Darüber hinaus gibt es Generatoren, die in Betrieb sind. Strukturell unterscheiden sie sich nicht von Benzinern., mit Ausnahme des Antriebssystems: Anstelle eines Vergasers sind sie mit einem Reduzierstück zur Regulierung des Gasdrucks und einer kalibrierten Düse ausgestattet, die den Ansaugkrümmer mit Gas versorgt. Darüber hinaus können solche Generatoren nicht nur einen Zylinder mit verwenden Flüssiggas, aber auch das Gasnetz – in diesem Fall werden die Kraftstoffkosten minimal. Der Nachteil solcher Generatoren ist die geringe Mobilität ( Gasflasche(größer und schwerer als ein Benzintank, der zudem direkt vor Ort betankt werden kann) sowie eine erhöhte Brandgefahr, insbesondere bei unsachgemäßer Verwendung. Allerdings als Quelle Notstromversorgung in einem Haus, das an eine Gasleitung angeschlossen ist, dies gute Option: Es besteht kein Grund zur Sorge um die Aufrechterhaltung des Kraftstoffstands und der Kraftstoffqualität im Benzintank, und die Lebensdauer des Motors ist bei Benzinbetrieb länger als bei Benzinbetrieb.

Iwanow Sergej Alexandrowitsch 546

Ein Generator ist ein Gerät, das eine Energieart in eine andere umwandelt. Somit erzeugt der Spannungsgenerator elektrische Energie während der mechanischen Drehung der Rotorwelle.

Um Elektrogeräte ohne ständige Stromquelle mit Strom zu versorgen, werden tragbare Kraftwerke, sogenannte Dieselgeneratoren oder Benzingeneratoren, eingesetzt. Sie unterscheiden sich in Leistung und erzeugter Spannung – es gibt Einphasen-, Dreiphasen- und Schweißgeneratoren. Einphasige Geräte erzeugen 220 V, dreiphasige 380 V und Schweißgeräte erzeugen Strom zum Schweißen mit Elektroden.

Generatorschaltung

Tragbarer Generator, Gerät und Funktionsprinzip.

Ein tragbarer elektrischer Generator verfügt über einen Verbrennungsmotor, einen Generator und Hilfsgeräte. Der Motor kann je nach Gerätemodell ein Benzin- oder Dieselmotor sein. Falls Benzingenerator Als Kraftstoff wird Benzin verwendet. Gelangt es aus dem Gastank in das Dosiergerät und vermischt sich mit Luft, entsteht ein brennbares Gemisch. Über ein Ventil wird es dem Arbeitszylinder zugeführt. Es enthält den Kolben, die Zündkerze, den Einlass und Auslassventile. Befindet sich der Kolben am oberen Punkt, zündet die Zündkerze das brennbare Gemisch und drückt den Kolben nach unten. Der Kolben ist mit verbunden Kurbelwelle Mithilfe einer Pleuelstange und Bewegung dreht der Kolben die Kurbelwelle. Die Kurbelwelle des Motors ist mit der Generatorwelle verbunden.

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Ein Generator besteht aus einem Rotor und einem Stator. Der Stator befindet sich im Gehäuse. Im Inneren des Gehäuses befinden sich kreisförmig angeordnete Magnetkerne, auf die die Erregerwicklung gewickelt ist. Der Rotor sitzt auf der Motorwelle. Es besteht aus einem Metallsockel und Wicklungen, deren Enden mit Schleifringen verbunden sind. Wenn sich die Welle dreht, entsteht in den Statorwicklungen ein Magnetfeld, das auf die Rotorwicklungen einwirkt und in diesen einen elektrischen Impuls erzeugt. Die Übertragung erfolgt über eine Bürstenanordnung mit Schleifringen zum Ausgang des Generators. Bei hohen Drehzahlen bilden sich diese Impulse Wechselstrom.

Die vom Generator erzeugte Energie hat eine springende Spannung und Frequenz. Damit das Gerät die erforderliche Spannung erzeugen kann, werden Stabilisierungsgeräte eingesetzt. Sie empfangen die vom Generator erzeugte Spannung und bringen seine Parameter auf die erforderlichen Werte. Der Stabilisator stabilisiert den Spannungswert innerhalb der Nennspannung und liefert ihn an Stromversorgungsgeräte. Dieses Detail beeinflusst die Eigenschaften des Geräts.

Generatorauswahl

Es gibt Geräte mit unterschiedlichen Fähigkeiten auf dem Markt. Wir werden den Unterschied in Leistung und Spannung nicht beschreiben. Jeder weiß, für welche Leistung und welche Spannung er ein Kraftwerk benötigt. Schauen wir uns die Funktionsmerkmale an.

Die einfachsten Modelle verfügen über einen manuellen Start; die Qualität der Stabilisierung hängt oft vom Preis ab. Beispielsweise zeichnen sich HUTER- oder FUBAG-Geräte nicht durch ihre konstruktive Komplexität aus, haben sich aber als zuverlässig erwiesen. Kosten ab 4.000 je nach Leistung.

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Es gibt zwei Arten von Modellen mit Autostart. Im ersten Fall wird das Gerät über eine Taste am Bedienfeld oder Bedienfeld gestartet. Im Gegensatz zum manuellen Start wird das Design durch eine Batterie, einen Starter und eine Steuereinheit ergänzt. Das Startprinzip ist wie bei einem Auto: Wenn Sie den Schlüssel drehen oder einen Knopf drücken, beginnt der Anlasser, den Motor zu drehen, und er startet. Der zweite Gerätetyp verfügt über einen Block automatisches Einschalten Reserve (AVR) – Der Start erfolgt, wenn ein Ereignis eintritt. Beispielsweise wird ein Kraftwerk an das Stromnetz angeschlossen; wenn die Spannung ausfällt, startet es und beginnt mit der Energieproduktion. Bewährt haben sich DAISHIN- oder HITACHI-Produkte. Die Preise beginnen je nach Leistung und Spannung bei 8.000.

Wechselrichtergeräte zeichnen sich durch ihre geringe Größe und Spannungsqualität aus. Das Funktionsprinzip ist das gleiche wie bei unterbrechungsfreien Stromversorgungen, lediglich anstelle des Stromnetzes wird ein Generator verwendet. Es erzeugt Spannung, die zum Gleichrichter geht. Der Gleichrichter lädt die Batterie. Die Batterie ist an einen Wechselrichter angeschlossen, der Gleichspannung in Wechselspannung umwandelt. Eine Besonderheit ist die Abhängigkeit des Kraftstoffverbrauchs von der Funktionsweise des Generators – die Motordrehzahl hängt von der Last ab, ohne Last läuft der Motor Leerlaufdrehzahl. Ein weiteres Merkmal ist die Unfähigkeit, Überlastungen standzuhalten – für Pumpen und Lüfter ist es besser, ein Gerät mit vierfacher Gangreserve zu wählen. HONDA-Produkte genießen einen guten Ruf. Die Preise beginnen bei 15.000 Rubel.

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Die Reparatur eines Gasgenerators beginnt mit der Ermittlung der Störungsursache und deren Beseitigung. Die Hauptursache für Ausfälle beim Betrieb von Benzingeneratoren ist der Ausfall des Benzinmotors oder des Elektrogenerators. Zur Durchführung Reparaturarbeiten

Sie sollten den Aufbau und die Funktionsweise der Geräte selbstständig studieren.

Für die Stromversorgung des Netzwerks oder verschiedener Geräte werden Benzingeneratoren benötigt.

