Les gens utilisent l'énergie du courant électrique dans presque tous les domaines de leurs activités. Maintenant, il n'est pas facile d'imaginer la vie sans électricité, qui est convertie à partir d'énergie mécanique à l'aide d'un équipement spécial. Examinons plus en détail comment ce processus se déroule et comment les générateurs modernes sont disposés.
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Transformer l'énergie mécanique en énergie électrique
Tout générateur fonctionne sur le principe de l'induction magnétique. L'alternateur le plus simple peut être considéré comme une bobine qui tourne dans un champ magnétique. Il existe également une variante dans laquelle la bobine reste fixe, mais le champ magnétique ne fait que la traverser. C'est lors de ce mouvement qu'un courant alternatif est généré.Selon ce principe, un grand nombre de générateurs à travers le monde fonctionnent, combinés dans un système d'alimentation électrique.
Le dispositif et la conception de l'alternateur
Un groupe électrogène standard comprend les composants suivants :
- Châssis auquel est fixé un stator à pôles électromagnétiques. Il est en métal et doit remplir la fonction de protection de tous les éléments du mécanisme.
- Le stator auquel l'enroulement est attaché. Il est fabriqué en acier ferromagnétique.
- Un rotor est un élément mobile, sur le noyau duquel se trouve un enroulement qui forme un courant électrique.
- Une unité de commutation qui détourne l'électricité du rotor. C'est un système d'anneaux conducteurs mobiles.
Selon le but, le générateur a certaines caractéristiques de conception, mais il y a deux composants que tout appareil qui convertit l'énergie mécanique en électricité possède :
- Le rotor est une pièce mobile en fer d'une seule pièce;
- Le stator est un élément fixe constitué de tôles de fer. À l'intérieur, il y a des rainures à l'intérieur desquelles se trouve l'enroulement du fil.
Pour obtenir une plus grande induction magnétique, il doit y avoir une petite distance entre ces éléments. Selon leur conception, les générateurs sont :
- Avec armature mobile et champ magnétique statique.
- Avec armature fixe et champ magnétique tournant.
À l'heure actuelle, les équipements à champs magnétiques rotatifs sont plus courants, car. il est beaucoup plus pratique de retirer le courant électrique du stator que du rotor. Le dispositif générateur présente de nombreuses similitudes avec la conception du moteur électrique.
Circuit d'alternateur
Le principe de fonctionnement du générateur électrique: au moment où la moitié de l'enroulement est sur l'un des pôles et l'autre à l'opposé, le courant se déplace dans le circuit de la valeur minimale à la valeur maximale et inversement.
Classification et types de générateurs
Tous les générateurs électriques peuvent être distribués en fonction du critère de travail et du type de combustible à partir duquel l'électricité est générée. Tous les générateurs sont divisés en monophasé (tension de sortie 220 Volts, fréquence 50 Hz) et triphasé (380 Volts avec une fréquence de 50 Hz), ainsi que le principe de fonctionnement et le type de combustible qui est converti en électricité . Même les générateurs peuvent être utilisés dans différents domaines, ce qui détermine leurs caractéristiques techniques.
Selon le principe du travail
Alternateurs asynchrones et synchrones séparés.
Asynchrone
Les générateurs asynchrones n'ont pas de relation exacte CEM sur la vitesse du rotor, mais le terme "glissement S" fonctionne ici. Il définit cette différence. La valeur de glissement est calculée, il y a donc encore une certaine influence des éléments générateurs dans le processus électromécanique du moteur à induction.
Synchrone
Un tel générateur dépend physiquement du mouvement de rotation du rotor par rapport à la fréquence d'électricité générée. Dans un tel dispositif, le rotor est un électroaimant composé de noyaux, de bobinages et de pôles. Le stator sont des bobines connectées selon le principe d'une étoile et ayant un point commun - zéro. C'est en eux que l'électricité est générée.
Le rotor est mis en mouvement par une force étrangère d'éléments mobiles (turbines) qui se déplacent de manière synchrone. L'excitation d'un tel alternateur peut être à la fois avec et sans contact.
Par type de carburant moteur
L'éloignement du secteur avec l'avènement des groupes électrogènes ne devient plus un obstacle à l'utilisation des appareils électriques.
générateur de gaz
Le gaz est utilisé comme combustible, lors de la combustion duquel de l'énergie mécanique est générée, qui est ensuite remplacée par du courant électrique. Avantages de l'utilisation d'un générateur de gaz :
- Sécurité pour l'environnement, car le gaz lors de la combustion n'émet pas d'éléments nocifs, de suie et de produits de décomposition toxiques;
- Économiquement, il est très rentable de brûler du gaz bon marché. Comparé à l'essence, cela coûtera beaucoup moins cher;
- L'alimentation en carburant s'effectue automatiquement. L'essence et le carburant diesel doivent être ajoutés au besoin, et le générateur de gaz est généralement connecté au système d'alimentation en gaz;
- Grâce à l'automatisation, l'appareil entre en action indépendamment, mais pour cela, il doit être situé dans une pièce chaude.
Générateur diesel
Cette catégorie se compose principalement d'unités monophasées d'une puissance de 5 kW. 220 Volts et une fréquence de 50 Hz sont standard pour les appareils électroménagers, de sorte que la machine diesel supporte bien une charge standard. Comme vous pouvez le deviner, le carburant diesel est nécessaire pour son fonctionnement. Pourquoi choisir un générateur diesel ?
- Bon marché relatif du carburant ;
- Automatisation qui vous permet de démarrer automatiquement le générateur lorsque l'alimentation électrique est interrompue;
- Haut niveau de sécurité incendie;
- Pendant une longue période, une unité diesel est capable de fonctionner sans pannes;
- Durabilité impressionnante - certains modèles peuvent fonctionner pendant un total de 4 ans de fonctionnement continu.
Groupe électrogène à essence
De tels appareils sont très demandés en tant qu'équipements ménagers. Malgré le fait que l'essence coûte plus cher que l'essence et le diesel, ces générateurs présentent de nombreux atouts:
- Petites dimensions avec une puissance élevée ;
- Facile à utiliser : la plupart des modèles peuvent être démarrés manuellement et les générateurs plus gros sont équipés d'un démarreur. La tension est régulée sous une certaine charge à l'aide d'une vis spéciale;
- En cas de surcharge du générateur, la protection s'active automatiquement ;
- Facile à entretenir et à réparer;
- Ne faites pas beaucoup de bruit pendant le fonctionnement ;
- Il peut être utilisé aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur, mais doit être protégé de l'humidité.
Applications principales
Selon l'endroit où le générateur est utilisé, ses caractéristiques techniques sont déterminées. Principalement, le rapport du générateur à une certaine catégorie dans le domaine d'application détermine sa puissance. Les types d'équipements suivants sont divisés par domaines d'activité :
- Ménage. Ils ont une puissance de 0,7 à 25 kW. En règle générale, cette catégorie comprend les générateurs à essence et diesel. Ils sont utilisés pour alimenter les appareils électroménagers et les équipements de faible puissance, très souvent sur les chantiers. Convient comme source d'électricité portable lors d'une sortie à la campagne ;
- Professionnelle. Ils peuvent être utilisés comme source permanente d'électricité dans les institutions municipales et les petites entreprises manufacturières. Sa puissance ne dépasse pas 100 kW ;
- Industriel.Ils peuvent être utilisés dans les grandes usines et usines où des équipements de grande puissance sont nécessaires. De tels appareils ont une puissance supérieure à 100 kW, ont des dimensions considérables et sont difficiles à entretenir pour une personne non préparée.
