Автомобильный генератор. Устройство и принцип работы генератора

Помощь проекту

Вам понравился наш сайт? Вы желаете помочь проекту или же хотите отблагодарить нас? Это сделать легко! Просто оставьте ссылку на понравившуюся вам статью на любом сайте, где вы часто общаетесь. Это может быть личная страница в соц. сетях, личный блог, городской или тематический форум. Мы будем вам благодарны за ваш вклад в развитие проекта.

Если сравнить по аналогии с человеческим организмом автомобиль то двигатель внутреннего сгорания станет сердцем, ну а роль нервной системы достанется генератору вкупе с бортовой проводкой. Будет ли двигаться автомобиль без генератора? Будет, но не долго, ровно до тех пор, пока не разрядится аккумуляторная батарея. Вот именно для зарядки аккумулятора и поддержания рабочего напряжения в бортовой сети и служит автомобильный генератор.

 

Устройство генератора автомобиля

 

Строение генератора автомобиля представляет собой совокупность отдельных элементов собранных в одном корпусе.

1. Корпус генератора является одновременно и основанием для статорной обмотки. Выполнен из легко сплавных металлов (чаще дюралюминий), и имеет «окна» для лучшего охлаждения во время работы. В задней и передней частях корпуса расположены подшипники для крепления на них ротора.
2. Статорная обмотка генератора выполнена из медного провода и уложена в пазах сердечника. Сердечник выполнен в виде круга и изготавливается из металла с улучшенными магнитными характеристиками (трансформаторное железо). Поскольку генератор автомобиля является трехфазным производителем энергии, поэтому статор имеет три обмотки, соединенные между собой треугольником. В местах соединения фазных обмоток к ним подключается выпрямительный мост. Провод для изготовления фазных обмоток имеет двойную термоустойчивую изоляцию, чаще всего применяется специальный лак.
3. Ротор представляет собой электромагнит и имеет одну обмотку. Обмотка располагается на валу ротора. Сверху обмотки ротора расположен сердечник из ферро магнитного материала. Диаметр сердечника на 1,5-2 мм меньше диаметра статора. Для подачи напряжения управления с реле-регулятора на обмотки ротора, применяются медные кольца, которые располагаются на валу и соединены с обмоткой ротора посредством графитовых щеток.
4. Реле-регулятор, выполняет функцию контроля и регулировки напряжения на выходе генератора. Выполнен в виде электронной схемы и имеющий выходы к щеткам. Реле-регулятор может устанавливаться как непосредственно в корпусе генератора, в этом случае регулятор выполняется в одном корпусе со щетками. Или отдельно от генератора, тогда щетки устанавливаются на щеткодержатель.
5. Выпрямительный мост имеет шесть диодов с прямым током более 40 Ампер. Диоды располагаются на токопроводящих основаниях (плюсовом и минусовом), попарно и соединены по схеме Ларионова. Соединение по этой схеме позволяет на выходе получить постоянное напряжение из трёхфазного переменного. В народе выпрямительный мост именуется «подковой», потому, что токопроводящие основания диодов для удобного расположения в корпусе, имеют вид подковы.

 

Принцип работы автомобильного генератора

В основу работы автомобильного генератора положен принцип порождения переменного электрического напряжения в обмотках статора под воздействием постоянного магнитного поля, которое образуется вокруг сердечника ротора.

Двигатель приводит в действие ротор генератора при помощи ременной передачи. На обмотку возбуждения (ротора) подается постоянное электрическое напряжение, достаточное для образования магнитного потока. При вращении сердечника вдоль обмоток статора, в последних наводится ЭДС. Сила магнитного потока регулируется реле-регулятором, увеличением или уменьшением подаваемого напряжения на щетки, и зависит от нагрузки, снимаемой с плюсовой клеммы генератора. Напряжение на выходе генератора колеблется в пределах 13,6 в летнее время и 14,2 в зимний период (для реле-регуляторов у которых имеется встроенный контроль температуры окружающего воздуха). Такого напряжения достаточно для дозаряда аккумулятора и поддержания его в заряженном состоянии.

Бортовая сеть так же питается от клеммы генератора автомобиля и включена параллельно аккумулятору.

Share

Twitter

Поделиться

Генератор автомобиля: устройство и принцип работы

Здравствуйте, уважаемые читатели! В статье описаны устройство и работа генератора, который играет важную роль в электрической системе автомобиля. Генератор обеспечивает электроэнергией потребители, в том числе лампы, магнитолу, отопитель, электрооборудование двигателя и т. д.

