Переносные электрические станции
Электрооборудование мастерских
По техническому труду
Лекция № 2.1.1
Переносные электрические станции
Курс, группа, факультет: факультет технологии, 2 курс, дневное отделение
Дата проведение занятия: ________________
Цель занятия: изучение назначения, общего устройства, технологических характеристик, принципа работы и мер безопасности при работе с электроинструментами и бытовыми приборами в мастерских по техническому труду.
Задачи занятия:
1. Формирование у студентов минимально необходимых знаний основных законов электричества и освоение методов проведения электрических измерений в электрических цепях и выполнения поверок электроизмерительных приборов
2. Формирование знаний о назначении, общем устройстве, технологических характеристиках, принципах работы и мерах безопасности при работе с электроинструментами и бытовыми приборами в мастерских по техническому труду.
3. Привитие навыков электромонтажных работ в мастерских и выполнения первичных ремонтных работ электрооборудования в мастерских по техническому труду.
План занятия:
1. Назначение, общее устройство и классификация по техническим возможностям и фирмам-производителям переносных электрических станций.
2. Технологические характеристики и принцип работы.
3. Эксплуатация и меры безопасности.
Назначение, общее устройство и классификация по техническим возможностям и фирмам-производителям переносных электрических станций
Переносная электростанция представляет собой автономное устройство и предназначена для превращения механической энергии, полученной от сгорания топлива, в электрическую энергию.
Существует множество терминов для обозначения одного и того же оборудования, которое понимается под термином электростанция:
-портативная электростанция;
-переносная электростанция;
-бензиновая электростанция;
-дизельная электростанция;
-газовая электростанция;
-бензогенератор;
-дизельгенератор;
-стационарная, промышленная, передвижная и контейнерная электростанция;
-генераторная установка.
Все они объединяются общим принципом работы – преобразованием тепловой энергии топлива в электрическую. КПД таких электростанций 25-30%. Для повышения КПД (или для утилизации тепла, вырабатываемого электростанцией), созданы МИНИ-ТЭЦ, утилизирующие тепло для систем отопления.
Все электростанции можно разделить:
-по назначению – бытовые, профессиональные (до 15кВА);
-по применению – резервные, основные:
-по виду топлива – бензин, дизтопливо, газ (сжиженный или магистральный);
-по исполнению – открытые, в шумопоглощающем корпусе, в контейнере, в кунге и т.п.;
-по виду пуска – ручной (для малогабаритных), электростартерный или автоматический;
-по фирме – производителю.
Бензиновые переносные электростанции характеризуются высокой производительностью В качестве топлива используется бензин марок А-92 или А-95. Расход топлива зависит от мощности нагрузки, начинается со значения 0,3 л/час. Непрерывная работа генераторов обычно ограничена 6-8-мью часами. Ресурс работы (моторесурс) – от 500 до 2000 часов.
Преимущества (по сравнению с переносными дизельными моделями):
· низкая стоимость генератора;
· высокий экономический эффект при малых мощностях электропотребления;
· компактность;
· малошумность;
· гарантированный запуск при отрицательных температурах;
· простота обслуживания.
Недостатки электростанций этого типа:
· высокая стоимость используемого топлива;
· большая горючесть топлива повышает опасность возгорания, при установке и работе в помещении следует обеспечить вентиляцию воздуха.
Дизельные переносные электростанции по своим характеристикам схожи с бензиновыми, но они отличаются более высоким моторесурсом. Расход топлива зависит от мощности нагрузки и начинается со значения 0,8 л/час. Ресурс работы (моторесурс) – от 4000 часов.
Преимущества (по сравнению с переносными бензогенераторами):
· высокая надёжность и большой моторесурс;
· низкая стоимость топлива;
· высокая окупаемость при работе с большими мощностями;
· низкая опасность возгорания топлива.
Недостатки:
· более высокий уровень шума;
· при отрицательных температурах необходим подогрев топлива и системы охлаждения;
· значительное сокращение срока службы при работе на холостом ходу.
Переносные бензиновые и дизельные электростанции могут оснащаться инверторами. В чём отличие? В классических моделях параметры выходного напряжения определяются частотой вращения двигателя. В инверторных электростанциях амплитуду, частоту выходного напряжения формирует электронная схема. Сначала переменный ток электрогенератора преобразуется в постоянный ток. Затем ток опять преобразуется в переменный, но уже с качественными, стабильными параметрами.
Электростанции инверторного типа обладают следующими преимуществами:
· высокая стабильность параметров выходного напряжения инверторных электростанций (амплитуды, частоты) позволяет питать критичные к этим параметрам электронные приборы;
· низкая цена генератора;
· экономия топлива – электронная система обеспечивает точную регулировку оборотов двигателя в зависимости от мощности нагрузки; малый вес, компактность.
