Hii ni aina ya mashine ya umeme ambayo husaidia kubadilisha nishati ya mitambo kuwa nishati ya umeme. Uendeshaji wa jenereta za sasa ni msingi wa kanuni ya induction ya umeme: nguvu ya umeme (EMF) inaingizwa kwenye waya inayohamia kwenye uwanja wa sumaku.
Kuzalisha jenereta ya sasa Haiwezi tu kuelekeza, lakini pia kubadilisha sasa. Katika Kilatini, neno jenereta linamaanisha mtayarishaji.
Wauzaji maarufu wa jenereta kwenye soko la dunia ni makampuni yafuatayo: General Electric (GE), ABB, Siemens AG, Mecc Alte.
Jenereta za DC.
Kwa muda mrefu, aina pekee ya chanzo cha kuzalisha umeme ilikuwa jenereta za umeme.
Mzunguko wa sasa unasababishwa katika upepo wa silaha wa jenereta ya moja kwa moja ya sasa, kisha inabadilishwa kuwa sasa ya moja kwa moja na mtozaji wa electromechanical rectifier. Hasa kwa kasi ya juu ya mzunguko wa silaha ya jenereta, mchakato wa urekebishaji wa sasa na commutator unahusishwa na kuvaa mara kwa mara kwa brashi na commutator.
Tofauti Jenereta za DC kwa asili ya msisimko wao, wao ni msisimko wa kujitegemea na msisimko wa kujitegemea. Upepo wa msisimko ulio kwenye nguzo kuu umeunganishwa na chanzo huru cha nguvu katika jenereta zilizo na msisimko wa sumakuumeme.
Sumaku za kudumu, ambazo nguzo za mashine hufanywa, husisimua jenereta na msisimko wa magnetoelectric. Jenereta za DC hutumiwa hasa katika viwanda hivyo ambapo DC inapendekezwa chini ya hali ya uzalishaji (umeme na viwanda vya metallurgiska, meli, usafiri, nk). Jenereta za DC hutumiwa katika mitambo ya umeme kama vyanzo vya mkondo wa moja kwa moja na vichochezi vya jenereta zinazolingana.
Inaweza kufikia hadi Megawati 10 nguvu ya jenereta ya sasa.
Kwa voltage ya juu ya kutosha, mikondo mikubwa inaweza kupatikana alternators. Aina kadhaa za jenereta za induction kwa sasa zinajulikana.
Zinajumuisha sumaku ya kudumu au sumaku-umeme ambayo huunda uwanja wa sumaku na vilima ambamo emf mbadala inaingizwa. Kwa kuwa EMF iliyoingizwa katika zamu zilizounganishwa kwa mfululizo huongezwa, amplitude ya EMF katika sura ya induction itakuwa sawia na idadi ya zamu ndani yake. Pia ni sawia kupitia kila zamu kwa amplitude ya flux ya sumaku inayobadilishana. KATIKA jenereta za sasa Ili kupata flux kubwa ya magnetic, mfumo maalum wa magnetic hutumiwa, unaojumuisha cores mbili zilizofanywa kwa chuma cha umeme. Katika grooves ya moja ya cores kuna vilima vinavyounda shamba la magnetic, na katika grooves ya pili kuna windings ambayo EMF induced. Moja ya cores inaitwa rotor, kwa kuwa inazunguka karibu na mhimili wima au usawa, pamoja na upepo wake.
Msingi mwingine unaitwa stator - hii ni msingi wa stationary na vilima vyake. Pengo kati ya cores ya rotor na stator hufanywa ndogo iwezekanavyo; thamani kubwa zaidi ya flux ya induction ya sumaku inahakikishwa na hili. Sumakume ya umeme, ambayo ni rotor, inazunguka kwa kubwa jenereta za viwanda, na vilima vilivyowekwa kwenye maeneo ya stator na ambayo EMF inaingizwa kubaki bila kusonga.
Kutumia mawasiliano ya kupiga sliding, ni muhimu kusambaza sasa kwa rotor kwenye mzunguko wa nje au kuiondoa kwenye upepo wa rotor. Kwa kusudi hili, rotor ina vifaa vya pete za mawasiliano ambazo zimefungwa kwenye ncha za vilima vyake. Sahani za brashi zisizohamishika zimeshinikizwa dhidi ya pete; huwasiliana na mzunguko wa nje wa vilima vya rotor. Katika vilima vya sumaku-umeme ambayo huunda uwanja wa sumaku, nguvu ya sasa ni kidogo sana kuliko nguvu ya sasa ambayo jenereta ya sasa hutoa kwa mzunguko wa nje. Kwa hiyo, ni rahisi zaidi kuondoa sasa inayotokana na vilima vya stationary, na kusambaza sasa dhaifu kwa njia ya mawasiliano ya sliding kwa umeme unaozunguka. Sasa hii inazalishwa na tofauti Jenereta ya DC(wakala wa causative). Sumaku inayozunguka huunda uwanja wa sumaku katika jenereta za sasa zenye nguvu kidogo; katika kesi hii, brashi na pete hazihitajiki hata kidogo.
Kuna aina mbili za vilima vya msisimko wa jenereta za synchronous: na rotors za salient-pole na zisizo za pole. Vilima vya msisimko vilivyobeba hutoka kwenye kichochezi katika jenereta zenye rota za nguzo mahiri. Jenereta za aina hii zimeundwa kwa kasi ya chini ya mzunguko; hutumiwa kufanya kazi na viendeshi kutoka kwa injini za mvuke za pistoni, turbine za majimaji, na injini za dizeli. Kwa kuendesha jenereta za synchronous Mitambo ya gesi na mvuke hutumiwa na rotors zisizo za pole. Uundaji wa chuma na grooves ya longitudinal milled kwa zamu ya vilima vya shamba, ambayo kawaida hufanywa kwa namna ya sahani za shaba, ni rotor ya jenereta hiyo. Zamu zimewekwa kwenye grooves, na kupunguza upotezaji wa nguvu na viwango vya kelele vinavyohusiana na upinzani wa hewa, uso wa rotor hutiwa chini na kisha kusafishwa.