Назначение работы генератора также осуществлять зарядку аккумуляторных батарей в тот момент, когда это необходимо. Система электроснабжения обеспечивает стартер необходимой электроэнергией для пуска двигателя.

Правильная работа генератора – это залог исправной работы двигателя и всех электронных и электрических систем современного автомобиля. Контроль работы генератора и его своевременное обслуживание – гарантия непрерывности этого процесса.

1 Принцип работы генератора

2 Заключение

Принцип работы генератора

Первыми автомобильными генераторами были генераторы постоянного тока. Выпрямление тока достигалось в них конструктивно с помощью определенного расположения полюсных наконечников. Полюсные наконечники вместе со щеточным узлом называют коммутатором.

Изменение направления тока обусловлено сменой направления магнитного поля. Вместе с тем, благодаря чередованию разных полюсов в коммутаторе (плюса и минуса), ток оставался постоянным и заряжал АКБ.

В современных автомобилях однофазный генератор постоянного тока не применяется. Вместо него используют генераторы переменного тока. Преимуществом последних служит высокая надежность и мощность. Раньше применяли механический регулятор напряжения, который позволял регулировать выходное напряжение, предотвращая таким образом перезарядку АКБ.

Он реагирует на изменение степени заряженности батареи и электрической нагрузки в бортовой сети и корректирует выходное напряжение. Регулятор напряжения изменяет силу тока в обмотке возбуждения (магнитный поток), что приводит к изменению выходного напряжения.

Это достигается прохождением тока возбуждения напрямую от источника или через резистор, или отключением обмотки возбуждения. Так как этот вид систем не применяется на машинах уже многие годы, не станем рассматривать его более подробно. Рассмотрим кратко процесс работы генератора, который устанавливают на современные авто.

Принцип работы генератора переменного тока

В настоящее время на автомобилях применяется трехфазный электрогенератор со встроенным выпрямителем, имеющим сеть из 6 диодов. Поскольку шкив генератора приводится во вращение от шкива коленчатого вала, магнит ротора поворачивается вокруг трехфазной обмотки неподвижного статора.

Обычно фазные обмотки соединены в звезду. Магнит ротора представляет собой электромагнит. В конструкции предусмотрена регулировка силы тока возбуждения (магнитного потока), поэтому выходное напряжение не зависит от частоты вращения ротора.

Обмотка возбуждения ротора (обмотка электромагнита) подключается к АКБ, поэтому для получения высокой выходной мощности требуется небольшой электрический ток возбуждения. Напряжение к обмотке возбуждения ротора подводится через угольные щетки, прижатые к двум медным контактным кольцам, установленным на валу.

Щетки постоянно прижаты к кольцам ротора пружинами. Большинство современных генераторов имеют встроенный регулятор напряже­ния, который автоматически подключает и отключает обмотку возбуждения к АКБ, тем самым правильно регулируя выходное напряжение.

В ходе изучения работы трехфазного генератора цепь регулятора, если она в нем есть, будет бесполезна и поэтому только усложнит суть понимания его работы. Поэтому ее можно «удалить», оставив доступ к контактам щеток. Это позволит подвести к обмотке возбуждения напряжение от источника питания.

Некоторые генераторы оснащаются шкивами, установленными на обгонной муфте, которая позволяет снизить вибрации от приводного ремня. Эти вибрации обусловлены тем, что двигатель внутреннего сгорания не имеет постоянной частоты вращения, пульсации которой связаны со сгоранием топливовоздушной смеси в цилиндрах.

Работа генератора двигателя

Работа генератора переменного тока основана на принципе явления электромагнитной индукции. Когда проводник вращается в магнитном поле, образуется электрическое напряжение, которое имеет синусоидальную форму сигнала. Оно постоянно меняет свое значение и периодически направление, как показано на верхнем графике.

Три обмотки генератора переменного тока расположены вокруг ротора под углом 120 градусов относительно друг друга. Такое расположение обеспечивает формирование трех сигналов напря­жения за один оборот ротора. Они смещены друг относительно друга на 120 градусов, как показано на правом нижнем графике.

Обмотки могут быть соединены между собой двумя способами: «звездой»/«Y» или «треугольником». Аккумулятор, как и другое электрооборудование автомобиля, потребляет постоянный ток, поэтому следует преобразовать переменный ток в постоянный.

Этот процесс называется выпрямлением и выполняется с помощью диодов. В современных генераторах на смену механическим регуляторам пришли электронные. По сигналу управления мощностной транзистор включает и выключает ток возбуждения.

