Pesan generator arus listrik. Generator listrik lainnya menggunakan rotasi. Sejarah penemuan generator listrik

Tinggalkan komentar 6,950

Generator pertama seperti generator modern arus bolak-balik menghasilkan listrik. Listrik merupakan salah satu komponen utama siklus energi di alam. Alternator dirancang untuk mengubah energi apa pun menjadi energi listrik, diterjemahkan dari bahasa Latin - pabrikan. Perangkat, menghasilkan listrik, mengubah energi mekanik atau alami menjadi energi listrik. Gerakan mekanis yang paling umum digunakan adalah mesin uap, turbin gas, hidrolik atau diesel.

Apa keuntungan dari generator inverter?

Karena itu, jika Anda ingin menggunakan perangkat berikut dengan generator listrik, atau Anda praktis tidak memerlukan inverter, karena hanya mereka yang dapat memastikan pasokan yang aman. Generator inverter bekerja pada teknologi inverter. bahwa Namun, perangkat ini bekerja dengan mesin atau mesin, tetapi kecepatan mesin dan tegangan keluaran dan frekuensi independen satu sama lain dan oleh karena itu dapat beroperasi pada frekuensi yang berbeda. Jadi, tidak masalah seberapa cepat motor berjalan dan frekuensi apa yang dihasilkannya, karena tegangan itu diperbaiki dan karenanya frekuensi yang stabil dihasilkan secara elektronik.

Sejarah penemuan generator listrik

Sejarah penemuan generator listrik menunjukkan bahwa fondasi generator pertama diletakkan oleh penemuan baterai oleh Italia Alessandro Volta, pembangkitan medan magnet dari arus listrik Dane Hans Christian Oersted dan elektromagnet Inggris William Sturgeon. Setelah secara praktis menemukan dan mempelajari induksi elektromagnetik dengan menggulirkan cakram tembaga di antara kutub magnet, Faraday menghasilkan arus listrik dalam medan magnet yang berubah, sehingga membuat prototipe generator listrik pertama. Sejak saat itu, generator pertama mulai diproduksi.

Dengan bensin, atau sering terjadi fluktuasi tegangan, yang bahkan dapat menyebabkan kerusakan perangkat yang dikendalikan pada ketinggian tertentu. Ada banyak waktu ketika jaringan listrik tidak tersedia dan Anda perlu menggunakan daya listrik: selama pemadaman listrik, berkemah atau di tempat kerja.

Tujuan dari generator listrik portabel adalah untuk menyediakan listrik sementara dari bahan bakar fosil. Model paling normal berisi komponen utama berikut, yang dipasang pada struktur logam dalam perangkat sederhana: mesin pembakaran internal, alternator, perangkat kontrol, panel kontrol dengan outlet listrik, perangkat keselamatan, dan tangki bahan bakar.

Pada tahun 1833, seorang ilmuwan Rusia asal Jerman Emil Khristianovich Lenz menerbitkan sebuah artikel tentang hukum timbal balik fenomena magneto-listrik, yaitu, tentang pertukaran perangkat yang menghasilkan listrik dan mesin. Generator pertama, ditemukan pada abad ke-19, memutar magnet permanen yang berat di dekat gulungan kawat, secara bertahap meningkatkan dan menemukan aplikasi praktis. Secara bertahap, kekuatan dan properti konsumen perangkat disempurnakan dari waktu ke waktu. Sekarang kita tidak bisa hidup tanpa listrik dan produsennya. Jika listrik tidak dapat disambungkan dari pembangkit listrik, pembangkit listrik diesel bergerak ditawarkan dengan menyewa generator.
Tidak ada penghasil energi saat ini, karena transformasi dari satu jenis ke jenis lainnya adalah dasar kehidupan. Menerima energi dari Matahari, angin, Bumi, pergerakan air, sumber hidrolik, nuklir, pasang surut, panas bumi tidak akan mengejutkan siapa pun.

