Drehstromgeneratoren: Gerät und Funktionsprinzip, Anschlussregeln

Der Drehstromgenerator ist im privaten Bereich weit verbreitet. Solche Generatoren haben eine Leistung von 6, 10, 15 kW und mehr. Dieser Artikel beschreibt das Schema und das Funktionsprinzip solcher Geräte, zeigt ihre Hauptunterschiede und Verbindungsregeln an.

Der Zweck eines elektrischen Generators besteht darin, mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Es besteht aus 2 Hauptteilen - einem beweglichen Rotor und einem festen Stator.

• Der Rotor ist auf Lagern montiert... Daran ist zum einen ein Antrieb von einer externen Bewegungsquelle angeschlossen, zum anderen ein Laufrad zur Kühlung.
• Stator - festes Element... Es enthält die Montagefüße des Geräts, Kühlrippen und Ausgangsklemmen. Und auch ein Teller mit technischen Eigenschaften.

Andere Komponenten.

• Schleifkontakt des Rotors. Es ist notwendig, seine Wicklungen mit Strom zu versorgen oder den erzeugten Strom abzuleiten. Die meisten Modelle haben es nicht.
• Anzeige- und Kontrollmittel.
• Seitendeckel.
• Öler zur Schmierung von Lagern und anderen ebenso wichtigen Elementen.

Jetzt müssen Sie die Methode zur Stromgewinnung verstehen.

Funktionsprinzip von Drehstromgeneratoren basierend auf dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion. Es liest: An den Enden eines Metallrahmens, der in ein rotierendes Magnetfeld gelegt wird, wird eine elektromotorische Kraft (EMF) induziert. In diesem Fall können sich sowohl der Rahmen selbst als auch die Magnete drehen.

So funktionieren Demomodelle. In echten Generatoren wird anstelle eines Rahmens eine Spule aus dünnem Kupferdraht mit voneinander isolierten Leitern verwendet. Dies geschieht, um die Effizienz der Installation zu erhöhen.

Bei modernen Modellen von 3-Phasen-Generatoren wirkt der Rotor als Magnet. In diesem Fall kann der Magnet permanent oder elektrisch sein. Im letzteren Fall wird ein Schleifkontakt mit Graphitbürsten verwendet, um den Rotor anzutreiben. Um ein solches Gerät zu starten, wird eine separate Stromquelle benötigt.

Die Leistungswicklung befindet sich im Stator. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, große Ströme durch den Schleifkontakt zu übertragen und erhöht die Betriebssicherheit.

Drehstromgeneratoren haben eine Reihe von Vorteilen.

1. Höhere Effizienz im Vergleich zu einphasig. Dies bedeutet, dass weniger Kraftstoff benötigt wird, um die gleiche Stromleistung zu erzielen.
2. Von einem Generator ist es möglich, 2 Spannungswerte zu erhalten, die sich um das 1,75-fache unterscheiden. In der Regel sind dies 380 V und 220 V. Dies erweitert den Anwendungsbereich, ein solcher Generator kann sowohl in einem Privathaus als auch in der Industrie eingesetzt werden.
3. Mit der gleichen Macht haben sie kleinere Gesamtabmessungen und Gewicht als einphasig.
4. Zur Übertragung von Drehstrom werden 3 oder 4 Drähte benötigt. Für den Betrieb von 3 einphasigen Drahtgeneratoren sind mindestens 6 erforderlich.
5. Höher Installationszuverlässigkeit.
6. Die meisten Industrieanlagen benötigen zum Betrieb genau dreiphasigen Strom.... Die Verwendung eines solchen Generators löst dieses Problem.
7. Um eine einphasige Spannung zu erhalten, kann nur 1 Wicklung angeschlossen werden. Dies ist aber wirtschaftlich nicht die beste Lösung.
8. Aus Wechselstrom können Sie mit einem Gleichrichter Konstante.

Solche Generatoren haben auch Nachteile.

1. Die relative Komplexität der Verbindung aus rechtlicher Sicht. Für den legalen Anschluss von 3-Phasen-Spannung ist eine Sondergenehmigung des Energieversorgungsunternehmens erforderlich. Und es zu bekommen ist sehr mühsam.
2. Die Sicherheitsmaßnahmen müssen verstärkt werden. Es werden mehr Schutzgeräte benötigt, ein RCD muss auf jeder Phase installiert werden.
3. Es wird nicht empfohlen, einen laufenden Generator unbeaufsichtigt zu lassen.... Es ist notwendig, die Messwerte der Instrumentierung zu überwachen.
4. Geräusche und Vibrationen wenn das Gerät läuft.