Das Gerät eines tragbaren Benzingenerators

Ein tragbarer Gasgenerator ist ein unverzichtbares Gerät zur Stromerzeugung unter Bedingungen, in denen kein Anschluss an zentrale Stromversorgungsleitungen möglich ist. Die Industrie bietet Verbrauchern eine Auswahl an Benzin- und Dieselgeneratoren. Als Kraftstoff wird in Benzinanlagen normales Motorenbenzin verwendet. Benzingeneratoren sind klein, was ihr Vorteil ist, wenn das Gerät transportiert werden muss.

Ein Benzingenerator ist eine Anlage zur Erzeugung von Wechselstrom. Die Stromerzeugung erfolgt durch synchrone Rotation der Anlagenelemente. Je nach Bauart und Einsatzzweck des Gerätes kann der erzeugte Strom einphasig oder dreiphasig sein. Je nach Zweck der Anlage können sie sich nicht nur in den Parametern des elektrischen Stroms, sondern auch in der Leistung der Anlage selbst unterscheiden. Geräte, die einphasigen Strom mit einer Spannung von 220 V erzeugen, sind für die Stromversorgung eines Haushaltsnetzes bestimmt. Generatoren, die Drehstrom mit einer Spannung von 380 V erzeugen, werden am häufigsten zur Stromversorgung verschiedener Geräte, beispielsweise Schweißmaschinen, verwendet.

Ein benzinbetriebenes Motorsystem kann einen bis acht Zylinder umfassen. Die Anzahl der Zylinder eines Ottomotors hängt von der Motorleistung ab. Diese Motoren können entweder Zweitakt- oder Viertaktmotoren sein. Viertaktmotoren sind sparsamere Einheiten und haben im Vergleich zu Zweitaktmotoren einen höheren Wirkungsgrad.

Das Funktionsprinzip eines Benzingenerators

Die Aufgabe der Anlage besteht darin, die von einem Verbrennungsmotor erzeugte mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, die von einem elektrischen Generator erzeugt wird. Bei der Reparatur eines Benzingenerators werden Motor- und Generatorelemente ausgetauscht, die während des Betriebs ausfallen.

Das Antriebssystem ist mit einer ganzen Reihe von Systemen ausgestattet, die seinen Betrieb gewährleisten. Solche Systeme sind:

• Startsystem;
• System zur Stabilisierung der Motorwellengeschwindigkeit;
• Kühlsystem des Antriebssystems;
• Abgasentfernungssystem;
• Luftreinigungs- und -versorgungssystem zur Erzeugung eines brennbaren Gemisches.

Das Antriebssystem wird mit einem Handstarter oder einem Elektrostarter gestartet.

IN moderne Installationen Es kommen Autostartsysteme zum Einsatz. Sie können Reparaturen nur an den Installationen selbst durchführen, die damit ausgestattet sind mechanisches System Start. Wenn es notwendig ist, mit Automatisierung ausgestattete Antriebssysteme zu reparieren, ist es unmöglich, auf den Einsatz von Spezialgeräten zu verzichten.

Die Leistung des Verbrennungsmotors wird über eine flexible Kupplung auf die Welle des elektrischen Generators übertragen. Diese flexible Verbindung sorgt neben der Kraftübertragung auch für eine Vibrationsdämpfung.

Die häufigsten Ausfälle und Ursachen ihres Auftretens

Die Hauptausfälle beim Betrieb eines tragbaren Benzingenerators treten im Motor oder Generator der Anlage auf.

Die häufigsten Systeme, die in einem Antriebssystem ausfallen können, sind:

• Kraftstoffversorgungssystem;
• System zur Aufbereitung des Kraftstoffgemisches;
• Gasverteilungssystem;
• Antrieb des Gasverteilungsmechanismus;
• Motorstartsystem.

Um die konkrete Ursache einer Fehlfunktion zu ermitteln, ist es notwendig, alle Komponenten zu überprüfen, die zum Ausfall der Installation führen können.

Der Hauptausfall und die Fehlfunktion des Kraftstoffversorgungssystems ist eine verstopfte Kraftstoffleitung vom Benzintank zum Vergaser. Durch die Verwendung von minderwertigem Brennstoff während des Betriebs der Anlage kann es zu einer Verstopfung des Systems kommen. Um einen Gasgenerator mit eigenen Händen zu reparieren, müssen Sie das Kraftstoffversorgungssystem demontieren und den Wasserhahn und die Versorgungsleitung reinigen. Während des Betriebs wird der Kraftstoffstandsensor im Kraftstofftank. Wenn ein Sensor beschädigt ist, sollte er entfernt und durch einen neuen ersetzt werden.

Das Abstellen des Motors kann durch einen Vergaserausfall aufgrund von Verstopfung und Festsitzen beweglicher Strukturelemente verursacht werden. Um ein Verstopfen des für die Kraftstoffeinspritzung verantwortlichen Nadelkanals zu verhindern, ist es erforderlich, den Kanal auszublasen Druckluft. Durch die Verwendung von minderwertigem Kraftstoff kann der Schwimmermechanismus, der den Kraftstoff liefert, stecken bleiben. Um ein Anhaften zu vermeiden, ist es notwendig, den Schwimmer und seine Nadel mit einer speziellen Flüssigkeit zur Reinigung von Vergasern zu befeuchten und den Schwimmer manuell zu bewegen.

Wenn Sie eine Fehlfunktion im Gasverteilungssystem des Motors vermuten, entfernen Sie die Abdeckung vom Ventilblock und versuchen Sie, die Kipphebel zu bewegen. Wenn sich die Ventile des Gasverteilungsmechanismus während der Bewegung nicht öffnen, liegt ein Verklemmen oder Durchbrennen der Ventile vor. Solche Phänomene werden beobachtet, wenn während des Betriebs der Anlage Kraftstoff verwendet wird geringe Qualität. Um das Ventil zu reinigen, befeuchten Sie es mit einer speziellen Flüssigkeit zur Reinigung von Vergasern, drehen Sie dann den Kipphebel und schlagen Sie das Ventil mit einem Hammer vollständig ein. Anschließend durch Drehen der Welle das Ventil zurückschieben. Dieser Vorgang sollte mehrmals wiederholt werden, bis sich das Ventil frei in seinem Sitz bewegt.

Wenn ein Riemen zum Antrieb des Motorsteuermechanismus verwendet wird, kann dieser sich während des Betriebs dehnen und reißen. Im Falle eines Defekts muss es durch ein neues ersetzt werden.

Wenn ein Elektrostarter vorhanden ist, kann es sein, dass der Gasgenerator nicht startet, weil die Batterie leer oder entladen ist.

Bei einer Störung der Generatoreinheit ist es besser, einen Fachmann mit der Reparatur zu beauftragen, da hierfür besondere Kenntnisse erforderlich sind.

Die wichtigsten Anzeichen für einen Ausfall eines Stromgenerators sind mangelnde Spannung im Netz während des Betriebs und Spannungsinstabilität.

Die häufigste Ursache für Generatorausfälle und -ausfälle ist eine Beschädigung der Stator- oder Rotorwicklungen. Das erste Anzeichen einer Fehlfunktion während des Betriebs ist das Auftreten von Verbrennungen und Rauch aus der Generatoreinheit. Das Auftreten dieser Anzeichen kann auf das Auftreten eines Kurzschlusses zwischen den Windungen oder eines Kurzschlusses an den Ausgangsenden der Wicklungen hinweisen.

Die Reparatur einer solchen Panne ist ein kostspieliger Vorgang, da das Zurückspulen der Wicklungen recht kostspielig ist und mit speziellen Geräten durchgeführt wird.

Wenn vom Generator der Anlage Spannungsabfälle erzeugt werden und kein Brand- oder Rauchgeruch auftritt, sollten Sie die Stabilität des Spannungsreglers überprüfen, der das Auftreten von Spannungsabfällen verhindert. Wenn eine Fehlfunktion festgestellt wird, sollte dieses Strukturelement repariert und der Zustand der Bürsten des Generatorgeräts überprüft werden.