Generator listrik lainnya menggunakan rotasi

Mesin membakar bahan bakar dan menggerakkan poros yang memutar elektromagnet yang ada di dalam kumparan. Sistem ini disebut generator listrik. Tidak seperti sistem stasioner, laptop biasanya tidak dipasang secara permanen dan dapat dengan mudah diangkut. Mereka dapat berguna setelah pemadaman listrik karena badai atau keadaan lain yang tidak direncanakan. Ada lebih dari sepuluh juta rumah di Amerika Serikat yang memiliki perangkat ini, dan menurut Komisi Keamanan Produk Konsumen Amerika Serikat, sekitar satu juta unit dibeli per tahun.

Bahkan ada generator yang menerima energi tanpa bahan bakar dan gerakan eksternal dengan bantuan perangkat dengan menggunakan medan magnet bumi.

Jadi, generator konversi energi adalah bagian kecil dari proses abadi sirkulasi energi yang terbentuk sebagai akibat dari Big Bang di Semesta, melepaskan energi dan mengikatnya dalam proses perkembangannya.
Ada teori yang didasarkan pada pembangkitan energi bebas yang bergantung pada gravitasi dan waktu, tetapi penelitian ini berada di luar cakupan fisika materialistik dan sains pada umumnya.

Fitur Utama dan Spesifikasi Generator Portabel

Pemilik rumah adalah orang yang paling banyak menggunakan generator listrik, yang ringan, sehingga menyumbang sekitar setengah dari penjualan peralatan listrik mulai dari 500 W hingga 17,5 kW. Saat memilih generator listrik, pertimbangkan karakteristik berikut.

Produsen sering mengiklankan generator listrik portabel mereka dengan watt mulai daripada menjalankan watt. Generator listrik satu fasa biasanya diklasifikasikan berdasarkan beban dengan faktor daya 1, ini untuk beban yang memiliki volt-amp yang sama dengan watt. Tergantung pada modelnya, mesin generator listrik dapat menggunakan bensin, solar, propana komersial, gas alam, atau biodiesel. Untuk memilih jenis bahan bakar yang akan Anda gunakan, Anda perlu mengetahui cara menggunakan genset dan seberapa sering. Ada beberapa artikel yang ditulis oleh berbagai "ahli" yang merekomendasikan pembelian generator gas portabel untuk mempersiapkan keadaan darurat. Faktanya, model bensin mungkin merupakan pilihan yang baik di lokasi konstruksi atau lokasi berkemah, tetapi tidak dirancang untuk keadaan darurat jangka panjang. Jika Anda mencari perangkat daya cadangan yang andal untuk tegangan tegangan yang lebih tinggi, hal utama yang perlu dipertimbangkan adalah bagaimana Anda akan mendukung sumber energi Anda dengan bahan bakar. Masalah dengan bensin adalah penyimpanannya. Gas mereka mudah terbakar, yang berarti menghemat banyak gas tidak aman. Perlu diketahui juga bahwa bensin memiliki masa simpan sekitar enam bulan, meskipun dikatakan bahwa beberapa stabilisator dapat memperpanjangnya hingga 2 tahun. Propana, diesel dan gas alam adalah pilihan terbaik untuk bahan bakar darurat. Tidak seperti bensin, solar dan propana dalam jumlah besar dapat disimpan dengan aman dalam wadah besar. Selain itu, bahan bakar ini secara signifikan lebih buruk daripada bensin. Propana memiliki umur yang hampir tidak terbatas dan merupakan satu-satunya jenis bahan bakar yang tidak perlu diisi ulang dengan listrik. Meskipun kita terutama berbicara tentang generator listrik, Anda dapat menemukan model gas di Internet. Diesel kurang mudah terbakar daripada bensin. Demikian pula, mungkin tidak tersedia selama pemadaman listrik umum, tetapi dapat disimpan dalam tangki besar. Generator diesel adalah yang paling efisien dan andal, tetapi juga yang paling murah. Pembangkit tenaga diesel juga dapat menggunakan biodiesel. Ada juga model yang bekerja dengan sampah makanan, kertas dan plastik. Gas alam menyediakan waktu yang hampir tidak terbatas, tetapi digunakan terutama di instalasi tetap. Generator portabel gas alam jarang, relatif mahal, dan memerlukan pemasangan saluran bahan bakar profesional untuk mencegah pengiriman. Harga bisa menjadi faktor utama dalam memilih model yang tidak dibutuhkan dalam keadaan darurat. Jadi generator bertenaga bensin murah mungkin menjadi pilihan pertama Anda. Namun, untuk mempersiapkan keadaan darurat, pertimbangan utama yang harus dipertimbangkan adalah kapasitas penyimpanan bahan bakar dan ketersediaan bahan bakar jika terjadi keadaan darurat. Dalam hal ini, akan tepat untuk mempertimbangkan model diesel dan propana. Anda membutuhkan genset listrik? Di Enverd kami memiliki harga terbaik di sektor ini. spesialis di Rusia. Konsultasikan dengan ahli kami!

