У житті сучасної людини дуже багато операцій залежать від функціонування енергозалежних приладів. Причому не тільки в побуті електроніка полегшує нам життя. Звичайно різні світильники, побутова техніка, велика кількість обчислювальних пристроїв є незамінними помічниками, але від електричного живлення залежать також великі підприємства, склади, промислові заводи, медичні установи, безліч виробництв.
Складнощі і перебої в роботі через проблеми з подачею електроенергії знайомі багатьом. Особливо серйозно ця проблема відбивається на житті населення в передмістях і, віддалених від районних центрів, селах і селах. Якраз там сьогодні і розташовується більшість великих виробничих об'єктів, склади готової продукції, офіси серйозних зарубіжних компаній. Така міграція за межі міста пов'язана з високою орендною платою в самих містах безпосередньо. Переїзд в менш дорогі офіси - це суттєва економія. Проблему з електроживленням багато вирішують за допомогою автономних генераторів, в основному трифазних. Така класифікація пояснюється різними умовами експлуатації і рівнями навантаження. Генератори з трьома фазами забезпечують струмом великі, масштабні об'єкти, високоповерхових будівлі, цілі селища, потужне обладнання. Саме трифазна електрична система найбільш затребувана в сучасній промисловості.
Як працює генератор з трьома фазами?
Генератори трифазні, які виробляють напруга 380 В можуть функціонувати на будь-якому паливі: як на бензині, так і на дизелі. А вперше пристрій генератора змінного струму було представлено іелектротехніком Яблочкова П.М. Видатний вчений більш ніж півтора століття тому створив прототип, принципово не відрізняється від сучасних моделей. А слідом за ним електротехнік Доливо-Добровольський в 1888 році вперше презентував саме трифазне пристрій.
Принцип роботи трифазного генератора, як і однофазного заснований на фізичному явищі електромагнітної індукції. Розглянемо докладніше. Звичайний генератор з однією котушкою буде виробляти струм. Сигнал буде являти собою одну синусоїду. Для систем з малою потужністю такого сигналу буває досить. Навіть в автомобілях, правда найдешевших, є такі генератори. У побуті досить велика кількість пристроїв може працювати від однофазних генераторів. Якщо використовувати не одну, а кілька котушок і розмістити їх на рівній відстані від ротора, тоді і електрики буде проводитися в кілька разів більше.
Трифазний генератор Sadko GPS-8500EF сама продаваямая модель 2016 року
Як влаштований трифазний генератор
Простий пристрій трифазного генератора являє собою нерухомий магніт, в поле якого обертається дротова котушка. Оптимальним варіантом є використання одного магніту, який обертається щодо кількох рівновіддалених від його осі обмоток. У типовій конструкції генератора на 380 В струм виробляється в той момент, коли котушка знаходиться в полі магніту. Зміна напряму струму відбувається при зміні напрямку руху магніту. Він по черзі вдвигается і висувається в поле котушки і з нього. Коли магніту немає в котушці і його силові лінії не перетинають дротяну петлю, струм не виробляється. У більшості сучасних генераторів використовується обертове магнітне поле. В основі функціонування лежить фізичний принцип магнітної індукції. У випадку з трьома котушками індуктивності - якщо магніт буде обертатися, то при одному обороті всередині стартера з трьома обмотками, які розташовуються на однаковій відстані, зміщення електрорушійної сили відбудеться на 120°.
Для передачі електроенергії дроти слід певним чином з'єднати. Практична реалізація трифазного використовувати пристрій в двох варіантах:
- з'єднання обмоток генератора «зірка»;
- з'єднання обмоток генератора «трикутник».
З'єднання «зірка» - це коли почала відрізків проводів укладені в одну точку. Ці відрізки називаються «лінійними», а місце з'єднання «нулем». Кінці проводів направляються до споживачів.
З'єднання «зірка» має на увазі два типи напруги
- лінійне: між двома лінійними проводами;
- фазовий: між загальною «нульовий» точкою сходу і лінійним проводом.
