что значит трехфазный генератор
Чем отличаются однофазные генераторы от трехфазных
В зависимости от количества фаз дизельные генераторы разделяют на однофазные и трехфазные. При выборе оборудования покупатели часто сталкиваются со сложным вопросом – какой установке отдать предпочтение. Чтобы разобраться в ситуации, рассмотрим особенности каждой.
Однофазный генератор: особенности
Однофазные дизельные генераторы электрического тока отлично подходят для бытовых нужд. Они работают исключительно с аналогичными однофазными электроприборами. Это означает, что на приборной панели таких генераторов имеется выход только на 220 В.
Однофазные установки часто применяют в загородных домах и небольших офисах.
Значит ли это, что в быту достаточно однофазного генератора? Не всегда, в некоторых случаях может потребоваться три фазы.
Трехфазный генератор: особенности
При работе с трехфазной станцией важно правильно распределить нагрузку на фазы, чтобы избежать перекоса, т.е. ситуации, когда на одну из фаз приходится избыточная нагрузка. Это приведет к тому, что оборудование выйдет из строя. Чтобы избежать проблем, разница в нагрузке между фазами не должна составлять более 20%.
Какой генератор выбрать
Выбор оборудования по количеству фаз зависит от типа его последующего применения. Если потребитель использует преимущественно однофазные приборы, то в таком случае достаточно однофазного генератора. Выбрав его, не будет необходимости задумываться о возможном перекосе фаз. Там, где чаще всего используется трехфазное оборудование, например, на предприятиях, рационально использовать генератор с тремя фазами.
Практически всегда три фазы используются в медицинских учреждениях, оснащенных высокотехнологичными устройствами. Здесь генераторы используют в качестве резервных источников электроэнергии.
Бывают и сложные ситуации. Например, в частных домах иногда по умолчанию уже стоит трехфазная электропроводка. Если владелец не пользуется трехфазными приборами, то ему нецелесообразно покупать трехфазный генератор.
Однако, обойтись без 3-фазного генератора не удастся, если в доме есть хотя бы один прибор, требующий напряжения 380 В. Обычно это мощные электроприборы, обогревательная система или плита. Производители стараются разнообразить ассортимент продукции, выпуская трехфазные модели приборов в модифицированном виде с одной фазой.
Примеры генераторов Yanmar
Yanmar производит одно- и трехфазные генераторы.
Дизельный генератор YH170DTLS-5R – трехфазная модель номинальной мощностью 10 кВт с жидкостной системой охлаждения, подогревателем и электростартером. YH170DTLS-5R отличается производительностью, надежностью и экономичностью. Этот генератор в кожухе отлично подойдет для небольшого частного дома.
Генератор eG100i-5B – однофазная инверторная модель жидкостной системы охлаждения. Мощности агрегата в 7 кВт вполне достаточно для резервного энергоснабжения загородного дома, чтобы подключить самое необходимое. EG100I-5B отличается баком увеличенной емкости, обеспечивает высококачественное электроснабжение для компьютеров, телевизоров и другого высокочувствительного оборудования.
Отдельно отметим, что некорректно проводить сравнение однофазных и трехфазных генераторов на предмет превосходства или качества, ведь каждые из них служат своим целям. Оба типа установок проработают долго при правильном использовании и обслуживании.
Зачем нужен трехфазный генератор
Особенности трехфазного тока
Несмотря на столь широкое применение, немногие знают, что собой представляет трехфазный ток. И это простительно, поскольку не все получали высшее профильное образование по профессии электрика. Поэтому цель этой статьи — рассказать в общих чертах о переменном трехфазном электрическом токе. Людям, не связанным с техническим науками, а также начинающим специалистам, будет интересно узнать, что это такое, где применяется, в том числе о его положительных и отрицательных сторонах.
Что такое трехфазный ток
Электрической цепью с трехфазной системой называют схему подключения, к которой подводят три жилы кабеля. В каждой действуют переменные электродвижущие силы одинаковых частот, но сдвинутых по фазе на одну треть периода относительно друг друга. На языке физике сдвиг выглядит как alpha = 2*pi/3. Каждую отдельную цепь всей схемы в целом называют фазой. А поскольку их три, то и вся схема получила соответствующее название.
