอบที่เป็นอันตราย เขม่าและผลิตภัณฑ์ที่เป็นพิษจากการสลายตัว
- ประหยัดได้มากในการเผาไหม้ก๊าซราคาถูก เมื่อเทียบกับน้ำมันเบนซิน มันจะมีราคาที่ถูกกว่ามาก
- การจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงจะดำเนินการโดยอัตโนมัติ จำเป็นต้องเติมน้ำมันเบนซินและดีเซลตามความจำเป็น และเครื่องกำเนิดก๊าซมักจะเชื่อมต่อกับระบบจ่ายก๊าซ
- ด้วยระบบอัตโนมัติทำให้อุปกรณ์ทำงานได้อย่างอิสระ แต่สำหรับสิ่งนี้จะต้องอยู่ในห้องอุ่น
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล
หมวดหมู่นี้ประกอบด้วยหน่วยเฟสเดียวที่มีกำลัง 5 กิโลวัตต์เป็นส่วนใหญ่ 220 โวลต์และความถี่ 50 เฮิรตซ์เป็นมาตรฐานสำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือน ดังนั้นเครื่องดีเซลจึงทำงานได้ดีกับโหลดมาตรฐาน อย่างที่คุณอาจเดาได้ว่าต้องใช้น้ำมันดีเซลในการทำงาน ทำไมต้องเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล?
- ค่าสัมพัทธ์ของเชื้อเพลิง
- ระบบอัตโนมัติที่ให้คุณเริ่มต้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยอัตโนมัติเมื่อแหล่งจ่ายไฟถูกขัดจังหวะ
- ความปลอดภัยจากอัคคีภัยในระดับสูง
- เป็นเวลานานหน่วยดีเซลสามารถทำงานได้โดยไม่ล้มเหลว
- ความทนทานที่น่าประทับใจ - บางรุ่นสามารถทำงานได้ต่อเนื่องถึง 4 ปี
เครื่องกำเนิดน้ำมัน
อุปกรณ์ดังกล่าวค่อนข้างเป็นที่ต้องการของใช้ในครัวเรือน แม้ว่าน้ำมันเบนซินจะมีราคาแพงกว่าก๊าซและดีเซล แต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวมีจุดแข็งหลายประการ:
- ขนาดเล็กที่มีกำลังสูง
- ใช้งานง่าย: โมเดลส่วนใหญ่สามารถสตาร์ทได้ด้วยตนเอง และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่ขึ้นมาพร้อมกับสตาร์ทเตอร์ แรงดันไฟฟ้าถูกควบคุมภายใต้ภาระบางอย่างโดยใช้สกรูพิเศษ
- ในกรณีที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเกินพิกัด การป้องกันจะเปิดใช้งานโดยอัตโนมัติ
- ง่ายต่อการบำรุงรักษาและซ่อมแซม
- อย่าส่งเสียงดังมากระหว่างการทำงาน
- สามารถใช้ได้ทั้งในร่มและกลางแจ้ง แต่ต้องได้รับการปกป้องจากความชื้น
แอปพลิเคชั่นหลัก
ลักษณะทางเทคนิคจะถูกกำหนดขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ส่วนใหญ่แล้วอัตราส่วนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต่อหมวดหมู่เฉพาะในด้านการใช้งานจะเป็นตัวกำหนดกำลังของมัน อุปกรณ์ประเภทต่อไปนี้แบ่งตามพื้นที่การใช้งาน:
- ครัวเรือน. มีกำลังตั้งแต่ 0.7 ถึง 25 กิโลวัตต์ โดยทั่วไป หมวดหมู่นี้จะรวมถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเบนซินและดีเซล ใช้สำหรับจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนและอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำ มักใช้ในสถานที่ก่อสร้าง เหมาะเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าพกพาเมื่อออกไปต่างจังหวัด
- มืออาชีพ. สามารถใช้เป็นแหล่งไฟฟ้าถาวรในสถาบันเทศบาลและสถานประกอบการผลิตขนาดเล็ก กำลังไฟฟ้าไม่เกิน 100 กิโลวัตต์
- ทางอุตสาหกรรม.สามารถใช้ในโรงงานขนาดใหญ่และโรงงานที่ต้องการอุปกรณ์กำลังสูง อุปกรณ์ดังกล่าวมีกำลังมากกว่า 100 กิโลวัตต์ มีขนาดพอเหมาะ และดูแลรักษายากสำหรับผู้ที่ไม่ได้เตรียมตัวไว้