В основе регулятора лежит полупроводниковый стабилитрон. Эта принципиальная схема является основной для современных регуляторов. На каждую фазу имеется по два диода: один с положительной стороны, а другой – с отрицательной.

Положительная половина сигнала проходит через положительный диод, отрицательная – через отрицательный диод. В результате ток становится пульсирующим. Кроме того, диоды не пропускают ток назад в генератор, когда его напряжение меньше напряжения аккумуляторной батареи, например при выключении двигателя.

Имеется также три дополнительных диода для выпрямления тока возбуждения, который подается в генератор после того, как он начал вырабатывать напряжение. Обычно генератор включает в себя три цепи: цепь предвозбуждения, цепь возбуждения и цепь тока зарядки.

При запуске генератор не вырабатывает ток возбуждения для создания магнитного поля, поэтому его необходимо подать. Напряжение подается от аккумуляторной батареи через контрольную лампу зарядки, которая при этом включается.

⚠ Если контрольная лампа зарядки неисправна, система зарядки АКБ работать не будет!

Как только генератор начинает вырабатывать ток, контрольная лампа зарядки выключается, а ток возбуждения поступает через внутреннюю цепь. Когда генератор начинает вырабатывать напряжение, ток возбуждения снимается со статорной обмотки, выпрямляется диодами и подается через щетки, диод D- и отрицательный диод обратно к статору.

Ток зарядки выпрямляется и подается через клемму В+ к аккумуляторной батарее и другим потребителям энергии, но только в том случае, если напряжение зарядки выше, чем напряжение аккумуляторной батареи.

Интеллектуальная зарядка АКБ

В системе с интеллектуальной зарядкой работа генератора в машине контролируется и корректируется модулем управления силовым агрегатом (PCM) через две шины связи. Через шину контроля (контакт FR) блок PCM постоянно получает информацию о нагрузке подключенных потребителей. По шине управления (контакт G) PCM корректирует работу реле-регулятора повышая или понижая выходное напряжение.

Также, при подключении мощных потребителей на холостом ходу, PCM для компенсации нагрузки на двигатель, увеличивает обороты ДВС управляя дроссельной заслонкой прежде, чем генератор приступает выдавать больший ток. Это необходимо для устранения резкого падения оборотов ХХ.

По шине FR блок управления получает сигнал о включенном/выключенном состоянии обмотки возбуждения. По этому сигналу PCM определяет нормальный выходной ток и, в соответствии с его величиной, управляет холостым ходом.

Ток начинает вырабатываться при включении транзистора в регуляторе напряжения по сигналу шины управления (контакт G) для увеличения тока в обмотке возбуждения ротора. При выключении транзистора производимая генератором энергия резко падает. Вырабатываемая мощность зависит от времени включения транзистора. При включенном транзисторе напряжение на шине FR низкое, при выключенном – высокое.

Увеличение холостого хода вследствие слишком высокой нагрузки в режиме «холостой ход» происходит с задержкой. Только после поездки и возвращения в режим холостого хода, когда автомобиль стоит, устанавливаются повышенные обороты. Иногда водители принимают этот режим за неисправность управления холостым ходом.

Как проверить работу генератора

Регулярная проверка системы зарядки имеет крайне важное значение, так как даже небольшие нарушения ее работы могут привести к выходу автомобиля из строя.

Прежде всего необходимо контролировать уровень и плотность электролита (это возможно не на всех типах аккумуляторных батарей), а также, натяжение ремня привода генератора. В некоторых случаях при неисправностях системы может потребоваться проверка напряжения.

Если есть неисправность в системе зарядки, а обычные способы проверки не дают результата, следует проверить падение напряжения и проверить узел с помощью осциллографа. Некоторые формы сигнала изображены на рисунке в качестве примера.

Далее следует проверить детали по отдельности мультиметром. Необходимо проверить отсутствие короткого замыкания, замыкания на массу или обрыва в цепи ротора / статора. Кроме того, нужно проверить все диоды выпрямительного моста.

Диоды надо проверять при отключенной статорной обмотки от диодного моста на пределе измерений мультиметра в сотни кило-ом. При одном положении подключения щупов мультиметра к контактам диода сопротивление должно составлять единицы ом, а при изменении полярности – сотни кило-ом.

Полученные мультиметром параметры измерения сопротивления каждого диода надо сравнить между собой. При значительных отличиях в данных можно выявить неисправный диод.

