Генератор в чем измеряется

Мощность синхронного генератора (альтернатора)

В самом начале нужно определиться с терминологией. Электрическая энергия вырабатывается классическим синхронным генератором, иначе называемым альтернатором. Он приводится во вращательное движение бензиновым или дизельным двигателем. Генератор и мотор объединяются воедино и представляют собой генераторный агрегат.

Величина мощности, вырабатываемой агрегатом, напрямую определяется двумя составляющими:

Мощность двигателя обусловлена такими техническими параметрами, как объём цилиндров и компрессия. В качестве единицы измерения мощности бензиновых и дизельных моторов обычно используют «лошадиную силу» — 1 л.с. Реже применяют традиционные киловатты — 1 кВт.

Сила тока определяется, главным образом, диаметром (толщиной) провода, из которого наматываются обмотки альтернатора. И, конечно же, на силу тока, а, следовательно, и электрическую мощность влияет магнитный поток — чем он выше, тем мощнее синхронный генератор.

В общем случае процесс роста нагрузки при подключении к генератору потребителей состоит в следующем. Появление в цепи ещё одного потребителя вызывает увеличение силы тока, циркулирующего по обмоткам альтернатора. Чем он выше, тем сильнее магнитное поле сопротивляется вращению вала двигателя. Это приводит к уменьшению количества оборотов, вследствие чего устройство регулировки скорости вращения вала даёт команду на увеличение количества горючего, из-за чего повышается число оборотов и восстанавливается генерация электроэнергии.

Из вышеизложенного становится очевидным, что независимо от конкретной конструкции генераторного агрегата объём потребляемого мотором горючего всегда находится в прямой зависимости от величины нагрузки. Таким образом, для того или иного генераторного агрегата можно довольно точно указать расход горючего на выработку 1 кВт электрической энергии. Эта величина составляет около 285 г. А вот потребление горючего в единицу времени, скажем, 9 л/ч, может определяться лишь при условии постоянной нагрузочной мощности на протяжении всего периода, в данном случае, 1 часа.

Некоторые поставщики генераторных агрегатов говорят о реальной возможности функционирования устройств при перегрузке в 300%. Эти коммерсанты определённо лукавят, не оговаривая одного очень важного момента. Дело в том, что от перегрузки может страдать не только альтернатор. Он, в принципе, может выдержать рост потребляемой мощности до указанной величины — примерно в течение 20 секунд.

Однако такая перегрузка оказывает негативное влияние и на двигатель, поскольку его вал стремится остановить трёхкратно возросшая сила тормозящего магнитного поля. В результате мотор может вовсе остановиться. Это означает, что если альтернатор ещё может выдержать катастрофическое увеличение мощности, то генераторный агрегат в целом — вряд ли. Читая рекламную информацию о защищённости генератора от перегрузок, всегда следует помнить об этом аспекте.

Считаем важным сказать о том, какая мощность обычно указывается в техническом описании генераторного агрегата. Здесь следует отметить, что нагрузка может быть активной и реактивной. Вал двигателя нагружает активная нагрузочная энергия и горючее расходуется, в основном, на неё. Величина тока, протекающего по обмоточным проводам альтернатора, определяется суммой активной и реактивной составляющих нагрузки, которая часто называется полной мощностью.

По этой причине в техническом описании обычно указывается 2 мощности — полная и активная. Полная измеряется в киловольт-амперах (кВА) и является, образно говоря, «пропускной способностью» альтернатора по току. Активная измеряется киловаттами (кВт) и равняется мощности, которую развивает двигатель при вращении вала.

Пример

Мощность генераторного агрегата составляет 100кВт/125кВА. Это означает, что мотор вращает вал с активной мощностью в 100 кВт, и потребители могут «добирать» нужный им объём электроэнергии за счёт реактивной составляющей, но при этом величина полной мощности не может быть более 125 кВА.

Трансформация трехфазного генератора в однофазный

Довольно часто практическое использование маломощного 3-фазного генератора для электропитания большого количества однофазных потребителей связано с неудобствами. Например, при мощности станции в 30 кВт каждая фаза рассчитана соответственно на 10 кВт. Если к какой-либо фазе подключить нагрузку, превышающую этот показатель, то сработает защитная автоматика, и генератор отключится.