Beberapa model mungkin menggunakan jenis bahan bakar yang berbeda.
Model bensin cenderung paling murah.
Namun, ini mungkin satu-satunya keuntungannya.

Jika angker berputar di antara dua kutub magnet tetap, arus dalam angker bersirkulasi dalam satu arah di tengah setiap putaran dan ke arah lain di setengah lainnya.

generator listrik- perangkat di mana bentuk energi non-listrik (mekanik, kimia, termal) diubah menjadi energi listrik.

1. Sejarah
- 1.1 dinamo Jedlik
- 1.2 Disk Faraday
- 1.3 Dinamo
- 1.4 Generator listrik lainnya menggunakan rotasi
- 1.5 MHD generator
2 Klasifikasi
3 generator induksi elektromekanis
- 3.1 Klasifikasi generator elektromekanis
4 Lihat juga
5 Tautan

Cerita

Dinamo Jedlik

Pada tahun 1827, Agnos Istvan Jedlik, seorang Hungaria, mulai bereksperimen dengan perangkat berputar elektromagnetik, yang disebutnya rotor berputar sendiri elektromagnetik. prototipe motor listrik unipolarnya (selesai antara tahun 1853 dan 1856) baik bagian yang diam maupun yang berputar adalah elektromagnetik. Dia merumuskan konsep dinamo setidaknya 6 tahun sebelum Siemens dan Wheatstone, tetapi tidak mematenkan penemuannya karena dia pikir dia bukan yang pertama melakukannya. Inti dari idenya adalah menggunakan dua elektromagnet yang terletak berlawanan, bukan magnet permanen, yang menciptakan medan magnet di sekitar rotor. Penemuan Yedlik adalah dekade di depan waktunya.

Tegangan yang diterima dari luar melalui cincin komutator dan sikat pada setiap ujung loop memiliki karakter sinode. Dengan menghubungkan ujung-ujung kumparan dengan setengah konduktor yang diisolasi satu sama lain, setiap sikat akan selalu bersentuhan dengan bagian armature yang memiliki polaritas tertentu.

Generator shunt-excited Sebuah generator shunt-excited memberikan daya pada tegangan kira-kira konstan, terlepas dari beban, meskipun tidak konstan seperti generator eksitasi terpisah. Ketika sirkuit eksternal terbuka, mesin berada pada eksitasi maksimum karena semua arus yang dihasilkan dimaksudkan untuk memberi makan sirkuit eksitasi; oleh karena itu tegangan maksimum pada terminal. Ketika rangkaian eksternal dihubung singkat, hampir semua arus yang dihasilkan melewati rangkaian jangkar, dan eksitasinya minimal, tegangan berkurang dengan cepat dan beban dibatalkan.

Disk Faraday

Pada tahun 1831 Michael Faraday menemukan cara kerja generator elektromagnetik. Prinsipnya, yang kemudian disebut hukum Faraday, adalah bahwa perbedaan potensial terbentuk antara ujung-ujung konduktor yang bergerak tegak lurus terhadap medan magnet. Dia juga membangun generator elektromagnetik pertama, yang disebut piringan Faraday, yang merupakan generator unipolar menggunakan piringan tembaga yang berputar di antara kutub magnet tapal kuda. Ini menghasilkan tegangan konstan kecil dan arus yang kuat.

