15 вольт выдает генератор: «Ваз 21 0 9 генератор выдает 15 вольт вредно ли это?» – Яндекс.Кью

Содержание

Вопрос\Ответ по генераторам

Вопрос: Если загорелась лампа аккумулятора на панели приборов, то это точно нет зарядки и сгорел генератор?

 

В большинстве случаев это именно так. Индикатор также будет светиться, если напряжение от исправного генератора «не доходит» до аккумуляторной батареи по причине, например, сильной коррозии, перегорания или обрыва силового провода от генератора или отсутствия контакта в месте сопряжения силовых проводов. Часто такое соединение клемм силовых проводов от генератора и аккумулятора происходит на одном из болтов втягивающего реле либо непосредственно на «плюсовой» клемме аккумулятора, которые могут подвергнуться сильной коррозии.

Вопрос: Из генератора слышен тонкий свист, подшипники недавно менял. Что может «свистеть» в генераторе?

Тонкий «электрический» свист может появиться при нарушении соосности ротора относительно статора генератора при его разборке-сборке, как результат недостаточного или чрезмерного стягивания передней и задней крышек генератора стяжными шпильками.

Также свист может появиться при определенном износе щеток и коллектора генератора. Наконец, не исключена механическая природа такого «свиста», например, при расслоении изоляционных кембриков, входящих в конструкцию ротора и статора, или же банальное попадание внутрь генератора каких-либо посторонних частиц. Кроме того, часто источником «свиста» оказывается не генератор, а старый приводной ремень. В любом случае, на наших сервисных центрах могут определить и устранить источник подобных звуков.

Вопрос: При запуске мотора контрольная лампа на панели приборов вообще не горит, зарядки на «холостых» нет. Зарядка появляется, если только как следует «газануть». В чем проблема?

Проблема, скорее всего, в цепи возбуждения генератора, точнее-в её отсутствии. На больших же оборотах многие генераторы способны самовозбуждаться, поскольку магнитопровод ротора, так называемые «клювы», всегда имеет некоторую остаточную намагниченность (даже при неисправной цепи возбуждения).

Схемотехника таких генераторов должна содержать дополнительные выпрямительные диоды, которые самостоятельно питают цепь реле-регулятора после запуска двигателя. Поскольку контрольная лампа является элементом первичной цепи возбуждения генератора, то зачастую банальное перегорание этой лампы может привести к подобному эффекту. Либо находится в обрыве провод от этой лампы с панели приборов до клеммы возбуждения генератора. Такая простейшая схемотехника была характерна для большинства европейских машин вплоть до начала 2000-х.

Вопрос: При замене АКБ перепутали клеммы. Из генератора пошел дым. Заводить теперь боимся. Что делать?

Знакомая история. Надо снимать генератор и нести в диагностику в любой наш сервисный центр. Крайне вероятно, что сгорел диодный мост или статорная обмотка генератора. Все «лечится», как обычно, за час-полтора. В любом их наших сервисных центров Вам оперативно заменят вышедшую из строя деталь и выдадут гарантию на произведенный ремонт.

Вопрос: Какой толк от модного шкива на моем генераторе, который ещё крутится только в одну сторону, если он уже третий раз за 7 лет накрывается и стоит мама не горюй? Можно ли его заменить на обычный?

 

 

Установка шкивов с обгонной муфтой на современные генераторы — это не дань моде, а вынужденная мера. Подобные шкивы позволяют сглаживать влияние неравномерности вращения приводного ремня при разных режимах работы двигателя, особенно дизельного, и особенно при резком торможении двигателя, или же при резком изменении нагрузки в электроцепи автомобиля, например, включении/выключении кондиционера, дальнего света и т. д., что также приводит к достаточно резкому изменению нагрузки на двигатель, и, соответственно, на приводной ремень генератора. Обычный шкив при этом может «пробуксовывать», резко увеличивая износ ремня и уменьшая его срок службы. Нередки при этом и случаи обрыва ремня со всеми вытекающими последствиями.

К сожалению, конструкция подобных шкивов, как правило, с многорядными роликами, достаточно технологически сложна, что сказывается на их цене, а надежность, как показывает практика, недостаточна. Средний срок службы таких шкивов – 60-100 тыс. км, что уже в разы меньше срока службы тех же подшипников генератора. Ставить обычные шкивы вместо шкивов с обгонной муфтой теоретически можно, но только на собственный страх и риск, учитывая возможные последствия, поскольку ни один автопроизводитель никогда официально не даст согласия на такую замену! На наших сервисных центрах мы можем предложить как оригинальные шкивы с обгонной муфтой, так и более дешевые шкивы альтернативных производителей, которые всегда находятся в наличии.

Вопрос: В каком диапазоне должно быть выходное напряжение генератора во время работы?

При всей простоте вопроса ответ на него не столь очевиден и однозначен. Производители применяют в большинстве автомобильных генераторов реле-регуляторы с напряжением отсечки от 13. 9 до 15.1 Вольт. Но при максимальной нагрузке выходное напряжение генератора, скажем, с отсечкой в 13,9 Вольт может «провалиться» и до 13,0-13,2 Вольт. Для большинства электрооборудования автомобиля эта разница выходного напряжения генератора не столь критична, но вот для зарядки аккумулятора она весьма существенна. Но ещё более существенной при эксплуатации аккумулятора является температура окружающей среды, от которой зависит плотность электролита батареи. В идеале определенному типу батареи при определенной температуре должно соответствовать своё напряжение зарядки. Поэтому рекомендация, что напряжение зарядки должно быть не меньше, скажем 13,6 Вольт, возможно, будет оптимальной для африканского региона, либо для ОАЭ, но будет явно безграмотной например для Якутии или для Магаданской области. И опять-таки 14,8 Вольт в качестве эталона для автомобилей регионов как например Якутия либо Магаданская область окажутся губительными для аккумуляторов в Африканских странах или ОАЭ («закипят»).

Так что, с одной стороны, технически грамотно было бы искать ответ на этот вопрос у конкретного производителя автомобиля, произведенного им именно для вашего региона! И всё же, с другой стороны, на основании многолетней практики ремонта генераторов и с вышеупомянутой оговоркой считаем, что для Средней полосы России выходное напряжение генератора при его номинальной отдаваемой мощности должно быть не менее 13.8 Вольт, а при минимальной нагрузке не должно превышать 14,8-14,9 Вольт. На некоторых автомобилях американского производства допустимо выходное напряжение генератора и 15,1 Вольт. К слову сказать, уже появились автомобили с «умной» системой зарядки аккумулятора, учитывающей режим его эксплуатации, степень разрядки, температуру окружающей среды и т. д., обеспечивающей оптимальное напряжение зарядки вне зависимости от выходного напряжения генератора.

Вопрос: Как измерить ток, который выдает генератор в сеть автомобиля? Вроде амперметр надо ставить в разрыв цепи, но не резать же автомобильные провода ради этого?

 

Действительно, обычный тестер здесь не подойдет, но провода резать нет необходимости, поскольку давно существуют приборы под названием «токосъемные клещи», позволяющие производить замеры постоянного тока, протекающего в электропроводке, без разрыва электроцепи. К сожалению, по нашим наблюдениям на многих крупных автосервисах и даже дилерских центрах автоэлектрики зачастую не имеют понятия о существовании подобных весьма полезных приборов. Все сервисные центры Компании Вольтаж оснащены токосъемными клещами.

Вопрос: В генераторе, похоже, загремели (зашумели) подшипники. Сколько так ещё можно ездить?

Можно, конечно, ездить до тех пор, пока подшипники вообще не развалятся и генератор не заклинит. Правда, при этом возможен обрыв приводного ремня со всеми вытекающими последствиями, да и при таком варианте есть большая вероятность, что генератор станет вовсе неремонтопригоден, поскольку разбитые подшипники могут привести в негодность их посадочные места в крышках генератора, а ротор из-за большого поперечного люфта просто-напросто «затрёт» статор. Короче, вместо сравнительно дешевого ремонта по замене подшипников может возникнуть необходимость покупки нового генератора.

Замена подшипников является самым популярным видом ремонта генераторов на всех наших сервисных центрах.

Вопрос: Есть подозрение, что у меня на машине периодически появляется перезаряд аккумулятора. Может ли генератор давать перезаряд?