Принцип действия трехфазного генератора
Практически все генераторы электрических станций вырабатывают трехфазный ток. Они совмещают в себе конструкцию одновременной инициации возбуждения сдвинутых относительно друг друга электродвижущих сил. В его устройство входят три независимых якоря, расположенных на статоре установки и удаленных друг от друга на одну треть окружности. В центре размещается элемент индукции, представленный как постоянный магнит.
На рисунке видно отличие трехфазного тока от однофазного. На схеме показаны три катушки, которые сами по себе являются независимыми генераторами напряжения. Если включить каждую из них в отдельную сеть со своей нагрузкой, то они способны питать электричеством любые приборы.
Однако продолжая логику схематического подключения проводки, для общего электроснабжения оборудования-приемника потребуется шесть кабелей. С точки зрения рациональности, такая цепь будет громоздкой и не экономной. Поэтому катушки соединяют таким образом, чтобы обойтись всего тремя или четырьмя кабелями. Такую систему называют трех- и четырехжильной, одна из которых нулевая, то есть не находится под токовым напряжением.
Зачем нужен трехфазный ток
Однофазный и трехфазный переменный ток широко применяются в промышленной и бытовой сфере. Однако в последнее время все больше потребителей предпочитают отказываться от первого и склоняются к последнему.
И дело даже не в увеличении мощности и включении большего количества электрического оборудования. Порой разница между силовой нагрузкой даже не заметна, а при определенных параметрах сети входная мощность для обоих цепей может быть одинаковой.
Основным потребителем является трехфазное оборудование. В эту группу входит:
Наиболее частым потребителем трехфазного тока является асинхронный двигатель. Именно в составе этой сети они показывают наилучшие рабочие параметры, высокое КПД при относительно низких энергозатратах.
К тому же, приводы, обогреватели, котлы, электрические печи, обогреватели не перекашивают фазы. Для чувствительного оборудования такое проседание — тема очень щекотливая.
Обратите внимание! В реальности обеспечить одинаковую нагрузку на всех трех фазах невозможно. Соответственно, напряжение всегда будет неодинаковым.
Поскольку в помещении присутствует еще несколько потребителей, необходима дополнительная система, которая сможет распределять нагрузку равномерно по всем приемникам. Для этого нужна трехкабельная цепь. Включение нагрузки в сеть трехфазного тока происходит к той цепи, на которую приходится меньше всего потребителей.
Схема подключения трехфазного тока
Однако распределительные системы для цепей трехфазного тока получаются очень громоздкими и занимают много места. Оно требует дополнительных систем безопасности, так как напряжение таких сетей составляет 380 В. При коротком замыкании ток будет в разы больше, чем при привычных нам 220 В.
Преимущества и недостатки
Как и все материальное, трехфазный ток имеет свои плюсы и минусы. К положительным моментам применения систем с тремя или четырьмя проводами относится:
Трансформатор 3-фазного тока
Наравне с достоинствами трехфазный ток имеет свои недостатки. Они включают в себя:
Переход на трехфазный ток целесообразен для владельцев помещений, площадь которых больше 100 кв. метров. Это относится к частным домам и к производственным зданиям. Такая схема подключения позволит перераспределять равномерно нагрузку по всем потребителям и избежать скачков напряжения.
Чем отличается трехфазный ток от однофазного
Основное отличие однофазной цепи от трехфазной:
Обратите внимание! Трехфазная система позволяет использовать разные номиналы напряжений при питании оборудования с разными параметрами мощности.
Почему обычно три фазы, а не четыре
Таким вопросом задаются практически все начинающие электрики. По сути, количество фаз не ограничено. Их может быть 1, 2, 3, 4 и даже 10. Однако широкое применение получили трехфазные системы. Это связано с тем, что такой цепи достаточно для решения большинства задач.
Такие системы в большей степени используют для силовых установок на производстве. Вращение ротора составляет 360 градусов, а сдвиг по фазам составляет 120 градусов. Его вполне достаточно, чтобы раскрутить якорь до нужных оборотов и получить с двигателя нужную мощность. Увеличение количества фаз лишь повысит стоимость самой установки, поскольку потребует установки дополнительных катушек и подведения лишних кабелей.