Как проверить работу генератора на автомобиле

Чтобы проверить работу генератора на автомобиле при работающем двигателе необходимо снять характеристики напряжения на АКБ. Напряжение при работе генератора без включения мощных потребителей на холостом ходу и рабочих оборотах (3000 об/мин.) должно составлять 14 +/- 0,2 Вольт.

⚠ Категорически запрещено отсоединять клеммы АКБ при работающем двигателе – это выведет электронные системы автомобиля из строя.

При включении мощных потребителей (вентилятор системы охлаждения, обогрев лобового/заднего стекла и т. д.) на 3000 об/мин характеристики работы генератора практически не должны изменяться.

На автомобилях с интеллектуальной системой зарядки напряжение на аккумуляторной батарее зависит от степени заряда АКБ и мощности подключенных потребителей. Работа генератора при нагрузке контролируется модулем управления силовым агрегатом, поэтому напряжение на АКБ может лежать в диапазоне от 12,5 В до 16,5 В.

Заключение

Исправная работа генератора электрического тока позволит продлить срок службы аккумулятора, избежать выхода из строя электрических и электронных компонентов авто. Проверка работы генератора и поддержание правильного уровня электролита в аккумуляторе, должны проводиться при каждом техническом обслуживании ДВС.

Один из признаков неисправности диодного моста и, как следствие, недозаряда аккумулятора – это слабое свечение контрольной лампы АКБ при работающем двигателе. В интеллектуальных системах контроля этот эффект отсутствует, а недозаряд АКБ может быть. Это еще один повод не игнорировать проверку.

Подписывайтесь на рассылку и жмите на колокольчик чтобы узнавать о выходе новых статей. Каждый новый подписчик – это оценка моей работы по донесению знаний людям. Всегда Вам исправного автомобиля и удачи на дорогах!

С уважением, Олег!

Разница между двигателем и генератором с подробным сравнением

Разница между двигателем и генератором, пожалуй, самый распространенный вопрос из темы «Электричество» в физике. В этой статье приведены основные отличия электродвигателей от генераторов. Разница между двигателями и генераторами, приведенная здесь, представлена ​​в табличной форме для лучшего понимания и ясности.

Прежде чем перейти к различиям между двигателем и генератором, важно знать, в чем они заключаются. Их функции, строение и другие сопутствующие детали. Чтобы узнать больше об электродвигателе и генераторе, перейдите по ссылкам, приведенным ниже.

• Электродвигатель
• Электрический генератор

Разница между двигателем и генератором

Сл. №	Отличительное свойство	Двигатель	Генератор
1	Определение	Электродвигатель — это машина, преобразующая электрическую энергию в механическую.	Электрический генератор — это машина, преобразующая механическую энергию в электрическую.`
2	Правило	Электродвигатель следует правилу левой руки Флеминга.	Электрический генератор подчиняется правилу правой руки Флеминга.
3	Принцип	Принцип работы двигателя основан на проводнике с током, на который действует сила, когда он находится в магнитном поле.	Принцип работы генератора основан на электромагнитной индукции.
4	Приводная сила для вала	Вал электродвигателя приводится в движение магнитной силой, возникающей между якорем и полем.	Вал электрогенератора соединен с ротором, который приводится в действие механической силой.
5	Текущее использование	В двигателе ток подается на обмотку якоря.	В генераторе ток вырабатывается в обмотке якоря.
6	Пример	Потолочные вентиляторы, автомобили и т. д. — все это примеры двигателей.	На электростанциях генераторы используются для выработки электроэнергии.

Это были основные отличия двигателя от генератора, которые можно задать на экзаменах. Студенты, стремящиеся изучать инженерные курсы, должны полностью ознакомиться с концепциями двигателей и генераторов. Ознакомьтесь со статьями, приведенными ниже, чтобы получить дополнительную информацию о генераторах и двигателях с их принципами.

Связанные статьи:

Q1

Определение электродвигателя.

Электродвигатель — это машина, преобразующая электрическую энергию в механическую.

Q2

Определение электрического генератора.

Электрический генератор — это машина, преобразующая механическую энергию в электрическую.

Q3

Какому правилу следует электродвигатель?

Электродвигатель подчиняется правилу левой руки Флеминга.

Q4

Какому правилу следует электрический генератор?

Электродвигатель подчиняется правилу правой руки Флеминга.

Q5

Какие примеры электродвигателей?

Потолочные вентиляторы, автомобили и т. д. — все это примеры двигателей.