Применение однофазных генераторных агрегатов позволяет при включении потребителей не рассчитывать каждый раз их распределение и мощность. 1-фазный генератор можно получить путём несложной трансформации 3-х фазного. Для этого нужно лишь переключить определённым образом обмоточные провода статора и заменить ряд компонентов на отводном электрощите. Нижеследующие рисунки отлично иллюстрируют процесс переделки 3-фазного генератора в 1-фазный. Рассмотрим их подробнее.

В процессе генерации на выходе 3-фазного альтернатора возникает напряжение, снимаемое с 6 сегментов обмоток, которые соединяются взаимно в виде «звезды» (см. рис.).

Прямоугольники — это отдельные обмотки напряжением 110 В. Если соединить их так, как показано на следующем рисунке, то 3-фазный альтернатор станет 1-фазным.

Параллельное соединение обмоток позволяет вдвое увеличить фазный ток. Максимальное значение мощности 3-фазного альтернатора при силе тока на одной обмотке в I А подсчитывается по формуле 3(фазы)×220 В×I А. Наибольшая же мощность 1-фазной модификации будет составлять уже 220 В×2I (А). Следует учитывать, что при трансформации 3-фазного альтернатора в 1-фазный его активная мощность (кВА) ограничивается диаметром обмоточных проводов и составляет 2/3 от суммарной мощности по паспорту устройства до переделки. При этом трансформация электрической части генераторного агрегата не влияет на мощность его механического узла — двигателя. Она остаётся неизменной.

Пример

3-фазный генератор мощностью 20 кВА/16 кВт трансформирован в 1-фазный. Это привело к следующим изменениям. 20 кВА уменьшились до 13,3 кВА (20 к ВА×2/3=13,3 кВА). И независимо от того, что мотор может развить механическую мощность в 16 кВт, что обеспечит выработку 20 кВА, обмотки альтернатора не смогут выдержать свыше 13,3 кВА. По этой причине в переделанных модификациях 1-фазных электростанций альтернатор должен ограничивать мощность. В заводских генераторных агрегатах, 1-фазных изначально, используются более мощные альтернаторы. Именно это является причиной повышенной цены.

Источник: Компания «Техэкспо»

Источник

В чем разница между kW и kVA

Если вы собрались арендовать генератор у вас, вероятней всего, возникнет вопрос: «Какой мощности генератор вам нужен?» Мощность генератора на самом деле измеряется в киловольт-амперах (кВА), но на практике, за пределами отрасли генераторов мало кто знает, что это значит, соответственно многим может быть непонятно, какой мощности нужен генератор.
Большинство людей хорошо понимают сколько энергии им нужно в киловаттах (кВт). Так в чем же разница между кВт и кВА?

кВт vs кВА

кВт — это величина «фактической мощности», которую имеет электрическая система. Это показывает, сколько энергии преобразуется в полезный, рабочий момент.
кВА, с другой стороны, является мерой «полной» мощности. Если кВт — это то, с какой мощностью вы можете работать, кВА говорит вам, сколько энергии используется в системе в целом.

Если КПД электрической системы идеален, то кВт будет равен кВА. Но поскольку ни одна система не является на 100% эффективной, не вся видимая мощность будет преобразована в полезное действие.

Преобразование кВт в кВА

Чтобы преобразовать кВт в кВА, сначала необходимо узнать эффективность (или коэффициент мощности) системы. Коэффициент мощности (pf) измеряется по шкале от 0 до 1.

В среднем генератор будет иметь коэффициент мощности 0,8.

Формула для преобразования кВт в кВА имеет вид: кВт / pf = кВА, например 200 кВт / 0,8 pf = 250 кВА

Формула для преобразования кВА в кВт: кВА х pf = кВт, например 250 кВА х 0,8 pf = 200 кВт

Знать разницу между кВт и кВА и уметь конвертировать одну величину в другую очень полезно если вы планируете использовать электрогенератор и оприделяете какой мощности оборудование вам нужно. Но не нужно сильно беспокоиться, если вы не уверены, в верности ваших расчетов.
Если вы арендуете один из наших генераторов, наши инженер проведут бесплатную консультацию и помогут вам определить наиболее подходящее по мощности оборудование для вашего проекта.

AC/DC Generators является специализированным поставщиком аренды дизельных бензиновых генераторов. У нас один из крупнейших парков в Киеве, с генераторами от ведущих брендов мощностью от 2 кВА до 100 кВА.

