Синхронный или асинхронный альтернатор в электростанции: определяемся с выбором

При выборе электростанции любой здравомыслящий человек в первую очередь определяется с мощностью, скрупулезно делая расчеты. И это правильно. Но нужно помнить, что выбирать такое оборудование – все равно что строить сложную геометрическую фигуру: стоит упустить из виду одну-единственную грань, и все разрушится.

Чтобы оборудование работало долго и бесперебойно, нужно (в том числе) не ошибиться с типом альтернатора.

Какой генератор выбрать: синхронный или асинхронный?

В зависимости от способности генератора переносить пусковые нагрузки различают синхронные и асинхронные модели. Сложно сказать, какой тип будет более эффективным и выгодным в вашем случае, так как оба они имею сильные и слабые стороны. Асинхронные генераторы переносят пусковые нагрузки хуже, чем синхронные, что является главным преимуществом последних. Однако агрегаты асинхронного типа нечувствительны к коротким замыканиям и способны выдавать ток высоко качества, что является обязательным условием для подключения измерительных приборов и чувствительной техники. Также к их достоинствам следует отнести простоту и герметичность конструкции, защищающую подвижные детали генератора от преждевременного износа. Похвастаться этими качествами синхронные генераторы, имеющие открытую конструкцию, к сожалению не могут. Такой откровенный недостаток асинхронных моделей генераторов, как высокое потребление мощности в момент запуска, можно сгладить путём установки ёмкостного блока.

Синхронный и асинхронный генератор

Электричество есть везде. Уже настал тот день, когда с этим сложно спорить. Даже там, куда не дотянулась централизованная электросеть, вовсю используются дизельные и бензиновые генераторы, которые получили широкое распространение не так давно, несмотря на почти двухсотлетнюю историю. Сегодня ассортимент генераторов очень велик, и существует множество способов их классификации, один из которых – классификация по степени синхронизации.

Применительно к электрогенераторам, синхронизация – это совмещение частоты вращения ротора и магнитного поля статора. Соответственно, если частота их вращения совпадает, такой генератор будет называться синхронным, а если нет, то асинхронным.

Синхронный генератор

Как известно, в дизельном или бензиновом генераторе электрический ток образуется после прохождения вращающегося магнитного поля через обмотку. При этом в синхронном электрогенераторе ротор представляет собой постоянный магнит или электромагнит. После запуска генератора он создаёт вокруг себя слабое магнитное поле, которое с увеличением оборотов становится сильнее. В конце концов, число оборотов ротора и магнитного поля синхронизируются, что позволяет получить на выходе наиболее стабильный ток.

Читать еще: Как замерить напряжение на генераторе мультиметром

В отличие от асинхронного генератора, синхронный агрегат уязвим при перегрузках, поскольку превышение допустимой нагрузки может вызвать сильный скачок напряжения в обмотке ротора. С другой стороны, важным преимуществом синхронного генератора является его способность кратковременно выдавать ток мощностью в 3-4 раза выше номинального, что позволяет подключать к нему такие устройства, как насосы, компрессоры, холодильники и т.д. Иными словами, он предназначен для электроприборов с высокими стартовыми токами. Несмотря на свою уязвимость, стоимость синхронных генераторов выше, чем асинхронных устройств.

Асинхронный генератор

Асинхронный генератор работает в режиме торможения: ротор вращается в одном направлении со статором, но скорость его вращения изначально выше. При этом частота вращения магнитного поля всегда остаётся неизменной, а регулированию поддаётся лишь скорость вращения ротора. Такие генераторы малоуязвимы при коротком замыкании и хорошо защищены от внешних воздействий (пыли, низкой температуры, влаги и т.д.).

Недостатками асинхронного генератора можно назвать обязательное наличие конденсаторов и зависимость частоты выходного тока от стабильности работы дизельного или бензинового двигателя. При этом стоимость такого устройства ниже, чем синхронного, но применяется оно реже. Асинхронные генераторы рекомендуется использовать для подключения устройств, не требующих высокого стартового напряжения и устойчивых к его перепадам.

Консультация

Заполните заявку, мы перезвоним в течение 30 минут и ответим на все ваши вопросы

Основное про асинхронные генераторы

Мобильная электростанция асинхронного типа является двигателем, который для работы использует режим торможения. Это означает, что ротор и магнитное поле стартера оборачиваются в одном направлении, но с некоторой долей опережения. Вращающееся магнитное поле невозможно перенастроить, из-за чего выходная частота и напряжение всегда зависят от частоты вращения ротора.

Преимуществами генераторов асинхронного класса являются:

высокая устойчивость к коротким замыканиям;
наличие автоматической регулировки сглаживает скачки напряжения;
клирфактор находится на уровне 2 %, благодаря чему энергия генерируется без выделения вредных составляющих;
при выработке энергии выделяется небольшое количество тепла.

Главным негативным нюансом асинхронных электростанций является то, что они плохо переносят пусковые токи.