К сожалению, в простейших схемотехнических решениях, до сих пор применяемых в подавляющем числе популярных автомобилей, индикатор заряда АКБ на панели приборов не будет гореть при перезаряде аккумулятора. Если контрольная панель автомобиля не оснащена вольтметром бортовой сети, то о неприятности с перезарядом аккумулятора можно узнать слишком поздно, а именно, по кислотному запаху из батареи, поскольку при перезаряде происходит активное выкипание электролита. Неисправный генератор с «пробитым» реле-регулятором или диодным мостом, как правило, и является источником такой проблемы, но в этом случае перезаряд будет постоянным и никак не периодическим. Однако достаточно часто, особенно на генераторах японских и корейских производителей, применяют схемные решения с обратной связью от АКБ, т.

.е., с дополнительным проводом от батареи к реле-регулятору генератора, что позволяет более точно поддерживать требуемое напряжение зарядки АКБ. Но вот в случае обрыва этого провода или плохого его контакта в соединительной фишке вполне исправный генератор автоматически «уходит в перезаряд». Скорее всего, именно отсутствие надежного контакта может быть причиной периодического перезаряда АКБ. На любом нашем сервисном центре достаточно квалифицированных мастеров, которые могут выявить и устранить причину перезаряда на любом автомобиле.

Вопрос: Заметил, что генератор на моей машине сильно греется, рукой не дотронуться. Не опасно ли это? Может ли генератор воспламениться?

Любой генератор на любой машине должен нагревается при работе. Наибольшему нагреву подвергается диодный мост, реле-регулятор, статор генератора. Рабочая температура полностью нагруженного генератора может достигать +90 С, а на автомобилях с дизельным двигателем и того больше. Так что «щупать» генератор голыми руками не только бесполезное занятие, но и опасное. На нагрев генератора влияют его месторасположение на двигателе, суммарная мощность подключенных потребителей, особенности вентиляции подкапотного пространства, а также температура окружающей среды. Известные случаи воспламенения генераторов на автомобиле обычно связаны с перегревом места присоединения клеммы силового провода к плюсовому болту генератора из-за плохого контакта — не затянутой гайки, сильным окислением или коррозией и т. д. Как раз в этом месте и может произойти локальный разогрев выше всех допустимых пределов. Причем воспламениться в первую очередь может именно сам силовой провод, и только во-вторую очередь возможно воспламенение пластиковой задней крышки генератора, которые, кстати, встречаются далеко не на всех автомобильных генераторах. Также существует опасность воспламенения генератора в случаях нарушения правил его эксплуатации «переплюсовка» АКБ, короткое замыкание в электроцепи автомобиля, работа генератора сверх номинальной нагрузки и т. д.

Сколько вольт должен выдавать генератор на аккумулятор: нормальная зарядка АКБ

В автомобиле за зарядку аккумулятора отвечает автомобильный генератор. Фактически, это устройство, которое приводится от двигателя и преобразует механическую энергию в электрическую. В свою очередь, АКБ автомобиля, расходуя часть заряда на запуск двигателя и на поддержание питания в бортовой сети, когда двигатель заглушен, нуждается в активной подзарядке. 

Если система исправна, аккумулятор подзаряжается от генератора, при этом не происходит как недозаряда аккумуляторной батареи, так и перезаряда. Однако в процессе эксплуатации автомобиля по ряду причин могут возникать неполадки. Результат- аккумулятор  выходит из строя. При этом  «здоровье» батареи ухудшается во всех случаях (если батарея сильно разряжена, имеет место постоянный разряд,  если перезаряжена, аккумулятор кипит).

Так или иначе, в подобной ситуации необходима диагностика. Далее мы рассмотрим, сколько выдает генератор автомобиля в норме, почему генератор не дает зарядку на АКБ, по каким причинам возникает перезаряд, какое напряжение должно быть на аккумуляторе и т.д.

Содержание статьи

Сколько выдает генератор: на что обратить внимание

Прежде всего, если возникли проблемы с АКБ, поверять нужно как аккумулятор, так и генератор. Более того, часто бывает так, что генератор на первый взгляд нормально работает, однако аккумулятор недостаточно заряжается или заряд батареи высокий, что приводит к закипанию электролита. В этом случае важно определить, какая зарядка генератора идет на АКБ. Другими словами, необходимо знать, как проверить генератор.

Что касается основных симптомов, признаки неисправности генератора следующие:

Проверка начинается с осмотра ремня привода генератора и его натяжения, а также анализа работоспособности других элементов (проводка, клеммы, соединения, ролики и шкивы ремня генератора и т.д.). Если замечаний нет, тогда следует оценить, как работает сам генератор, нет ли посторонних шумов при вращении ротора.

В том случае, когда отклонений от нормы не выявлено, можно переходить к замерам напряжения и силы тока. Замерить необходимо напряжение, силу тока, сопротивление. Чтобы выполнить замеры, следует иметь под рукой мультиметр или вольтметр (можно использовать и нагрузочную вилку).

  • Итак, в норме на аккумулятор с генератора должно приходить 5—14.5В. Это и есть тот показатель, который обязан выдавать генератор на АКБ. Если заряд генератора отличается, тогда это указывает на проблемы с узлом.

Для замера нужно учитывать, как проверить напряжение генератора на аккумуляторе. Для этого есть два способа – можно выполнить замер на генераторе, а также через АКБ. Дело в том, что генератор напрямую связан с батареей и разницу потенциалов вполне можно измерить прямо на батарее.

Проще всего использовать мультиметр, который подключается к АКБ в любой последовательности. Если же использовать вилку нагрузочную, она должна быть соединена с клеммами АКБ, при этом строго соблюдается полярность.

Так вот, нормой по напряжению в сети должен быть показатель не ниже 12 вольт. Если завести двигатель, в режиме ХХ  и отключенных энергопотребителях  напряжение на аккумуляторе должно быть 13.5-14В. Если заметно снижение показателей (например, до 13.3-13.8 вольта), это явное отклонение от нормы, указывающее на неполадки.

  • Еще полезной может быть информация, сколько ампер выдает генератор на аккумулятор. Фактически, это сила тока, причем на разных авто она отличается в зависимости от электропотребителей. При этом ток заряда должен быть таким, чтобы обеспечивать работу сети и заряжать АКБ.

Чтобы замерить данный показатель, необходимо создать нагрузку в бортовой сети автомобиля (включить «тяжелые» энергопотребители) после запуска ДВС. После того, как мотор запущен и потребители выключены, ток заряда 6—10 ампер, далее показатель снижается, так как идет заряд АКБ. Если же включить габариты, фары, обогрев стекол, сидений, зеркал, тогда происходит повышение зарядного тока. Если этого не происходит, опять же, очевидна неисправность.

Обратите внимание, для точного определения того, какой должна быть сила тока при той или иной нагрузке, можно воспользоваться таблицей (таблица часто встречается на профильных форумах, в специализированной литературе и т.д.). В ней содержатся данные, которые должен выдавать генератор при разной нагрузке. Характеристики генератора привязаны к количеству оборотов двигателя, то есть устройство на разных оборотах должно вырабатывать разный ток.

Еще добавим, что также не лишним будет проверить сопротивление составных компонентов генератора  (ротор, статор и диодный мост). Что касается ротора, замер сопротивления осуществляется на обмотке. Если просто, щупы мультиметра соединяют с контактными кольцами (показания от 2.3 до 5.1 Ом укажут на то, что элемент исправен). Если обмотка потребляет ток в рамках от 3 до 4.5 ампер, тогда это норма. Рабочее сопротивление  должно быть 0.2 Ома.

Для проверки диодного моста необходимо определить, присутствует или отсутствует сопротивление, при этом сами показатели не важны. Главное, чтобы не было «нулевых» показателей. Мерить нужно попарно (плюс и все пластины на этой стороне/минус и все пластины на его стороне).

Не дает зарядку генератор: причины

Еще раз отметим, нормально работающий генератор осуществляет полное восполнение уровня заряда АКБ, при этом заряд под нагрузкой уменьшается.  При этом в общей схеме есть много элементов, которые могут стать причиной нарушения заряда АКБ. Зачастую, проблемы возникают как по механической части (привод генератора, подшипники и т.д.), так и по части электрики (обрыв или замыкание обмоток, выгорание диодного моста, износ щеток, пробои). Отдельно следует проверять и реле-регулятор генератора.

Так или иначе, важно найти проблемный элемент. Отметим, что обычно подавляющее большинство поломок генератора или проблем с зарядкой АКБ можно устранить (выполнив замену ремня привода, роликов, осуществив ремонт генератора, проведя ревизию контактов, клемм и других элементов). Однако есть поломки, которые становятся основанием для замены всего генератора в сборе.