Oleh karena itu, korsleting pada saluran tidak membahayakan pengoperasian mesin, yang secara otomatis mati, menghentikan produksi arus. Ini adalah keuntungan dibandingkan generator eksitasi independen ketika korsleting di saluran dapat menyebabkan kerusakan mesin yang serius, karena efek de-eksitasi otomatis ini tidak ada.

Generator rangsang komposit Sebuah generator rangsang majemuk memiliki sifat yang dapat beroperasi pada tegangan praktis konstan, yaitu. hampir tidak tergantung pada beban yang terhubung ke jaringan, karena di bawah aksi belitan shunt, arus eksitasi cenderung menurun dengan meningkatnya beban, sedangkan aksi belitan seri berlawanan, yaitu. arus eksitasi cenderung meningkat dengan meningkatnya beban. Dengan memilih kedua belitan dengan mudah, efeknya dapat diseimbangkan, dengan aksi gabungan menjadi tegangan konstan terlepas dari beban.

Kerugian lainnya adalah tegangan keluarannya sangat kecil karena hanya terbentuk satu putaran di sekitar fluks magnet. Eksperimen telah menunjukkan bahwa dengan menggunakan banyak lilitan kawat dalam koil, tegangan tinggi yang sering dibutuhkan dapat diperoleh. Gulungan kabel menjadi fitur karakteristik utama dari semua perkembangan generator selanjutnya.

Ini bahkan dapat dicapai dengan mendefinisikan belitan seri dengan benar, bahwa tegangan pada terminal meningkat jika beban meningkat, koneksi yang dikenal sebagai hypercomputer yang mengkompensasi kerugian tegangan dalam jaringan sehingga tegangan tetap konstan pada titik konsumsi.

Namun, harus diperingatkan bahwa mesin ini "tidak boleh dioperasikan dalam korsleting", karena ada bahaya membakarnya; ini berlanjut, seperti yang mudah dipahami dari independensi antara rangkaian induksi dan rangkaian kontrol. Pada prinsipnya, osilator tereksitasi independen memiliki dua aplikasi khas: satu sebagai penguat pengali; dan yang lainnya sebagai takometer. Generator seri-eksitasi tidak lagi digunakan di pembangkit listrik. Beberapa waktu lalu mereka digunakan untuk menyalakan sirkuit besar.

Namun, kemajuan terbaru (magnet tanah jarang) telah memungkinkan motor unipolar dengan magnet pada rotor, dan harus membawa banyak perbaikan pada desain yang lebih tua.

mesin dinamo

Artikel utama Dinamo

Dinamo merupakan generator listrik pertama yang mampu menghasilkan tenaga untuk industri. Pengoperasian dinamo didasarkan pada hukum elektromagnetisme untuk mengubah energi mekanik menjadi arus searah yang berdenyut. Arus searah dihasilkan melalui penggunaan sakelar mekanis. Hippolyte Pixie membangun dinamo pertama pada tahun 1832.

Lampu busur, namun lampu ini telah diganti dengan jenis lain yang lebih modern seperti lampu xenon. Generator seri bersemangat memiliki aplikasi dalam aplikasi yang membutuhkan intensitas hampir konstan, seperti pada peralatan las dan beberapa sistem pencahayaan. Generator komposit digunakan di pembangkit listrik untuk traksi listrik yang membutuhkan tegangan konstan, dan dalam semua kasus di mana ada perubahan beban yang tiba-tiba, seperti dalam kasus bengkel dengan derek yang kuat, pabrik penggulung, dll .; dengan asumsi bahwa sistem kompensasi tidak tersedia dan tegangan busbar harus sekonstan mungkin.

Setelah melalui serangkaian penemuan yang kurang signifikan, dinamo menjadi prototipe dari mana penemuan lebih lanjut muncul, seperti mesin. arus searah, alternator, motor sinkron, konverter putar.

Dinamo terdiri dari stator yang menciptakan medan magnet konstan dan satu set belitan yang berputar di medan ini. Pada mesin kecil, medan magnet konstan dapat dibuat dengan menggunakan magnet permanen, pada mesin besar, medan magnet konstan dibuat oleh satu atau lebih elektromagnet, belitan yang biasanya disebut belitan eksitasi.

