Чем отличается асинхронный двигатель от асинхронного генератора

Синхронный и асинхронный генератор «ЗА» или «ПРОТИВ»

С точки зрения потребительских свойств, как и в любом другом вопросе, проблема выбора дизельного агрегата с синхронным или асинхронным генератором целиком зависит от целей, которые преследует покупатель, от типа и мощности потребителей электрического тока, вырабатываемого установкой, и от условий эксплуатации. Именно различными возможностями того или иного вида оборудования и обусловлен большой выбор передвижных энергоустановок, предлагаемых сегодня на современном рынке.

В составе любой бытовой генерирующей установки обязательно имеется двигатель, или силовой агрегат. Именно мотор и является центральной и важнейшей составляющей генератора, которая преобразует его крутящий момент в электрическую энергию. В дизельных генераторах устанавливаются силовые агрегаты, работающие на дизельном топливе. Силовая установка (генератор) может быть синхронной или асинхронной. Какой генератор лучше выбрать, и в чем преимущество или особенности той или иной конструкции?

Чаще всего среди аргументов «ЗА» или «ПРОТИВ» того или иного типа генератора можно встретить следующие:

  • Синхронные генераторы обеспечивают высокое качество генерируемого электричества. Но стоит помнить, что в момент запуска отдельных бытовых приборов (электроинструмент, насос или холодильник) кратковременная нагрузка может увеличиваться до 1,5-3 раз от номинальной мощности устройства. Синхронные установки плохо переносят такие пиковые нагрузки. Эта особенность вынуждает потребителей с особенной тщательностью выбирать мощность генератора, учитывая необходимость запаса. Асинхронные установки наоборот, генерируют электроэнергию менее высокого качества, но зато спокойно переносят кратковременные стартовые трехкратные перегрузки.
  • Несмотря на то, что асинхронные генераторы вырабатывают электроэнергию невысокого качества, их вполне успешно используют в качестве аварийного источника питания в быту, офисных помещениях и на небольших производственных объектах. Установки такого типа отлично справятся с обеспечением резервного питания на даче, в загородном доме, на строительном объекте. Такие установки могут использоваться для обеспечения работы различного электроинструмента, как в быту, так и в промышленных целях. В то же время, если идет речь об эксплуатации оборудования, чувствительного к качеству электроэнергии, допускается использование только синхронных генераторов. Это в первую очередь медицинское оборудование и другие высокоточные электрические устройства.

Благодаря конструктивным особенностям для асинхронных генераторов характерны следующие преимущества:

  • более низкая стоимость по сравнению с аналогами синхронного типа;
  • высокая точность величины напряжения, поддерживаемого в электрической сети;
  • простота в обслуживании, долговечность.

В то же самое время асинхронные генераторы очень чувствительны к пиковым нагрузкам, тогда как электродвигатели, электроинструмент, холодильники и другая техника в момент запуска потребляют в 1,5-3 раза больше энергии. А значит, при покупке асинхронного электрогенератора необходимо учитывать соответствующий запас мощности или наличие системы стартового усиления. Их выбор наиболее оправдан для чувствительного электрооборудования специального назначения, не рассчитанного на значительные перепады напряжения, тогда как в бытовых условиях их применение довольно ограничено.

Синхронные генераторы менее точны в поддержании стабильной величины выдаваемого напряжения, однако способны переносить 3-кратное превышение номинальной нагрузки. Кроме того, в их пользу говорит тот факт, что колебания напряжения в современных моделях обычно не превышают 1%, а это вполне допустимо для большинства электроприборов как бытового, так и производственного назначения.

Различия между синхронным и асинхронным генераторами

Чтобы понять, чем же отличаются между собой генераторы этого типа, вначале немного разберемся с вопросом – на чем основан принцип действия любого генератора. В основе работы генерирующей станции положено явление электромагнитной индукции, благодаря которому и происходит преобразование механической (вращательной) энергии в электрическую.

