Rkrem.ru

Большая стройка
44 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Генератор реактивной мощности своими руками

Генератор реактивной мощности своими руками

Если питание должно поступать и к однофазным, и к трехфазным приборам (инструментам, станкам), то нужен генератор трехфазный. Он способен запитать разную по фазности технику, как на 220 Вольт, так и на 380 Вольт — вот, что значит трехфазный генератор. Таким образом, при отсутствии тока в стационарной сети, вы сможете включать и перфоратор или дрель на 220В и бетономешалку на 380В, но только не одновременно, а поочередно. Трехфазный генератор – необходимое приобретение как для домашнего пользования, так и для производственных площадок.

Смысл реактивной нагрузки

В электрической цепи с реактивной нагрузки фаза тока и фаза напряжения не совпадают во времени. В зависимости от характера подключенного оборудования напряжение либо опережает ток (в индуктивности), либо отстаёт от него (в ёмкости). Для описания вопросов используют векторные диаграммы. Здесь одинаковое направление вектора напряжения и тока указывает на совпадение фаз. А если вектора изображены под некоторым углом, то это и есть опережение или отставание фазы соответствующего вектора (напряжения или тока). Давайте рассмотрим каждый из них.

В индуктивности напряжение всегда опережает ток. «Расстояние» между фазами измеряется в градусах, что наглядно иллюстрируется на векторных диаграммах. Угол между векторами обозначается греческой буквой «Фи».

В идеализированной индуктивности угол сдвига фаз равен 90 градусов. Но в реальности это определяется полной нагрузкой в цепи, а в реальности не обходится без резистивной (активной) составляющей и паразитной (в этом случае) емкостной.

В ёмкости ситуация противоположна – ток опережает напряжение, потому что индуктивность заряжаясь потребляет большой ток, который уменьшается по мере заряда. Хотя чаще говорят, что напряжение отстаёт от тока.

Если сказать кратко и понятно, то эти сдвиги можно объяснить законами коммутации, согласно которым в ёмкости напряжение не может изменится мгновенно, а в индуктивности – ток.

Физические принципы компенсации реактивной мощности

Векторная диаграмма показывает компенсацию реактивной мощности при изменении токовой нагрузки

На схеме показана нагрузка, которая имеет активную составляющую Rн и индуктивную Lн, сопротивление в Омах, как пример это может быть электродвигатель с обмоткой на роторе. Чем больше величина индуктивного сопротивления в нагрузке Lн, тем больше угол отставания фазы соsφ полного тока I от фазы напряжения питания U.

С правой стороны показана векторная диаграмма, из которой видно, как уменьшается ток нагрузки после подключения конденсатора с емкостным сопротивлением Сн.

Полный ток нагрузки – это сумма токов реактивной составляющей и активной:

Значения угла смещения фаз тока и напряжения выражается отношением величин Lн и Rн. Угол сдвига фаз может выражаться тремя способами:

Формула для вычисления угла сдвига фаз через sin

Формула для вычисления угла сдвига фаз через cos

Формула для вычисления угла сдвига фаз через tg

Зная все эти величины и отношения их зависимости, можно расчитать реактивную и активную составляющие мощности, полную мощность цепи и полную мощность, потребляемую нагрузкой:

  • Активная мощность выражается как: Р = U x I cosф кВт;
  • Реактивная сотавляющая мощность: Q = U x I sinф кВАр;
  • Полная мощность, потребляемая нагрузкой: S = √P2+Q2 kBA.

При включении в цепь параллельно нагрузке конденсатора, который имеет емкостное сопротивление Сн и ток Ic противоположного направления к Ip, так как его фаза опережает фазу напряжения U на 90 ̊, реактивная мощность, потребляемая Lн индуктивным сопротивлением, компенсируется.

Наглядное отображение как происходит компенсация в электросетях

Реактивная составляющая тока с учетом компенсации выражается алгебраической формулой:

Когда ток отстает по фазе от напряжения, реактивная мощность потребляется и имеет индуктивный характер, обозначается как положительная знаком «+».

Когда ток опережает по фазе напряжение, реактивная мощность начинает генерироваться, имеет емкостной характер и обозначается знаком «-».