Продолжайте посещать BYJU’S для получения дополнительных статей и информации по физике.

Как работают генераторы | Критическая мощность

Электрические генераторы — это автономные машины, которые обеспечивают электроэнергию, когда электроэнергия из местной сети недоступна. Промышленные генераторы часто используются для резервного питания объектов, предприятий или домов во время перебоев в подаче электроэнергии, но их также можно использовать в качестве основного источника питания в районах, где местная электрическая сеть недоступна или труднодоступна, например, при добыче полезных ископаемых и сельском хозяйстве или даже новые разработки и строительство.

Купить генератор можно практически для любых нужд. Некоторые электрические генераторы представляют собой небольшие портативные устройства, которые используются для кемпинга или хобби, чтобы обеспечить небольшое количество энергии для нескольких устройств. Другие представляют собой стационарные установки, которые могут питать весь дом. Промышленные генераторы еще более мощные, они способны обеспечить полную мощность производственных помещений, больниц и офисных комплексов.

Существуют дизельные генераторы, генераторы на природном газе, генераторы на пропане и генераторы на двух видах топлива. Ниже мы рассмотрим, как работают электрические генераторы и что вам нужно знать для установки и обслуживания генератора.

Как генераторы производят электричество?

Генераторы на самом деле не производят электричества. Вместо этого они преобразуют механическую или химическую энергию в электрическую энергию. Они делают это, улавливая силу движения и превращая ее в электрическую энергию, заставляя электроны из внешнего источника проходить через электрическую цепь. Генератор — это, по сути, электрический двигатель, работающий в обратном направлении.

Некоторые электрические генераторы, такие как, например, на плотине Гувера, огромны и производят огромное количество энергии, превращая мощность, создаваемую водяными турбинами, в электричество. Однако бытовые и коммерческие генераторы намного меньше по размеру и полагаются на более традиционные источники топлива, такие как дизельное топливо, газ и пропан, для создания механической энергии, которая затем может быть включена в цепь и индуцировать электрический ток.

Как только электрический ток установлен, он направляется по медным проводам для питания внешних машин, устройств или целых электрических систем.

Современные генераторы можно отнести к принципу электромагнитной индукции Майкла Фарадея. Фарадей обнаружил, что когда проводник движется в магнитном поле, могут создаваться электрические заряды, которые направляются для создания потока тока. По сути, электрический генератор — это не что иное, как электромагнит — движущаяся проволока рядом с магнитом, чтобы направить поток электричества. Это похоже на то, как насос проталкивает воду через трубу.

Генератор состоит из девяти частей, и все они играют роль в подаче электроэнергии туда, где она больше всего нужна.

Детали генератора:

1. Двигатель. Двигатель подает энергию на генератор. Мощность двигателя определяет, сколько электроэнергии может обеспечить генератор.

1. Генератор . Здесь происходит преобразование механической энергии в электрическую. Генератор переменного тока, также называемый «генератором», содержит как движущиеся, так и неподвижные части, которые работают вместе для создания электромагнитного поля и движения электронов, вырабатывающих электричество.

1. Топливная система . Топливная система позволяет генератору производить необходимую энергию. Система включает в себя топливный бак, топливный насос, трубу, соединяющую бак с двигателем, и возвратную трубу. Топливный фильтр удаляет мусор до того, как он попадет в двигатель, а форсунка нагнетает топливо в камеру сгорания.

1. Регулятор напряжения . Этот компонент помогает контролировать напряжение производимого электричества. Это также помогает преобразовать электричество из переменного тока в постоянный, если это необходимо.

1. Системы охлаждения и выпуска . Генераторы производят много тепла. Система охлаждения гарантирует, что машина не перегревается. Выхлопная система направляет и удаляет пары, образующиеся во время работы.

1. Система смазки . Внутри генератора много мелких движущихся частей. Очень важно правильно смазывать их моторным маслом, чтобы обеспечить плавную работу и защитить их от чрезмерного износа. Уровни смазки следует проверять регулярно, каждые 8 ​​часов работы.

1. Зарядное устройство . Батареи используются для запуска генератора. Зарядное устройство аккумулятора — это полностью автоматический компонент, который обеспечивает готовность аккумулятора к работе, когда это необходимо, путем подачи на него постоянного низкого уровня напряжения.

1. Панель управления . Панель управления управляет всеми аспектами работы генератора, от запуска и рабочей скорости до выходных сигналов. Современные устройства даже способны определять падение или пропадание напряжения и могут автоматически запускать или выключать генератор.
2. Основная сборка/рама . Это корпус генератора. Это та часть, которую мы видим; структура, которая держит все это на месте.