Также часто встречается ситуация, когда генератор исправен, АКБ в норме, однако все равно имеет место низкое напряжение. Более того, диагностика при помощи рассмотренных выше методов может не выявить неполадок. В таком случае отдельное внимание следует уделить клеммам аккумулятора.

Клеммы должны сидеть плотно, не допускается их окисление. То же самое касается и электропроводки. Все провода должны быть целыми, а контакты надежно закрепленными и чистыми. Кстати, важно периодически зачищать контакты от окисления, так как ток будет хуже проходить через окисленные выходы.

Еще не следует исключать ошибки, которые могут быть допущены в рамках обслуживания генератора. Неправильные подключения контактов  могут  стать причиной сбоев в работе генератора, разряда АКБ и других неисправностей.

Что в итоге

С учетом приведенной выше информации становится понятно, что  если начались проблемы с АКБ, часто причиной неполадок является именно генератор, а не аккумуляторная батарея. При этом проверять генератор нужно комплексно (щетки генератора, контактные кольца, обмотка, реле генератора, проводка, клеммы и т.д.)

Обратите внимание, слишком высокая нагрузка на генератор (например, при установке мощных нештатных потребителей электроэнергии) во многих случаях является причиной быстрого выхода генератора из строя. Чтобы избежать проблем (особенно при выборе нового генератора), нужно отдельно учитывать некоторые особенности.

Если просто, ток заряда должен составлять не менее 10% от емкости аккумулятора (производители указывает на корпусе генератора, какой ток генератор выдает на АКБ). Также отдельно принимается в расчет и общее потребление в сети (высчитывается по максимальным показателям электроприборов и систем автомобиля). Также установка более мощного аккумулятора может потребовать и более мощного генератора.

В качестве итога добавим, что каждые 15-20 тыс. км. пробега  необходимо проверять натяжение ремня генератора, так как его ослабление снижает производительность генерирующего устройства. Еще необходимо периодически осуществлять проверку диодного моста, регулятора напряжения, а также ряда других элементов. Параллельно выполняется чистка клемм, осуществляется обслуживание АКБ. Такой подход позволит поддерживать полную работоспособность системы и исключить возможные непредвиденные поломки.

Автоклуб ВАЗ 2101

Wonderer (41), Димонец (34), partizan (33), Владимир сиерра (34), sladkoff (44), OverPav (31), Cobbaltino (39), Polirol (26), SHGPU (52), Vaz21013k (33), shaffft (32), carwires (33), Степан (44), bullet. 86 (35), GarriPotter (29), Svezest6 (34), zybnayapasta (27), Reeker (31), Vazay (34), VovanAlex (30), alexmariya (38), Сергей Сергеевич (30), Vaz38 (33), sansanych (36), Artur1989 (32), passer-by (53), Никитос (30), Flammer (33), magrib (42), madam78 (43), ВоваН4ИК (31), schizick (34), Sasha_bmw (34), FettyBent (53), zanoza2009 (38), creatorist (48), Олег-74 (47), Kal L (36), UFO (45), ilya4655 (33), Максо (33), Varja (32), hek21 (31), Zhenya (32), Andy_Ga (42), korserg (39), Oleg_ (33), Лёха 01 (37), PIRAT (35), vodila_vaz_2102 (28)

Расчет выходной мощности генератора

Расчет выходной мощности генератора важен для принятия решения о том, какой размер генератора подходит вам. Это очень просто и избавит вас от головной боли в долгосрочной перспективе.

Вт = Вольт x Ампер

Генераторы могут выдавать только конечное количество энергии. Компании используют ватты для оценки мощности генератора. Мощность рассчитывается путем умножения напряжения на допустимую нагрузку электрического устройства в амперах (Вт = Вольт x Ампер).Например, генератор может иметь мощность 1500 ватт и выдавать 120 вольт.

Ампер = Ватт / Вольт

Теперь вы можете определить силу тока, которую он может выдавать при 120 В, разделив ватты на вольты (Амперы = Ватты / Вольт). Таким образом, генератор мощностью 1500 Вт, выдающий 120 вольт, может выдавать 12,5 ампер.

Двойное напряжение

Некоторые генераторы имеют двойное напряжение и также выдают 240 вольт. Найдите усилители, доступные при более высоком напряжении. Теперь генератор мощностью 1500 ватт выдает 6 единиц.25 ампер при 240 вольт. Следует отметить, что некоторые генераторы не могут одновременно выдавать 120 В и 240 В, поэтому проверьте спецификации.

Что у вас за питание?

Будь то несколько вещей в доме или ваше туристическое оборудование – общая нагрузка от устройств, которые вы запитываете, не может превышать выходную мощность генератора. Взгляните на этикетку с электрическими характеристиками или руководство пользователя для устройств, которые вы хотите запитать от портативного генератора. Затем добавьте мощность, чтобы определить, какой портативный генератор вам нужен.Генераторы также обычно указываются с указанием постоянной / непрерывной нагрузки. Это количество энергии, которое генератор может безопасно выдавать в течение длительного периода времени. Некоторым устройствам также требуется большая начальная мощность по сравнению с их рабочей мощностью. Например, стиральной машине может потребоваться 750 Вт во время работы, но 2300 Вт во время запуска. Вы можете различать, что будет постоянно работать, а также максимальное количество энергии, которое вам понадобится.

Сколько ватт?

9002 8
Воздушные компрессоры, 1/2 л. с. 1500 – 3000 Вт
Циркулярная пила, 7-1 / 4 “ 1000 – 2500 Вт
Электрическая бензопила, 14″ 800 – 1500 W
Электродрель, 1/4 “и 3/8” 300 – 600 Вт
Электродрель, 1/2 “ 350 – 1200 Вт
Шлифовальные машины, 6″ 1000 – 2600 Вт
Лобзиковая пила 200 – 800 Вт
Распылитель краски 800 – 1300 Вт
Переносной подогреватель масла 900 – 1000 Вт
Маршрутизатор 900 – 1000 Вт
Шлифовальный станок, ремень 4 “ 700 – 1500 Вт
Паяльник 100 – 300 Вт
Зарядное устройство 10 А для аккумулятора 300 – 400 Вт
Электродвигатели * Re Требуемая мощность
1/6 л. с., 460 Вт 340 – 850 Вт
1/4 л.с., 725 Вт 450 – 1050 Вт
1/3 л.с., 800 Вт 560 – 1300 Вт
1/2 л.с., 970 Вт 760 – 1800 Вт
3/4 л.с., 1340 Вт 1080 – 2600 Вт
1 л.с., 1700 Вт 1250 – 3000 Вт
1-1 / 2 л.
Кофейник 1000 – 1500 Вт
Электрический нагреватель 1000 – 2000 Вт
Электроплита (один элемент) 750 – 1800 Вт
Газовая печь 300 – 1,500 Вт
Фен 800 – 1500 Вт
Утюг 1000 – 1500 Вт
Микроволновая печь 500 – 1500 Вт
Масляная печь 400 – 2000 Вт
Радио 30 – 100 Вт
Холодильник / морозильная камера 600 – 2500 Вт
Поддонный насос 800 – 3000 Вт
Телевидение 100 – 350 Вт
Тостер 1,100 – 1700 W
Водяной насос 1000–3000 Вт

* Электродвигателям при первом запуске требуется как минимум в три раза больше мощности, чем при работе.

Дополнительные ресурсы

Дополнительные расчеты нагрузки электрического устройства можно найти здесь.

При выборе генератора рекомендуется увеличить его размер. Если ваша нагрузка будет составлять 1500 Вт, возможно, лучше будет поискать генератор, который может выдать 2500 Вт.

ВНИМАНИЕ: НИКОГДА не подключайте к электрической системе вашего дома с помощью удлинителя и переносного генератора. Это может вызвать серьезные повреждения всех электроприборов и создать опасность поражения электрическим током для всех людей.

Варианты фаз и напряжения генератора

Прежде всего при принятии решения о том, какой тип генератора лучше всего подходит для вашей среды, необходимо убедиться, что вы выбрали правильную электрическую конфигурацию. Электрическая конфигурация обычно включает фазу, напряжение, кВт и герц, которые лучше всего подходят для вашего приложения. Чтобы объяснить, как работают фазы и напряжение, полезно понять, что включает в себя генераторная установка. Генераторная установка (также известная как генераторная установка) состоит из двух основных компонентов – промышленного двигателя (обычно дизельного, природного газа или пропана) и части генератора.Двигатель вырабатывает мощность и обороты, а конец превращает их в электричество.