Між двома цими величинами є певне співвідношення, яке описується спеціальною формулою.
При такій формі ланцюга нульовий провід використовується з метою регулювання нерівномірних потужностей навантаження. Найчастіше він використовується при проектуванні та монтажі освітлювальних систем. Особливістю таких систем є неможливість однаково навантажити фази, навіть при рівномірному приєднанні однакової кількості лампочок. Світильники все одно будуть включатися довільно, тобто в кожному ланцюзі одночасно може функціонувати різну кількість ламп. Обов'язкова вимога до нульового проводу: його переріз повинен бути менше, ніж у лінійних проводів. При різновеликої навантаженні по ньому проходитиме компенсуючий або зрівнює струм, величина його не велика.
Ще один варіант з'єднання являє собою «трикутник» або послідовне підключення один за одним усіх ділянок ланцюга. При такому з'єднанні ланок кожну фазу генератора слід розраховувати на значно більшу напругу, ніж при з'єднанні «зіркою». Це є недоліком такої схеми. Вартість машин буде збільшуватися оскільки для більшої напруги потрібна більша кількість обмоток і ізоляція підвищеної якості. Крім вартості виросте ще і розмір приладу.
Така електрична мережа складається з трьох котушок, в яких впливають три електрорушійні сили, з однаковою частотою, але зрушені на 1/3 періоду. Кожна з трьох обмоток трифазного генератора є окремим самостійним генератором, тобто фактично це три рівносильних ланцюга. Саме тому трифазні генератори можна використовувати і для заживлення однофазних пристроїв і приладів. До генераторам такого типу можуть підключатися як асинхронні двигуни з напругою 380, так і однофазні освітлювальні прилади, лампи розжарювання.
При підключенні приладів важливо стежити щоб навантаження на кожну з фаз була приблизно рівною. Це правило є дуже важливим. Різниця в навантаженнях ланцюгів має бути щодня понад 20%. Трифазні ланцюга є окремим випадком багатофазових ланцюгів, мають ряд переваг в порівнянні з іншими структурами однофазними або багатофазними.
Генератори трифазні в кожусі Kipor KDE75SSO3 працюють більш тихо, не приносячи дискомфорт від шумності
Основні переваги:
- реалізація елемента з обертається круговим магнітним полем легко можна реалізувати на практиці і не вимагає великих витрат;
- економічність процесу генерації і роздачі енергії, низька собівартість енергії;
- комбінація лінійної напруги з фазовим в одному пристрої.
Особливості експлуатації трифазного генератора
Найбільшою проблемою пристрої цього типу є можлива поява перекосу фаз. Таке порушення в роботі може привести до поломки підключеної техніки. З'являється в слідстві виникнення великої різниці між навантаженнями трьох ланцюгів. Є безліч нюансів в застосуванні таких генераторів, але всі вони є зрозумілими особливостями конструкції. Наприклад, до недоліків можна віднести складність регулювання швидкостей обертання.
Що робити в разі якщо до будинку наведені три фази, а вам необхідний однофазний генератор? У такій ситуації потрібно використовувати автоматичний пристрій введення в резерв, теж трифазне. При аварійному відключенні електрики автомат проаналізує кожну вхідну лінію і якщо хоч в одній з них напруги не буде, то включиться генератор. Принцип роботи трифазного генератора і є основним його перевагою. Оскільки пристрій в технічному плані не складне, то не вимагає серйозного обслуговування або догляду, заміни деталей. Прості конструкції найбільш надійні - це твердження справедливо і для прикладу з трифазними генераторами.
У магазині In-Green представлено безліч моделей генераторів, які дозволяють вирішити будь-які завдання, пов'язані з необхідністю відновлення або резерву електроживлення. Генератори трифазні від вітчизняних, європейських і китайських виробників можна підібрати за необхідними параметрами і за вартістю.
