Generatori trifase: dispositivo e principio di funzionamento, regole di connessione

Il generatore trifase è ampiamente utilizzato nel settore privato. Tali generatori hanno una capacità di 6, 10, 15 kW e oltre. Questo articolo descrive lo schema e il principio di funzionamento di tali dispositivi, indica le loro principali differenze e regole di connessione.

Lo scopo di un generatore elettrico è convertire l'energia meccanica in energia elettrica. Consiste di 2 parti principali: un rotore mobile e uno statore fisso.

• Il rotore è montato su cuscinetti... Da un lato, è collegato un azionamento da una fonte di movimento esterna e, dall'altro, una ventola per il raffreddamento.
• Statore - elemento fisso... Contiene i piedini di montaggio dell'unità, le alette di raffreddamento ei terminali di uscita. E anche un piatto con caratteristiche tecniche.

Altri componenti.

• Contatto strisciante del rotore. È necessario alimentare i suoi avvolgimenti o scaricare l'elettricità generata. La maggior parte dei modelli non ce l'ha.
• Indicatori e mezzi di controllo.
• Coperture laterali.
• Oliatori per la fornitura di grasso a cuscinetti e altri elementi ugualmente importanti.

Ora devi capire il metodo per ottenere l'elettricità.

Principio di funzionamento dei generatori trifase basato sulla legge dell'induzione elettromagnetica. Si legge: verrà indotta una forza elettromotrice (EMF) alle estremità di un telaio metallico posto in un campo magnetico rotante. In questo caso, sia il telaio stesso che i magneti possono ruotare.

Ecco come funzionano i modelli demo. Nei generatori reali, invece di un telaio, viene utilizzata una bobina di filo di rame sottile con conduttori isolati l'uno dall'altro. Questo viene fatto per aumentare l'efficienza dell'impianto.

Nei moderni modelli di generatori trifase, il rotore funge da magnete. In questo caso, il magnete può essere permanente o elettrico. In quest'ultimo caso, viene utilizzato un contatto strisciante con spazzole di grafite per alimentare il rotore. Per avviare un tale dispositivo, è necessaria una fonte di elettricità separata.

L'avvolgimento di potenza si trova nello statore. Ciò elimina la necessità di trasferire grandi correnti attraverso il contatto strisciante e aumenta l'affidabilità operativa.

Gli alternatori trifase hanno una serie di vantaggi.

1. Maggiore efficienza rispetto alla monofase. Ciò significa che è necessario meno carburante per ottenere la stessa potenza di corrente.
2. Da un generatore è possibile ottenere 2 valori di tensione che differiscono di 1,75 volte. Di solito è 380 V e 220 V. Ciò amplia l'ambito della sua applicazione, un tale generatore può essere utilizzato in una casa privata e nell'industria.
3. Con la stessa potenza, hanno ingombri e peso inferiori rispetto alla monofase.
4. Per trasmettere la corrente trifase sono necessari 3 o 4 fili. Per il funzionamento di 3 generatori di fili monofase, è necessario un minimo di 6.
5. Più alto affidabilità di installazione.
6. La maggior parte delle apparecchiature industriali richiede esattamente una corrente trifase per funzionare.... L'uso di un tale generatore risolve questo problema.
7. Per ottenere una tensione monofase è possibile collegare solo 1 avvolgimento. Ma questa non è la soluzione migliore in termini di economia.
8. Dalla corrente alternata, usando un raddrizzatore, puoi fare costante.

Tali generatori hanno anche degli svantaggi.

1. La relativa complessità del collegamento dal punto di vista giuridico. Per il collegamento legale della tensione trifase è necessaria un'autorizzazione speciale della società elettrica. E ottenerlo è molto problematico.
2. Occorre rafforzare le misure di sicurezza. Sono necessari più dispositivi di protezione, deve essere installato un RCD su ogni fase.
3. Non è consigliabile lasciare incustodito un generatore in funzione.... È necessario monitorare le letture della strumentazione.
4. Rumore e vibrazioni quando il dispositivo è in funzione.

Gli alternatori trifase non sono molto diversi tra loro. Differiscono solo per la potenza e le caratteristiche del design.

In base alla potenza della corrente generata, sono:

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

Inoltre, l'effettiva potenza erogata dipende da molti fattori, come la qualità e la purezza del combustibile, lo stato dell'atmosfera (al freddo e con elevata umidità, la potenza diminuisce) e simili.

In base al tipo di combustibile utilizzato, i generatori sono:

• diesel;
• benzina;
• lavorando su legno o gas naturale.

Le più diffuse sono le prime 2 opzioni. in cui i diesel, in virtù del loro design, sono più affidabili, perché funzionano senza sistema di accensione. Sono anche più economici. La benzina, a sua volta, si avvia più facilmente in condizioni difficili.

Secondo il principio di funzionamento, i generatori sono sincroni e asincroni.

• Sincrono. Il loro vantaggio è che possono sopportare un sovraccarico a breve termine di 5-6 volte. Ciò accade quando si avviano alcuni tipi di motori elettrici e altre apparecchiature potenti, quando le correnti di avviamento sono significativamente superiori a quelle nominali. Ma hanno degli svantaggi: si tratta di grandi dimensioni e peso, oltre a una minore affidabilità rispetto alle loro controparti asincrone.

• Asincrono. Le loro caratteristiche principali sono leggerezza, compattezza, semplicità di progettazione e funzionamento senza problemi. Ma si guastano immediatamente quando sono sovraccarichi. Pertanto, la potenza massima che generano dovrebbe essere significativamente superiore a quella consumata dai consumatori (3 - 4 volte). Inoltre, si consiglia di installare una protezione da sovraccarico di alta qualità e costosa.