Wenn wir uns die Struktur eines Gasgenerators ansehen, können wir erkennen, dass er nur aus zwei Hauptelementen besteht: dem Motor und dem Generator. Die gesamte Schwierigkeit bei der Herstellung eines Geräts besteht darin, die Eigenschaften des Zusammenspiels der Komponenten anzupassen. Die Qualität des gelieferten Stroms wird durch zwei Größen bestimmt – Frequenz und Spannung. Und während die Stabilisierung des Spannungswerts recht einfach ist, ist die Anpassung der Frequenz mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden.

Schaltplan eines preiswerten Gasgenerators

Funktionsprinzip

Bei preiswerten Industriegasgeneratoren erfolgt die Frequenz- und Spannungsanpassung in zwei Stufen. Die erste Stufe ist mechanisch. Das Funktionsprinzip beruht darauf, dass mit zunehmender elektrischer Last die Motordrehzahl sinkt. Der Motordrehzahlsensor ist mechanisch mit der Drosselklappe des Vergasers verbunden, sodass jede Drehzahländerung durch automatische Anpassung der Drosselklappenstellung ausgeglichen wird. Die zweite Anpassungsstufe wird durchgeführt elektronisch. Die obige Abbildung zeigt den Schaltplan eines typischen preiswerten Gasgenerators.

Das Funktionsprinzip der elektronischen Geschwindigkeitsstabilisierung basiert auf der Abhängigkeit des Kondensatorwiderstands von der aktuellen Frequenz. Das Diagramm zeigt eine Stabilisierungswicklung (L3), die auf einen Kondensator (C1) geladen ist. Bei Nennlastbetrieb beträgt die Ausgangsspannung 220 V bei einer Frequenz von 50 Hz. Da die Frequenz der Ausgangsspannung direkt von der Anzahl der Umdrehungen pro Sekunde abhängt, führt eine Änderung der Drehzahl des Generatorrotors zu einer eindeutigen Änderung der Spannungsfrequenz an allen Wicklungen des Generators.

Der Widerstand eines Kondensators hängt von der Frequenz der angelegten Spannung ab. Je höher die Frequenz, desto weniger Widerstand. Dadurch variiert der Strom durch die Stabilisierungswicklung je nach Belastung des Generators. Mit abnehmender Last nimmt die Drehzahl zu, die Frequenz steigt und der Kondensatorwiderstand sinkt. Der Strom durch die Wicklung (L3) steigt und sein Bremswert am Generatorrotor erhöht sich. Dadurch wird die Drehzahl bei laufendem Generator kontinuierlich und verzögerungsfrei angepasst.

Die elektrische Stabilisierung funktioniert über einen kleinen Änderungsbereich, sodass die Haupteinstellungsfunktion dem mechanischen Regler zugewiesen wird. Hier ist der Einstellbereich deutlich größer, allerdings auf Kosten der Reaktionsgeschwindigkeit. Der Verbrennungsmotor hat Trägheit und die Drehzahländerung wird beim Verstellen der Drosselklappe leicht verzögert (diese Eigenschaft des Motors wird als Gasannahme bezeichnet). Plötzliche Laststöße können zu Schwingungen der Steuerung führen.

Ein solches Regelungssystem lässt sich nur schwer selbst herstellen, und ein elektronisches System erfordert eine Modifikation des Generators. Der Vorteil einer solchen Steuerschaltung ist die Erzeugung einer sinusförmigen Spannung mit minimaler Verzerrung der Signalform.

Komplexere Generatoren werden mit hergestellt Wechselrichterschaltung Mit Doppelkonvertierung(Bild unten).

Inverter-Benzingenerator

Die Wechselspannung des Generators wird dem Gleichrichter und dann dem Transistorwandler zugeführt, dessen Ausgang eine stabilisierte Spannung des erforderlichen Wertes ist. Das Vorhandensein eines Gleichrichters beseitigt Einschränkungen bei der Stabilität der Generatorfrequenz und der Transistorwandler erzeugt Spannungen unabhängig von der Lastgröße. Nachteil Wechselrichtergeneratoren sind ihre hohen Kosten und die Verzerrung der Ausgangsspannungswellenform.

Auswahl von Elementen für einen Benzingenerator

Wie bereits erwähnt, ist es sehr schwierig, mechanische Anpassungen selbst vorzunehmen. Die Elektronik erfordert eine Änderung des Generators.

Daher ist es sinnvoll, mithilfe einer Wechselrichterschaltung einen Gasgenerator mit eigenen Händen herzustellen und als Konverter einen Konverter aus einer unterbrechungsfreien Stromversorgung zu verwenden.

Die Wahl der Ausrüstung wird von folgenden Faktoren beeinflusst:

• Motorleistung;
• Motordrehzahl;
• Generatorspannung;
• Generatorstrom;
• Konverterleistung.

Die maximale Leistung eines Benzingenerators hängt in erster Linie von der Motorleistung ab. Die folgenden Geräte haben die folgenden Leistungs- und Geschwindigkeitswerte:

• Rasenmäher (Trimmer) – 0,5…2 kW, 8000…9000 U/min;
• Kettensäge – 1,5…3 kW, 9000…12000 U/min;
• handgeführter Traktor - 3...9 kW, 2000...3000 U/min.

Der einfachste Weg, einen Gasgenerator mit eigenen Händen zu bauen, ist ein Generator aus einem Auto (Abb. unten). Typischer Generator für Personenkraftwagen ist in der Lage, eine Ausgangsspannung von 13...14 V bei einem Laststrom von 80...100 A zu erzeugen. Eine einfache Berechnung zeigt, dass die Leistung eines solchen Generators nicht mehr als 1,4 kW beträgt. Größere Werte können mit Generatoren aus LKWs erzielt werden.

Ein Autogenerator eignet sich gut zum Erstellen eines Gasgenerators

Viele LKWs sind mit 24-V-Generatoren ausgestattet.

Der Generator weist die angegebenen Eigenschaften bei einer Durchschnittsdrehzahl von 5000 U/min auf, was nicht der normalen Drehzahl der aufgeführten Motoren entspricht. Um die Werte anzugleichen, können Sie einen Riementrieb mit unterschiedlichen Riemenscheibendurchmessern verwenden (Abb. unten). Die Anzahl der Umdrehungen der antreibenden und angetriebenen Riemenscheiben ist umgekehrt proportional zu deren Durchmessern. Die übertragene Leistung ändert sich jedoch umgekehrt.

Riemenantrieb mit unterschiedlichen Riemenscheibendurchmessern

Ein Benzingenerator, der auf einem Motor einer Kettensäge oder eines Rasenmähers basiert, erfordert ein Untersetzungsgetriebe, um die Drehzahl der Generatorwelle um etwa die Hälfte zu reduzieren. Dementsprechend verdoppelt sich auch die vom Motor auf die Generatorriemenscheibe übertragene Leistung. Wenn Sie einen Motor eines handgeführten Traktors verwenden, ist ein Schnellgang erforderlich.

Getriebe verwenden hausgemachtes Design ist unpraktisch, da die Arbeitsintensität bei der Herstellung des Getriebes hoch ist. Ein schlecht ausgelegtes Getriebe verringert die Effizienz der Anlage erheblich und verursacht zusätzliche Geräusche.

Nachfolgend benötigtes Gerät– Wechselrichter-Spannungswandler (Abb. unten).