Газовый генератор – это самый молодой вид генераторных агрегатов. Газогенераторы – генераторы, работающие на самом «чистом» виде топлива, так как в результате сгорания газ не оставляет никаких твёрдых частиц, а, следовательно, не загрязняет атмосферу. Газ является самым недорогим видо м топлива, что обуславливает низкие затраты на содержание газогенератора. Этот экологичный вид генератора характеризуется и низким уровнем шума в процессе работы, что также является явным преимуществом перед бензиновым и дизельным генератором. Однако цена на газовый генератор значительно выше, чем на бензиновый или дизельный генератор, что обуславливает доступность лишь узкому кругу потребителей. Поэтому на сегодняшний день газогенератор и не получил такого широкого распространения, как дизельный или бензиновый виды генераторов.
Переносные солнечные электростанции предназначаются для преобразования солнечной энергии в электрическую. Накопленная электроэнергия хранится в аккумуляторной батарее. Преобразованная энергия используется напрямую или через преобразователи напряжения. Солнечные электростанции характеризуются высокой устойчивостью к механическим повреждениям и климатическому воздействию, благодаря этому их можно эксплуатировать в любых экстремальных условиях. В качестве аккумуляторов в переносных солнечных электростанциях используются герметичные свинцово-кислотные гелиевые аккумуляторные батареи. С помощью солнечных электростанций обеспечивается освещение временных строений и отдельно стоящих объектов. Однако широкого распространения они не получили. Поскольку стоимость их высока, мощность и КПД низки, а вес и габариты существенно ограничивают возможность мобильного перемещения.
Устройство бензинового генератора. Ключевым узлом агрегата является двигатель. Могут использоваться два типа двигателей:
* двухтактные – устанавливаются на маломощные агрегаты для непродолжительной эксплуатации.
* четырехтактные – обладают повышенным запасом прочности. Срок бесперебойной работы – 5-7 часов. Моторесурс – 3-4 тысячи моточасов.
Двигатель комплектуется различными системами. Одна из них отвечает за подачу топлива, другая – за шумоподавление, третья – за подачу смазки.В комплектацию также входит выхлопная труба.
Вырабатываемая мощность двигателя определяет тип используемого генератора переменного тока – однофазный либо трехфазный.
Если планируемая нагрузка превышает 5 кВт, электростанция комплектуется трехфазным генератором.
Кроме этого электрогенераторы могут быть асинхронными и синхронными. Некоторые бюджетные модели оснащаются асинхронными генераторами, обладающими несложной конструкцией.
Синхронные генераторы способны переносить трехкратные скачки напряжения.
Качественная и безошибочная работа ключевых внутренних узлов электроагрегата контролируется при помощи контрольно-измерительных приборов.
Схема бензинового генератора показывает расположение всех узлов электрической установки, и их влияние на работу агрегата. Рамный каркас конструкции связывает все узлы в единый рабочий комплекс.
Если рассматривать стационарные электростанции, то они выполняются на станине или в закрытом кожухе.
В первом случае массивная станина служит демпфером и амортизатором для работающего агрегата. Амортизация может производиться за счет конструкции корпуса или при помощи специальных гидравлических и механических демпферов. Электростанции большой мощности отличаются от переносных более совершенной системой запуска и управления двигателем, возможностью включения в систему автономного энергоснабжения с автоматическим запуском.
Электростанции дизельные, выполняемые в отдельном кожухе, как правило, обладают мощностью от 15 кВт. Используемые здесь двигатели крайне надежны и могут эксплуатироваться в течение долгих лет.
Электростанции в кожухе, помимо станины и основных элементов могут поставляться с собственной принудительной системой вентиляции и в утепленном исполнении для районов с низкими зимними температурами. Исполнение в кожухе дает свои преимущества по транспортировки электростанций большой мощности. Чаще всего в нем предусмотрены подъемные «уши» для кранов и спецтехники. Такие электростанции можно использовать вместе с системами бесперебойной подачи топлива и прогрессивной автоматикой, рассчитанной на питание большого количества потребителей с разными параметрами потребляемого тока.
Таким образом, стационарные электростанции в кожухе состоят из: генераторного блока, двигателя, бензобака или системы бесперебойной подачи топлива, охладителя, системы принудительной или естественной вентиляции, станины, кожуха, выполненного под требования заказчика, блока регуляции и распределения нагрузки.
Современный рынок бензиновых и дизельных генераторов характеризуется широким ассортиментом продукции от лучших производителей, среди которых основными являются фирмы-производители завоевавшие доверие большого круга потребителей по вполне понятным причинам. Ведь качество и надёжность долгосрочной работы генераторов – основные показатели, благодаря которым такие производители, как Gesan, Wilson, Endress, Kipor, Damask, Matrix, Huter, Green field, Champion, Hyundai, Fubag, Honda обеспечивают постоянно растущий уровень спроса на изготавливаемую продукцию