Generadors trifàsics: dispositiu i principi de funcionament, regles de connexió

El generador trifàsic s'utilitza àmpliament al sector privat. Aquests generadors tenen una capacitat de 6, 10, 15 kW o superior. Aquest article descriu l'esquema i el principi de funcionament d'aquests dispositius, indica les seves principals diferències i regles de connexió.

El propòsit d'un generador elèctric és convertir l'energia mecànica en energia elèctrica. Consta de 2 parts principals: un rotor mòbil i un estator fix.

• El rotor està muntat sobre coixinets... D'una banda, s'hi connecta un accionament d'una font de moviment externa i, de l'altra, un impulsor per a la refrigeració.
• Estator - element fix... Conté els peus de muntatge de la unitat, aletes de refrigeració i terminals de sortida. I també una placa amb característiques tècniques.

Altres components.

• Contacte lliscant del rotor. Cal alimentar els seus bobinatges o drenar l'electricitat generada. La majoria de models no en tenen.
• Mitjans indicadors i de control.
• Tapes laterals.
• Lubricadors per subministrar greix als coixinets i altres elements igualment importants.

Ara heu d'entendre el mètode d'obtenció d'electricitat.

Principi de funcionament dels generadors trifàsics basat en la llei de la inducció electromagnètica. Es llegeix: s'induirà una força electromotriu (EMF) als extrems d'un marc metàl·lic situat en un camp magnètic giratori. En aquest cas, tant el marc com els imants poden girar.

Així és com funcionen els models de demostració. En els generadors reals, en lloc d'un marc, s'utilitza una bobina de fil de coure prim amb conductors aïllats entre si. Això es fa per augmentar l'eficiència de la instal·lació.

En els models moderns de generadors trifàsics, el rotor actua com un imant. En aquest cas, l'imant pot ser permanent o elèctric. En aquest últim cas, s'utilitza un contacte lliscant amb raspalls de grafit per alimentar el rotor. Per iniciar aquest dispositiu, cal una font d'electricitat independent.

El bobinatge de potència es troba a l'estator. Això elimina la necessitat de transferir grans corrents a través del contacte lliscant i augmenta la fiabilitat operativa.

Els alternadors trifàsics tenen una sèrie d'avantatges.

1. Major eficiència en comparació amb la monofàsica. Això significa que es necessita menys combustible per obtenir la mateixa sortida de corrent.
2. D'un generador és possible obtenir 2 valors de tensió que difereixen en 1,75 vegades. Normalment aquests són 380 V i 220 V. Això amplia l'abast de la seva aplicació, aquest generador es pot utilitzar tant en una casa particular com en la indústria.
3. Amb el mateix poder, tenen dimensions i pes més reduïts que els monofàsics.
4. Per transmetre corrent trifàsica, es necessiten 3 o 4 cables. Per al funcionament de 3 generadors monofàsics de cables, es requereix un mínim de 6.
5. Més alt fiabilitat de la instal·lació.
6. La majoria dels equips industrials necessiten exactament corrent trifàsica per funcionar.... L'ús d'aquest generador resol aquest problema.
7. Per obtenir una tensió monofàsica només es pot connectar 1 bobinat. Però aquesta no és la millor solució en termes econòmics.
8. Des de corrent altern, utilitzant un rectificador, es pot fer constant.

Aquests generadors també tenen desavantatges.

1. La relativa complexitat de la connexió des del punt de vista jurídic. Per a la connexió legal de tensió trifàsica, cal un permís especial de la companyia elèctrica. I aconseguir-ho és molt problemàtic.
2. Cal reforçar les mesures de seguretat. Es necessiten més dispositius de protecció, cal instal·lar un RCD a cada fase.
3. No es recomana deixar un generador en funcionament sense vigilància.... Cal controlar les lectures de la instrumentació.
4. Soroll i vibració quan el dispositiu està en funcionament.

Els alternadors trifàsics no són gaire diferents entre si. Només es diferencien en potència i característiques de disseny.

Segons la potència del corrent generat, són:

• 5 kW;
• 6 kW;
• 10 kW;
• 12 kW;
• 15 kW o més.

A més, la potència real depèn de molts factors, com ara la qualitat i la puresa del combustible, l'estat de l'atmosfera (en fred i amb alta humitat, la potència disminueix) i similars.

Segons el tipus de combustible utilitzat, els generadors són:

• dièsel;
• gasolina;
• treballant amb fusta o gas natural.

Les més esteses són les 2 primeres opcions. On el dièsel, en virtut del seu disseny, són més fiables, perquè funcionen sense sistema d'encesa. També són més econòmics. La gasolina, al seu torn, comença més fàcil en condicions difícils.

Segons el principi de funcionament, els generadors són sincrònics i asíncrons.

• Sincrònic. El seu avantatge és que poden suportar una sobrecàrrega a curt termini de 5-6 vegades. Això passa quan s'encenen alguns tipus de motors elèctrics i altres equips potents, quan els corrents d'arrencada són significativament superiors als nominals. Però tenen desavantatges: són grans dimensions i pes, així com menys fiabilitat en comparació amb els seus homòlegs asíncrons.

• Asíncron. Les seves principals característiques són la lleugeresa, la compacitat, la senzillesa del disseny i el funcionament sense problemes. Però de seguida fallen quan es sobrecarreguen. Per tant, la potència màxima que generen hauria de ser significativament superior a la consumida pels consumidors (3 - 4 vegades). A més, es recomana instal·lar una protecció contra sobrecàrregues d'alta qualitat i costosa.

A més, els generadors poden tenir funcions addicionals:

• la capacitat de connectar línies addicionals per augmentar la capacitat de càrrega;
• ajust de les característiques del corrent de sortida (per exemple, la seva forma);
• la presència d'un relé-regulador electromagnètic.

Per disseny, els generadors són:

• bàsic;
• auxiliar.

Només es diferencien en la manera com estan connectats.

Això és tot per a la classificació dels generadors. Ara parlem de l'elecció d'aquest dispositiu.

En comprar, en primer lloc, guia't per les condicions en què funcionarà el generador.

• En primer lloc, determineu la potència necessària... Ha de superar la potència total dels consumidors encesos simultàniament. Es recomana tenir un subministrament petit (o gran) en cas d'emergència.

• Seleccioneu el tipus de combustible. Decidiu què és més important per a vosaltres: l'economia o la capacitat de funcionar en qualsevol condició.

• Si són possibles sobrecàrregues a la xarxa, cal comprar un model síncron. Però tingueu en compte que requerirà un manteniment més minuciós que l'asincrònic i té una vida útil més curta. I hauràs de gastar diners en el sistema de protecció. Si s'eliminen completament les sobrecàrregues, un generador asíncron és la millor opció.

A continuació, comproveu la mà d'obra.

• Gireu el rotor amb la mà. Ha de girar fàcilment. Sense cruixirs, clics o sacsejades als coixinets, així com la desviació del rotor. No hauria de balancejar-se als coixinets.
• Els contactes i els terminals han de ser brillants... No es permeten fils despullats. Si hi ha cables, cal un aïllament fiable. Sobretot a les juntes i corbes.
• L'estator i el bastidor han d'estar lliures d'esquerdes. Examineu amb atenció el suport.
• Comproveu el funcionament del generador... Les lectures dels equips de mesura han de ser estables. El so de l'escapament ha de ser uniforme.
• Els fabricants responsables pinten el producte amb cura i enganxen bé el logotip. Si teniu dubtes sobre la pintura, és millor rebutjar aquest generador.
• La solidesa de qualsevol empresa ve determinada per la qualitat del servei. Assegureu-vos que quan es produeixi un mal funcionament, podeu trobar un especialista per solucionar-lo.

A continuació, feu una ullada a les funcions addicionals.

• És bo si els aparells de mesura ja estan instal·lats a la fàbrica.
• És millor comprar models que tinguin un arrencada manual i un motor d'arrencada.
• Comproveu la facilitat de transport. Si hi ha rodes, haurien de girar bé. Si hi ha nanses, haurien de ser còmodes de subjectar.

I no tingueu por de fer preguntes als consultors, fins i tot, al seu parer, ridícules. El temps que dediqueu a l'elecció està més que compensat per un funcionament sense problemes.

La tasca principal quan es connecta a la xarxa elèctrica existent és evitar la "trobada" del corrent generat i el procedent de la central. En cas contrari, les conseqüències seran nefastes.

Per resoldre aquest problema, hi ha diversos mètodes per connectar el generador a la xarxa elèctrica.

El mètode més fàcil. Els consumidors estan connectats directament al generador. Però hi ha greus desavantatges:

• absència total de dispositius de protecció;
• cal comprar una presa de corrent especial de 4 pols, dissenyada per a un corrent elevat.

Aquest mètode es desaconsella molt. Hem escrit sobre ell només perquè existeix.

Aquest és un mètode més convenient ja que no requereix cap canvi a la xarxa elèctrica existent. S'ha demostrat especialment bé a les cases particulars.

Seguiu els passos següents per connectar-vos.

• Apagueu l'interruptor d'entrada del sistema de distribució d'energia centralitzada. En poques paraules, desenergitzeu la casa.
• Instal·leu un nou interruptor de circuit de 4 pols al panell. Connecteu els seus contactes de sortida a la xarxa domèstica.
• Connecteu amb cura el cable del generador a la màquina nova. Tots els cables estan connectats als terminals corresponents.

El principal desavantatge de l'esquema anterior és la possibilitat que la tensió de la xarxa entri al generador. Això pot passar si els interruptors no s'utilitzen amb cura. Per evitar que això passi, el generador es pot connectar mitjançant un interruptor.

Aquesta connexió elimina completament la possibilitat d'un curtcircuit. L'interruptor té 3 contactes:

• primer - aliments per als consumidors d'una xarxa centralitzada;
• tercer - subministrament d'energia des del generador;
• central - la xarxa està completament desenergitzada.

Els consumidors estan connectats al contacte central.

Després de l'interruptor, s'han d'instal·lar fusibles, RCD i altres equips de protecció.

D'aquesta manera es connecten els generadors principals.

El principal desavantatge de tots aquests mètodes és el control manual. I de vegades és necessari que el generador s'engegui automàticament (sobretot en situacions d'emergència). En aquests casos, s'utilitza un sistema d'activació automàtica.

Inclou 2 arrencadors creuats i un mòdul de control. En cas d'un tall elèctric, desconnecten els consumidors del sistema centralitzat i es connecten a un generador.

Independentment del mètode de connexió, no oblideu mai de posar a terra el marc del generador. I el més important: els dispositius de commutació, interruptors i fusibles no s'han de col·locar al cable de terra. Això evitarà accidents i garantirà el funcionament segur del dispositiu.

Sobre quin generador comprar: monofàsic o trifàsic, vegeu a continuació.