Объяснение фаз

Однофазные генераторы – для небольших однофазных нагрузок эти генераторы обычно не превышают 40 кВт. Они обычно используются в жилых помещениях и имеют коэффициент мощности 1,0.

Трехфазные генераторы – в основном для крупных промышленных предприятий, эти генераторные установки могут обеспечивать как однофазное, так и трехфазное питание для работы промышленных двигателей с большей мощностью, отводить питание для отдельных линий и в целом более гибкие.Обычно они используются в коммерческих средах и имеют коэффициент мощности 0,8.

Увеличьте номинальную выходную мощность – вы можете преобразовать однофазную мощность в трехфазную и иногда получить номинальную выходную мощность примерно на 20-30%, но конец необходимо повторно подключать, и вам также необходимо учитывать нагрузку балансы и несколько других переменных.

Снижение номинальной мощности (преобразование из трехфазной в однофазную) – обычно снижает номинальную выходную мощность в кВт примерно на 30%.Например, трехфазный генератор мощностью 100 кВт упадет примерно до 70 кВт при преобразовании в однофазный.

• Чтобы точно рассчитать скорректированную мощность, которую вы получите после снижения номинала, вы всегда должны пытаться снизить номинальную мощность от номинальной мощности в кВА, а не от номинальной мощности в кВт. Формула: 2/3 кВА (например, однофазная мощность 150 кВА будет понижена до 100 кВА), а затем преобразовать оттуда в киловатты, если необходимо.

• Для снижения мощности генераторной установки соответствующая сторона генератора обычно должна иметь 12 или 10 выводов, которые можно повторно подключить.Нагрузка на сам двигатель не затронута, потому что это сторона генератора, по существу, переходит в режим перегрузки. Если генератор не может быть повторно подключен (или может быть подключен только для высокого / низкого напряжения), вы все равно можете применять к нему однофазные нагрузки, если не превышаете номинальный ток на отдельной линии.

• Генератор ограничен своей электрической мощностью в зависимости от стороны генератора и на самом деле не имеет большого отношения к двигателю.

Общие напряжения на коммерческих генераторных установках
Однофазный

• 120
• 240
• 120/240

3 фазы
• 208
• 120/208
• 240
• 480 (наиболее распространенное напряжение для промышленных генераторов)
• 277/480
• 600 (в основном для районов Канады)
• 4160 Вольт

Требования к напряжению могут сильно различаться для разных типов оборудования (например, другие варианты напряжения включают: 220, 440, 2400, 3300, 6900, 11500 и 13500)

Как определить необходимое напряжение

Чтобы убедиться, что конфигурация напряжения именно такая, какая вам нужна, вы всегда должны проконсультироваться с электриком или подрядчиком по электрике.Они могут оценить вашу среду и определить различные нагрузки, которые потребуются вашему объекту или предприятию, а также смогут принять во внимание другие переменные, такие как напряжение, подаваемое в здание, максимальную силу тока, выходную мощность электродвигателя и многое другое. Вы также можете обратиться к нашему калькулятору мощности, чтобы узнать числовые значения. Используйте эти числа в качестве отправной точки и используйте диаграмму силы тока, которая доступна здесь и на других сайтах производителей в Интернете. Обязательно учитывайте следующие ключевые элементы, перечисленные ниже, чтобы помочь вам определить правильное напряжение для вашей генераторной установки:

• Требуемое напряжение, поступающее на ваш объект, или питание от сетевого трансформатора, который подается в здание.

• Максимальная сила тока, необходимая для работы вашего конкретного оборудования. Если вы не знаете эту информацию, токи генератора переменного тока (для трехфазных генераторов переменного тока) обычно можно сопоставить с таблицей, чтобы определить размер автоматического выключателя, который потребуется вашему генератору.

• Также следует учитывать пусковой ток промышленных двигателей. Многие двигатели будут работать с определенной мощностью, но потребуют гораздо более высоких пусковых кВт. Например, вам может потребоваться 200 кВт и увеличенная сила тока при запуске, даже если ваша средняя рабочая нагрузка составляет всего 90 кВт.Также хорошо оценить требования к мощности электродвигателя. Некоторые двигатели поставляются с устройством плавного пуска, которое помогает контролировать ускорение путем подачи напряжения. Некоторые промышленные двигатели предоставляют всю эту информацию на своих бирках данных.

• Частота электросети также играет роль – в большинстве США и некоторых частях Азии частота составляет 60 Гц, а в остальном мире – 50 Гц. Большинство крупных кораблей и самолетов используют специальную частоту 400 Гц. Чтобы изменить мощность в электросети на другую частоту, иногда можно использовать преобразователь частоты, но необходимо учитывать дополнительные факторы.Большинство генераторов можно преобразовать, но некоторые генераторы не будут работать должным образом или могут потребоваться дополнительные детали и работа по настройке. Проконсультируйтесь с производителем генератора для получения дополнительных сведений об этом типе ситуации.

Регулировка напряжения генератора

Регулировка напряжения генераторов – это то, что наши опытные техники выполняют каждые несколько дней, чтобы удовлетворить все различные комбинации и особые электрические требования наших клиентов.Хотя напряжение можно регулировать на большинстве генераторов, ваши конкретные параметры всегда будут ограничены в зависимости от того, с какой частью генератора вы работаете.

Сам процесс изменения напряжения – это относительно техническая электрическая процедура, которая в первую очередь включает регулировку выводов на стороне генератора. На большинстве 3-фазных генераторов мы обычно берем 10 или 12 выводов со стороны генератора и меняем конфигурацию их расположения и подключения, корректируем их маршрут к панели управления и некоторым другим местам – в зависимости от того, что мы пытаемся выполнить.Мы хорошо изолируем провода, при необходимости отрегулируем чувствительные провода, а затем при необходимости внесем дополнительные изменения. Здесь часто упоминаются такие термины, как изгиб и двойной треугольник (или зигзаг), Y-конфигурация и другие различные схемы подключения. Подробнее об этих условиях читайте в нашей статье о фазовых преобразованиях. На 3-фазных генераторах мы можем изменить, например, 208 В на 480 В или с 480 на 240 В или почти любое количество других комбинаций и фаз, используя все напряжения, которые доступны в настоящее время (при условии, что конец генератора может быть повторно подключен).

Сторона генератора – это основной компонент, который будет определять реакцию генератора на изменение фазы и / или напряжения. При правильном выполнении изменение напряжения не должно повредить или перенапрягать устройство. Многим клиентам требуется наличие двух или более напряжений системы от их резервной генераторной установки. Это могут быть электродвигатели, работающие на 480 Вольт, бытовые приборы и производственное оборудование, использующие 208 Вольт, а также меньшие нагрузки и электроинструменты на 240 Вольт. Вы можете добиться этого с помощью трехфазного генератора либо с помощью переключателя, либо с помощью двойного генератора напряжения, который уже сделан для этой цели. Однако имейте в виду, что вы не можете одновременно выводить несколько напряжений от одного генератора, вам нужно будет вручную переключить выход на каждое другое напряжение или использовать трансформатор для этого.

Есть несколько ограничений, о которых следует помнить при рассмотрении изменения напряжения. Специализированные или высоковольтные генераторы (например, 4160 или 13 500 Вольт) не очень практичны для изменения.Вы можете изменить 600 В на 480 В, но не наоборот. Кроме того, на многих трехфазных генераторах иногда бывает трудно получить доступ к определенным элементам и обойти их. Например, у них может быть гибкий кабелепровод, который обертывает, дверцы панелей, которые находятся в странных местах, или корпуса, которые не позволяют нашим техническим специалистам легко получить доступ. Хотя почти всегда есть доступ к стволу и проводке на концах 3-фазного генератора, иногда это может быть сложно. Следует также иметь в виду, что некоторые концы генератора не могут быть повторно подключены, поэтому варианты и схемы проводки, доступные для этих типов генераторов, очень ограничены.

Еще одна распространенная вещь, которую мы делаем при изменении напряжения, – это обновляем компоненты и рассматриваем другие возможные аспекты оборудования в вашей системе, включая следующее:

Замените датчики – всякий раз, когда мы изменяем напряжение на старом генераторе, нам часто приходится заменять несколько датчики, чтобы мы могли прочитать новые уровни вывода. Одним из приятных преимуществ новой цифровой панели управления является то, что их обычно можно перепрограммировать.

• Выключатели – мы регулярно заменяем выключатели на устройствах в соответствии с требованиями наших заказчиков по силе тока.Прерыватель обычно прикрепляется к стороне генератора, и это важный компонент, который поможет защитить генератор, гарантируя, что вы не превысите номинальную силу тока для этого устройства. В зависимости от того, хочет ли клиент, чтобы все было на одном выключателе или было разделено по какой-либо конкретной причине, мы можем изменить конфигурацию на что-то другое (например, один выключатель на 1200 А или два на 600 А).