Generator eksitasi campuran digunakan dalam sistem pembangkit listrik DC pesawat multi-mesin di mana ada generator untuk setiap mesin dan kopling paralel disediakan untuk memasok semua daya listrik yang dibutuhkan.

Kita tahu bahwa listrik dapat dihasilkan dengan menyebabkan konduktor melintasi medan magnet. Ini adalah prinsip produksi saat ini dari setiap generator dinamo listrik. Osilator dasar terdiri dari loop kawat yang ditempatkan sehingga dapat berputar dalam medan magnet tetap dan menghasilkan tegangan induksi dalam loop. Bagian kutub adalah kutub utara dan selatan magnet yang menyuplai medan magnet. Lingkaran kawat yang berputar melalui medan magnet disebut angker atau angker.

Dinamo besar yang kuat sekarang jarang terlihat di mana pun, karena keserbagunaan yang lebih besar dalam menggunakan arus bolak-balik pada catu daya dan konverter DC-AC elektronik solid-state. Namun, sebelum arus bolak-balik ditemukan, dinamo besar yang menghasilkan arus searah adalah satu-satunya cara untuk menghasilkan listrik. Dinamo sekarang sudah langka.

Reversibilitas mesin listrik

Pada awal tahun 1833, ilmuwan Rusia E. Kh. Lenz menunjukkan reversibilitas mesin listrik: mesin yang sama dapat bekerja sebagai motor listrik jika ditenagai oleh arus, dan dapat berfungsi sebagai generator arus listrik jika rotornya dipasang. menjadi rotasi oleh beberapa jenis mesin, seperti mesin uap. 1838 Lenz, salah seorang anggota komisi untuk pengujian pengoperasian motor listrik Jacobi, dibuktikan dengan pengalaman reversibilitas mesin listrik.

Generator arus listrik pertama berdasarkan fenomena induksi elektromagnetik dibangun pada tahun 1832 oleh Pixin bersaudara, seorang teknisi Paris. Generator ini sulit digunakan, karena perlu memutar magnet permanen yang berat sehingga arus listrik bolak-balik muncul dalam dua gulungan kawat, dipasang di dekat kutubnya. Generator dilengkapi dengan perangkat untuk memperbaiki arus. Dalam upaya meningkatkan daya mesin listrik, penemu menambah jumlah magnet dan kumparan. Salah satu mesin tersebut, dibangun pada tahun 1843, adalah generator Emil Stehrer. Mesin ini memiliki tiga magnet bergerak yang kuat dan enam kumparan yang diputar dengan tangan di sekitar sumbu vertikal. Jadi, pada tahap pertama dalam pengembangan generator arus elektromagnetik (hingga 1851), magnet permanen digunakan untuk mendapatkan medan magnet. Pada tahap kedua (1851-1867), generator dibuat, di mana magnet permanen digantikan oleh elektromagnet untuk meningkatkan daya. Gulungan mereka ditenagai oleh generator arus kecil independen dengan magnet permanen. Mesin serupa diciptakan oleh orang Inggris Henry Wilde pada tahun 1863.

Selama pengoperasian mesin ini, ternyata generator, yang memasok listrik ke konsumen, dapat secara bersamaan memberi makan magnet mereka sendiri dengan arus. Ternyata inti elektromagnet mempertahankan magnet sisa setelah arus dimatikan. Karena ini, generator yang tereksitasi sendiri memberikan arus bahkan ketika dimulai dari keadaan diam. 1866-1867 sejumlah penemu menerima paten untuk mesin dengan self-excitation.

Pada tahun 1870, Zenob Gramm Belgia, yang bekerja di Prancis, menciptakan generator yang banyak digunakan di industri. Dalam dinamonya, ia menggunakan prinsip eksitasi diri dan memperbaiki jangkar cincin, yang ditemukan pada tahun 1860 oleh A. Pacinotti.