Kwa sehemu kubwa, hufanywa kwa awamu tatu vilima vya jenereta za sasa. Mchanganyiko huo wa sehemu zinazohamia, zenye uwezo wa kuzalisha nishati pia kiuchumi na kwa kuendelea, ni nadra katika mechanics.
Jenereta ya kisasa ya kisasa ni muundo unaoweka unaojumuisha waya za shaba, miundo ya chuma na vifaa vya kuhami joto. Sehemu muhimu zaidi za jenereta, ambazo wenyewe hupima mita kadhaa kwa ukubwa, zinatengenezwa kwa usahihi wa 1 millimeter.
Mkondo wa kubadilisha mkondo ndio nguvu inayoongoza nyuma ya tasnia nyingi na usafirishaji, haswa magari. Kuna aina zote mbili ndogo za ukubwa wa ngumi, na vifaa vikubwa mita kadhaa kwa urefu.
Jenereta ni mfumo sawa wa kiufundi ambao hubadilisha nishati ya mitambo (kinetic) kuwa nishati ya umeme. Jenereta inafanyaje kazi?
Haijalishi jinsi jenereta imeundwa, uendeshaji wake unategemea mchakato induction ya sumakuumeme- kuonekana kwa sasa ya umeme katika mzunguko uliofungwa chini ya ushawishi wa mabadiliko ya magnetic flux.
Jenereta imegawanywa kwa kawaida katika sehemu 2: inductor na armature.
Inductor ni sehemu ya kifaa ambapo uwanja wa magnetic huundwa, na silaha ni nusu ambapo nguvu ya electromotive au sasa inazalishwa.
Muundo wake wa kiufundi unabaki mara kwa mara: vilima vya waya na sumaku.
Nguvu ya electromotive inazalishwa katika vilima chini ya ushawishi wa shamba la magnetic. Huu ndio msingi wa jenereta. Lakini sasa mbadala yenye nguvu haiwezi kupatikana kutoka kwa muundo wa zamani kama huo. Uongofu unahitaji mtiririko mkali wa sumaku.
Kwa kufanya hivyo, cores 2 za chuma huongezwa kwenye upepo wa waya, ambayo huamua madhumuni na muundo wa jenereta ya sasa inayobadilishana. Hizi ni stator na rotor. Upepo unaojenga shamba la magnetic huwekwa kwenye groove ya msingi mmoja - hii ni stator, au inductor. Inabaki stationary, tofauti na rotor. Stator inaendeshwa na mkondo wa moja kwa moja. Wanaweza kuwa bipolar au multipolar.
Rotor, au pia silaha, huzunguka kikamilifu kwa usaidizi wa fani na hutoa nguvu ya electromotive au sasa mbadala. Inajumuisha msingi wa ndani na upepo wa waya wa shaba.
Jenereta ina kesi ya chuma ya kudumu na matokeo kadhaa, ambayo inategemea madhumuni yaliyokusudiwa ya kifaa. Idadi ya spools ya jeraha la waya inatofautiana.
Tunaelewa vipengele vya uendeshaji wa kitengo
Sasa hebu tujue ni kanuni gani ya uendeshaji wa jenereta za kubadilisha sasa inategemea. Mpango wa uendeshaji ni rahisi sana na inaeleweka. Isipokuwa kasi ya rotor ni mara kwa mara, mkondo wa umeme utatolewa kwa mkondo mmoja.
Mzunguko wa rotor husababisha mabadiliko katika flux ya magnetic. Kwa upande wake, uwanja wa umeme hutoa kuonekana kwa sasa ya umeme. Kupitia mawasiliano na pete mwishoni, sasa kutoka kwa rotor hupita kwenye mzunguko wa umeme wa kifaa. Pete zina sifa nzuri za kuteleza. Wao ni imara katika kuwasiliana na brashi, ambayo ni ya kudumu, conductors stationary kati ya mzunguko wa umeme na waya shaba vilima ya rotor.
Kuna sasa katika upepo wa shaba karibu na sumaku, lakini ni dhaifu sana ikilinganishwa na nguvu ya sasa ya umeme inayoacha rotor kupitia mzunguko kwenye kifaa.
Kwa sababu hii, sasa dhaifu tu iliyotolewa kwa njia ya mawasiliano ya sliding hutumiwa kuzunguka rotor.
Wakati wa kukusanya alternator, ni muhimu sana kudumisha uwiano wa sehemu, ukubwa, ukubwa wa pengo, na unene wa nyuzi za waya.
Unaweza kukusanya jenereta ya sasa ya kubadilisha ikiwa una sehemu zote muhimu na kiasi cha kutosha cha waya wa shaba nyumbani kwako. Kufanya kitengo kidogo inawezekana kabisa. Au kuna maagizo ya kina ya matumizi.
Ubunifu na kanuni ya uendeshaji wa jenereta ya sasa inayobadilika kwenye video
Jenereta ya sasa ya kubadilisha au jenereta ya sasa ya moja kwa moja ni kifaa cha kuzalisha umeme kwa kubadilisha nishati ya mitambo.
Alternator inaonekanaje?
Je, mbadala hufanya kazi vipi? Sasa inazalishwa katika kondakta chini ya ushawishi wa shamba la magnetic. Ni rahisi kutengeneza sasa kwa kuzungusha sura ya umeme ya mstatili kwenye uwanja wa stationary au sumaku ya kudumu ndani yake.