Drehstromgeneratoren unterscheiden sich nicht sehr voneinander. Sie unterscheiden sich nur in Leistung und Konstruktionsmerkmalen.

Entsprechend der Leistung des erzeugten Stroms sind dies:

• 5kW;
• 6kW;
• 10kW;
• 12kW;
• 15kW oder mehr.

Außerdem hängt die tatsächliche Leistungsabgabe von vielen Faktoren ab, wie der Qualität und Reinheit des Brennstoffs, dem Zustand der Atmosphäre (bei Kälte und hoher Luftfeuchtigkeit lässt die Leistung nach) und dergleichen.

Nach der Art des verwendeten Kraftstoffs sind Generatoren:

• Diesel;
• Benzin;
• Arbeiten mit Holz oder Erdgas.

Am weitesten verbreitet sind die ersten 2 Optionen. Dabei Diesel sind konstruktionsbedingt zuverlässiger, weil sie ohne zündanlage arbeiten. Sie sind auch sparsamer. Benzin wiederum startet unter schwierigen Bedingungen leichter.

Nach dem Funktionsprinzip sind Generatoren synchron und asynchron.

• Synchron. Ihr Vorteil ist, dass sie einer kurzzeitigen Überlastung von 5-6 mal standhalten. Dies geschieht beim Starten einiger Arten von Elektromotoren und anderen leistungsstarken Geräten, wenn die Anlaufströme deutlich über den Nennwerten liegen. Sie haben jedoch Nachteile - dies sind große Abmessungen und Gewicht sowie eine geringere Zuverlässigkeit im Vergleich zu ihren asynchronen Gegenstücken.

• Asynchron. Ihre Hauptmerkmale sind Leichtigkeit, Kompaktheit, einfaches Design und störungsfreier Betrieb. Bei Überlastung versagen sie aber sofort. Daher sollte die von ihnen erzeugte maximale Leistung deutlich höher sein als die der Verbraucher (3 - 4 mal). Darüber hinaus wird empfohlen, einen hochwertigen und teuren Überlastschutz zu installieren.

Generatoren können auch zusätzliche Funktionen haben:

• die Möglichkeit, zusätzliche Leitungen anzuschließen, um die Tragfähigkeit zu erhöhen;
• Anpassung der Eigenschaften des Ausgangsstroms (z. B. seiner Form);
• das Vorhandensein eines elektromagnetischen Relaisreglers.

Generatoren sind konstruktionsbedingt:

• Basic;
• Hilfs.

Sie unterscheiden sich nur in der Art und Weise, wie sie verbunden sind.

Das ist alles für die Klassifizierung von Generatoren. Lassen Sie uns nun über die Auswahl dieses Geräts sprechen.

Lassen Sie sich beim Kauf zunächst von den Bedingungen leiten, unter denen der Generator betrieben wird.

• Bestimmen Sie zunächst die erforderliche Leistung... Sie muss die Gesamtleistung gleichzeitig eingeschalteter Verbraucher überschreiten. Es wird empfohlen, für Notfälle einen kleinen (oder großen) Vorrat zu haben.

• Wählen Sie die Kraftstoffart. Entscheiden Sie, was Ihnen wichtiger ist - Wirtschaftlichkeit oder die Fähigkeit, unter allen Bedingungen zu laufen.

• Wenn im Netzwerk Überlastungen möglich sind, müssen Sie ein synchrones Modell kaufen. Beachten Sie jedoch, dass es eine gründlichere Wartung erfordert als asynchrone und eine kürzere Lebensdauer hat. Und Sie müssen Geld für das Schutzsystem ausgeben. Sind Überlastungen vollständig beseitigt, ist ein Asynchrongenerator die beste Wahl.

Dann prüfe die Verarbeitung.

• Drehen Sie den Rotor von Hand. Es sollte sich leicht drehen lassen. Kein Knirschen, Knacken und Ruckeln in den Lagern, sowie der Rundlauf des Rotors. Es sollte nicht in den Lagern wackeln.
• Kontakte und Klemmen müssen glänzen... Abisolierte Fäden sind nicht erlaubt. Wenn Drähte vorhanden sind, ist eine zuverlässige Isolierung erforderlich. Besonders an Fugen und Biegungen.
• Stator und Rahmen müssen rissfrei sein. Untersuchen Sie die Halterung sorgfältig.
• Überprüfen Sie den Generator in Betrieb... Die Messwerte der Messgeräte müssen stabil sein. Das Auspuffgeräusch muss gleichmäßig sein.
• Verantwortungsvolle Hersteller malen das Produkt sorgfältig und bringen das Logo gut an. Im Zweifelsfall ist es besser, einen solchen Generator abzulehnen.
• Die Solidität eines Unternehmens wird durch die Qualität der Dienstleistungen bestimmt. Stellen Sie sicher, dass Sie im Falle einer Störung einen Spezialisten finden können, um sie zu beheben.