Читайте также:  Как внести двигатель в стс

Синхронный генератор

Особенностью синхронного генератора является то, что частота вращения магнитного поля статора в нем равняется частоте вращения ротора. В свою очередь ротор со своими магнитными полюсами также создает вращающееся магнитное поле, которое при пересечении обмотки статора наводит в нем ЭДС. Ротор такого генератора представляет собой постоянный магнит (электромагнит). Ротор имеет кратное двум количество полюсов. Для бытовых установок чаще всего используют роторы с двумя полюсами, что обеспечивает скорость вращения двигателя в 3 тысячи оборотов в минуту.

В момент запуска генератора ротор создает изначально слабое магнитное поле, которое, с ростом скорости вращения, увеличивается. Напряжение с обмотки возбуждения поступает на ротор, таким образом контролируя выходное напряжение, путем изменения магнитного поля. К примеру, если к станции подключить индуктивную нагрузку, она размагнитит генератор и снизит напряжение. В то время как при подключении емкостной нагрузки генератор подмагничивается и напряжение повышается. Такое явление получило название «реакция якоря». Чтобы обеспечить стабильность выходного напряжения нужно соответствующим образом менять магнитное поле ротора, регулируя ток в его обмотке. Это обеспечивается блоком AVR (автоматической регулировки).

Асинхронный генератор

Генератор этого типа работает в режиме торможения. Ротор станции вращается в одном направлении с магнитным полем статора с некоторым его опережением. Магнитное поле создается вспомогательной обмоткой статора, в свою очередь индуцирует магнитное поле на роторе, которое и наводит ЭДС в рабочей обмотке статора. Вращающееся магнитное поле постоянно и не поддается регулированию. В результате напряжение на выходе генератора находится в зависимости от частоты вращения ротора, а значит, и от стабильности работы силовой установки генератора.

Источник

Чем отличается асинхронный двигатель от асинхронного генератора

Бытовая генераторная установка состоит из силового агрегата – двигателя, и узла, который преобразует крутящий момент в электричество — генератора.

В бытовых электростанциях, как правило, используются двигатели внутреннего сгорания. Дизельные либо бензиновые. Я бы не стал выделять отдельным классом бытовые газовые электростанции, т.к. по своей сущности, их двигатель представляет собой не что иное как доработанный бензиновый (аналогично переделке в автомобильных двигателях).

Как известно генераторы бываю синхронными и асинхронными. Какие из них лучше или хуже, чем? В описании продаваемой продукции торгующих организаций интернета излагается следующее:
“Асинхронные дешевле, но, к сожалению, говорить о приемлемом качестве электричества в данном случае нельзя. К тому же при подключении такой нагрузки, как электродвигатель (холодильник, насос, электроинструмент) в момент запуска потребляет кратковременно 1,5-3 кратную мощность, поэтому нужно делать соответственный запас по мощности выбираемой генераторной установки. Асинхронный генератор не переносит пиковых перегрузок.
Синхронные генераторы отличаются более высоким качеством электричества, а также способны переносить 3-кратные мгновенные перегрузки. В профессиональных и стационарных электростанциях устанавливаются только синхронные генераторы.”

Или еще:

“Синхронные генераторы — менее точны, но, тем не менее, они пригодны для аварийного электропитания офисов, холодильных установок, оборудования загородных домов, дач, строительных объектов. Такие электрогенераторы без проблем справляются с энергоснабжением электроинструментов и электродвигателей с реактивной нагрузкой до 65% от своего номинала.

Асинхронные генераторы обеспечивают поддержание напряжения в сети с высокой точностью, поэтому позволяют подключать к ним аппаратуру, чувствительную к перепадам напряжения (например, медицинское оборудование, другие электронные устройства). Подобные генераторы позволяют подключать к ним электроинструменты и электродвигатели с реактивной мощностью до 30% от номинала.”