Важно! Добавление фаз к существующим трем не повышает КПД агрегата, не увеличивает его мощность. С точки зрения рациональности, это лишь добавляет стоимость установок при сохранении прежних параметров работы.
График трехфазного тока
Ниже представлен график трехфазного тока.
На рисунке видно, что каждая ветка имеет одинаковую частоту, но в каждой цепи периода прохождения тока через проводник сдвинуты по фазе на одну треть.
Система подключения
Существует два вида подключения катушек в электрогенераторе:
Схема подключения «Звезда» и «Треугольник»
На рисунке показано схематическое подключение катушек в электрогенераторе.
Трехфазная система подачи тока потребителям приобрела широкую популярность благодаря эффективности и экономичности. Также она позволяет повышать коэффициент полезного действия силового оборудования, его мощность, упрощая при этом его конструкцию.
Трехфазный генератор и его преимущества
С каждым годом частный пользователь всё больше привязывается к электрической энергии. Даже выезд на дачу или загород сопряжён с большими неудобствами, если там отсутствует напряжение сети. Тем более, если предвидится использование мощных приборов и оборудования. Выход из такой форс-мажорной ситуации — это купить трёхфазный генератор.
Применение трёхфазных генераторов
Основным отличием трёхфазного генератора от однофазного является возможность индуцировать ток напряжением 380 Вольт, вместо обычных 220. Это необходимо при подключении мощных станков или агрегатов, оборудованных специальными 3-фазными двигателями или силовыми установками, поэтому рядовому потребителю такой генератор понадобится в исключительных случаях.
Генератор трехфазный фото
В быту напряжение 380 Вольт применяется чрезвычайно редко. Обычно его используют в промышленных и коммерческих целях. Но если, вдруг, окажется, что в «хозяйстве» имеется трёхфазный сварочный аппарат, промышленных холодильник-шкаф, станок для обработки дерева или металла, то нормально его подключить к обычной бытовой сети с напряжением 220 Вольт не получится.
Чтобы не утруждать себя и энергетиков подведением дополнительных двух проводов к дому, не нести финансовых затрат на изготовление проектной документации, проще купить трёхфазный генератор.
Преимущества покупки трёхфазного генератора
Наличие передвижной электростанции имеет ряд преимуществ:
Мобильность энергоустановки позволит иметь трёхфазный ток не только на территории дома и двора, но и в любом другом месте, значительно отдалённом от линий электропередач.
Независимость от капризов энергетиков, которые отключают напряжение в «самый неподходящий момент».
В случае ненастной погоды (обледенение проводов, штормовой ветер и т.д.) и обрыва линий электропередач, есть возможность пользоваться всеми благами цивилизации.
Нет необходимости платить за проектную документацию, трёхфазный счётчик, дополнительные провода и работы по подключению 380 Вольт и контура заземления.
О чём следует помнить
Покупая трёхфазный электрогенератор необходимо учесть некоторые нюансы:
В связи с высокой мощностью, в сравнении с однофазными установками, они имеют больший вес и габаритные размеры. Поэтому, при покупке следует обратить внимание на наличие колёс и ручек для более удобной транспортировки (если генератор предполагается часто перемещать).
Генератор трехфазный фото2
Любой двигатель внутреннего сгорания создаёт рабочий шум. Поэтому, при использовании генератора вблизи жилых помещений или зон отдыха, необходимо выбрать модель, оборудованную шумопоглощающим кожухом.
В связи с высокой мощностью трёхфазной установки, она будет иметь более высокое потребление горючего. Поэтому, необходимо рассчитать рациональность такой покупки.
Генераторы могут иметь дизельные или бензиновые двигатели. Каждый тип имеет свои преимущества и особенности эксплуатации.
Покупая трёхфазный генератор, потребитель приобретает независимость от энергетических компаний, капризов погоды и расстояния от линий электропередач.