Inapozunguka karibu na mhimili wa shamba la sumaku huunda ndani ya sura na kasi ya angular ω, pande za wima za kitanzi zitakuwa hai, kwa kuwa zimeunganishwa na mistari ya sumaku. Hakuna athari kwenye pande za usawa zinazofanana katika mwelekeo na shamba la magnetic. Kwa hiyo, hakuna sasa inayoingizwa ndani yao.
Jenereta iliyo na rotor ya sumaku inaonekanaje?
EMF kwenye fremu itakuwa:
e = 2 B max lv dhambi ωt,
B max- kiwango cha juu cha induction, T;
l- urefu wa sura, m;
v- kasi ya sura, m / s;
t - wakati, s.
Kwa hivyo, emf mbadala huingizwa kwenye kondakta kutoka kwa hatua ya kubadilisha shamba la magnetic.
Kwa idadi kubwa ya zamu w, ikielezea fomula kwa suala la mtiririko wa juu zaidi Fm, tunapata usemi ufuatao:
e = wF m dhambi ω t.
Kanuni ya uendeshaji wa aina nyingine ya jenereta ya sasa inayobadilika inategemea mzunguko wa sura ya sasa ya kubeba kati ya sumaku mbili za kudumu na miti ya kinyume. Mfano rahisi zaidi unaonyeshwa kwenye takwimu hapa chini. Voltage inayoonekana ndani yake huondolewa na pete za kuingizwa.
Jenereta ya Sasa ya Sumaku ya Kudumu
Matumizi ya kifaa si ya kawaida sana kutokana na mzigo kwenye mawasiliano ya kusonga na sasa kubwa inayopita kupitia rotor. Ubunifu wa chaguo la kwanza pia lina yao, lakini sasa chini ya moja kwa moja hutolewa kupitia kwao kupitia zamu ya sumaku-umeme inayozunguka, na nguvu kuu huondolewa kutoka kwa vilima vya stator.
Jenereta ya synchronous
Kipengele maalum cha kifaa ni usawa kati ya mzunguko f iliyoingizwa kwenye stator na EMF na kasi ya rotor ω :
ω = 60∙f/ uk rpm,
Wapi uk- idadi ya jozi za nguzo katika vilima vya stator.
Jenereta ya synchronous huunda EMF katika vilima vya stator, thamani ya papo hapo ambayo imedhamiriwa kutoka kwa usemi:
e = 2π B max lwDn dhambiω t,
Wapi l Na D- urefu na kipenyo cha ndani cha msingi wa stator.
Jenereta ya synchronous hutoa voltage na sifa ya sinusoidal. Wakati watumiaji wanaunganishwa na vituo vyake C 1, C 2, C 3, sasa ya awamu moja au tatu inapita kupitia mzunguko, mchoro ni chini.
Mzunguko wa jenereta ya synchronous ya awamu tatu
Hatua ya kubadilisha mzigo wa umeme pia hubadilisha mzigo wa mitambo. Wakati huo huo, kasi ya mzunguko huongezeka au hupungua, kwa sababu ambayo voltage na mzunguko hubadilika. Ili kuzuia mabadiliko hayo kutokea, sifa za umeme huhifadhiwa moja kwa moja kwa kiwango fulani kwa njia ya voltage na maoni ya sasa juu ya upepo wa rotor. Ikiwa rotor ya jenereta inafanywa kwa sumaku ya kudumu, ina uwezo mdogo wa kuimarisha vigezo vya umeme.
Rotor inalazimika kuzunguka. Sasa induction hutolewa kwa vilima vyake. Katika stator, uwanja wa magnetic wa rotor, unaozunguka kwa kasi sawa, huwashawishi emfs 3 zinazobadilishana na mabadiliko ya awamu.
Fluji kuu ya sumaku ya jenereta huundwa na hatua ya sasa ya moja kwa moja kupita kupitia vilima vya rotor. Nguvu inaweza kutoka kwa chanzo kingine. Pia kawaida ni njia ya msisimko wa kujitegemea, wakati sehemu ndogo ya sasa ya mbadala inachukuliwa kutoka kwa upepo wa stator na hupita kupitia upepo wa rotor baada ya marekebisho ya awali. Mchakato huo unategemea sumaku iliyobaki, ambayo inatosha kuanza jenereta.
Vifaa kuu vinavyozalisha karibu umeme wote duniani ni synchronous hydro au turbo jenereta.
Jenereta ya Asynchronous
Kifaa cha aina ya asynchronous jenereta mbadala ya sasa inatofautishwa na tofauti katika mzunguko wa mzunguko wa EMF. ω na rotor ω r. Inaonyeshwa kupitia mgawo unaoitwa kuteleza:
s = (ω - ω r)/ ω.
Katika hali ya uendeshaji, shamba la magnetic hupunguza kasi ya mzunguko wa silaha na mzunguko wake ni wa chini.
Motor asynchronous inaweza kufanya kazi katika hali ya jenereta ikiwa ω r > ω, wakati sasa inabadilisha mwelekeo na nishati inarudishwa kwenye mtandao. Hapa torque ya sumakuumeme inakuwa breki. Matumizi ya mali hii ni ya kawaida wakati wa kupunguza mizigo au kwenye magari ya umeme.
Jenereta ya asynchronous huchaguliwa wakati mahitaji ya vigezo vya umeme sio juu sana. Katika uwepo wa upakiaji wa kuanzia, jenereta ya synchronous itakuwa vyema.
Muundo wa jenereta ya gari sio tofauti na moja ya kawaida ambayo hutoa sasa umeme. Inazalisha sasa mbadala, ambayo inarekebishwa.
Jenereta ya gari inaonekanaje?
Muundo una rotor ya sumakuumeme inayozunguka katika fani mbili zinazoendeshwa kupitia pulley. Ina upepo mmoja tu, na mkondo wa moja kwa moja unaotolewa kwa njia ya pete 2 za shaba na brashi ya grafiti.
Mdhibiti wa relay-elektroniki huhifadhi voltage imara ya 12V, bila kujitegemea kasi ya mzunguko.
Mzunguko wa jenereta ya gari
Ya sasa kutoka kwa betri hutolewa kwa upepo wa rotor kupitia mdhibiti wa voltage. Torque ya mzunguko hupitishwa kwake kupitia pulley na EMF inaingizwa katika zamu za vilima vya stator. Sasa ya awamu ya tatu inayozalishwa inarekebishwa na diodes. Voltage ya pato mara kwa mara inasimamiwa na mdhibiti anayedhibiti sasa ya msisimko.
Injini inapoongezeka kasi, sasa ya shamba hupungua, na kusaidia kudumisha voltage ya pato mara kwa mara.
Jenereta ya classic
Muundo una injini inayotumia mafuta ya kioevu ambayo huzungusha jenereta. Kasi ya rotor lazima iwe imara, vinginevyo ubora wa kizazi cha umeme hupungua. Wakati jenereta inapokwisha, kasi ya mzunguko inakuwa chini, ambayo ni hasara kubwa ya kifaa.
Ikiwa mzigo kwenye jenereta ni chini ya jina, itakuwa bila kazi kwa sehemu, ikitumia mafuta ya ziada.
Kwa hiyo, wakati wa kuinunua, ni muhimu kufanya hesabu sahihi ya nguvu zinazohitajika ili iweze kubeba kwa usahihi. Mzigo ulio chini ya 25% hauruhusiwi kwani hii inathiri uimara wake. Pasipoti zinaonyesha njia zote za uendeshaji zinazowezekana ambazo zinapaswa kuzingatiwa.
Aina nyingi za mifano ya classic zina bei nzuri, kuegemea juu na anuwai ya nguvu. Ni muhimu kuipakia vizuri na kufanya ukaguzi wa kiufundi kwa wakati. Takwimu hapa chini inaonyesha mifano ya jenereta za petroli na dizeli.
Jenereta ya classic: a) - jenereta ya petroli, b) - jenereta ya dizeli
Jenereta ya dizeli
Jenereta huwezesha injini, ambayo hutumia mafuta ya dizeli. Injini ya mwako wa ndani inajumuisha sehemu ya mitambo, jopo la kudhibiti, mfumo wa usambazaji wa mafuta, baridi na lubrication. Nguvu ya jenereta inategemea nguvu ya injini ya mwako wa ndani. Ikiwa inahitajika kwa kiasi kidogo, kwa mfano, kwa vyombo vya nyumbani, ni vyema kutumia jenereta ya petroli. Jenereta za dizeli hutumiwa ambapo nguvu zaidi inahitajika.
ICE hutumiwa zaidi na vali za juu. Zinashikana zaidi, zinategemewa zaidi, ni rahisi kutengeneza, na hutoa taka zenye sumu kidogo.
Wanapendelea kuchagua jenereta na mwili wa chuma, kwani plastiki haina muda mrefu. Vifaa bila brashi ni vya kudumu zaidi, na voltage inayozalishwa ni imara zaidi.
Uwezo wa tank ya mafuta huhakikisha operesheni kwenye kujaza moja kwa si zaidi ya masaa 7. Katika mitambo ya stationary, tank ya nje yenye kiasi kikubwa hutumiwa.
Jenereta ya petroli
Chanzo cha kawaida cha nishati ya mitambo ni injini ya kabureta yenye viharusi vinne. Kwa sehemu kubwa, mifano kutoka 1 hadi 6 kW hutumiwa. Kuna vifaa hadi 10 kW vinavyoweza kusambaza nyumba ya nchi kwa kiwango fulani. Bei za jenereta za petroli ni nzuri, na rasilimali inatosha, ingawa ni chini ya ile ya dizeli.
Jenereta huchaguliwa kulingana na mizigo.
Kwa mikondo ya juu ya kuanzia na matumizi ya mara kwa mara ya kulehemu ya umeme, ni bora kutumia jenereta ya synchronous. Ikiwa unachukua jenereta yenye nguvu zaidi ya asynchronous, itakabiliana na mikondo ya kuanzia. Hata hivyo, ni muhimu hapa kwamba ni kubeba, vinginevyo petroli itapotea.
Jenereta ya inverter
Mashine hizo hutumika pale ambapo umeme wa hali ya juu unahitajika. Wanaweza kufanya kazi kwa mfululizo au kwa vipindi. Vitu vya matumizi ya nishati hapa ni taasisi ambazo kuongezeka kwa nguvu hakuruhusiwi.
Msingi wa jenereta ya inverter ni kitengo cha umeme, ambacho kinajumuisha rectifier, microprocessor na kubadilisha fedha.
Zuia mchoro wa jenereta ya inverter
Uzalishaji wa umeme huanza kwa njia sawa na katika mfano wa classical. Kwanza, sasa mbadala huzalishwa, ambayo inarekebishwa na hutolewa kwa inverter, ambapo inabadilishwa tena kuwa sasa mbadala, na vigezo muhimu.
Aina za jenereta za inverter hutofautiana katika asili ya voltage ya pato:
- mstatili - ya bei nafuu, yenye uwezo wa kuwezesha zana za nguvu tu;
- mapigo ya trapezoidal - yanafaa kwa vifaa vingi, isipokuwa vifaa nyeti (kikundi cha bei ya kati);
- voltage ya sinusoidal - sifa za utulivu, zinazofaa kwa vifaa vyote vya umeme (bei ya juu).
Manufaa ya jenereta za inverter:
- vipimo vidogo na uzito;
- matumizi ya chini ya mafuta kwa kudhibiti uzalishaji wa kiasi cha umeme ambacho watumiaji wanahitaji kwa sasa;
- Uwezekano wa operesheni ya muda mfupi na overload.
Hasara ni bei ya juu, unyeti kwa mabadiliko ya joto katika sehemu ya elektroniki, na nguvu ndogo. Aidha, kutengeneza kitengo cha elektroniki ni ghali.
Mfano wa inverter huchaguliwa katika kesi zifuatazo:
- kifaa kinununuliwa tu katika hali ambapo jenereta ya kawaida haifai, kwa kuwa bei yake ni ya juu; Kadiria makala haya:
Jenereta ya umeme- moja ya vipengele vya msingi vya mmea wa nguvu wa uhuru, pamoja na wengine wengi. Kwa kweli, ni kipengele muhimu zaidi, bila ambayo kizazi cha nishati ya umeme haiwezekani. Jenereta ya umeme hubadilisha nishati ya mitambo inayozunguka kuwa nishati ya umeme. Kanuni ya uendeshaji wake inategemea kile kinachoitwa jambo la kujiingiza, wakati nguvu ya electromotive (EMF) inatokea katika kondakta (coil) inayohamia kwenye mistari ya shamba la magnetic, ambayo inaweza (kwa ufahamu bora wa suala hilo). itaitwa voltage ya umeme (ingawa hii sio kitu sawa).
Vipengele vya jenereta ya umeme ni mfumo wa sumaku (hasa sumaku-umeme hutumiwa) na mfumo wa waendeshaji (coils). Ya kwanza inajenga shamba la magnetic, na la pili, linazunguka ndani yake, linaibadilisha kuwa moja ya umeme. Zaidi ya hayo, jenereta pia ina mfumo wa kuondolewa kwa voltage (commutator na brashi, kuunganisha coils kwa njia fulani). Kwa kweli huunganisha jenereta na watumiaji wa sasa wa umeme.
Unaweza kupata umeme mwenyewe kwa kufanya jaribio rahisi zaidi. Ili kufanya hivyo, unahitaji kuchukua sumaku mbili za polarities tofauti au kugeuza sumaku mbili na miti tofauti kwa kila mmoja, na kuweka conductor chuma kwa namna ya sura kati yao. Unganisha balbu ndogo (ya chini-nguvu) hadi ncha zake. Ikiwa unapoanza kuzunguka sura kwa mwelekeo mmoja au mwingine, balbu ya mwanga itaanza kuangaza, yaani, voltage ya umeme inaonekana kwenye mwisho wa sura, na sasa ya umeme inapita kupitia ond yake. Kitu kimoja kinatokea katika jenereta ya umeme, tofauti pekee ni kwamba jenereta ya umeme ina mfumo mgumu zaidi wa sumaku-umeme na coil ngumu zaidi ya waendeshaji, kwa kawaida shaba.
Jenereta za umeme hutofautiana wote katika aina ya gari na kwa aina ya voltage ya pato. Kwa aina ya kiendeshi kinachoiweka katika mwendo:
- Turbogenerator - inaendeshwa na turbine ya mvuke au injini ya turbine ya gesi. Inatumika sana katika mitambo mikubwa (ya viwanda).
- Jenereta ya hidrojeni - inayoendeshwa na turbine ya majimaji. Pia hutumiwa katika mitambo mikubwa ya nguvu inayofanya kazi kupitia harakati za maji ya mto na bahari.
- Jenereta ya upepo - inayoendeshwa na nishati ya upepo. Inatumika wote katika mimea ndogo (ya faragha) ya upepo na katika viwanda vikubwa.
- Jenereta ya dizeli na jenereta ya petroli inaendeshwa na injini ya dizeli na petroli, kwa mtiririko huo.
Kwa aina ya pato la sasa la umeme:
- Jenereta za DC - pato ni moja kwa moja ya sasa.
- Jenereta za sasa zinazobadilika. Kuna awamu moja na awamu ya tatu, na pato la AC la awamu moja na awamu ya tatu kwa mtiririko huo.
Aina tofauti za jenereta zina sifa zao za kubuni na vipengele ambavyo haviendani. Wameunganishwa tu na kanuni ya jumla ya kuunda uwanja wa umeme kwa kuzunguka kwa mfumo mmoja wa coils jamaa na mwingine au jamaa na sumaku za kudumu. Kutokana na vipengele hivi, wataalam waliohitimu pekee wanaweza kutengeneza jenereta au vipengele vyao binafsi.
Vifaa vya umeme vya gari lolote ni pamoja na jenereta- kifaa kinachobadilisha nishati ya mitambo iliyopokelewa kutoka kwa injini hadi nishati ya umeme. Pamoja na mdhibiti wa voltage, inaitwa seti ya jenereta. Magari ya kisasa yana vifaa vya kubadilisha jenereta za sasa. Wanakidhi mahitaji bora.
Mahitaji ya jenereta:
- vigezo vya pato la jenereta lazima iwe hivyo kwamba kutokwa kwa betri kwa kasi haitoke katika njia yoyote ya kuendesha gari;
- voltage katika mtandao wa bodi ya gari, inayotumiwa na jenereta, lazima iwe imara juu ya aina mbalimbali za kasi za mzunguko na mizigo.
Kanuni ya uendeshaji wa jenereta na muundo wake wa msingi ni sawa kwa magari yote, tofauti tu katika ubora wa utengenezaji, vipimo na eneo la vitengo vya kuunganisha.
Sehemu kuu za jenereta:
- Pulley- hutumikia kusambaza nishati ya mitambo kutoka kwa injini hadi shimoni la jenereta kupitia ukanda;
- Nyumba ya jenereta lina vifuniko viwili: mbele (kutoka upande wa pulley) na nyuma (kutoka upande wa pete ya kuingizwa), iliyoundwa kwa ajili ya kufunga stator, kufunga jenereta kwenye injini na kuweka fani za rotor (inasaidia). Jalada la nyuma lina rectifier, mkutano wa brashi, mdhibiti wa voltage (ikiwa umejengwa) na vituo vya nje vya kuunganisha kwenye mfumo wa vifaa vya umeme;
- Rota- shimoni la chuma na vichaka viwili vya chuma vya umbo la knob ziko juu yake. Kati yao kuna upepo wa msisimko, vituo ambavyo vinaunganishwa na pete za kuingizwa. Jenereta zina vifaa vya pete za kuingizwa za shaba za cylindrical;
- Stator- mfuko uliofanywa kwa karatasi za chuma na umbo la bomba. Katika inafaa yake kuna upepo wa awamu ya tatu ambayo nguvu ya jenereta hutolewa;
- Mkutano na diode za kurekebisha- inachanganya diode sita zenye nguvu, tatu zimesisitizwa kwenye kuzama kwa joto chanya na hasi;
- Mdhibiti wa voltage- kifaa kinachohifadhi voltage ya mtandao wa bodi ya gari ndani ya mipaka maalum wakati mzigo wa umeme, kasi ya rotor ya jenereta na mabadiliko ya joto ya kawaida;
- Kitengo cha brashi- muundo wa plastiki unaoweza kutolewa. Ina maburusi ya kubeba spring ambayo yanawasiliana na pete za rotor;
- Kifuniko cha kinga cha moduli ya diode.
Mchoro wa mpangilio wa seti ya jenereta:
1. Kubadili moto;
2. Capacitor ya kukandamiza kelele;
3. Betri inayoweza kuchajiwa;
4. Taa inayoonyesha afya ya jenereta;
5. Diodes chanya ya rectifier nguvu;
6. Diodes hasi ya rectifier nguvu;
7. Diode za vilima za uchochezi;
8. Upepo wa awamu tatu za stator;
9. Upepo wa uchochezi (rotor);
10. Kitengo cha brashi;
11. Mdhibiti wa voltage;
B + Jenereta pato "+";
B- "Ground" ya jenereta;
D+ Ugavi wa umeme kwa ajili ya vilima vya shamba, voltage ya kumbukumbu kwa kidhibiti cha voltage.
Uendeshaji wa jenereta unategemea athari za induction ya umeme. Ikiwa coil, kwa mfano, iliyofanywa kwa waya ya shaba, inaingizwa na flux ya magnetic, basi inapobadilika, voltage ya umeme inaonekana kwenye vituo vya coil, sawa na kiwango cha mabadiliko ya flux magnetic. Kinyume chake, ili kuzalisha flux ya magnetic, ni ya kutosha kupitisha sasa ya umeme kupitia coil. Kwa hivyo, ili kupata mkondo wa umeme unaobadilishana, chanzo cha shamba la sumaku na coil ambayo voltage inayobadilika itaondolewa moja kwa moja inahitajika.
Vilima vya shamba na mfumo wa nguzo, shimoni na pete za kuteleza huunda rota, sehemu yake muhimu zaidi inayozunguka, ambayo ni chanzo cha uwanja wa magnetic unaobadilishana.
Jenereta rotor 1. rotor shimoni;
2. miti ya rotor;
3. upepo wa shamba;
4. pete za kuingizwa.
Mfumo wa rotor pole una flux ya mabaki ya magnetic ambayo iko hata wakati hakuna sasa katika upepo wa shamba. Hata hivyo, thamani yake ni ndogo na ina uwezo wa kuhakikisha msisimko wa kujitegemea wa jenereta tu kwa kasi ya juu ya mzunguko. Kwa hiyo, kwa awali magnetize rotor, sasa ndogo kutoka kwa betri hupitishwa kupitia vilima vyake, kwa kawaida kupitia taa ya utendaji ya jenereta. Nguvu ya sasa hii haipaswi kuwa ya juu sana ili usiondoe betri, lakini sio chini sana ili jenereta inaweza kusisimua tayari kwa kasi ya uvivu ya injini. Kulingana na mazingatio haya, nguvu ya taa ya kudhibiti ni kawaida 2 ... 3 W. Baada ya voltage kwenye vilima vya stator kufikia thamani ya uendeshaji, taa huzimika, na upepo wa msisimko hutolewa kutoka kwa jenereta yenyewe. Katika kesi hii, jenereta inafanya kazi kwa msisimko wa kibinafsi.
Voltage ya pato imeondolewa kutoka vilima vya stator. Wakati rotor inapozunguka kinyume na coils ya stator vilima, miti ya "kaskazini" na "kusini" ya rotor inaonekana kwa njia mbadala, yaani, mwelekeo wa flux ya magnetic kupita kupitia mabadiliko ya coil ya stator, ambayo husababisha kuonekana kwa voltage mbadala ndani yake. . Mzunguko wa voltage hii inategemea kasi ya mzunguko wa rotor ya jenereta na idadi ya jozi zake za pole.
Stator ya jenereta
1. vilima vya stator;
2. vituo vya vilima;
3. mzunguko wa magnetic.
Upepo wa stator ni awamu ya tatu. Inajumuisha vilima vitatu tofauti, vinavyoitwa vilima vya awamu au awamu tu, jeraha kwa kutumia teknolojia fulani kwenye mzunguko wa magnetic. Voltage na mikondo katika vilima hubadilishwa jamaa kwa kila mmoja kwa theluthi ya kipindi, i.e. kwa digrii 120 za umeme, kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu.
Oscillograms ya voltages ya awamu ya windings
U 1, U 2, U 3 - voltages vilima;
T - kipindi cha ishara (digrii 360);
F - awamu ya uhamisho (digrii 120).
Vilima vya awamu vinaweza kuunganishwa kwenye nyota au delta. 