Источник

Единицы изменения мощности дизельных электростанций. Чем отличаются кВт от кВА?

Если в вашем доме или на даче регулярно происходят сбои электроэнергии, дизельный генератор станет незаменимым приспособлением, гарантирующим постоянное обеспечение энергией различных приборов. Его можно использовать для выработки электричества на производственных предприятиях, что позволит не прерывать рабочий процесс на время отключений центральной сети, в частных домах, бизнес-центрах, во время массовых мероприятий, когда приходится включать в сеть огромное количество аппаратуры.

Дизельные электростанции различаются габаритами и мощностью. Оно и понятно: ведь разные генераторы предназначены для выработки электричества в разном объеме и для различных целей. Мощности дизель генераторов варьируется от 3–9 кВт до 350 кВт.

Наверняка в инструкциях к генераторам вам приходилось видеть обозначения: кВт и кВА. Притом обе эти единицы обозначают мощность. Чем же они отличаются?

Все довольно просто. В кВА (киловольт-ампер) указывается полная мощность оборудования. А в кВт (киловатт) — только активная мощность.

Полная электрическая мощность является алгебраической сумма активной и реактивной мощности. Ее единицей измерения и является Вольт-ампер (ВА).

Активной мощностью называется мощность, затраченная конкретно на выполнение полезной работы. К числу активных приборов-потребителей относятся, скажем, электролампы всех видов, нагревательные элементы.

Скорость передачи электрической энергии от источника возникновения тока к потребителю и обратно — это реактивная мощность. К «реактивным» приборам относятся все виды электродвигателей.

Полная мощность вычисляется по формуле: S2=A2+R2. Именно она, как правило, и указывается в характеристиках дизельной электростанции.

Как перевести киловольт-амперы (кВА) в киловатты (кВт)? Для электростанций с малой и средней мощностью применяется поправочный коэффициент: 0,8.

Пример: дизель электростанция SDMO или Cummins имеет мощность 80 кВА — на уровне основного использования и 88 кВА — на уровне резервного использования. Чтобы вычислить, сколько это будет в киловаттах, применяем коэффициент. Получается — на уровне основного использования: 80 × 0,8 = 64 кВт; на уровне резервного использования — 88 × 0,8 = 70,4 кВт соответственно.

Источник

Мощность генератора. Обозначения характеристик дизельных генераторов

Электрическая мощность – величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

Мгновенной мощностью называется произведение мгновенных значений напряжения и силы тока на каком-либо участке электрической цепи.

При движении единичного заряда по участку электрической цепи он совершит работу, численно равную электрическому напряжению, действующему на участке. Умножив работу на количество единичных зарядов, мы, таким образом, получаем работу, которую совершают эти заряды при движении от начала участка цепи до его конца. Мощность, по определению, — это работа в единицу времени.

В цепи, содержащей активное, индуктивное и емкостное сопротивления, в которой ток и напряжение в общем случае сдвинуты по фазе на некоторый угол, мгновенное значение мощности равно произведению мгновенных значений силы тока и напряжения. Кривую мгновенной мощности можно получить перемножением мгновенных значений тока и напряжения при различных углах. Из этого рисунка видно, что в некоторые моменты времени, когда ток и напряжение направлены навстречу друг другу, мощность имеет отрицательное значение. Возникновение в электрической цепи отрицательных значений мощности является вредным. Это означает, что в такие периоды времени приемник возвращает часть полученной электроэнергии обратно источнику, в результате уменьшается мощность, передаваемая от источника к приемнику. Очевидно, что чем больше угол сдвига фаз, тем больше время, в течение которого часть электроэнергии возвращается обратно к источнику, и тем больше возвращаемая обратно энергия и мощность.

Таким образом, мгновенная мощность может быть представлена в виде векторной суммы двух составляющих – активной и реактивной мощности.

Реактивная мощность – это энергия, перекачиваемая от источника на реактивные элементы приемника (индуктивности, конденсаторы, обмотки двигателей), а затем возвращаемая этими элементами обратно в источник в течение одного периода колебаний, отнесенная к этому периоду.