Wechselrichterkonverter – unterbrechungsfreie Stromversorgung

Wenn es um die Leistung von Motor und Generator ging, wurde die Leistung des Umrichters nicht erwähnt. Sie ist diejenige, die werden kann Schwachpunkt hausgemachter Benzingenerator. Leistungsstarke Konverter sind recht teuer. Der Umbau eines Low-Power-Konverters kann nur von Personen durchgeführt werden, die sich mit Funkelektronik bestens auskennen und das Funktionsprinzip des Geräts kennen. Die minimale Änderung besteht im Austausch der Gleichrichterelemente (Leistungsdioden und Filterkondensatoren), der Schlüsseltransistoren und des Ausgangstransformators.

Es ist nicht ratsam, die Batterie der unterbrechungsfreien Stromversorgung abzuklemmen. Es dient der Belastung des Generators und soll Spannungsstöße an seinem Ausgang glätten. Die meisten Autogeneratoren erzeugen bei geringer Last zu viel Spannung.

Entwurf eines selbstgebauten Gasgenerators

Alle Strukturelemente müssen auf einer starren Unterlage befestigt werden. Für die Basis ist es am einfachsten, einen Rahmen aus Stahlecken 50x50 mm herzustellen. Der Rahmen muss über Halterungen für Motor, Generator, Wandler und Gastank verfügen.

Um Vibrationen zu reduzieren, müssen alle Elemente durch stoßdämpfende Polster aus dickem Gummi gesichert werden.

Berechnungsbeispiel für einen Benzingenerator

Berechnen hausgemachter Gasgenerator Im Einzelfall ist dies auf Grundlage der vorliegenden Informationen erforderlich. Als Beispiel können wir die Berechnung für einen Motor aus einer Kettensäge und einen gemeinsamen Generator aus einem VAZ 2110 5102.3771-Auto geben.

Der Motor hat eine Leistung von 2 kW bei 10.000 U/min. Der Generator 5102.3771 erzeugt eine Spannung von 14 V mit einem Strom von bis zu 80 A bei 5000 U/min. Die Generatorleistung beträgt 1120 W.

Empfangen benötigte Menge Umdrehungen an der Generatorwelle ist ein Untersetzungsgetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:2 erforderlich. Wenn Sie die Standardriemenscheibe mit einem Durchmesser von 51 mm auf der Generatorwelle belassen, muss auf der Motorwelle eine Riemenscheibe mit einem Durchmesser von 25 mm installiert werden. Das ist sehr wenig. Der Antriebsriemen wird stark gebogen und starken Belastungen ausgesetzt. Es ist besser, wenn die Generatorriemenscheibe am Motor installiert ist und an ihrer Stelle eine Riemenscheibe mit einem Durchmesser von 100 mm angebracht wird. Die Riemenscheibe kann bearbeitet werden Drehbank aus Duraluminium.

Während der Motor mit einer Nenndrehzahl von 10.000 U/min läuft, dreht sich der Rotor des Generators mit einer Frequenz von 5.000 U/min, was dem optimalen Wert entspricht. Um die Leistungsreserven des Generators voll auszunutzen, ist ein Umrichter mit einer Leistung von mindestens 1,5 kW erforderlich.

Video. Benzingenerator zum Selbermachen.

Der Bau eines Gasgenerators mit eigenen Händen macht nur dann Sinn, wenn Sie über die meisten Teile verfügen notwendigen Komponenten. Der Kauf aller Komponenten wird es nicht ermöglichen, einen Benzingenerator billiger zu machen als einen fertigen Industriegenerator. Berücksichtigt werden müssen auch der Zeitaufwand und das Schadensrisiko, das durch das Einrichten und Justieren entstehen kann.

Viele Menschen nutzen bei ihrer Arbeit einen Benzingenerator Alltag. Heutzutage ist der Markt mit solchen Geräten gesättigt und Sie benötigen eine Vorstellung davon, was verfügbar ist und was benötigt wird, um Ihre Wahl zu treffen.

Der Benzingenerator ist autonomes System Stromversorgung, die Benzin als Treibstoff verwendet.

Klassifizierung von Benzingeneratoren.

Tankstellen können nach mehreren Kriterien klassifiziert werden. Jeder Generator ist unter bestimmten Bedingungen und bei bestimmten Spannungen betriebsbereit.

• Professionell und zu Hause;
• Tragbar und stationär;
• Zweitakt und Viertakt;
• Einphasig und dreiphasig;
• Leistung: bis 4 kW, bis 15 kW, bis 30 kW.

Haushaltsgeneratoren sind ideal für Privathäuser oder lange Ausflüge in die Natur.

Damit Unternehmen komplexe Tools anbinden können, ist der Einsatz professioneller Einheiten notwendig.

Tragbare Modelle zeichnen sich durch eine geringe Leistung (bis zu 5 kVA), ein geringes Gewicht und geringe Abmessungen aus, sodass sie an einen anderen Ort gebracht werden können.

Zweitaktmotoren werden in Niedrigenergie-Benzinaggregaten eingebaut, deren Leistung 1 kW nicht überschreitet. In allen anderen Fällen wird ein Viertaktmotor eingebaut.

Die meisten privaten Verbraucher sind möglicherweise auf einen einphasigen Stromgenerator beschränkt.

Dreiphasig ist viel teurer und es ist nicht die Tatsache, dass seine Funktionalität jemals gefragt sein wird. Gleichzeitig werden die meisten einzelnen Stromnetze mit Einphasenstrom gespeist.

1. Heimische Kraftwerke.

   Die Leistung überschreitet 4 kW nicht. Dies reicht aus, um ein Privathaus, ein Lagerhaus oder eine kleinere Werkstatt mit Strom zu versorgen. Benzingeneratoren dieser Art sind nicht für den 24-Stunden-Betrieb ausgelegt.

   Die längste Dauer des Dauerbetriebs beträgt 4 Stunden. Anschließend muss das Kühlsystem bereitgestellt und anschließend neu gestartet werden.

2. Industrielle BSU. Sie haben eine Leistung von bis zu 15 kW. Geeignet für Handelsorganisationen und Baustellen. Durch die Leistungssteigerung verlängert sich die Dauerbetriebszeit des Generators auf 10 Stunden.

   Aus Dieselgeneratoren BGU der gleichen Klasse zeichnen sich durch geringeres Gewicht und geringere Abmessungen aus.

3. Tankstelle mit Leistung bis 30 kW Wird am häufigsten zur Stromversorgung in Bürogebäuden oder großen Lagerhallen verwendet. Diese Geräte werden in vorbereiteten Räumlichkeiten fest installiert.

Benzingenerator.

Ein Gasgenerator ähnelt einem Dieselaggregat.

Das Schlüsselelement des Geräts ist der Motor.

Es können zwei Arten von Motoren verwendet werden:

1. Push-Pull.

   Sie werden in Niedrigenergieanlagen für den Kurzzeitbetrieb installiert.

2. Viertakt. Sie haben einen erhöhten Sicherheitsspielraum. Zeitraum unterbrechungsfreien Betrieb beträgt 5-7 Stunden. Motorquelle - 3-4.000 Stunden.

Der Motor ist ausgestattet verschiedene Systeme. Einer von ihnen ist für die Kraftstoffversorgung zuständig, der zweite für die Lärmvermeidung und der dritte für die Versorgung Schmierstoffe. IN Auspuffrohr Kit ebenfalls erhältlich.

Die Leistung des Motors bestimmt den Typ des verwendeten Generators – einphasig oder dreiphasig.

Übersteigt die geplante Belastung 5 kW, wird das Kraftwerk mit einem Drehstromgenerator ausgestattet.

Darüber hinaus können Generatoren asynchron oder synchron sein.

Einige Budgetmodelle sind mit Asynchrongeneratoren ausgestattet, die einfach aufgebaut sind.

Synchrongeneratoren halten einer Belastung von drei Monaten stand.