Dann werfen Sie einen Blick auf die zusätzlichen Funktionen.

• Es ist gut, wenn die Messgeräte bereits ab Werk installiert sind.
• Es ist besser, Modelle zu kaufen, die sowohl einen manuellen Start als auch einen Starter haben.
• Überprüfen Sie die Transportfreundlichkeit. Wenn es Rollen gibt, sollten sie sich gut drehen. Wenn Griffe vorhanden sind, sollten diese bequem zu halten sein.

Und haben Sie keine Angst, Beratern Fragen zu stellen, die ihrer Meinung nach sogar lächerlich sind. Der Zeitaufwand für die Auswahl wird durch einen störungsfreien Betrieb mehr als ausgeglichen.

Die Hauptaufgabe beim Anschluss an das bestehende Stromnetz ist verhindern das "Treffen" des erzeugten Stroms und des Stroms aus dem Kraftwerk. Andernfalls sind die Folgen schlimm.

Um dieses Problem zu lösen, gibt es mehrere Methoden, den Generator an das Stromnetz anzuschließen.

Die einfachste Methode. Verbraucher werden direkt an den Generator angeschlossen. Aber es gibt gravierende Nachteile:

• völliges Fehlen von Schutzvorrichtungen;
• Sie müssen eine spezielle 4-polige Steckdose kaufen, die für hohe Ströme ausgelegt ist.

Von dieser Methode wird dringend abgeraten. Wir haben nur über ihn geschrieben, weil er existiert.

Dies ist eine bequemere Methode, da keine Änderungen am bestehenden Stromnetz erforderlich sind. Besonders bewährt hat es sich in Privathaushalten.

Befolgen Sie die nachstehenden Schritte, um eine Verbindung herzustellen.

• Schalten Sie den Eingangsschutzschalter des zentralen Stromverteilungssystems aus. Einfach gesagt, schalten Sie das Haus stromlos.
• Installieren Sie einen neuen 4-poligen Schutzschalter in der Schalttafel. Verbinden Sie seine Ausgangskontakte mit dem Heimnetzwerk.
• Schließen Sie das Generatorkabel vorsichtig an die neue Maschine an. Alle Drähte werden an die entsprechenden Klemmen angeschlossen.

Der Hauptnachteil des vorherigen Schemas ist die Möglichkeit, dass Netzspannung in den Generator gelangt. Dies kann passieren, wenn die Schalter nicht sorgfältig verwendet werden. Um dies zu verhindern, kann der Generator über einen Schalter angeschlossen werden.

Eine solche Verbindung schließt die Möglichkeit eines Kurzschlusses vollständig aus. Der Schalter hat 3 Kontakte:

• Erste - Lebensmittel für Verbraucher aus einem zentralisierten Netz;
• Dritter - Stromversorgung vom Generator;
• zentral - das Netz ist komplett spannungslos.

Verbraucher sind mit dem zentralen Kontakt verbunden.

Nach dem Schalter müssen Sicherungen, RCDs und andere Schutzeinrichtungen installiert werden.

Auf diese Weise werden die Hauptgeneratoren angeschlossen.

Der Hauptnachteil all dieser Methoden ist die manuelle Steuerung. Und manchmal ist es notwendig, dass der Generator automatisch startet (insbesondere in Notsituationen). In diesen Fällen wird ein automatisches Aktivierungssystem verwendet.

Es enthält 2 Kreuzstarter und ein Steuermodul. Bei einem Stromausfall trennen sie Verbraucher vom zentralen System und schließen an einen Generator an.

Vergessen Sie unabhängig von der Anschlussmethode nie, den Generatorrahmen zu erden. Und ganz wichtig: Schaltgeräte, Schalter und Sicherungen dürfen nicht in den Erdleiter gelegt werden. Dadurch werden Unfälle vermieden und der sichere Betrieb des Gerätes gewährleistet.

Über den zu kaufenden Generator: einphasig oder dreiphasig, siehe unten.