Недостатки котлов

Недостатков не так много, но все они достаточно серьезные, судите сами:

  • основной — это высокая стоимость оборудования. А оно действительно недешево и почти в два раза превышает стоимость тэновых котлов. Но в нем большая часть цены приходится на автоматику. Опять же, чем лучше работа автоматики, тем более экономно и долговечно сможет работать отопление. К этому добавляются дополнительные функции, например, управление работой оборудования на расстоянии. Возможность эта привлекает многих, особенно тех, кто бывает в частых отъездах. На период своего отсутствия выставляется оптимальная температура (5-10ºС), зато к приезду можно быстро поднять ее до необходимого уровня. Здесь и удобство, и экономия.
  • еще один существенный недостаток, имеющийся у всех видов электрических котлов, отопление есть только тогда, когда имеется электричество. А если электрической энергии нет — приходится мерзнуть. Одним из вариантов решающих проблему может стать наличие своих источников, обеспечивающих бесперебойное питание отопительного агрегата, а также дизель-генераторы.
  • следующий недостаток — повышенный шум во время работы. Но он присущ не всем видам моделей, а только имеющим невысокую стоимость. Бороться с ним легко — просто вынести в хорошо изолированное, отдельное помещение.
Читать еще:  Схема автозапуска генератора при отключении электричества

Какая мощность бывает у разных типов генераторов?

Вне зависимости от используемого топлива абсолютно все генераторы делятся на бытовые и промышленные. Грань между ними весьма условная, однако такая классификация позволяет новичку в данном вопросе сразу отбросить значительную часть моделей, которые точно не будут интересны.

У бытовых

Чаще всего покупают бытовые генераторы – технику, задачей которой будет подстраховка на случай отключения от электропитания одного домохозяйства. Верхним пределом мощности для такого оборудования обычно называют 5-7 кВт, но тут надо понимать, что потребности домовладений в электричестве могут быть совершенно разными. В продаже можно найти даже очень скромные модели до 3-4 кВт – они будут актуальными на даче, представляющей собой миниатюрное однокомнатное помещение с электрическими приборами, которые можно сосчитать по пальцам одной руки. Дом может быть двухэтажным и большим, с пристроенным гаражом и комфортной беседкой – там не то что 6-8 кВт не хватит, а даже при 10-12 кВт, возможно, уже придется экономить!

Людям, никогда не вникавшим в характеристики электроприборов, следует обратить внимание, что мощность, измеряемую в Ваттах и киловаттах, не надо путать с напряжением, измеряемым в Вольтах.

Показатели в 220 или 230 вольт характерны для однофазного оборудования, а 380 или 400 В – для трехфазного, но это не тот показатель, который мы рассматриваем в данной статье, и он никак не связан с мощностью персональной мини-электростанции.

У промышленных

Из названия категории очевидно, что техника такого типа уже нужна для обслуживания определенных промышленных предприятий. Другое дело, что предприятие может быть маленьким и использовать сравнительно мало оборудования – даже сопоставимо с обыкновенным жилым домом. При этом фабрика или мастерская не может позволить себе простои, потому нуждается в оборудовании с хорошим запасом мощности. Маломощные промышленные генераторы обычно выделяют в категорию полупромышленных – они стартуют примерно с 15 кВт и заканчиваются где-то на отметке в 20-25 кВт.

Все, что серьезнее 30 кВт, уже можно считать полноценным промышленным оборудованием – по крайней мере, сложно представить себе домашнее хозяйство, нуждающееся в таком количестве энергии. При этом о верхнем потолке мощности рассуждать сложно – уточним лишь, что существуют модели и на 100, и даже на 200 кВт.

Газовые генераторы.

А грегаты большой мощности используются для построения мощных электростанций. Для этой цели применяют сразу несколько агрегатов, которые работают на общую нагрузку параллельно (они должны быть особым образом синхронизированы). Это позволяет повысить равномерность нагрузки на оборудование, уменьшить стоимость резервной мощности, а также проводить ремонт или сервисное обслуживание без полной остановки станции.

Данное оборудование может работать на природном газе (магистральном) или на сжиженном нефтяном. Второй вариант используется в районах, которые не имеют газопровода, однако возможно организовать, чтобы агрегат автоматически выбирал вид топлива (магистральный или сжиженный нефтяной).