Die Qualität und der einwandfreie Betrieb der wichtigsten internen Blöcke des Stromgenerators werden instrumentell überwacht.

Das Gasgeneratordiagramm zeigt die Lage aller Elektroinstallationsblöcke und deren Auswirkung auf den Betrieb des Gerätes. Die Strukturstruktur der Struktur verbindet alle Knoten in einem Arbeitskomplex.

Das Funktionsprinzip eines Benzingenerators.

Um die Qualität und den rechtzeitigen Betrieb des Geräts sicherzustellen und mögliche Probleme zu erkennen, müssen Sie die Funktionsweise des Stromgenerators verstehen.

Das Funktionsprinzip eines Benzingenerators ist wie folgt.

Die Leistung eines Benzingenerators wird durch die Windungszahl der Statorwicklung bestimmt.

Die Leistung von Benzin-Minikraftwerken überschreitet in der Regel 12 kW nicht.

Erhöhen Sie die Generatorleistung um das Zweifache

Als Generatoren mit einer Erregerspule zur Erzeugung von Gleichstrom zum Einsatz kamen, waren die Kosten für Halbleiterdioden recht hoch. Um Geld zu sparen, wurde eine traditionelle Schaltung zum Verbinden der Wicklungen eines Dreiphasengenerators, ein sogenannter Stern, verwendet .

Zu dieser Zeit machte sich kaum jemand Sorgen darüber, dass die Spulen manchmal phasenverschoben arbeiteten, da man davon ausging, dass es vor allem um das billigere ging.

Heutzutage werden Halbleiterdioden für Generatoren Gleichstromgeneratoren mit Erregerspule sind im Vergleich zu anderen Generatorkonstruktionen deutlich günstiger. In dieser Hinsicht führt eine Erhöhung der Anzahl der Dioden nicht zu einer wesentlichen Erhöhung der Produktkosten, während es auch möglich ist, die Größe des Generators selbst zu verringern, was zu einer erheblichen Verringerung seiner Masse und führen wird Gesamtkosten.

Betrachten wir das Entwickelte und Getestet Originaldiagramm Einschalten der Dioden und Wicklungen des Gleichstromgenerators.

Dank moderner Elektronik Elementbasis Sie können Diodenbrücken mit ausreichender Leistung in Miniaturgehäusen auswählen.

In diesem Zusammenhang besteht die Möglichkeit, die 6 Dioden unter der Generatorabdeckung durch 3 leistungsstarke Diodenbrücken zu ersetzen.

In der Praxis wurde dieses Gerät an einem Motorradgenerator mit einer anfänglichen Nennleistung von 150 Watt getestet.

Es wurde ein erstaunliches Ergebnis erzielt. Um alle Nuancen zu berücksichtigen, wurde ein Prüfstand für den Generator entwickelt. Analysieren Sie die Ergebnisse der durchgeführten Tests gemäß Erhöhung der Generatorleistung.

Die unterhalb der Linie liegenden Messwerte sind für die Batterieentladung verantwortlich, die darüber liegenden für die Ladung.

Bei den Messungen wurde die Zündanlage nicht berücksichtigt, sodass der serienmäßige Generator im Stromkreis des Motorrads nicht in der Lage ist, 200-Watt-Lampen zu speisen. Der leistungsgesteigerte Generator leistete im Stadtverkehr mit 200 Watt und auf der Autobahn mit 400 Watt eine gute Leistung. Es wurde eine Erwärmung der Statorspule festgestellt, die nie mehr als 100 Grad überschritt.

Einen Gasgenerator mit eigenen Händen herstellen

Beachten Sie, dass die Zügel einer Temperatur von bis zu 120 Grad standhalten. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass für eine hochwertige Diodenbrücke nur benötigt wird guter Kühler Wenn Sie in diesem Fall den Generator nicht mit einer Last von 400 Watt verwenden, während das Motorrad im Leerlauf ist, ist der Einbau des Laufrads nicht erforderlich.

Dadurch wird das Design um einen Teil aufgehellt, der uns bisher durch ein zusätzliches Klingeln störte, das am Standfuß gut hörbar war.

Mit dieser Wicklungsverbindungsschaltung können Sie Erhöhen Sie die Generatorleistung ohne konstruktive Veränderungen von 200 bis 500 Watt.

So bauen Sie einen 12-Volt-Gasgenerator

Sie können natürlich jeden normalen 220-Volt-Gasgenerator kaufen und das Ladegerät anschließen, dann erhalten Sie einen Gasgenerator mit 12-Volt-Ausgang. Wenn Sie aber auf der Suche nach einem 12-Volt-Gasgenerator sind, dann möchten Sie mehr Batterieladeleistung haben und gleichzeitig haben hohe effizienz Aufladung.

Ich persönlich habe die erste Option mit einem Ladegerät ausprobiert.

Ich habe einen 1-kW-Gasgenerator und habe daran ein Transformator-Autoladegerät angeschlossen. Es konnte einen Ladestrom von bis zu 10-12A erzeugen, war aber stark überhitzt. Auf diese Weise konnte ich in einer Stunde Betrieb des Gasgenerators die Batterie mit nur 120 Watt Energie „füllen“.

Das ist sehr wenig, und in einer Stunde verbraucht der Gasgenerator mehr als 0,5 Liter Benzin.

Um eine leere 120-Ah-Batterie aufzuladen, muss ich 10 Stunden lang einen Gasgenerator betreiben, was mindestens 6 Liter Benzin entspricht, und ich werde nur 1 kW Energie speichern.

Ich habe versucht, ein Impulsladegerät zu installieren, aber es ist aufgrund der Überspannung des Gasgenerators durchgebrannt. Tatsache ist, dass diese Impulse Ladegeräte hält maximal 260-270 Volt stand.

Selbstgebauter Generator

Und wenn man die Last vom Gasgenerator trennt, kann die Drehzahl nicht stark reduziert werden und die Spannung ohne Last steigt kurzzeitig auf 300 Volt. Das ist es, was Impulsladegeräte tötet, aber Transformatorladegeräten ist das egal.

Mein Gasgenerator hatte übrigens eine Leistung von 12 Volt 10A. Tatsächlich lieferte es jedoch nur einen Ladestrom von 5-6A und der eingebaute Stromschutz löste ständig aus. Kurz gesagt, diese Option erwies sich als nutzlos.

Es gibt überhaupt keine 12-Volt-Gasgeneratoren im Angebot, sondern nur teure Schweißgeneratoren. Und ich beschloss, meinen Gasgenerator umzubauen, um 12-Volt-Batterien aufzuladen.

Nachfolgend finden Sie das Video der ersten Tests des Gasgenerators. Ich habe es nicht in meinem eigenen Gebäude gemacht, da es aufgrund des Riemenantriebs nicht möglich war, den Generator dort zu platzieren.

Ich habe einen 14V 60A Autogenerator verwendet.

Bei dieser Option erhielt ich einen durchschnittlichen Ladestrom von 25 A, während die Motordrehzahl nur etwa 1500 U/min betrug, also doppelt so viel wie zuvor mit einem 220-V-Generator. Der Motor ist leiser geworden, deutlich sparsamer im Benzinverbrauch und gleichzeitig können pro Betriebsstunde des Gasgenerators etwa 400 Watt Energie erzeugt werden.

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Wenn man die Motordrehzahl addiert, erzeugt der Generator im Allgemeinen problemlos 40–50 A Ladestrom. Sie können einen 90-A-Generator installieren und 1 kWh Strom erhalten. Ich lade meine Batterien manchmal in einem Solarkraftwerk mit so einem umgebauten Gasgenerator auf. Bisher bin ich mit allem zufrieden, der Ladestrom beträgt 25A bei niedrigen Generatordrehzahlen.