Регулятор напряжения – на большинстве генераторных установок при повторном подключении проводов к другому напряжению необходимо также тщательно отрегулировать чувствительные провода, идущие к регулятору и / или панели управления.Если это не будет сделано должным образом, вы можете сжечь доску или нанести другой ущерб. Большинство современных коммерческих генераторов теперь имеют регулятор напряжения, встроенный в панель управления, так что вы можете регулировать настройки напряжения оттуда, и он помогает выполнять все регулировки. Это в первую очередь хорошее достижение, но делает замену платы намного более дорогостоящей из-за дополнительных функций. К старым генераторам часто присоединяется отдельное оборудование, которое выполняет те же действия. Все эти регуляторы работают для автоматического поддержания постоянного напряжения, чтобы ваше оборудование вырабатывало стабильный выходной сигнал.

• Трансформатор – если он есть в вашей системе, возможно, придется перенастроить часть проводки для соответствия новому напряжению.

Автоматический переключатель резерва (ATS) – определение силы тока для этого типа переключателя также важно, потому что ATS является ключевой частью обеспечения того, чтобы вы могли автоматически переключить генератор во время отключения электросети, а также выключить его после питание возвращается.

Подводя итог, можно сказать, что существует множество вариантов, когда речь идет о комбинациях фаз и напряжений, конфигурациях и преобразованиях.Это может быть сложный процесс, поэтому лучше всего обратиться за помощью к профессиональному электрику или опытному технику-генератору. Однако, если у вас есть какие-либо вопросы по вопросам, затронутым в этой статье, вам нужна помощь в определении размеров генераторной установки или если вам нужна помощь в определении того, что лучше всего подходит для вашей конкретной среды, просто позвоните по телефону 800-853-2073 или свяжитесь с нами. онлайн.

Выходное напряжение генератора

: Выходное напряжение генератора: Различные типы генераторов с точки зрения выходной мощности

Вы должны оценить правильный размер генератора, прежде чем решиться на покупку генератора для дома, офиса или фабрики.Расчет прост и, таким образом, сэкономит вам много времени, энергии и денег.

Расчет
Как правило, компании оценивают мощность генератора в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт). Принятая формула: Ватты = Вольт X Ампер. Следовательно, когда вы покупаете генератор мощностью 5 кВт, выдающий 120 вольт, он может дать вам выходную мощность 41,67 ампер. Точно так же у вас есть двойные генераторы напряжения, которые могут обеспечивать выходное напряжение 120 вольт, а также 240 вольт.

Как вы выбираете тип генератора для покупки?
Подготовьте список всех электроприборов, которые вы хотите использовать у себя дома, в офисе или на заводе.Сложите потребляемую мощность в ваттах, чтобы определить необходимую мощность генератора. Обратите внимание, что определенные устройства, такие как кондиционеры или электродвигатели, требуют для запуска достаточно высокой мощности, но позже могут работать с меньшей мощностью.

Всегда выбирайте генератор большей мощности. Если все электрические приборы в сумме дают, скажем, 5000 Вт в вашем доме или 200000 Вт на вашем заводе, вам следует выбрать генератор мощностью не менее 7,5 кВт для вашего дома и генератор мощностью 300 кВт для вашего завода.

Давайте теперь посмотрим на некоторые генераторы различных размеров и обсудим их работу и другие особенности и аспекты.

Генераторы от 1 до 10 кВт
Дома и небольшие офисы могут работать от генераторов мощностью от 1 до 10 кВт. Генератор мощностью 5 кВт может питать до четырех ламп, вентилятор, электродвигатель и холодильник. Небольшие дома могут работать с таким простым генератором. Однако идеальный генератор для дома должен иметь мощность не менее 10 кВт. Генератор мощностью 10 кВт эквивалентен системе аварийного резервного питания, способной обеспечить базовый комфорт и безопасность. Эти портативные генераторы обычно работают на дизельном топливе, природном газе или пропане. В некоторых городах есть условия для подключения генераторов к вашей домашней газовой магистрали, что устраняет необходимость заправки топливных баков.

Генераторы от 10 до 50 кВт
В настоящее время люди используют в своих домах несколько электроприборов, таких как кондиционеры, гейзеры, водоочистители, водяные насосы и так далее. Этим приборам для работы требуется больше энергии. Такие устройства, как стиральные машины, могут потреблять 750 Вт, но для запуска требуется около 2500 Вт.Лучше выбрать генератор с мощностью, превышающей ваши стандартные требования. Поэтому многие домохозяйства предпочитают использовать генераторы мощностью 50 кВт в качестве надежного резервного источника энергии. Эти генераторы работают на таких видах топлива, как дизельное топливо, природный газ и пропан. Да, они издают шум, но вы можете настроить глушители, чтобы заглушить звук.

Генераторы от 50 до 100 кВт
Для бытовых устройств не нужно ничего более 50 кВт. Офисы и рестораны могут выбрать генераторы мощностью от 50 до 100 кВт.Эти генераторы могут питать блоки переменного тока, особенно центральные системы кондиционирования воздуха. В офисах есть большое количество компьютеров, светильников и вентиляторов для питания в дополнение к блокам переменного тока. Таким образом, генераторы мощностью 100 кВт идеально подходят для резервного питания офиса. Генератор мощностью 100 кВт – это большая установка, способная создавать достаточно шума, чтобы отвлекать людей. Современные генераторные установки оснащены мощными глушителями и глушителями, чтобы уменьшить отвлекающий шум. Такие большие генераторы обычно работают на дизельных двигателях.

Генераторы от 100 до 200 кВт
Промышленным предприятиям и крупным офисам необходимы генераторы мощностью более 100 кВт.Эти генераторы представляют собой большие машины, способные работать от восьми до десяти часов при полном баке. Промышленные машины потребляют много энергии. Поэтому малым и средним предприятиям необходимы генераторы мощностью от 100 до 200 кВт. Эти генераторы также могут приводить в действие морское оборудование, такое как рыбацкие лодки и траулеры. Эти машины могут работать как на дизельном, так и на газовом топливе в зависимости от наличия подходящего топлива. Генераторы, работающие на газе, более экологичны по сравнению с генераторами, работающими на дизельном топливе.

Генераторы от 200 до 300 кВт
Крупные предприятия и высотные здания требуют генераторов большой мощности, потому что для этих устройств требуются большие машины, лифты, большое количество блоков переменного тока и т. Д. Генераторы мощностью 300 кВт работают на дизельном или газовом топливе. Некоторые из них также относят к двухтопливным генераторам. Современные генераторы поставляются с высококачественными глушителями, которые делают эти генераторы максимально бесшумными.

Генераторы мощностью более 300 кВт
Если вам нужны генераторы-«рабочие лошадки» для питания крупных промышленных предприятий и официальных учреждений, вам придется полагаться на генераторы мощностью более 300 кВт. Эти генераторные установки подходят для тяжелых машин и крупногабаритного оборудования. Обычно эти генераторы работают на дизельном топливе и производят много шума. Но доступные сегодня высококачественные глушители делают эти машины одними из самых сложных генераторов на сегодняшний день.

Свяжитесь с ближайшими к вам ведущими дилерами генераторов и получите бесплатные расценки

(Единый пункт назначения для MSME, ET RISE предоставляет новости, обзоры и анализ по GST, экспорту, финансированию, политике и управлению малым бизнесом.)

Загрузите приложение The Economic Times News, чтобы получать ежедневные обновления рынка и новости бизнеса в реальном времени.