Inoltre, i generatori possono avere funzioni aggiuntive:

• la possibilità di collegare linee aggiuntive per aumentare la capacità di carico;
• regolazione delle caratteristiche della corrente di uscita (ad esempio, la sua forma);
• la presenza di un relè-regolatore elettromagnetico.

Per progettazione, i generatori sono:

• di base;
• ausiliario.

Differiscono solo nel modo in cui sono collegati.

Questo è tutto per la classificazione dei generatori. Ora parliamo della scelta di questo dispositivo.

Al momento dell'acquisto, prima di tutto, lasciati guidare dalle condizioni in cui funzionerà il generatore.

• Innanzitutto, determinare la potenza richiesta... Deve superare la potenza totale delle utenze accese contemporaneamente. Si consiglia di disporre di una piccola (o grande) scorta in caso di emergenza.

• Seleziona il tipo di carburante. Decidi cosa è più importante per te: l'economia o la capacità di correre in qualsiasi condizione.

• Se sono possibili sovraccarichi sulla rete, è necessario acquistare un modello sincrono. Ma tieni presente che richiederà una manutenzione più approfondita rispetto a quella asincrona e ha una durata di vita più breve. E dovrai spendere soldi per il sistema di protezione. Se i sovraccarichi sono completamente eliminati, un generatore asincrono è la scelta migliore.

Quindi controlla la lavorazione.

• Girare il rotore a mano. Dovrebbe ruotare facilmente. Nessuno scricchiolio, clic e strappi nei cuscinetti, così come l'eccentricità del rotore. Non dovrebbe oscillare nei cuscinetti.
• Contatti e terminali devono essere lucidi... Non sono consentiti fili strappati. Se ci sono fili, è necessario un isolamento affidabile. Soprattutto in corrispondenza di giunti e curve.
• Lo statore e il telaio devono essere privi di crepe. Esaminare attentamente il supporto.
• Controllare il generatore in funzione... Le letture dell'apparecchiatura di misurazione devono essere stabili. Il suono dello scarico deve essere uniforme.
• I produttori responsabili dipingono il prodotto con cura e attaccano bene il logo. Se la vernice è in dubbio, è meglio rifiutare un tale generatore.
• La solidità di qualsiasi azienda è determinata dalla qualità del servizio. Assicurati che quando si verifica un malfunzionamento, puoi trovare uno specialista per risolverlo.

Quindi dai un'occhiata alle funzionalità aggiuntive.

• È positivo se i dispositivi di misurazione sono già installati in fabbrica.
• È meglio acquistare modelli che abbiano sia un avvio manuale che uno starter.
• Verificare la facilità di trasporto. Se ci sono rotelle, dovrebbero girare bene. Se ci sono maniglie, dovrebbero essere comode da tenere.

E non abbiate paura di fare domande ai consulenti, anche, a loro avviso, ridicole. Il tempo che dedichi alla scelta è più che compensato da un funzionamento senza problemi.

Il compito principale durante la connessione alla rete elettrica esistente è impedire l'"incontro" tra la corrente generata e quella proveniente dalla centrale. In caso contrario, le conseguenze saranno disastrose.

Per risolvere questo problema, esistono diversi metodi per collegare il generatore alla rete.

Il metodo più semplice. I consumatori sono collegati direttamente al generatore. Ma ci sono seri svantaggi:

• completa assenza di dispositivi di protezione;
• è necessario acquistare una presa speciale a 4 poli, progettata per correnti elevate.

Questo metodo è fortemente sconsigliato. Abbiamo scritto di lui solo perché esiste.

Questo è un metodo più conveniente in quanto non richiede alcuna modifica alla rete elettrica esistente. Si è dimostrato particolarmente efficace nelle case private.

Segui i passaggi seguenti per connetterti.

• Spegnere l'interruttore automatico di ingresso del sistema di distribuzione dell'alimentazione centralizzata. In poche parole, diseccitare la casa.
• Installare un nuovo interruttore automatico a 4 poli nel cruscotto. Collega i suoi contatti di uscita alla rete domestica.
• Collegare con cura il cavo del generatore alla nuova macchina. Tutti i fili sono collegati ai terminali corrispondenti.

Il principale svantaggio dello schema precedente è la possibilità che la tensione di rete entri nel generatore. Questo può accadere se gli interruttori non vengono utilizzati con attenzione. Per evitare che ciò accada, il generatore può essere collegato tramite un interruttore.

Tale connessione elimina completamente la possibilità di un cortocircuito. L'interruttore ha 3 contatti:

• primo - cibo per i consumatori da una rete centralizzata;
• Terzo - alimentazione dal generatore;
• centrale - la rete è completamente diseccitata.

I consumatori sono collegati al contatto centrale.

Dopo l'interruttore, devono essere installati fusibili, RCD e altri dispositivi di protezione.

In questo modo vengono collegati i generatori principali.

Il principale svantaggio di tutti questi metodi è il controllo manuale. E a volte è necessario che il generatore si avvii automaticamente (soprattutto in situazioni di emergenza). In questi casi viene utilizzato un sistema di attivazione automatica.

Include 2 avviatori incrociati e un modulo di controllo. In caso di interruzione di corrente, disconnettono i consumatori dal sistema centralizzato e si collegano a un generatore.

Indipendentemente dal metodo di connessione, non dimenticare mai di mettere a terra il telaio del generatore. E, soprattutto: dispositivi di commutazione, interruttori e fusibili non devono essere inseriti nel filo di terra. Ciò eviterà incidenti e garantirà il funzionamento sicuro del dispositivo.

Informazioni su quale generatore acquistare: monofase o trifase, vedi sotto.