Übrigens Autogenerator Es ist keinerlei Umbau nötig und gleichzeitig verfügt es bereits über einen eingebauten Laderegler, sodass Sie die Akkus nicht überladen.

Den Generator wie im Auto an die Batterie anschließen.

Im Internet gibt es viele Fotos und Videos über selbstgebaute 12-Volt-Generatoren. Hier ist ein Beispiel

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Außerdem ein 12-Volt-Gasgenerator aus einer Kettensäge und ein Autogenerator

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Es gibt viele Möglichkeiten, solche Gasgeneratoren herzustellen.

Die Kettensäge wird wahrscheinlich am meisten sein günstige Option, aber nicht sehr langlebig und zuverlässig. Das Beste ist, dass es sich um einen Motor eines handgeführten Traktors handelt; Sie können über einen Riemen einen leistungsstarken Autogenerator daran anschließen.

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Womit können Sie einen elektrischen Generator mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen?

Leider halten heimische Energieversorgungsunternehmen ihr Wort nicht.

Ihre mit Verbrauchern abgeschlossenen Verträge sind wertlos. Die Stromversorgung außerhalb von Großstädten ist uneinheitlich, die Qualität des zugeführten Stroms ist niedrig (d. h. Spannung), sodass Bewohner kleiner Städte und Dörfer immer Kerzen und Petroleumlampen auf Lager haben und in den fortschrittlichsten Städten Benzingeneratoren installiert sind.

In diesem Artikel wird eine weitere Option vorgeschlagen, die durch die Frage angedeutet wird, wie man mit eigenen Händen einen elektrischen Generator herstellt. Schauen wir uns eine Version dieses Geräts an.

Elektrischer Generator von einem handgeführten Traktor

Bewohner von Vorstadtdörfern nutzen seit langem handgeführte Traktoren.

Schließlich ist dies heute sozusagen der zuverlässigste Helfer, ohne den die Arbeit im Garten oder Garten nicht durchgeführt werden kann. Es stimmt, wie alle Werkzeuge dieser Art versagt auch der handgeführte Traktor. Es kann wiederhergestellt werden, aber wie die Praxis zeigt, ist es besser, ein neues zu kaufen.

Die Besitzer des Instruments haben es nicht eilig, sich von ihm zu verabschieden, also hat es jeder Besitzer getan Landhaus Im Schrank liegt ein altes Exemplar. Es wird möglich sein, es bei der Konstruktion eines elektrischen Generators mit einer Spannung von 220/380 Volt zu verwenden.

Es erzeugt ein Drehmoment für den Stromgenerator, der als gewöhnlicher Asynchronmotor verwendet werden kann. In diesem Fall ist ein leistungsstarker Elektromotor erforderlich (mindestens 15 kW, bei einer Wellendrehzahl von 800-1600 U/min).

Warum ist der Elektromotor so leistungsstark?

Tun hausgemachter Generator Für ein paar Glühbirnen macht es keinen Sinn, denn die Frage der vollständigen Stromversorgung eines Landhauses wird gelöst. Aber mit einem Elektromotor mit geringer Leistung können Sie nicht genug Strom bekommen.

Obwohl alles von der Gesamtleistung abhängt Haushaltsgeräte und Heimbeleuchtung. Immerhin in kleine Datschen Es gibt nichts außer einem Kühlschrank mit Fernseher. Daher empfiehlt es sich, zunächst die Leistung des Hauses zu berechnen und dann einen Elektromotor-Generator auszuwählen.

Elektrische Generatorbaugruppe

Um also einen 220-Volt-Benzingenerator mit eigenen Händen zusammenzubauen, müssen Sie einen handgeführten Traktor und einen Elektromotor so auf demselben Rahmen installieren, dass ihre Wellen parallel sind.

Die Sache ist, dass die Drehung vom handgeführten Traktor über zwei Riemenscheiben auf den Elektromotor übertragen wird. Einer wird auf der Welle eines Benzinmotors montiert, der zweite auf der Welle eines Elektromotors. In diesem Fall ist es notwendig, die richtigen Riemenscheibendurchmesser auszuwählen. Diese Abmessungen bestimmen die Drehzahl des Elektromotors. Dieser Indikator muss dem Nennwert entsprechen, der auf dem Geräteetikett angegeben ist.

Eine leichte Abweichung nach oben von 10-15 % ist willkommen.

Wann mechanisches Teil Die Montage ist abgeschlossen, die durch einen Riemen verbundenen Riemenscheiben werden montiert, Sie können mit dem elektrischen Teil fortfahren.

Elektrisches Generatorgerät

• Zunächst werden die Wicklungen des Elektromotors sternförmig verschaltet.
• Zweitens müssen die an jede Wicklung angeschlossenen Kondensatoren ein Dreieck bilden.
• Drittens wird die Spannung in einem solchen Stromkreis zwischen dem Ende der Wicklung und dem Mittelpunkt entfernt.

  Hier entsteht ein Strom von 220 Volt und zwischen den Wicklungen 380 Volt.

Aufmerksamkeit! Installiert in Elektrischer Schaltplan Kondensatoren müssen die gleiche Kapazität haben. Dabei wird die Größe der Kapazität in Abhängigkeit von der Leistung des Elektromotors gewählt. Es ist dieses Verhältnis, das den korrekten Betrieb des Stromgenerators selbst, insbesondere aber seinen Start, unterstützt.

Zur Information geben wir das Verhältnis von Motorleistung zu Kondensatorkapazität an:

• 2 kW – 60 µF.
• 5 kW – 140 µF.
• 10 kW – 250 µF.
• 15 kW – 350 µF.

Bitte beachten Sie einige nützliche Tipps von Experten gegeben.

• Wenn der Elektromotor heiß wird, müssen die Kondensatoren durch Elemente mit reduzierter Kapazität ersetzt werden.
• Typischerweise werden für selbstgebaute Stromgeneratoren Kondensatoren mit einer Spannung von mindestens 400 Volt verwendet.
• Normalerweise reicht ein Kondensator für eine ohmsche Last.
• Wenn alle drei Phasen des Elektromotors zur Stromversorgung des Hauses genutzt werden müssen, muss im Netz ein Dreiphasentransformator installiert werden.

Und noch etwas.

Wenn Sie vor dem Problem stehen, die Heizung mit einem selbstgebauten Elektrogenerator zu organisieren, ist der Motor des handgeführten Traktors hier klein (und damit die Leistung des Geräts).

Die beste Option ist ein Motor aus einem Auto, zum Beispiel von einem Oka oder einem Zhiguli. Viele mögen sagen, dass eine solche Ausrüstung einen hübschen Cent kosten wird. Nichts dergleichen. Heutzutage können Sie einen Gebrauchtwagen für nur wenige Cent kaufen, sodass die Kosten minimal sind.

Vor- und Nachteile

Was sind also die Vorteile dieses Geräts:

• Sie trösten sich mit dem Gedanken, dass Sie es selbst getan haben.

  Das heißt, Sie sind stolz auf sich.

• Der finanzielle Aufwand wird auf ein Minimum reduziert. Eine selbstgebaute Einheit kostet viel weniger als ihr Fabrikgegenstück.
• Wenn alle Montageschritte korrekt durchgeführt wurden, erfolgt die Montage mit Ihren eigenen Händen elektrische Geräte kann als zuverlässig und recht produktiv angesehen werden.

Mehrere negative Aspekte dieses Gerätetyps.

• Wenn Sie neu in der Elektrik sind oder versuchen, einen Stromgenerator zu bauen, ohne sich mit allen Feinheiten und Nuancen der Baugruppe auseinanderzusetzen, werden Sie scheitern.

Im Prinzip ist dies der einzige Nachteil, der Optimismus weckt.

Andere elektrische Generatorkonstruktionen

Die Benzinoption ist nicht die einzige.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Welle eines Elektromotors in Rotation zu versetzen. Zum Beispiel mit einer Windmühle oder einer Wasserpumpe. Nicht das Beste einfache Designs, aber sie sind es, die es uns ermöglichen, den Energieträger in Form von Benzin nicht mehr zu verbrauchen.

Auch der Zusammenbau eines Hydrogenerators mit eigenen Händen ist beispielsweise nicht schwierig. Wenn ein Fluss in der Nähe des Hauses fließt, kann sein Wasser als Kraft zum Drehen der Welle genutzt werden.

Dazu wird in seinem Kanal ein Rad mit vielen Behältern eingebaut. Mit dieser Konstruktion ist es möglich, einen Wasserfluss zu erzeugen, der eine Turbine dreht, die an der Welle eines Elektromotors befestigt ist. Und je größer das Volumen jedes Behälters ist, desto häufiger werden sie installiert (die Anzahl nimmt zu), desto größer ist die Kraft des Wasserflusses. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um eine Art Generatorspannungsregler.

Bei Windgeneratoren ist die Sache etwas anders, weil Windlasten sind keine konstanten Größen.

Die Drehung des Windrads, die auf die Welle des Elektromotors übertragen wird, muss an die erforderliche Drehzahl der Elektromotorwelle angepasst werden.

Daher ist der Spannungsregler bei dieser Konstruktion ein normales mechanisches Getriebe. Aber hier ist es, wie man sagt, ein zweischneidiges Schwert. Wenn der Wind die Böen verringert, ist ein Übersetzungsgetriebe erforderlich; nimmt er hingegen zu, ist ein Untersetzungsgetriebe erforderlich.

Darin besteht die Schwierigkeit beim Bau eines Windkraftgenerators.

Fazit zum Thema

Zusammenfassend müssen Sie verstehen, dass selbstgebaute Stromgeneratoren kein Allheilmittel sind.

Wir montieren und schließen elektrische Generatoren für zu Hause mit unseren eigenen Händen an

Besser ist es, für eine ständige Versorgung des Dorfes zu sorgen elektrischer Strom. Dies ist schwer zu erreichen, aber Sie können durch das Gericht eine Entschädigung für die Unannehmlichkeiten erhalten. Und das bereits erhaltene Geld wird für den Kauf eines Fabrik-Benzingenerators verwendet. Allerdings müssen Sie den Verbrauch von teurem Kraftstoff (Benzin) berücksichtigen.

Wenn Sie jedoch einen elektrischen Generator mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen möchten, dann vertiefen Sie sich in das Thema und versuchen Sie es.

So schließen Sie einen 380- bis 220-Volt-Elektromotor richtig an

Wie man mit eigenen Händen einen Generator aus einem Asynchronmotor herstellt

Aufbau und Funktionsprinzip eines Drehstrom-Asynchronmotors

Stromaggregate

Ein Generatorsatz oder, wie er üblicherweise genannt wird, ist die Hauptstromquelle in einem Auto. Das ist zu beachten Generatorsatz Hierzu zählt nicht nur der Generator als solcher, sondern auch dessen Antrieb sowie Vorrichtungen zur Regelung und Umwandlung der erzeugten Spannung.

Generatoren werden genannt Elektroautos, mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln.

Im Prinzip sind elektrische Energieerzeuger Maschinen, die jede Art von Energie – thermische, nukleare, chemische, Licht usw. – in elektrische Energie umwandeln. Traditionell werden Generatoren jedoch meist als Maschinen bezeichnet, die mechanische Bewegungsenergie in Elektrizität umwandeln.

Am häufigsten nutzen Generatoren für eine solche Umwandlung die mechanische Rotationsenergie eines der Strukturelemente, die als Anker oder Rotor bezeichnet werden.
Grundsätzlich ist es möglich, die mechanische Energie der translatorischen Bewegung eines beliebigen Körpers in elektrische Energie umzuwandeln, jedoch wird dieser Generatortyp aufgrund der Komplexität des Aufbaus und des geringen Wirkungsgrades in der Praxis nicht eingesetzt.

Ein Autogenerator erhält mechanische Energie von Kurbelwelle Motor, der mit einem Antrieb verbunden ist, meist einem Keilriemen- oder Flachriemenantrieb.

Die durch den Betrieb des Generators gewonnene elektrische Energie wird zur Versorgung der elektrischen Verbraucher des Fahrzeugs – der Zünd-, Beleuchtungs- und Alarmanlage – genutzt. elektrische Antriebe und Instrumentierung, Computergeräte usw. sowie zum Laden Batterie.
Da die Zahl und Gesamtleistung der Stromverbraucher in modernen Autos immer größer wird, verfügen die zur Erzeugung elektrischer Energie eingesetzten Generatoren über hohe Leistungen, die 1 kW oder sogar mehr erreichen können.

Der Generator „entzieht“ dem Motor diese Leistung und verringert so seine dynamische und wirtschaftliche Leistung. Allerdings müssen wir solche Verluste hinnehmen, weil modernes Auto Selbst ein Diesel kommt ohne elektrische Energie nicht weit.

Autos können Gleich- oder Wechselstromgeneratoren verwenden.

Geschichte der Erfindung des Generators

Der Betrieb eines Generators, der mechanische Energie in Elektrizität umwandelt, basiert auf dem Phänomen der magnetoelektrischen Induktion, das üblicherweise (und nicht ganz korrekt) als Phänomen der elektromagnetischen Induktion bezeichnet wird.

Elektromagnetische Induktion ist das Phänomen des Auftretens von elektrischem Strom in einem geschlossenen Stromkreis, wenn sich der durch ihn fließende magnetische Fluss ändert. In der Praxis kann dies beispielsweise durch einen Umzug erreicht werden Metallrahmen in einem Magnetfeld, das von einem Permanentmagneten erzeugt wird.
Das Phänomen wurde 1831 vom englischen Physiker Michael Faraday (1791–1867) entdeckt und beschrieben.
Viele Wissenschaftler untersuchten die Natur elektrischer Phänomene, wenn ein Leiter einem Permanentmagneten ausgesetzt ist, aber Faraday war der erste, der seine Experimente veröffentlichte und die entsprechenden Schlussfolgerungen zog.

Bei der Analyse der Ergebnisse von Experimenten zur Untersuchung der elektromagnetischen Induktion entdeckte Faraday, dass die in einem geschlossenen Stromkreis entstehende elektromotorische Kraft proportional zur Änderungsrate des magnetischen Flusses durch die durch diesen Stromkreis begrenzte Oberfläche ist.

Die Größe der elektromotorischen Kraft (EMF) hängt nicht davon ab, was die Strömungsänderung verursacht – die Änderung der Strömung selbst Magnetfeld oder Bewegung eines Stromkreises (oder eines Teils davon) in einem Magnetfeld.
Der durch diese EMK verursachte elektrische Strom wird als induzierter Strom bezeichnet.

Das Auftreten von EMF wird durch die Wirkung magnetischer Feldkräfte auf freie Elektronen in Leitern erklärt, die sich in eine Richtung zu bewegen beginnen und sich an einem Ende des Leiters ansammeln.

Als Ergebnis dieser Elektronenbewegung entsteht an einem Ende des Leiters eine negative elektrische Ladung und am anderen Ende eine positive.

Die Potentialdifferenz an den Enden des Leiters ist numerisch gleich der im Leiter induzierten EMF.