Aina za viunganisho vya vilima
1. "nyota";
2. "pembetatu".
Unapounganishwa katika "pembetatu", sasa katika kila windings ni mara 1.7 chini ya sasa inayotolewa na jenereta. Hii ina maana kwamba kwa sasa sawa iliyotolewa na jenereta, sasa katika windings wakati wa kushikamana katika "delta" ni kwa kiasi kikubwa chini ya ile ya "nyota". Kwa hiyo, katika jenereta za nguvu za juu, uunganisho wa delta hutumiwa mara nyingi, kwa kuwa kwa mikondo ya chini ya vilima inaweza kujeruhiwa na waya nyembamba, ambayo ni ya juu zaidi ya teknolojia. Waya nyembamba pia inaweza kutumika kwa unganisho la nyota. Katika kesi hiyo, upepo unafanywa kwa vilima viwili vya sambamba, ambayo kila mmoja huunganishwa katika "nyota", yaani, "nyota mbili" hupatikana.
Mtandao wa ndani wa gari unahitaji voltage ya mara kwa mara ili kutolewa kwake. Kwa hiyo, upepo wa stator huwezesha mtandao wa bodi ya gari kupitia kirekebishaji kilichojengwa ndani ya jenereta. Kirekebishaji kwa mfumo wa awamu ya tatu ina diode sita za semiconductor za nguvu, tatu ambazo zimeunganishwa kwenye terminal ya "+" ya jenereta, na nyingine tatu kwa "-" terminal (ardhi). Diode za semiconductor ziko katika hali ya wazi na haitoi upinzani mkubwa kwa kifungu cha sasa wakati voltage inatumiwa kwao katika mwelekeo wa mbele na kivitendo hairuhusu sasa kupita wakati voltage inabadilishwa. Ikumbukwe kwamba neno "rectifier diode" sio daima kujificha muundo wa kawaida ambao una nyumba, inaongoza, nk wakati mwingine ni makutano tu ya silicon ya semiconductor iliyofungwa kwenye shimoni la joto.
Mkutano na diode za kurekebisha
1. diode za nguvu;
2. diode za ziada;
3. bomba la joto.
Wazalishaji wengi, ili kulinda vipengele vya elektroniki vya gari kutoka kwa kuongezeka kwa voltage, badala ya diode za daraja la nguvu na diode za zener. Tofauti kati ya diode ya zener na diode ya kurekebisha ni kwamba wakati voltage inatumiwa kwa upande mwingine, haipitishi sasa tu hadi thamani fulani ya voltage hii, inayoitwa voltage ya utulivu. Kwa kawaida, katika diode za zener za nguvu voltage ya utulivu ni 25 ... 30 V. Wakati voltage hii inafikiwa, diode za zener "huvunja," yaani, zinaanza kupitisha sasa kwa mwelekeo kinyume, na ndani ya mipaka fulani ya mabadiliko. kwa nguvu ya sasa, voltage kwenye diode ya zener, na, kwa hiyo, na kwa "+" pato la jenereta bado haijabadilika, haifikii maadili hatari kwa vipengele vya elektroniki. Mali ya diode ya zener ili kudumisha voltage ya mara kwa mara kwenye vituo vyake baada ya "kuvunjika" pia hutumiwa katika wasimamizi wa voltage.
Kama ilivyoonyeshwa hapo juu, voltages kwenye vilima hutofautiana kando ya mikondo karibu na sinusoid na wakati fulani ni chanya, kwa zingine hasi. Ikiwa mwelekeo mzuri wa voltage katika awamu unachukuliwa pamoja na mshale unaoelekezwa kwa hatua ya sifuri ya upepo wa stator, na mwelekeo mbaya kutoka kwake, basi, kwa mfano, kwa wakati t wakati voltage ya awamu ya pili iko. kutokuwepo, awamu ya kwanza ni chanya, na ya tatu ni hasi. Mwelekeo wa voltages ya awamu inafanana na mishale iliyoonyeshwa kwenye takwimu.
Mwelekeo wa mikondo katika windings na rectifier ya jenereta
Sasa kwa njia ya windings, diodes na mzigo itapita katika mwelekeo wa mishale hii. Baada ya kuzingatia wakati mwingine wowote wa wakati, ni rahisi kuthibitisha kuwa katika mfumo wa awamu ya tatu ya voltage inayotokea katika vilima vya awamu za jenereta, diode za kurekebisha nguvu hutoka kutoka kwa wazi hadi kufungwa na kurudi kwa njia ambayo sasa ndani mzigo una mwelekeo mmoja tu - kutoka kwa terminal ya "+" ya usakinishaji wa jenereta hadi terminal yake "-" ("ardhi"), i.e. mkondo wa moja kwa moja (uliorekebishwa) unapita kwenye mzigo.
Kwa idadi kubwa ya aina za jenereta, upepo wa msisimko unaunganishwa na rectifier yake mwenyewe, iliyokusanyika kwenye diode tatu. Uunganisho huu wa vilima vya shamba huzuia mkondo wa kutokwa kwa betri kutoka kwa kupita ndani yake wakati injini ya gari haifanyi kazi. Diodi za kurekebisha vilima vya shamba hufanya kazi kwa njia sawa, kusambaza mkondo uliorekebishwa kwa vilima hivi. Kwa kuongezea, kirekebishaji cha vilima cha shamba pia kinajumuisha diode 6, tatu kati yao ni za kawaida na kirekebisha nguvu (diode hasi). Msisimko wa sasa ni mdogo sana kuliko sasa unaotolewa na jenereta kwa mzigo. Kwa hivyo, diode za ukubwa mdogo wa sasa na mkondo wa si zaidi ya 2 A hutumiwa kama diode za vilima za uchochezi (kwa kulinganisha, diode za kurekebisha nguvu huruhusu mtiririko wa mikondo hadi 25... 35 A).