Какое топливо нужно для электрических генераторов?

Современные электрические генераторы доступны с различными вариантами заправки. Дизельные генераторы являются самыми популярными промышленными генераторами на рынке. Бытовые генераторы чаще включают: генераторы природного газа или генераторы пропана, в то время как портативные генераторы меньшего размера обычно работают на бензине, дизельном топливе или пропане. Некоторые генераторы могут работать на двух видах топлива — как на бензине, так и на дизельном топливе.

Топливные баки генератора

Топливная система обеспечивает генератор необходимым сырьем для выработки электроэнергии, инициируя процесс внутреннего сгорания. Без топлива не может происходить горение, и генератор не может преобразовать созданную механическую энергию в электрическую. Топливо для генератора должно храниться на месте, чтобы при необходимости генератор можно было немедленно запустить в работу.

В зависимости от типа генератора и его применения топливные баки могут быть установлены на раме генератора или могут быть внешними баками, расположенными далеко от самого генератора. Как правило, чем больше генератор и чем дольше он должен работать, тем больше топливный бак. Генераторное топливо хранится в резервуарах различной емкости, в зависимости от предполагаемого использования генератора и требуемой мощности. Резервуары могут располагаться над землей, под землей или на подбазе. Подбазовые баки предназначены для хранения менее 1000 галлонов топлива и расположены над землей, но ниже основания генераторной установки.

Надземные и подземные резервуары для хранения топлива для генераторов являются лучшим выбором для нужд большой емкости. Подземные резервуары для хранения более дороги в установке, но они, как правило, служат дольше, поскольку защищены от непогоды. У обоих типов резервуаров для хранения топлива есть свои плюсы и минусы, но вы не будете одиноки в принятии решения. Топливные баки генераторов и топливные системы генераторов должны соответствовать нескольким требованиям правил и разрешений, прежде чем их можно будет установить, независимо от того, предназначена ли установка для бытового или коммерческого использования.

Основными нормами, регулирующими топливные баки генераторов в Соединенных Штатах, являются нормы и стандарты Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA), особенно разделы NFPA 30 и NFPA 37. Таким образом, все запросы на топливный бак генератора должны быть представлены в штат Начальнику пожарной охраны на утверждение.

Чтобы определить минимальную емкость топливного бака, необходимо подумать о том, как вы собираетесь использовать генератор. Для коротких или нечастых отключений электроэнергии может быть приемлемым резервный генератор с меньшим резервуаром для хранения, однако вам нужно будет заправлять резервуар чаще, чем вам придется заправлять большие резервуары. Резервуары большего размера могут потребоваться, если вы планируете питать большой коммерческий объект с помощью основного генератора или если вы подвержены длительным и частым перебоям в подаче электроэнергии.

Ваш поставщик генератора может помочь вам определить оптимальный размер топливного бака, чтобы обеспечить достаточное количество топлива, когда оно вам понадобится. Еще одна вещь, о которой следует помнить как при покупке генератора, так и при выборе резервуара для хранения топлива для генератора, — это стоимость и доступность топлива в вашем регионе. Перед покупкой генератора рекомендуется поговорить с местными поставщиками топлива, чтобы лучше понять стоимость и логистику, связанные с получением топлива для генератора.

Выхлопные системы генераторов и средства контроля выбросов

Поскольку машины работают на ископаемом топливе и работают непрерывно, даже если это время работы непостоянно, генераторы должны быть оснащены компонентами для их охлаждения и фильтрации выбросов. Генераторные системы охлаждения и вентиляции уменьшают и отводят тепло различными способами:

• Вода. Вода может использоваться для охлаждения компонентов генератора. Этот тип системы охлаждения обычно ограничивается конкретными ситуациями или очень большими агрегатами мощностью 2250 кВт и выше.

• Водород. Водород является очень эффективным хладагентом, который используется для поглощения тепла, выделяемого работающим генератором. Тепло передается в теплообменник и вторичный контур охлаждения, часто расположенные в больших градирнях на месте.

• Радиаторы и вентиляторы. Генераторы меньшего размера охлаждаются с помощью комбинации стандартного радиатора и вентилятора.

Выхлопные газы генераторов аналогичны выхлопным газам других газовых или дизельных двигателей. Они включают в себя токсичные химические вещества, такие как углекислый газ, которые должны быть отфильтрованы и удалены из выбросов. Выхлопная система генератора справляется с этой задачей.