Die Induktion von EMF in einem Leiter erfolgt unabhängig davon, ob er in einen Stromkreis eingebunden ist oder nicht. Wenn Sie die Enden dieses Leiters an einen beliebigen Empfänger elektrischer Energie anschließen, fließt unter dem Einfluss einer Potentialdifferenz ein elektrischer Strom durch einen geschlossenen Stromkreis.

Es wird angenommen, dass der erste Stromgenerator, der auf dem Phänomen der elektromagnetischen Induktion basiert, im Jahr 1832 gebaut wurde.

Pariser Erfinder Hippolyte Pixii, 1808–1835. Dieser Generator war nur für Demonstrationszwecke geeignet und nicht für praktischer Nutzen, da ein schwerer Permanentmagnet manuell gedreht werden musste, wodurch in zwei Drahtspulen, die in der Nähe seiner Pole bewegungslos befestigt waren, ein elektrischer Wechselstrom entstand.
Anschließend wurde der Pixie-Generator verbessert und eingesetzt verschiedene Bereiche Maschinenbau.

Gleichstromgeneratoren

Bis in die 1960er Jahre waren Gleichstromgeneratoren die Hauptantriebsquelle für Autos, die, wie der Name schon sagt, mechanische Energie in elektrische Gleichstromenergie umwandeln.

Ein Gleichstromgenerator besteht aus einem Stator – einem feststehenden Gehäuse mit elektromagnetische Elemente, ein rotierender Anker mit Wicklungen und ein Kommutator mit einer Bürstenanordnung.

Der Anker ist mit mehreren Wicklungen stromdurchflossener Spulen ausgestattet, die bei Drehung des Ankers das Magnetfeld eines stationären Stators durchqueren, wodurch in den Wicklungen eine elektromotorische Kraft (EMF) induziert wird.
Die Größe der EMF in den Wicklungen ändert sich bei der Drehung des Ankers ständig in Größe und Richtung, abhängig von der Position der Spulen relativ zum Statormagnetfeld.
Über die Kollektoreinheit wird die in den Statorwicklungen induzierte EMF in den Stromkreis zur weiteren Verarbeitung und Reduzierung auf die erforderlichen Parameter abgeleitet.

Das Funktionsprinzip eines Gleichstromgenerators basiert auf der Tatsache, dass, wenn ein stromführender Rahmen mit offenen Enden in einem konstanten Magnetfeld gedreht wird, darin eine EMK induziert wird und an seinen Enden des Rahmens eine Potentialdifferenz auftritt.

Eine vereinfachte Schaltung eines Gleichstromgenerators ist in Abb. dargestellt. 1.
In einem Magnetfeld Permanentmagnet Ein zylindrischer Stahlkern dreht sich, in dessen Längsnuten eine diametrale Spule abcd platziert ist.

Der Anfang d und das Ende a dieser Windung sind mit zwei gegeneinander isolierten Kupferhalbringen verbunden und bilden einen Kommutator, der mit dem Stahlkern rotiert.
Entlang des Kommutators gleiten die Festkontaktbürsten A und B, von denen Drähte zum Energieverbraucher R verlaufen.

Ein Stahlkern mit einer Windung (Wicklung) und einem Kollektor bildet den rotierenden Teil eines Gleichstromgenerators – den Anker.

Wenn Sie den Anker mit Hilfe einer äußeren Kraft drehen, kreuzen die Seiten der Spule das Magnetfeld und in den Ankerwicklungen entsteht eine EMK, deren Wert durch die Formel bestimmt wird:

wobei B die Induktion ist; l ist die Länge der Seite der Kurve; v – Bewegungsgeschwindigkeit der Nutseiten der Spule.

Da Länge und Bewegungsgeschwindigkeit der Schlitzseiten der Ankerwicklung unverändert bleiben, ist die EMK der Ankerwicklung direkt proportional zu B und die Form des EMK-Diagramms wird durch das Verteilungsgesetz der magnetischen Induktion B bestimmt Luftspalt zwischen der Oberfläche des Ankers und dem Pol des Magneten selbst.

So weist beispielsweise die magnetische Induktion an den auf der Polachse liegenden Spaltpunkten Maximalwerte auf (Abb. 2, a): unter Nordpol(N) - positiver Wert und darunter Südpol(S) – negativ. An den Punkten n und n’, die auf einer Linie liegen, die durch die Mitte des interpolaren Raums verläuft, ist die magnetische Induktion Null.

Nehmen wir an, dass die magnetische Induktion im Luftspalt des betrachteten Stromkreises sinusförmig verteilt ist:

B = Bmax×sinα.

Dann ändert sich auch die EMK der Spule, wenn sich der Anker dreht, nach einem Sinusgesetz.

So bauen Sie selbst einen Stromgenerator

Der Winkel α bestimmt die Positionsänderung des Ankers relativ zur ursprünglichen Position.

In Abb. In Abb. 2, a zeigt eine Reihe von Positionen der Windung abcd (Wicklung) zu verschiedenen Zeitpunkten während einer Umdrehung des Ankers.
Bei α = 360˚ ist die Anker-EMK Null und bei α = 270˚ hat sie einen Maximalwert, und zwar einen negativen.

Dadurch wird in der Ankerwicklung des Gleichstromgenerators eine Wechsel-EMK induziert, und wenn daher eine Last angeschlossen wird, wirkt ein Wechselstrom in der Wicklung (Abb.

2, b – Zeile 1).

Während der zweiten Halbdrehung des Ankers, wenn EMK und Strom in der Ankerwicklung negativ sind, ändern EMK und Strom im Außenkreis des Generators (in der Last) ihre Richtung nicht, d. h. sie bleiben positiv. wie während der ersten Hälfte der Ankerumdrehung.

Tatsächlich steht bei α = 90˚ die Bürste A in Kontakt mit der Kommutatorplatte des Leiters d, die sich unter dem Nordpol befindet, und hat ein positives Potenzial, und die Bürste B hat ein negatives Potenzial, da sie in Kontakt mit der Kommutatorplatte steht verbunden mit Seite a der Kurve, unter dem Südpol gelegen.

Bei α = 270˚, wenn die Seiten a und d vertauscht werden, behalten die Bürsten A und B ihre Polarität unverändert, da auch die Halbringe des Kommutators ihre Plätze getauscht haben und die Bürste A immer noch Kontakt mit der mit der unteren Seite verbundenen Kommutatorplatte hat Pol N , und Bürste B ist mit der Kommutatorplatte verbunden, verbunden mit der Seite, die sich unter dem Pol S befindet.

Dadurch ändert der Strom im Außenkreis seine Richtung nicht (Abb. 2, b - Zeile 2), d.h. der Wechselstrom der Ankerwicklung wird in umgewandelt D.C..
Der Strom im äußeren Stromkreis ist nur in seiner Richtung konstant, seine Größe variiert jedoch, d. h.

Das heißt, es pulsiert, wie in der Grafik in Abb. 2, geb.

Stromwelligkeit und EMF werden deutlich abgeschwächt, wenn die Ankerwicklung aus besteht große Zahl gleichmäßig verteilte Windungen über die Oberfläche des Kerns und erhöhen entsprechend die Anzahl der Kollektorplatten.

Zum Beispiel in zwei Windungen am Ankerkern (vier gerillte Seiten), deren Achsen in einem Winkel von 90 ° gegeneinander verschoben sind, und vier Platten im Kollektor (Abb. 3, a).
In diesem Fall pulsiert der Strom im Außenkreis des Generators mit der doppelten Frequenz, die Pulsationstiefe ist jedoch deutlich geringer (Abb.

3, b). Bei 12 bis 16 Windungen in der Ankerwicklung ist der Strom am Ausgang des Generators nahezu konstant.

In Abb. Abbildung 4 zeigt den Aufbau eines Gleichstromgenerators.

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