2,441 просмотров всего, 7 просмотров сегодня
Трехфазный генератор – принцип работы и его устройство
Тот, кто незнаком с генераторами, объясняем, что это агрегат, в котором из одного вида энергии получается другая. А, точнее, из механической электрическая. При этом эти приборы могут генерировать как ток постоянный, так и ток переменный. До середины двадцатого века использовались в основном генераторы постоянного тока. Это были аппараты больших размеров, которые работали не очень хорошо. Появление на рынке диодов полупроводникового типа позволило изобрести трехфазный генератор переменного тока. Именно диоды позволяют выпрямить переменный ток.
Принцип работы
В основе работы трехфазного генератора лежит закон Фарадея – закон электромагнитной индукции, который гласит, что электродвижущая сила будет обязательно индуцироваться во вращающейся прямоугольной рамке, которая установлена между двумя магнитами. При этом делается оговорка, что магниты будут создавать вращающееся магнитное поле. Направление вращения и рамки, и магнитного поля обязательно совпадают. Но электродвижущая сила будет возникать и в том случае, если рамка останется неподвижной, а внутри нее вращать магнит.
Чтобы разобраться, как работает генератор, обратите внимание на рисунок ниже. Это простейшая схема его работы.
Здесь хорошо видны магниты с разными полюсами, рамка, вал и токосъемные кольца, с помощью которых производится отвод тока.
Конечно, это просто схема, хотя лабораторные генераторы так и создавались. На практике же обычные магниты заменяют электромагнитами. Последние – это медная обмотка или катушки индуктивности. Когда по ним проходит электрический ток, образуется необходимое магнитное поле. Такие генераторы установлены во всех автомобилях (это для примера), чтобы их запустить, под капотом устанавливается аккумулятор, то есть, источник постоянного тока. Некоторые модели генераторов запускаются по принципу самовозбуждения или при помощи маломощных генераторов.
Схемa генерaторa переменного токa
Разновидности
В основе классификации заложен принцип действия, поэтому эти агрегаты переменного тока делятся на два класса:
Конечно, в данном разделении лежит принцип работы агрегата. Но есть и другие критерии.
Устройство трехфазного генератора
В принципе, устройство трехфазного генератора переменного тока достаточно простое. Это корпус с двумя крышками с противоположных сторон. В каждой из них проделаны отверстия для вентиляции. В крышках устроены ниши под подшипники, в которых вращается вал. На передний конец вала устанавливается передаточный элемент. К примеру, на автомобильном генераторе установлен шкив, с помощью которого вращение передается от двигателя внутреннего сгорания на генератор. На противоположном конце вала производится передача электрического тока, ведь вал в этом случае выступает как электромагнит с одной обмоткой.
Передача производится через графитовые щетки и токосъемные кольца (они из меди). Щетки соединены с электрорегулятором (по сути, это обычное реле), который регулирует подачу напряжение 12 вольт с требуемыми отклонениями. Самое важное, что реле не повышает и не понижает напряжение в зависимости от скорости вращения самого вала.
Так вот если говорить о трехфазных генераторах переменного тока, то это три вот таких однофазных. Только трехфазный агрегат имеет обмотку не на роторе (валу), а в статоре. И таких обмоток три, которые сдвинуты относительно друг друга по фазе. Вал, как и в первой конструкции, выполняет функции электромагнита, который питается через контакты скользящего типа постоянным током.
Вращение вала создает в обмотках магнитное поле. Электродвижущая сила начинает индуцироваться, когда происходит пересечение магнитного поля обмоток с ротором. А так как обмотки располагаются на статоре симметрично, то есть, через каждые 120º, то соответственно и электродвижущая сила будет иметь одинаковое амплитудное значение.
Чем отличается трехфазный генератор от однофазного?
Особенности трехфазных генераторов
Чтобы ответить на вопрос в заголовке статьи заглянем для наглядности в курс физики и посмотрим чем отличается однофазный ток от трехфазного. 
Небольшой экскурс в физику
Однофазное напряжение
Все мы знаем розетки в квартире, них имеется напряжение 220 Вольт. Мы знаем, что к розетке можно подключить любой электроприбор. И мы знаем, что классическая вилка в розетке имеет 2 контакта.
Если следовать логике, получается, что электросеть напряжением 220 Вольт подается к вам (т.е. к потребителю) по двум проводам. Такой тип напряжения называется однофазным.