Читать еще:  Чем отличается инверторный генератор от обычного

Г азовые генераторы отвечают всем современным экологическим требованиям. Благодаря системе электронного управления, которой оснащен двигатель, происходит сжигание обедненной до нужного уровня смеси воздуха и топлива, что позволяет значительно снизить в выхлопных газах количество соединений азота и угарного газа.

Модель GG 7200-NB

Система отключения двигателя при недостаточном давлении масла

Газовый двигатель 13 л.с., созданный по технологии Honda-OHV с верхним расположением клапанов
Глушитель с повышенной производительностью
Система смесеобразования с цифровым управлением
Более высокая выходная мощность по сравнению с аналогами
Температурный режим эксплуатации от -30 до +40 градусов
Действительно надежный и легкий запуск в любое время года
Ручное и автоматическое регулирования количества смеси
Автоматическая адаптация к любому давлению газа
Звуковой сигнал о необходимости проведения технического обслуживания
Надежный запуск и работа при низком давлении газовой магистрали
Автоматическая регулировка частоты (для приборов чувствительных к частоте тока, при использовании совместно со стабилизаторами напряжения дает хорошее качество тока)
Недорогая модель для использования в загородных домах, предприятиях и т.д.

Частота50Hz
Напряжение220В
Номинальная выходная мощность (переменный ток)5.0кВт
Максимальная выходная мощность (переменный ток)5.5кВт
Выходная мощность (постоянный ток, 12 в)8.3A
Расход топлива (сжиженный кг/ магистральный м3) в час при полной загрузке1,5/1,6
ДвигательRIG13
Объем389 см3
ЗапускЭлектрический
Максимальная мощность(л.с./об. мин)13.0/3000
Максимальное время работы без перерыва18 часов
Уровень шума dB(A)78
Размеры(мм)697X525X562
Вес(кг)80

Газовый генератор GG 3300

  • Система отключения двигателя при недостаточном давлении масла.
  • Газовый двигатель 6,5 л.с., созданный по технологии Honda-OHV с верхним расположением клапанов .
  • Глушитель с повышенной производительностью .
  • Система смесеобразования с цифровым управлением .
  • Более высокая выходная мощность по сравнению с аналогами .
  • Температурный режим эксплуатации от -30 до +40 градусов .
  • Действительно надежный и легкий запуск в любое время года .
  • Ручное и автоматическое регулирования количества смеси .
  • Автоматическая и ручная адаптация к любому давлению газа .
  • Звуковой сигнал о необходимости проведения технического обслуживания
  • Надежный запуск и работа при низком давлении газовой магистрали .
  • Автоматическая регулировка напряжения
  • Недорогая модель газового генератора для эксплуатации в загородных домах, предприятиях и т.д.
Частота50Hz
Напряжение220В
Номинальная выходная мощность (переменный ток)3.0кВт
Максимальная выходная мощность (переменный ток)3.5кВт
Выходная мощность (постоянный ток, 12 в)8.3A
Расход топлива (сжиженный кг/ магистральный м3) в час при полной загрузке1,05/1,1
ДвигательRIG 6-5
Объем196 см3
ЗапускЭлручной
Максимальная мощность(л.с./об. мин)6,5/3000
Максимальное время работы без перерыва6 часов
Уровень шума dB(A)62
Размеры(мм)607X445X522
Вес(кг)46,5

Преимущества газовых генераторов

Уехав на работу из дома, по приезду Вы можете обнаружить промерзший дом и лопнувшие батареи. И не потому, что генератор не надёжен, просто кончилось топливо в генераторе. Наши газовые генераторы в 5 кВт на 1 баллоне 50 литров проработают в 3 раза дольше — 20 — 40 часов (расход топлива 1,60 м. куб. в час). А с применением автоматики и инвертора с аккумуляторами (САП + МАП + АКБ) — возможна автономная работа от природного газа до нескольких суток.

В случае подключения к магистральному газу, вы практически полностью застрахованы от отключения электроэнергии в Вашем доме достаточно иметь только САП (система автоматического пуска).