Выхлопные трубы подсоединены к двигателю и направляют выхлопные газы вверх, наружу и в сторону от генератора и объекта. Труба выходит за пределы здания, в котором находится генератор, и должна заканчиваться вдали от дверей, окон и других мест забора воздуха.

Помимо выхлопных систем, некоторые генераторы подлежат федеральному контролю за выбросами. Контролируемые выбросы генератора: оксид азота (NOx), углеводороды, окись углерода (CO) и твердые частицы.

Как правило, на аварийные генераторы и генераторы, работающие менее 100 часов в год, не распространяются федеральные требования по выбросам генераторов, однако на постоянно установленные основные и резервные генераторы распространяются федеральные требования по выбросам в соответствии с тремя правилами EPA:

• Национальный стандарт выбросов опасных загрязнителей воздуха (NESHAP) – для поршневых двигателей внутреннего сгорания (RICE). 40 Свод федеральных правил, часть 63, подраздел ZZZZ. Также известен как правило RICE.

• Стандарты характеристик нового источника (NSPS) – стандарты характеристик стационарных двигателей с искровым зажиганием . 40 CFR, часть 60, подраздел JJJJ. Также известен как правило искрового зажигания NSPS.

• Стандарты характеристик стационарных двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия . 40 CFR, часть 60, подраздел IIII. Также известен как правило сжатия Ignition NSPS.

Хорошей новостью является то, что многие новые генераторные установки уже соответствуют стандартам по выбросам генераторов благодаря производственным усовершенствованиям. Старые генераторные установки могут быть унаследованы, что освобождает их от федеральных правил и подчиняется только государственным и местным стандартам выбросов. Требования к контролю выбросов различаются в зависимости от производителя, размера генератора и даты производства, поэтому лучший способ определить ваши требования к выбросам — это поговорить с вашим дилером или производителем генератора.

Для более подробного ознакомления с нормами выбросов см. информационный документ Cummins «Влияние норм выбросов Уровня 4 на электроэнергетику».

Панель управления генератором и автоматический ввод резерва (АВР)

Одним из наиболее важных компонентов современных генераторов является панель управления генератором. Панель управления — это мозг генератора, а также пользовательский интерфейс генератора; точка, в которой вы будете получать доступ и управлять работой генератора.

Многие панели управления оснащены автоматическим переключателем ввода резерва (АВР), который постоянно контролирует поступающую мощность. Когда уровень мощности падает или полностью отключается, АВР подает на панель управления сигнал о запуске генератора. Аналогичным образом, когда поступающее питание восстанавливается, АВР подает на панель управления сигнал об отключении генератора и повторном подключении к электросети.

В дополнение к круглосуточному мониторингу, панель управления генератором предоставляет обширную информацию для руководителей объектов:

• Датчики двигателя предоставляют важную информацию об уровнях масла и жидкостей, напряжении аккумуляторной батареи, частоте вращения двигателя и наработанных часах. Во многих генераторных установках панель даже автоматически выключает двигатель при обнаружении проблемы с уровнем жидкости или другими аспектами работы генератора.

• Датчики генератора предоставляют ценную информацию о выходном токе, напряжении и рабочей частоте.

Какое обслуживание требуется генератору?

Генераторы являются двигателями и требуют планового технического обслуживания для обеспечения правильной работы. Поскольку многие генераторы используются для обеспечения резервного питания в случае возникновения чрезвычайных ситуаций, для операторов крайне важно проводить регулярные проверки и проверки своих генераторных установок, чтобы гарантировать, что машина будет работать так, как это необходимо, когда это необходимо.

Наилучший план технического обслуживания генератора – тот, который рекомендован производителем, но, как минимум, все планы технического обслуживания генератора должны включать регулярное и плановое:

• Проверка и удаление изношенных деталей.
• Проверка уровней жидкостей, включая охлаждающую жидкость и топливо.
• Осмотр и очистка аккумулятора.
• Проведение проверки блока нагрузки на генератор и автоматический ввод резерва.
• Проверка панели управления на точность показаний и индикаторов.
• Замена воздушного и топливного фильтров.
• Проверка системы охлаждения.
• Смазка деталей по необходимости.

Обязательно ведите журнал технического обслуживания для ведения учета. Включите все показания, уровни жидкости и т. д., а также дату и показания счетчика моточасов генератора. Эти записи можно сравнивать с будущими записями и использовать для обнаружения отклонений или изменений в работе, которые могут указать вам на скрытые проблемы, которые могут стать серьезными проблемами, если их не проверить.

При правильном обслуживании генераторы могут работать десятилетиями. Эти простые небольшие вложения со временем окупятся за счет экономии на дорогостоящем ремонте или даже полной замене генераторной установки. Если техническое обслуживание генератора не является чем-то, чем вы можете управлять своими силами, многие дилеры генераторов предлагают контракты на техническое обслуживание или могут порекомендовать квалифицированных специалистов по техническому обслуживанию, которые помогут вам поддерживать ваш генератор в отличной форме год за годом, год за годом. Время и деньги потрачены не зря, если они могут поддерживать ваш бизнес в рабочем состоянии, когда отключается электричество.

Как определить размер генератора?

Самая важная часть установки резервного или основного генератора — правильно подобрать размер. Негабаритные генераторы не смогут предоставить вам всю необходимую мощность, и вам придется выбирать, какие электрические компоненты будут получать питание от генератора, а какие нет. Хуже того, работа малогабаритной машины может привести к перегрузке устройства, что приведет к отключению генератора в середине работы, может привести к преждевременному отказу генератора и, возможно, к повреждению подключенных к нему устройств.

Некоторые считают допустимой установку резервного генератора меньшего размера, чем необходимо, поскольку он не будет работать все время, но это ошибочная логика, поскольку, когда требуется резервный генератор, он должен питать все предприятие. Другими словами, вам по-прежнему требуется, чтобы генератор обеспечивал определенное количество энергии, независимо от того, работает ли генератор постоянно или только в аварийном режиме.

Как правило, лучше купить генератор большего размера, чем маленький, но и у генераторов больших размеров есть свои недостатки. Установка генератора, который обеспечивает гораздо большую мощность, чем вам нужно, является пустой тратой ресурсов. Вы перерасходуете на саму генераторную установку, потратите на топливо и другие расходные материалы больше, чем вам нужно, а также рискуете повредить подключенные к генератору устройства.

Мощность генераторов варьируется от 5 кВт до 50 кВт для жилых помещений и от 50 кВт до более 3 МВт для коммерческих и промышленных рынков, что дает покупателям широкий выбор, но также вызывает множество вопросов относительно того, какой генератор подходит для них. Правильный выбор размера генератора включает в себя несколько факторов и соображений. Лучший способ убедиться, что вы правильно определили размер генератора, — это проконсультироваться с сертифицированным электриком. Электрик может определить ваши точные потребности в электроэнергии, мощность вашей электрической системы и любые необходимые обновления, а также то, как лучше всего установить генератор.

Тем не менее, вы можете сами составить представление о своих потребностях в электроэнергии:

• Составив список всего, что должно питаться от генератора .

• Отметив пусковую и рабочую мощность каждого из этих элементов . Вы можете найти эту информацию на идентификационной табличке устройства или в руководстве пользователя.

• Расчет общей потребляемой мощности в кВА или кВт . Некоторые устройства обеспечивают требования к мощности в амперах. Вам нужно будет преобразовать ампер в кВт или кВА, чтобы определить требования к мощности. Используйте этот калькулятор мощности для расчета конверсий.

Когда у вас будет полная мощность, необходимая для объекта, вы можете купить генератор, который лучше всего соответствует вашим потребностям. Подержанные и излишки генераторов — отличный способ сэкономить деньги и при этом получить качественную машину. Поскольку генераторы настолько прочны и долговечны, даже бывшие в употреблении генераторы в хорошем состоянии имеют большой срок службы. Поставщики генераторов с хорошей репутацией проверят устройство на наличие проблем и изучат журнал технического обслуживания и, возможно, даже произведут необходимый ремонт, прежде чем выставить генератор на продажу. Пока у вас есть запись о техническом обслуживании и вы знаете историю генератора, нет причин уклоняться от бывших в употреблении генераторов. Избыточные генераторы предлагают аналогичные преимущества, но без таковых или с очень небольшим количеством часов работы машины.

Где я могу купить генератор?

В США есть множество поставщиков генераторов, от магазинов товаров для дома до самих производителей генераторов. Если вы планируете купить генератор в качестве бизнес-актива и способа держать свои двери открытыми во время чрезвычайной ситуации, не торопитесь и работайте с дилером, брокером или поставщиком, имеющим многолетний опыт. Найдите продавца, который ответит на ваши вопросы, оценит вашу ситуацию и подскажет, какое решение о покупке лучше всего подходит для ваших конкретных потребностей.