Di salah satu mesin Gramma pertama, angker cincin yang dipasang pada poros horizontal diputar di antara potongan kutub dua elektromagnet. Armature digerakkan melalui drive pulley, lilitan elektromagnet dihubungkan secara seri dengan lilitan armature. Generator Gramm menyediakan arus searah, yang dihilangkan menggunakan sikat logam yang meluncur di sepanjang permukaan kolektor. Pada Pameran Internasional Wina pada tahun 1873, dua mesin Gramm yang identik didemonstrasikan, dihubungkan dengan kabel sepanjang 1 km. Salah satu mesin digerakkan oleh mesin pembakaran dalam dan berfungsi sebagai pembangkit energi listrik. Mesin kedua menerima energi listrik melalui kabel dari yang pertama dan, bekerja sebagai mesin, menggerakkan pompa. Itu adalah demonstrasi spektakuler dari reversibilitas mesin listrik, yang ditemukan oleh Lenz, dan demonstrasi prinsip transmisi energi dari jarak jauh.

Sebelum hubungan antara listrik dan magnet ditemukan, generator elektrostatik digunakan, yang bekerja berdasarkan prinsip elektrostatik. Mereka bisa menghasilkan tegangan tinggi, tetapi memiliki arus kecil. Pekerjaan mereka didasarkan pada penggunaan sabuk, pelat, dan cakram berlistrik untuk mentransfer muatan listrik dari satu elektroda ke elektroda lainnya. Biaya dihasilkan menggunakan salah satu dari dua mekanisme:

induksi elektrostatik
Efek triboelektrik, di mana muatan listrik muncul karena kontak mekanis dua dielektrik

Karena efisiensi yang rendah dan sulitnya mengisolasi mesin tegangan tinggi, generator elektrostatik berdaya rendah dan tidak pernah digunakan untuk menghasilkan listrik pada skala industri. Contoh mesin semacam ini yang bertahan hingga saat ini adalah mesin elektrofor dan generator Van de Graaff.

Generator listrik lainnya menggunakan rotasi

Tanpa komutator, dinamo adalah contoh alternator. Dengan komutator elektromekanis, dinamo adalah generator DC klasik. Alternator harus selalu memiliki kecepatan rotor yang konstan dan sinkron dengan generator lain dalam jaringan distribusi tenaga listrik. Generator DC dapat beroperasi pada frekuensi rotor apa pun dalam batas yang diizinkan, tetapi menghasilkan arus searah.

pembangkit MHD

Generator magnetohidrodinamik secara langsung menghasilkan listrik dari energi plasma yang bergerak melalui medan magnet atau media konduktif serupa lainnya (misalnya, elektrolit cair) tanpa menggunakan bagian yang berputar. Pengembangan generator jenis ini dimulai karena menghasilkan produk pembakaran suhu tinggi yang dapat digunakan untuk memanaskan uap di pembangkit listrik siklus gabungan dan dengan demikian meningkatkan efisiensi secara keseluruhan. Generator MHD adalah perangkat yang dapat dibalik, yaitu dapat juga digunakan sebagai mesin.

Klasifikasi

Elektromekanis
- induksi
- mesin elektrofor
Termoelektrik
- Termokopel
- Transduser termionik
fotosel
Magnetohydro (gas) generator dinamis
Sumber arus kimia
- sel galvanik
- sel bahan bakar
Biogenerator

Generator induksi elektromekanis

Generator elektromekanis adalah mesin listrik pekerjaan mekanis diubah menjadi energi listrik.

Menetapkan hubungan antara EMF dan laju perubahan fluks magnet yang menembus belitan generator.

Klasifikasi generator elektromekanis

Menurut jenis penggerak utama:
- Turbogenerator - generator listrik yang digerakkan oleh turbin uap atau mesin turbin gas;
- Hidrogenerator - generator listrik yang digerakkan oleh turbin hidrolik;
- Generator diesel - generator listrik yang digerakkan oleh mesin diesel;
- Generator angin - generator listrik yang mengubah energi kinetik angin menjadi listrik;
Berdasarkan jenis arus listrik keluaran
- Generator tiga fase
  - Dengan dimasukkannya belitan bintang
  - Dengan dimasukkannya belitan dalam segitiga
Dengan cara eksitasi
- Dengan eksitasi magnet permanen
- dengan rangsangan eksternal
- Dengan eksitasi diri
  - Dengan eksitasi berurutan
  - Dengan eksitasi paralel
  - Dengan kegembiraan yang campur aduk