Читать еще: Генератор водорода для отопления дома своими руками

Выбирать дизельную электростанцию асинхронного типа рекомендуется для подключения электросварок, так как это гарантирует более ровный шов. Они устойчивы к влаге и пыли и поэтому могут бесперебойно работать на различных предприятиях, стройплощадках, улице. К асинхронным электростанциям следует подключать приборы, для которых напряжение и частота тока не играют важную роль.

Но сначала, Принцип работы электрического генератора

Принцип действия любого генератора основан на явлении электромагнитной индукции. Преобразование механической энергии двигателя (вращательной) в энергию электрического тока поясняет следующая картинка:

Если в однородном магнитном поле равномерно вращается рамка, то в ней возникает, переменная Э.Д.С. (электродвижущая сила), частота которой равна частоте вращения рамки. Будем ли мы вращать рамку в магнитном поле, или магнитное поле вокруг рамки, либо магнитное поле внутри рамки, результат будет один – Э.Д.С. , изменяющаяся по гармоническому закону.

Видео, принцип работы электрического генератора тока.

Синхронные генераторы

Синхронный альтернатор производит электроэнергию с совпадением частот вращения ротора и статора. Магнитные полюса ротора формируют поле, при пересечении которым стартерной обмотки создается электродвижущая сила (ЭДС). Ротор в таком генераторе представляет собой электромагнит либо постоянный магнит, имеющий кратное двум число полюсов – 2,4,6 и т.д. В резервных генераторах устанавливается двухполюсный ротор с частотой вращения 3000 оборотов в минуту, в основных, вырабатывающих электроэнергию 24 часа в сутки, частота вращения ротора составляет 1500 об/мин.

После пуска в работу ротор синхронного генератора формирует достаточно слабое магнитное поле. Число его оборотов постепенно нарастает, повышая ЭДС. Стабильность напряжения на выходе контролируется путем изменения магнитного поля через блок AVR (автоматической регулировки), при поступлении напряжения с обмотки возбуждения на ротор. Для синхронных электрогенераторов характерна «реакция якоря» — активация индуктивной нагрузки приводит к размагничиванию генератора, напряжение при этом падает. Если же подается емкостная нагрузка, то генератор подмагничивается, а напряжение будет расти.

Преимущество синхронных генераторов в стабильности напряжения на выходе, их недостаток – склонность к перегрузкам, возможным при росте нагрузок с превышением допустимого уровня (блок AVR чрезмерно увеличивает ток в роторной обмотке).

Синхронный электрогенератор кратковременно производит на выдаче ток, превышающий номинальное значение раза в три-четыре. А поскольку некоторые виды электроприборов – насосы, компрессоры, электродвигатели и некоторые другие – нуждаются в повышенном стартовом токе и вызывают реактивную нагрузку на сеть, то для них идеальным источником резервного или основного питания служат именно такие альтернаторы.

Читать еще: Генератор из двигателя стиральной машины своими руками

ВЫВОДЫ: КАКОЙ АЛЬТЕРНАТОР ЛУЧШЕ

Какой лучше альтернатор щеточный или бесщеточный, выбирать, конечно, вам, но отзывы потребителей тоже говорят о многом. Изучив отзывы и полезные советы покупателей, которые уже использовали альтернатор асинхронный или синхронный, становится понятно, что главный критерий выбора – ответ на вопрос, для каких целей нужен генератор.

Генератор с синхронным альтернатором в бытовых условиях

Если вопрос в том, какой генератор лучше для дома, и вы планируете «запитывать» бытовую и компьютерную технику, то ответ без сомнений – нужно купить щеточный генератор, или как его еще называют – синхронный, а еще надежнее – генератор с функцией AVR. Только данный вид электростанции даст возможность спать спокойно при подключении чувствительных бытовых электроприборов и электротехники.
Для медицинских клиник, лабораторий, компьютерных офисов – тоже лучше приобрести синхронный генератор.
Если вас волнует вопрос, какой альтернатор выбрать для строительных работ, на открытом воздухе, в цехах, на улице, где повсюду пыль, грязь и преобладает повышенная влажность, то бесщеточный или, как его еще называют – асинхронный, генератор подойдет на все 100%.
Сварочные работы также требуют асинхронного бесщеточного генератора, не реагирующего на короткие замыкания.

Генератор с асинхронным альтернатором в условиях строительных работ

То есть синхронные генераторы, все-таки надежнее и популярнее, несмотря на высокую цену, ведь покупать новую технику взамен испорченной – это очень дорого и неэкономно. В пользу синхронных альтернаторов говорит и статистика: синхронных (бесщеточных) генераторов продается намного больше, соотношение в пользу синхронных составляет 98%, поскольку они более практичны в быту.Наука постоянно движется вперед, технологии усовершенствуются и развиваются, в связи с этим мировые бренды начинают производить синхронные электростанции с высоким классом защиты и асинхронные электростанции с более стабильным напряжением на выходе.

голоса

Рейтинг статьи