Ikiwa ni muhimu kuongeza nguvu ya jenereta, mkono wa ziada wa kurekebisha hutumiwa. 
Mzunguko huo wa kurekebisha unaweza kufanyika tu wakati vilima vya stator vinaunganishwa kwenye "nyota", kwani mkono wa ziada unatumiwa kutoka kwa "zero" ya "nyota". Ikiwa voltages za awamu zilitofautiana kwa njia ya sinusoidal, diode hizi hazingeshiriki hata kidogo katika mchakato wa kubadilisha mkondo wa sasa hadi wa moja kwa moja. Hata hivyo, katika jenereta halisi sura ya voltages ya awamu hutofautiana na sinusoid. Ni jumla ya sinusoids, ambayo huitwa vipengele vya harmonic au harmonics - ya kwanza, mzunguko wa ambayo inafanana na mzunguko wa voltage ya awamu, na ya juu, hasa ya tatu, mzunguko wa ambayo ni mara tatu zaidi kuliko kwanza.
Sura halisi ya voltage ya awamu kama jumla ya harmonics mbili:
1. awamu ya voltage ya vilima;
2. kwanza harmonic;
3. harmonic ya tatu;
Inajulikana kutoka kwa uhandisi wa umeme kuwa katika voltage ya mstari, yaani, katika voltage ambayo hutolewa kwa rectifier na kurekebishwa, hakuna harmonic ya tatu. Hii inafafanuliwa na ukweli kwamba harmonics ya tatu ya voltages zote za awamu iko katika awamu, i.e., wakati huo huo hufikia maadili sawa na wakati huo huo kusawazisha na kufuta kila mmoja kwa voltage ya mstari. Kwa hivyo, harmonic ya tatu iko katika voltage ya awamu, lakini si katika voltage ya mstari. Kwa hiyo, nguvu iliyotengenezwa na harmonic ya tatu ya voltage ya awamu haiwezi kutumiwa na watumiaji. Ili kutumia nguvu hii, diode zinaongezwa, zimeunganishwa na hatua ya sifuri ya windings ya awamu, yaani, hadi mahali ambapo hatua ya voltage ya awamu inaonekana. Kwa hivyo, diode hizi hurekebisha tu voltage ya tatu ya harmonic ya voltage ya awamu. Matumizi ya diode hizi huongeza nguvu ya jenereta kwa 5 ... 15% kwa kasi ya mzunguko wa zaidi ya 3000 min -1.
Voltage ya jenereta bila mdhibiti inategemea sana kasi ya mzunguko wa rotor yake, flux ya sumaku iliyoundwa na vilima vya msisimko, na, kwa hiyo, kwa nguvu ya sasa katika upepo huu na kiasi cha sasa kinachotolewa na jenereta kwa watumiaji. Kadiri kasi ya mzunguko na sasa ya msisimko inavyoongezeka, ndivyo voltage ya jenereta inavyoongezeka; sasa ya mzigo wake ni ya chini, voltage hii inapungua. Kazi mdhibiti wa voltage ni kuleta utulivu wa voltage wakati kasi ya mzunguko na mabadiliko ya mzigo kutokana na athari kwenye mkondo wa uchochezi. Hapo awali, vidhibiti vya vibration vilitumiwa, na kisha wasiliana na transistor. Aina hizi mbili za vidhibiti sasa zimebadilishwa kabisa na zile za elektroniki.
Kuonekana kwa vidhibiti vya umeme vya umeme
Muundo wa wasimamizi wa semiconductor wa elektroniki unaweza kuwa tofauti, lakini kanuni ya uendeshaji wa wasimamizi wote ni sawa. Kwa kweli, unaweza kubadilisha sasa katika mzunguko wa msisimko kwa kuanzisha kipingamizi cha ziada kwenye mzunguko huu, kama ilivyofanywa katika vidhibiti vya voltage ya vibration hapo awali, lakini njia hii inahusishwa na upotezaji wa nguvu katika kontena hii na haitumiki katika vidhibiti vya elektroniki. . Vidhibiti vya kielektroniki hubadilisha mkondo wa msisimko kwa kuwasha na kuzima upepo wa msisimko kutoka kwa mtandao wa usambazaji, huku wakibadilisha muda wa jamaa wa wakati wa vilima vya msisimko. Ikiwa ili kuimarisha voltage ni muhimu kupunguza sasa ya msisimko, wakati wa kubadili upepo wa msisimko umepunguzwa; ikiwa ni muhimu kuiongeza, imeongezeka.
Hasara ya chaguo hili la kuunganisha mdhibiti ni kwamba mdhibiti anaendelea voltage kwenye terminal ya "D +" ya jenereta, na watumiaji, ikiwa ni pamoja na betri, wameunganishwa kwenye terminal "B +". Kwa kuongeza, inapowashwa kwa njia hii, mdhibiti haoni kushuka kwa voltage katika waya zinazounganisha kati ya jenereta na betri na haifanyi marekebisho kwa voltage ya jenereta ili kulipa fidia kwa tone hili. Mapungufu haya yanaondolewa katika mzunguko unaofuata, ambapo voltage kwa mzunguko wa pembejeo wa mdhibiti hutolewa kutoka kwa node ambako inapaswa kuimarishwa, kwa kawaida hii ni "B +" terminal ya jenereta. 
Baadhi ya vidhibiti vya voltage vina mali ya fidia ya mafuta - kubadilisha voltage iliyotolewa kwa betri, kulingana na joto la hewa katika compartment injini kwa ajili ya malipo bora ya betri. Chini ya joto la hewa, voltage kubwa lazima itolewe kwa betri na kinyume chake. Thamani ya fidia ya mafuta hufikia hadi 0.01 V kwa 1°C.