Маломощный генератор высокого напряжения CMOS с низким уровнем пульсаций для EEPROM транспондера RFID

Генератор высокого напряжения (HVG) является неотъемлемой частью радиочастотной идентификации электрически стираемой программируемой постоянной памяти (RFID-EEPROM). Цепь HVG используется для генерации регулируемого выходного напряжения, превышающего напряжение источника питания. Однако производительность HVG ухудшается из-за высокой мощности рассеивания, высокого напряжения пульсаций и низкой эффективности накачки.Таким образом, схема регулятора состоит из делителя напряжения, компаратора и источника опорного напряжения, которые, соответственно, необходимы для уменьшения пульсаций напряжения, повышения эффективности накачки и уменьшения рассеиваемой мощности ГПН. И наоборот, схема управления тактовой частотой состоит из кольцевого генератора с ограниченным током (CSRO), а неперекрывающийся тактовый генератор требуется для управления тактовыми сигналами схемы HVG. В этом исследовании программный пакет Mentor Graphics EldoSpice используется для проектирования и моделирования схемы HVG.Результаты показали, что разработанный CSRO рассеивает всего 4,9 мкВт на частоте 10,2 МГц, а фазовый шум составляет всего -119,38 дБн / Гц на частоте 1 МГц. Кроме того, предложенная схема накачки заряда могла генерировать максимальное значение VPP 13,53 В и рассеивала мощность всего 31,01 мкВт при входном напряжении VDD 1,8 В. После интеграции всех модулей HVG результаты показали, что регулируемая схема HVG также был способен генерировать более высокое VPP 14,59 В, в то время как общая рассеиваемая мощность составляла всего 0,12 мВт при площади кристалла 0.044 мм2. Кроме того, схема HVG обеспечила эффективность накачки 90% и снизила пульсации напряжения до <4 мВ. Таким образом, интеграция всех предложенных модулей в HVG обеспечила низкие пульсации напряжения программирования, более высокую эффективность накачки и EEPROM с меньшим рассеиваемой мощностью и может широко использоваться в приложениях с низким энергопотреблением, таких как энергонезависимая память, радиочастотная идентификация. транспондеры, встроенные преобразователи постоянного тока DC-DC.

Интерфейсный гигроэлектрический генератор с выходным напряжением, приближающимся к 1.5 вольт

Изготовление и определение характеристик гигроэлектрического генератора

Во-первых, направленное управляемое лазерное облучение используется на массе GO для реконфигурации внутренних кислородсодержащих функциональных групп (рис. 2а и дополнительные рисунки 1, 2). В отличие от полного восстановления всего объема GO другими методами 16,18,19,20,21 , направленное лазерное излучение постепенно ослабляется вместе с увеличением глубины объема GO 22,23,24 . Таким образом, свежеприготовленный h-GO имеет толстый невосстановленный слой GO под тонким слоем grGO, как видно на фотографии поперечного сечения (вставка на рис.2б). Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS) демонстрирует, что атомное отношение C / O для grGO на верхней поверхности h-GO составляет около 3: 1, что намного выше, чем значение на его нижней стороне GO (2: 1) ( Дополнительные рисунки 3, 4). Спектры энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS) также показывают, что атомное отношение C / O постепенно уменьшается в диапазоне высот ~ 40 мкм grGO от верхней к нижней стороне, в то время как атомное отношение C / O почти не изменяется. в невосстановленном сечении ГО h-ГО (рис.2в). Более того, расстояние между слоями h-GO увеличивается с 6,7 Å (grGO) до примерно 7,6 Å (GO), что подтверждается картинами дифракции рентгеновских лучей (XRD) (рис. 2d). Все вышеперечисленные результаты подтверждают успешное построение уникальной гетерогенной структуры h-GO.

Рис. 2

Получение и определение характеристик гетерогенного оксида графена. ( a ) Схематическое изображение процесса приготовления гигроэлектрического генератора (ГЭГ) на основе гетерогенного оксида графена (h-GO). h-GO состоит из градиентно восстановленного оксида графена (grGO) с компактным межслоевым расстоянием и оксида графена (GO).( b ) Изображение h-GO, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM). Вставка b – оптическое изображение h-GO в разрезе. Масштабные линейки: b , 20 мкм; вставка, 0,2 мм. ( c ) Энергодисперсионная спектроскопия (EDS) в поперечном направлении h-GO указывает на градиент химического отношения C / O внутри grGO, в то время как отношение C / O в области GO почти постоянное. ( d ) Картина дифракции рентгеновских лучей (XRD) верхней (grGO) и нижней (GO) стороны h-GO

Электрические выходные характеристики гигроэлектрического генератора

Выгоды от неоднородного распределения кислородсодержащих функциональных групп когда h-GO помещен между парой электродов Ag и Au, один блок HEG (Ag / GO – grGO / Au), в котором электрод Ag контактирует с GO, а электрод Au контактирует с grGO, создает беспрецедентно высокое напряжение 1. 25–1,52 В путем поглощения воды из атмосферы с высокой относительной влажностью (RH) (изменение относительной влажности (ΔRH) 80% при 25 ° C, дополнительные рисунки 5, 6). Напряжение выше, чем у электрогенераторов, использующих газообразную и даже жидкую воду 1,2,3,7,13,25,26,27,28 . Электрический сигнал быстро нарастает в течение 2 с и постепенно снижается в течение примерно 600 с до исходного состояния (рис. 3b) с выделением относительной влажности (10% –90% –10%), что соответствует скорости гидратации и обезвоживания h -GO (дополнительный рис.7), что указывает на то, что производство электроэнергии изначально вызвано поглощением воды из влажного воздуха. Между тем, возникает значительный ток короткого замыкания 98–136 нА, а плотность мощности достигает 32 мВт / см –3 при оптимальной резистивной нагрузке 10 МОм (рис. 3e, f). Между тем, этот HEG (Ag / GO – grGO / Au) показывает хорошую стабильность после 50 циклических испытаний (дополнительный рис. 8), что еще раз указывает на его превосходную способность к выработке электроэнергии за счет поглощения молекул воды из влажного воздуха.

Рис. 3

Электрическая мощность гигроэлектрического генератора. a , b Циклы вывода напряжения и тока HEG (Ag / оксид графена (GO) – градиент восстановленный оксид графена (grGO) / Au) в ответ на прерывистое и периодическое изменение относительной влажности (△ RH = 80%) . HEG (Ag / GO – grGO / Au) состоит из пары электродов Au, Ag и гетерогенного оксида графена (h-GO), в котором Au-электрод контактирует со стороной h-GO из оксида графена (GO), а Ag контакты электродов с градиентно восстановленным оксидом графена (grGO) на стороне h-GO. c , d Единый типичный цикл по напряжению и току на выходе HEG (Ag / GO – grGO / Au). e , f Выходное напряжение (черная кривая, e ), ток (синяя кривая, e ) и плотность мощности ( f ) HEG (Ag / GO – grGO / Au) с различными электрические резисторы. На вставке представлена ​​эквивалентная принципиальная схема

Рабочий механизм

В процессе выработки электроэнергии положительно заряженные протоны могут спонтанно диффундировать со стороны GO на сторону grGO из-за эффекта гидратации между h-GO и поглощенными молекулами воды 6,7 . Кроме того, подходящая конфигурация электродов создает барьер Шоттки на границе раздела электроды / h-GO, который хорошо согласуется с направлением диффузии положительно заряженных протонов во внутреннем h-GO, значительно увеличивая конечное выходное напряжение. В системе HEG (Ag / GO – grGO / Au), показанной на рис. 4a, Ag и GO имеют различную работу выхода, составляющую около 4,26 эВ и 4,9 эВ 29 , соответственно, что демонстрирует заметную характеристику диода Шоттки на Ag / GO интерфейс 30,31,32 .В то время как grGO / Au демонстрирует типичный омический контакт из-за высокой работы выхода Au (5,1 эВ), чем grGO (4,4–4,7 эВ) 29,33,34 , Кривая I – V на HEG (Ag / GO –GrGO / Au) еще раз подтверждает характеристику перехода Шоттки этого устройства. С другой стороны, на границе раздела Ag / GO образуется зона пространственного заряда, которая сдерживает поток отрицательно заряженных электронов от электрода Ag к слою GO, тем самым способствуя разделению зарядов во всем h-GO. Напротив, при чередовании электродов для создания HEG с конфигурацией Au / GO-grGO / Au и Ag / GO-grGO / Ag конечное выходное напряжение уменьшается до 0.82 В и 0,8 В (рис. 4г) соответственно. В HEG (Au / GO – grGO / Au) отсутствуют переходы Шоттки, в которых поток электронов от электродов к h-GO не управляется, что приводит к рекомбинации положительных и отрицательных зарядов (рис. 4b). ГЭГ (Ag / GO – grGO / Ag) имеет два противоположных контакта Шоттки, которые серьезно ослабляют диффузию зарядов (рис. 4c). Более того, такая же выходная последовательность проявляется и в случае тока (рис. 4e). Следовательно, рациональная стратегия синергии уникальной асимметричной структуры h-GO и хорошо опосредованного интерфейса электрод / материал в устройстве приводит к высокоэлектрическим характеристикам HEG (Ag / GO-grGO / Au) в этом исследовании (дополнительные рисунки 9, 10). ).

Рис. 4

Сравнение гигроэлектрических генераторов различных конфигураций. a c Структура устройства (вверху), диаграмма энергетических зон (посередине) и соответствующая кривая вольт-амперной характеристики (внизу) ( a ) HEG (Ag / GO – grGO / Au) с парой Электроды из серебра и золота, ( b ) HEG (Au / GO – grGO / Au) с двумя идентичными Au-электродами и ( c ) HEG (Ag / GO – grGO / Ag) с двумя идентичными Ag-электродами. Гетерогенный оксид графена (h-GO), расположенный между двумя металлическими электродами, состоит из частей оксида графена (GO) и градиентно восстановленного оксида графена (grGO). φ указывает разность барьерных потенциалов на границе раздела. Вольт-амперные кривые показывают типичные характеристики диода Шоттки для HEG (Ag / GO – grGO / Au), омического контакта HEG (Au / GO – grGO / Au) и двух противоположных контактов Шоттки HEG (Ag / GO – grGO / Ag). . На вставке вольт-амперной характеристики показаны соответствующая испытательная схема и эквивалентная схема. d , e Выходное напряжение и ток трех вышеупомянутых гигроэлектрических генераторов с различной конфигурацией устройства

Прежде всего, предполагается, что направленная миграция протонов в h-GO и управление свободными электронами в цепи положительно сказываются на заряде. раздел в HEG.Таким образом, предлагаемый принцип работы ГЭГ в оригинальном исполнении (Ag / GO – grGO / Au) схематично может быть изображен на рис. 5а. Два сечения h-GO толщиной d 1 (GO) и d 2 (grGO) и относительными диэлектрическими постоянными ε 1 и ε 2 соответственно , зажаты парой асимметричных электродов из золота и серебра. При заданной RH атмосфере положительно заряженные протоны индуцируют заряды Q 1 , Q 2 и Q 3 на интерфейсах Au / grGO, GO / grGO и GO / Ag соответственно. .Электрическое поле, создаваемое разделением заряда, можно проиллюстрировать с помощью модели пластинчатой ​​емкости, поскольку размер области ( S ) h-GO на несколько порядков больше, чем его толщина ( d 1 + d 2 ) в настоящем эксперименте 35 . Из модели Гаусса наведенная напряженность электрического поля на каждом участке определяется как

$$ {\ mathrm {Inside grGO}}: E_1 = \ frac {{Q_2 – Q_1}} {{S \ varepsilon _0 \ varepsilon _1} } $$

(1)

$$ {\ mathrm {Inside GO}}: E_2 = \ frac {{Q_3 – Q_2}} {{S \ varepsilon _0 \ varepsilon _2}} $$

(2)

, где ε 0 – диэлектрическая проницаемость вакуума. Направленная миграция протонов и разделение зарядов сначала происходит в grGO от функциональных групп с высоким содержанием кислорода к функциональным группам с низким содержанием кислорода, что затем приводит к диффузии протонов от GO к grGO и разделению зарядов в области GO. Таким образом, генерируемое напряжение ( В ) всего устройства можно представить как

$$ V = E_1d_1 + E_2d_2 + V _ {\ mathrm s} $$

(3)

, где V s представляет собой барьер Шоттки между GO и Ag электродом.Наконец, мы можем получить

$$ V = \ left ({\ frac {{\ left ({Q_2 – Q_1} \ right) d_1}} {{S \ varepsilon _0 \ varepsilon _1}} + \ frac {{\ слева ({Q_3 – Q_2} \ right) d_2}} {{S \ varepsilon _0 \ varepsilon _2}} + V_s} \ right) $$

(4)

Рис. 5

Механизм для гигроэлектрического генератора. a Теоретическая модель предлагаемого принципа работы HEG (Ag / GO-grGO / Au), в которой Au-электрод контактирует со стороной оксида графена (GO) гетерогенного оксида графена (h-GO), а Ag-электрод контактирует с градиентно восстановленным сторона оксида графена (grGO) h-GO. H-GO состоит из grGO и GO толщиной d 1 и d 2 соответственно. Q 1 , Q 2 и Q 3 представляет собой величину индуцированного положительного заряда на границах раздела Au / grGO, GO / grGO и GO / Ag, соответственно. Встроенное электрическое поле в grGO, GO и зоне пространственного заряда представлено формулами E 1 , E 2 и E s соответственно. b , c Изображения с помощью электростатической силовой микроскопии (EFM) оксида графена ( b ) и in situ листов восстановленного оксида графена, индуцированного лазером ( c ), при низкой относительной влажности. Цветная полоса отображает изменение поверхностного потенциала. Масштабные линейки: 1 мкм

Уравнение (4) означает, что напряжение ( В ) пропорционально разности зарядов ( Q 2 Q 1 ) и ( Q 3 –Q 2 ), и обратно пропорционально относительной диэлектрической проницаемости GO ( ε 2 ) и grGO ( ε 1 ). Во-первых, средний поверхностный потенциал одного листа GO и grGO составляет около -2 мВ и -27 мВ (результаты EFM на рис. 5b, c и дополнительном рис. 11), соответственно, что указывает на чрезвычайно заметную разницу в величине заряда h -ГО навалом 36,37 . Во-вторых, с увеличением RH количество заряда листов GO и grGO явно увеличивается, как показано на рис. S9, что сочетается с уменьшением относительных диэлектрических постоянных GO ( ε 2 ) и grGO ( ε 1 ) 38,39,40,41 , с учетом значительного увеличения выходного напряжения в соответствии с уравнением (4).В-третьих, барьер Шоттки ( V s ) между GO и Ag электродом может быть немного увеличен за счет увеличения работы выхода GO с повышением RH 41,42 . Наконец, по сравнению с предыдущими устройствами, которые в основном ретранслируют первую часть \ (\ left ({\ frac {{\ left ({Q_2 – Q_1} \ right) d_1}} {{S \ varepsilon _0 \ varepsilon _1}}} \ справа) \) предполагаемого уравнения (4), этот HEG (Ag / GO – grGO / Au) генерирует напряжение наивысшего значения за счет синергетического эффекта трех частей. Более того, серия контрольных экспериментов, включая изменение относительной влажности окружающей среды, толщину образца, размер устройства и время лазерного облучения, дополнительно подтверждает предложенный механизм (дополнительные рисунки 12–14).

Демонстрация приложения

Кроме того, выход устройств дополнительно увеличен за счет простых последовательных и параллельных подключений HEG (Ag / GO – grGO / Au). Для реализации удовлетворительных характеристик масштабирования на HEG существенно важны одновременное изменение относительной влажности и одновременно электрический отклик каждого блока.С этой целью мы здесь разрабатываем довольно лицевой и высокоэффективный метод стекирования для интеграции устройств. Благодаря многослойной структуре гигроскопичный h-GO каждого блока может легко адсорбировать молекулы воды из окружающей среды почти одновременно благодаря полностью обнаженным активным центрам и превосходной способности поглощать воду (дополнительный рисунок 15), что приводит к синхронному заряду разделение и миграция протонов в разных единицах. Как показано на рис. 6a, 15 блоков питания HEG со стратегией послойного стекирования демонстрируют выдающуюся выходную мощность 18 В (рис.6б). Чтобы продемонстрировать практическое применение HEG, разработана спроектированная система путем объединения силового блока, содержащего десять блоков HEG, со схемой преобразования переменного тока в постоянный и промышленным конденсатором, как показано на рис. 6c. Конденсатор можно заряжать до 4,5 В (1 мкФ) в течение 500 с или до 2 В (10 мкФ) в течение 5000 с после воздействия влаги на корпус HEG. Этого достаточно для питания ряда коммерческой электроники, такой как схема «THU», содержащая 19 красных светодиодов (LED), соединенных последовательно (рис.6d и дополнительный фильм 1), коммерческий белый светодиод с рабочим напряжением 2,6 В (рис. 6e и дополнительный рис. 16), а также массивы газовых трубок с обозначением «3.1415926» (рис. 6f).

Рис. 6

Демонстрация гигроэлектрического генератора как практического источника энергии. a Схема собранного корпуса гигроэлектрического генератора (ГЭГ), в котором электроды из серебра и золота используются для создания контактов Шоттки и омических контактов на двух концах гетерогенного оксида графена (h-GO) соответственно. b Выходное напряжение блока HEG с последовательно включенными инкрементальными устройствами. c Вольт-амперные характеристики зарядки промышленных конденсаторов блоком HEG на 12 шт. На вставке – схема накопления заряда. d f Различная коммерческая электроника, питающаяся от накопленного заряда в конденсаторе 1 мкФ ( c ), такая как ( d ) шаблон «THU», состоящий из 19 красных светодиодов, ( e ) ) белый светодиод с рабочим потенциалом 2.6 В и ( f ) восьмиразрядный цифровой индикатор, показывающий «3.1415926»

Электрогенератор | инструмент | Британника

Электрогенератор , также называемый динамо-машиной , любая машина, преобразующая механическую энергию в электричество для передачи и распределения по линиям электропередач бытовым, коммерческим и промышленным потребителям. Генераторы также производят электроэнергию, необходимую для автомобилей, самолетов, кораблей и поездов.

Механическая мощность для электрического генератора обычно получается от вращающегося вала и равна крутящему моменту вала, умноженному на вращательную или угловую скорость.Механическая энергия может поступать из ряда источников: гидротурбины на плотинах или водопадах; Ветряные турбины; паровые турбины, использующие пар, получаемый за счет тепла сгорания ископаемого топлива или ядерного деления; газовые турбины, сжигающие газ непосредственно в турбине; или бензиновые и дизельные двигатели. Конструкция и скорость генератора могут значительно различаться в зависимости от характеристик механического первичного двигателя.

Почти все генераторы, используемые для электроснабжения сетей, вырабатывают переменный ток, полярность которого меняется на фиксированную частоту (обычно 50 или 60 циклов или двойное изменение полярности в секунду).Поскольку несколько генераторов подключены к электросети, они должны работать на одной и той же частоте для одновременной генерации. Поэтому они известны как синхронные генераторы или, в некоторых случаях, генераторы переменного тока.

Генераторы синхронные

Основная причина выбора переменного тока для электрических сетей заключается в том, что его постоянное изменение во времени позволяет использовать трансформаторы. Эти устройства преобразуют электрическую энергию при любом напряжении и токе, которые она генерирует, в высокое напряжение и низкий ток для передачи на большие расстояния, а затем преобразуют ее в низкое напряжение, подходящее для каждого отдельного потребителя (обычно 120 или 240 вольт для бытовых нужд).Конкретная используемая форма переменного тока представляет собой синусоидальную волну, которая имеет форму, показанную на рисунке 1. Это было выбрано, потому что это единственная повторяющаяся форма, для которой две волны, смещенные друг от друга во времени, могут быть добавлены или вычтены и имеют такая же форма возникает в результате. В идеале все напряжения и токи должны иметь синусоидальную форму. Синхронный генератор предназначен для получения этой формы с максимальной точностью. Это станет очевидным, когда ниже будут описаны основные компоненты и характеристики такого генератора.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Ротор

Элементарный синхронный генератор показан в разрезе на рис. 2. Центральный вал ротора соединен с механическим первичным двигателем. Магнитное поле создается проводниками или катушками, намотанными в пазы, вырезанные на поверхности цилиндрического железного ротора. Этот набор катушек, соединенных последовательно, известен как обмотка возбуждения. Положение катушек возбуждения таково, что направленная наружу или радиальная составляющая магнитного поля, создаваемого в воздушном зазоре к статору, приблизительно синусоидально распределяется по периферии ротора.На рисунке 2 плотность поля в воздушном зазоре максимальна снаружи вверху, максимальна внутрь внизу и равна нулю с двух сторон, что соответствует синусоидальному распределению.

Элементарный синхронный генератор.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Статор простейшего генератора на рисунке 2 состоит из цилиндрического кольца из железа, обеспечивающего легкий путь для магнитного потока. В этом случае статор содержит только одну катушку, две стороны которой размещены в пазах в утюге, а концы соединены вместе изогнутыми проводниками по периферии статора.Катушка обычно состоит из нескольких витков.

Когда ротор вращается, в обмотке статора индуцируется напряжение. В любой момент величина напряжения пропорциональна скорости, с которой магнитное поле, окруженное катушкой, изменяется со временем, то есть скорости, с которой магнитное поле проходит через две стороны катушки. Таким образом, напряжение будет максимальным в одном направлении, когда ротор повернут на 90 ° от положения, показанного на рисунке 2, и будет максимальным в противоположном направлении на 180 ° позже.Форма волны напряжения будет примерно синусоидальной формы, показанной на рисунке 1.

Роторная конструкция генератора на рисунке 2 имеет два полюса: один для магнитного потока, направленного наружу, и соответствующий полюс для потока, направленного внутрь. Одна полная синусоида индуцируется в обмотке статора за каждый оборот ротора. Таким образом, частота электрического выходного сигнала, измеренная в герцах (циклах в секунду), равна скорости вращения ротора в оборотах в секунду. Например, чтобы обеспечить подачу электроэнергии с частотой 60 герц, первичный двигатель и скорость ротора должны составлять 60 оборотов в секунду или 3600 оборотов в минуту.Это удобная скорость для многих паровых и газовых турбин. Для очень больших турбин такая скорость может быть чрезмерной из-за механического напряжения. В этом случае ротор генератора спроектирован с четырьмя полюсами, разнесенными с интервалом 90 °. Напряжение, индуцированное в катушке статора, которое охватывает аналогичный угол 90 °, будет состоять из двух полных синусоидальных волн на оборот. Таким образом, требуемая частота вращения ротора для частоты 60 Гц составляет 1800 оборотов в минуту. Для более низких скоростей, например, используемых в большинстве водяных турбин, можно использовать большее количество пар полюсов.Возможные значения скорости ротора в оборотах в минуту равны 120 f / p , где f – частота, а p – количество полюсов.

Мой генератор не работает, но двигатель работает; Помощь!

Один из наших недавних клиентов немного испугался своего нового генератора. Ничего драматичного, просто озадачивающего. Двигатель запустился нормально, и все выглядело на 100%, за исключением одной проблемы: электричество не подавалось на основные терминалы или розетку.разочарование по меньшей мере.

Заказчик и GMG испробовали большинство стандартных проверок безрезультатно. Вот симптомы:

  • Двигатель работал нормально
  • В розетке нет электричества
  • Нет электричества на терминалах
  • Нет данных на измерителе Гц / частоты или напряжения

Наш клиент терпеливо относился к нашим просьбам перепроверить такие общие элементы, как:

  • Убедитесь, что главный переключатель выбора фазы находится в положении 110/220 В (3 часа)
  • Убедиться, что главный выключатель был на
  • Убедиться, что маленький выключатель для удобной розетки включен (вставлен)
  • Убедитесь, что селектор показаний на панели управления установлен в правильное положение (однофазный, 110/220 вольт). Это ДОЛЖНО соответствовать переключателю выбора фазы. Вы можете играть с этим, пока устройство работает. Вы хотите, чтобы измеритель напряжения показывал 240 вольт, а частотомер – 60 Гц (что соответствует частоте вращения двигателя 1800 об / мин).

Все равно ничего! Фу! Наш невероятно находчивый клиент провел быстрый поиск в Google и обнаружил, что эти симптомы связаны с обесточенным электрическим полем в головке (обмотках) генератора. Пока установка работала, но не вырабатывала электричество, он установил главный выключатель в положение «Пуск» на 3 секунды, чтобы «вспыхнуть / возбудить» электрическое поле внутри головки генератора.Это сработало!

Мы хотели копнуть немного глубже, поэтому предоставили сценарий нашему техническому персоналу. У них было больше цвета, чтобы добавить к происходящему. Как и во всех военных генераторах, главный выключатель должен удерживаться в исходном положении достаточно долго, чтобы запустить двигатель И возбудит обмотки возбуждения в самом генераторе. В инструкции по эксплуатации на боковой стороне устройства указано: «Переведите главный выключатель в положение запуска и удерживайте, пока двигатель не будет работать непрерывно». Даже новые устройства требуют, чтобы вы удерживались в исходном положении после запуска двигателя, чтобы возбуждать обмотки возбуждения.Не все генераторы идентичны. Некоторые сразу возбуждают. Другие занимают несколько секунд. На двигателе есть переключатель Anti-Restart, который отключает стартер после запуска двигателя. После запуска двигателя и удержания главного выключателя в положении «Пуск» стартер не повредит.

Обратите внимание, что это один из многих элементов, которые наша техническая группа тестирует в процессе ремонта.

Итак, не забудьте удерживать пусковой выключатель в начальном положении, пока двигатель не заработает на 100% непрерывно плюс несколько секунд, и вы сможете избежать этого неудобства.Ручное «мигание» или «включение» блока все еще возможно, просто удерживая переключатель в положении «Пуск» в течение нескольких секунд, даже после того, как блок был запущен.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.