1. Моторесурс Газовых генераторов на 25% выше чем у бензиновых и дизельных аналогов.
2. Газовый генератор CC5000-NG прост в обслуживании и установке, обладает высокой надежностью.
3. Стоимость 1кВт/часа:
Топливо сжиженный газ — 4 рубля 32 копейки, что в 2 раза дешевле дизельных и бензиновых аналогов
Топливо природный газ — 49 копеек, что в 17 раз дешевле дизельных и бензиновых аналогов
4. Приемлемый уровень шума (78 Дцб.). Не выше, чем у дизельных и бензиновых аналогичных генераторов.
CC5000-NG отвечает всем современным экологическим требованиям.
5. Генераторы адаптированы под низкое давление газа, используемое в РФ, и имеют сертификат соответствия РФ: №РОСС CN.АИ48/F00240 от 4 июля 2006 года.
6. Стоимость CC5000-NG сопоставима с аналогичными бензиновыми и дизельными генераторами.
7. На все генераторы предоставляется гарантия от производителя.

Читать еще:  Как переделать автомобильный генератор на 220 вольт

Достоинства и недостатки дизельгенераторов.

Специалистами давно сделан однозначный вывод: когда речь идет о системе резервирования для мощностей от 8 кВт, миниэлектростанциям на основе дизельного двигателя — нет равных. Особенно, если средства позволяют приобрести низкооборотистый (не 3000, а 1500 об/мин) дизель с водяным охлаждением. В случае мобильной эксплуатации (или при меньших мощностях потребления) все зависит от условий и требований — единого мнения тут уже не составить.
Цена дизеля обычно выше. Но зато топливо более дешёвое (солярка) и потребляется в меньших количествах.
Как «минус» стоит отметить и тот факт, что дизельный мотор, безусловно, более требователен к качеству обслуживания и культуре эксплуатации — разгильдяйства он не прощает. Если кончилось горючее — необходимо прокачать топливную магистраль; не перешли на зимние сорта к первым морозам — отогревайте мотор; залили низкосортное горючее или, не дай бог, бензин — раскошеливайтесь на дорогой ремонт.
Однако, несмотря на эти доводы, приверженцев у дизельных станций много, ведь у них есть серьёзные достоинства.
Прежде всего, отметим высокие ресурс и надежность. Правильно обслуживаемый агрегат способен длительное время обходиться без ремонта и запускаться без особых проблем «по первому требованию». Чем это обусловлено? Причин несколько.
Одна из основных — отсутствие системы зажигания: перепады температуры и влажности никак не влияют на вероятность успешного пуска. Собственно, даже при нормальных условиях работы свеча зажигания остается слабым местом бензинового двигателя и требует повышенного внимания. Все перечисленное чуждо дизелю. Еще одно очень важное достоинство — «дизтопливо» не взрывоопасно и в обычных условиях почти не горюче.
Однако серьёзным недостатком обычных дизелей (с воздушным охлаждением, 3000 об/мин), является весьма высокая шумность (в несколько раз больше чем у хорошего бензогенератора).

Улыбнитесь напоследок:

Журнал «Ребус», 1901 г.
Домашняя электрическая станция
Огромную пользу для домашнего электрического освещения составляет изобретение «домашней электрической станции». Станции представляются различной величины, начиная с самой маленькой и кончая грандиозной, могущей освещать целые дворцы (на нашем рисунке — домашняя электростанция средней силы, которую можно разместить в подвале дома). Маленькая станция питает 10 ламп накаливания, всего на 100 свечей, и изготовляется таким образом, что для ее установки не требуется звать специального рабочего, а ее легко установит любой плотник.
Крошечный керосиновый двигатель особой системы помещается в ящике, наглухо закрытом, и достаточно открыть маленький кран, чтобы станция начала действовать При таком способе электрическое освещение делается доступным для людей со средним достатком.

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике ниже рассматривается одна из возможных конструкций стабилизатора домашнего изготовления.

В принципе, можно взять на заметку этот вариант самодельного аппарата стабилизации:

Сборка блока, стабилизирующего сетевое напряжение, своими руками возможна. Это подтверждается многочисленными примерами, когда радиолюбители с небольшим опытом вполне успешно разрабатывают (или применяют существующую), готовят и собирают схему электроники.

Трудностей с приобретением деталей для изготовления стабилизатора-самоделки обычно не отмечается. Расходы на производство невысоки и естественным образом окупаются, когда стабилизатор вводят в эксплуатацию.

Оставляйте, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, публикуйте фото по теме статьи в находящемся ниже блоке. Расскажите о том, как собрали стабилизатор напряжения собственными руками. Поделитесь полезной информацией, которая может пригодиться посещающим сайт начинающим электротехникам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector