Источники электроэнергии, в которых преобразуется механическая энергия в электрическую, называют генераторами постоянного тока. В начале развития электрификации, такие агрегаты являлись единственными, но постепенно были заменены на более совершенные и надежные с переменным типом выработки энергии. Многие отрасли из-за требований производства оставили работу своих механизмов на постоянном токе, для чего создавались новые разработки для генерации электромагнитных волн.
Конструктивные особенности генераторов
В переводе с латинского «генерация» означает «рождение». Инженеры энергетики используют такое название для обозначения принципа образования электроэнергии.
Энергия — это движение материи, когда она переходит из одной формы в другую:
- Химическую.
- Световую.
- Тепловую.
Устройства стали называть генераторами, где преобразуется кинетическая энергия вращения в электричество. Такие приспособления могут вырабатывать как постоянный, так и переменный ток. В основу работы генераторов взяли электромагнитную индукцию, которая подает электродвижущую силу на однородное магнитное поле, где находится прямоугольный контур или проволочная рамка. Когда она вращается, её стороны проходят возле магнитных полюсов. При этом токи меняют направления, так как около южного или северного полюса вынуждены занять его позицию.
Для выработки постоянного тока создают специальную рамку, чтобы она держала направление с неизменной величиной напряжения. В генераторе постоянного тока к основным элементам относят:
- Внешнюю силовую раму с магнитными полюсами.
- Статор с вращающимся ротором.
- Щетки в коммутационном узле.
Якоря генераторов приводят в движения двигатели. Подобные устройства нашли применение в металлургии, используют их на различных видах транспорта.
Положительные свойства
К достоинствам генераторов, которые предоставляют энергию двигателям постоянного тока для различных технических установок, принадлежат:
- Небольшие размеры и вес устройств по сравнению с выходной мощностью.
- Отсутствует фазовая погрешность.
- Не нужно для постоянных магнитов устанавливать дополнительный энергетический источник.
- Простой состав элементов и управление.
- Нет гистерезисных потерь.
- Не создаются вихревые потоки.
- Можно работать в сложных условиях.
- Легко найти в продаже.
- Не нужно переделывать.
- Эффективная производительность.
- Крепкий корпус с надежной сборкой, если приобретен у хорошего производителя.
Работа двигателя в любом механизме в основном зависит от правильной подборки генератора. Так дизельные агрегаты позволили применять их на объектах:
- Торговых.
- Больничных.
- Офисных.
Где техника бесперебойно функционирует в экстремальных климатических зонах:
- С повышенной производительностью.
- Экономичным потреблением горючего.
- При интенсивной эксплуатации.
Такие установки служат вспомогательным или постоянным источником энергии, чтобы:
- Служить зарядным устройством в электротранспорте.
- Обеспечивать электричеством телевизионную систему.
- Военную промышленность на полигоне.
Генераторы, собранные на заводах не нужно дополнительно настраивать на работу.
Недостатки установок
Все минусы механизмов постоянного тока зависят от сферы их применения. Так автомобильные генераторы наделены рядом недостатков:
- Малой эффективностью.
- Недостаточной мощностью.
- Несовершенной схемой подключения.
- Необходимостью постоянного контроля.
- Частым техническим обслуживанием.
- Небольшим сроком эксплуатации.
Раньше на железнодорожном транспорте использовали только тяговые генераторы постоянного тока. Сейчас их стали менять на синхронные трехфазные устройства, где выпрямление переменного тока происходит на полупроводниковых установках.
Минусы дизельных электростанций поглотили плюсы, оставив:
- Высокую цену, но бензиновые модели стоят меньше.
- Большие габариты.
Когда такие установки приобретаются для постоянного использования, происходит быстрая окупаемость устройств мобильным электроснабжением.
Какой можно сделать вывод
Каждое техническое оборудование полезно для своего времени и места. Ни у кого не вызовет сомнений, как помогают в больницах генераторы постоянного тока. Если выключают электроэнергию во время операции, сразу вступает в действие мобильная установка. Оказывают незаменимую помощь электростанции в местах, которые подверглись разрушению от военных действий. Генератором предоставляется питание для многих приборов полезных человеку.
Использовать их может:
- Завод.
- Фабрика.
- Строительный объект.
- Электростанция.
- Морские и речные суда.
- Локомотивы.
Работают такие аппараты на бензине или солярке. Бензиновый или дизельный агрегат вырабатывает электричество, которое хорошо использовать в отдаленных районах, где постоянные перебои со светом. В сельской местности генераторы помогают не только освещать, но и отапливать:
- Бытовые помещения.
- Хозяйственные постройки.
- Теплицы.
Следует учесть обратимость электрических машин, они могут работать в 2 режимах, быть:
- Генератором – преобразовывать механическую энергию в электричество.
- Электродвигателем, где источник питания передает механическую силу.
Каждый руководитель выбирает наиболее выгодное для его производства оборудование. В быту хозяин определяет, какой мощности понадобится для его подворья генератор. Причиной такого приобретения может служить отсутствие стационарного электроснабжения региона, а также компактность техники по размерам, высокая надежность несложных схем, увеличивающих сроки эксплуатации.