Если Вы внимательно прочитали этот текст, то наверное обратили внимание, что информация указанная в нем строго противоречива. Вы можете сами в этом убедиться, набрав в поисковой системе Яндекс, запрос: “ познаем электростанции ” или “ отличие генераторов ”. В рамках данной статьи не хочется заниматься рекламой или наоборот, выбор должен оставаться за потребителем, поэтому:

Читайте также:  Как сделать турбированы двигатель ваз

Попробуем для начала разобраться, что такое вообще генератор.
Принцип действия любого генератора основан на явлении электромагнитной индукции. Преобразование механической энергии двигателя (вращательной) в энергию электрического тока поясняет следующая картинка:
Если в однородном магнитном поле В равномерно вращается рамка, то в ней возникает, переменная Э.Д.С., частота которой равна частоте вращения рамки. Будем ли мы вращать рамку в магнитном поле, или магнитное поле вокруг рамки, либо магнитное поле внутри рамки, результат будет один – Э.Д.С., изменяющаяся по гармоническому закону.

Отличия между синхронными и асинхронными генераторами.

Синхронный генератор — это синхронная машина, работающая в режиме генератора в которой частота вращения магнитного поля статора равна частоте вращения ротора. Ротор с магнитными полюсами создает вращающееся магнитное поле, которое пересекая обмотку статора, наводит в ней ЭДС.
В синхронном генераторе ротор выполнен виде постоянного магнита или электромагнита. Число полюсов ротора может быть два, четыре и т.д., но кратно двум. В бытовых электростанциях используется, как правило, ротор с двумя полюсами, чем и обусловлена частота вращения двигателя электростанции 3000 об/мин.
Ротор, при запуске электростанции, создает слабое магнитное поле, но с увеличением оборотов, увеличивается и ЭДС в обмотке возбуждения. Напряжение с этой обмотки через блок автоматической регулировки (AVR) поступает на ротор, контролируя выходное напряжение за счет изменения магнитного поля. Например, подключенная индуктивная нагрузка размагничивает генератор и снижает напряжение, а при подключении емкостной нагрузки происходит подмагничивание генератора и повышение напряжения. Это называется “реакцией якоря”. Для обеспечения стабильности выходного напряжения необходимо изменять магнитное поле ротора путем регулирования тока в его обмотке, что и обеспечивается блоком AVR.
Преимуществом таких генераторов является высокая стабильность выходного напряжения, а недостатком – возможность перегрузки по току, так как при завышенной нагрузке, регулятор может чрезмерно повысить ток в обмотке ротора. Еще к недостаткам синхронного генератора можно отнести наличие щеточного узла, который рано или поздно придется обслуживать.
Благодаря такому способу регулировки, вне зависимости от изменения тока нагрузки и оборотов двигателя электростанции стабильность выходного напряжения генератора остается очень высокой, примерно ±1%.

Асинхронный генератор — асинхронная машина (двигатель) работающая в режиме торможения, ротор которой вращается с опережением, но в том же направлении что и магнитное поле статора.
В зависимости от типа обмотки, ротор может быть короткозамкнутым либо фазным. Вращающееся магнитное поле, созданное вспомогательной обмоткой статора, индуцирует на роторе магнитное поле, которое вращаясь вместе с ротором, наводит ЭДС в рабочей обмотке статора, так же как и в синхронном генераторе. Вращающееся магнитное поле остается всегда неизменным и не регулируемо, вследствие чего напряжение и частота на выходе генератора зависит от частоты оборотов ротора, а следовательно от стабильности работы двигателя электростанции.
Несмотря на простоту обслуживания, малую чувствительность к короткому замыканию и невысокую стоимость, асинхронные генераторы применяются достаточно редко, так как имеются ряд недостатков: асинхронный генератор всегда потребляет намагничивающий ток значительной силы, поэтому для его работы необходим источник реактивной мощности (конденсаторы), зависящий от активно-индуктивного характера нагрузки; ненадежность работы в экстремальных условиях; возбуждение асинхронного генератора зависит от случайных факторов и происходит, как правило, при скорости превышающей или равной синхронной; зависимость выходного напряжения и частоты тока от устойчивости работы двигателя и т.д.

Источник

Синхронный и асинхронный генераторы

Выбирая генератор для ремонта, строительства или обеспечения электричеством домашней электроники, чаще всего в продаже можно встретить асинхронные генераторы. По технологическим характеристикам такие генераторы отличаются от синхронных простотой устройства, дешевизной и большей устойчивостью к рабочим перегрузкам и короткому замыканию.

Читайте также:  Субару форестер причина перегрева двигателя

Асинхронные генераторы

Асинхронные генераторы хорошо подходят для питания ламп накаливания, электронагревателей и тому подобного электрооборудования, представляющего собой активную нагрузку. Именно к перегрузке активной нагрузкой во время своей работы устойчив асинхронный генератор. Это, конечно, совсем не значит, что его можно и нужно перегружать.

Если подключить к асинхронному генератору электроприборы с активной мощностью, немного превышающую мощность генератора, то он продолжит работу в отличии от синхронного, у которого в подобной ситуации скорее всего сгорят обмотки ротора. Хотя и асинхронному генератору в подобной ситуации придется несладко, регулярность таких перегрузок значительно сократит срок его службы.

При подключении к асинхронному генератору реактивных нагрузок, в том числе индуктивного характера (электроприборов, имеющих в своем устройстве обмотку, например, электродвигателей) нужно учитывать, что пусковой ток этих приборов минимум в 2-3 раза больше рабочего. Это очень важный момент в отношении асинхронного генераторы, так как он не устойчив к пусковым перегрузкам.

В случае подключения к асинхронному генератору приборов с электродвигателями, общая потребляемая мощность которых меньше выдаваемой мощности генератора, однако общая пусковая мощность будет хотя бы в пару раз больше, генератор отключится, если на нем будет стоять защита от перегрузки, или перегорит, если защиты не будет.

Так, к асинхронному генератору можно подключить, скажем, пылесос или перфоратор, но мощностью не более 30% от мощности самого генератора. Если же потребителем электроэнергии является холодильник или кондиционер, то мощностью не более 15-20%, так как пусковая мощность двигателей их компрессоров в 5 и более раз больше рабочей. Самая большая пусковая мощность в линейке бытовых электроприборов у погруженного насоса и превышает рабочую в 7-9 раз.

Для сглаживания подобного недостатка у асинхронного генератора можно приобрести его в комплекте со стартовым усилителем, служащим для поддержки больших пусковых токов.

Асинхронные генераторы менее точно, чем синхронные, поддерживают напряжение на выходе. Перепады могут доходить до 10%. Поэтому для питания точной электроники, требующей стабильного напряжения, не стоит использовать такие генераторы напрямую. Выходом в этой ситуации может быть установка на асинхронные генераторы AVR – Автоматического регулятора напряжения. К тому же капризную электронику во избежание неприятностей стоит подключать через стабилизатор напряжения.

Синхронные генераторы

Синхронный генератор для дома хорош тем, что дает более точную величину напряжения, с перепадом в ту или другую сторону не более 5%. Это позволяет подключать к нему требовательную к постоянной величине напряжения электронную аппаратуру.

Также синхронные генераторы могут выдерживать кратковременные (в течении примерно одной секунды) токовые перегрузки, возникающие при запуске электроаппаратуры. Это их свойство дает возможность подключения к ним электродвигателей с реактивной нагрузкой мощностью до 65% от мощности генератора.

Синхронные генераторы более сложные и дорогие устройства, чем генераторы асинхронные. Обычно синхронные генераторы – это более мощные устройства в силу того, что асинхронные генераторы мощностью более 15 кВт нецелесообразно применять из-за сложностей в регулировке выходного напряжения.

В продаже обычно встречаются щеточные синхронные генераторы, которые требуют довольно частой профилактики в связи износом щеток. Впрочем, сейчас появились более продвинутые в конструктивном плане, но и более дорогие, бесщёточные синхронные генераторы (Brushless), не требующие частого обслуживания и не создающие помех радио аппаратуре.

Для вашего удобства подборка похожих публикаций

Всем мира и добра

Подписывайтесь на канал и ставьте лайк — настраивайте свою ленту Дзен на показ похожих публикаций

Источник

Adblock
detector