Генераторы переменного тока рассчитаны на определенный номинальный ток и определенное номинальное напряжение, которые зависят от конструкции машины, размеров ее основных частей и пр. Увеличить значительно номинальный ток или номинальное напряжение нельзя, так как это может привести к недопустимому нагреву обмоток генератора или пробою их изоляции. Поэтому каждый генератор может длительно отдавать без опасности аварии только вполне определенную мощность, равную произведению его номинального тока на номинальное напряжение. Произведение действующих значений тока и напряжения называется полной мощностью.

Полная мощность имеет практическое значение, как величина, описывающая нагрузки, фактически налагаемые потребителем на элементы подводящей электросети (провода, кабели, распределительные щиты, трансформаторы, линии электропередач), так как эти нагрузки зависят от потребляемого тока, а не от фактически использованной потребителем энергии. Полная мощность представляет собой наибольшее значение активной мощности при заданных значениях тока и напряжения. Она характеризует ту наибольшую мощность, которую можно получить от источника переменного тока при условии, что между проходящим по нему током и напряжением отсутствует сдвиг фаз. Полную мощность измеряют в вольт-амперах (В*А) или киловольт-амперах (кВ*А).

Активная мощность дизельного генератора является характеристикой генератора, в то время как реактивная мощность является в большей степени характеристикой электрической цепи и зависит от наличия в цепи накопителей энергии, таких как катушка индуктивности или конденсатор.

Стандартное обозначение мощности дизельного генератора (например для генератора AIRMAN SDG 100 S ) выглядит так:

Это означает, что при коэффициенте мощности 0,8 и частоте переменного тока 50 Гц

Активная мощность генератора составит – 64 кВт,

Полная мощность генератора составит – 80 кВА

Необходимо понимать что указанные выше значения мощностей являются рабочими (номинальными ), т.е. дизельная электростанция способна выдавать такие мощности при постоянной работе. Максимально допустимые (пиковые) нагрузки на генератор будут выше номинальных в среднем на 15-20% в зависимости от производителя и модели.

Источник

Выбираем генератор — как рассчитать мощность?

При покупке электрогенератора в большинстве случаев основным критерием выбора является не цена или габариты, а мощность агрегата. Выбираете ли вы дизель генератор или бензогенератор Вепрь, правильно рассчитанная мощность устройства способна обеспечить полнофункциональную и бесперебойную работу всех бытовых приборов, подключенных к нему.

Определение мощности генератора — что важно знать?

Для того чтобы правильно рассчитать мощность генератора, необходимую для обеспечения бесперебойной работы приборов, необходимо:

Перед тем, как купить дизель генератор, необходимо выяснить будет ли он питать весь дом или отдельные приборы, требуется ли подключение сложных устройств, а также планируется ли в будущем увеличение количества потребителей электроэнергии. Эти данные позволят правильно рассчитать суммарную мощность потребителей, которые будут подключаться к генератору.

Мощность электрогенератора должна превышать сумму мощностей одновременно подключенных к нему приборов на 20-30%. При этом, оптимальный режим работы предполагает подключение нагрузки в пределах 40-80% от номинальной мощности агрегата.

Пусковой ток

Для определения требуемой мощности электрогенератора необходимо знать, какой пусковой ток соответствует каждому прибору. Под этим понятием подразумевают ток, возникающий на доли секунды при запуске оборудования, имеющего электродвигатель. Он может в несколько раз превышать номинальную мощность самого агрегата. Обычно значение пускового тока указывается в паспорте прибора.

В данной таблице приведены приближенные значения мощностей и коэффициенты пусковых токов отдельных бытовых и профессиональных приборов:

Рассчитываем мощность генератора

Условно обрисуем ситуацию с выбором генератора.

Так, если мощность используемой электроплиты 1800 Вт, а пусковой коэффициент составляет 1,1, необходимо произвести следующее вычисление:

Таким образом, мощность генератора в этом случае не может быть менее 2 кВт.

Если мощность обогревателя равняется 1000 Вт при пусковом коэффициенте 1,1, получается:

Следовательно, мощность генератора никак не может быть меньше 1 кВт.

В случае если мощность электрической бетономешалки 500 Вт, а ее пусковой коэффициент может быть 3,0, таким образом будет:

В таком случае для этих работ мощность генератора не может быть ниже 2 кВт.

Суммируя все эти показатели (2 кВт+1 кВт+2 кВт) получается, что для одновременной работы всех этих приборов требуется генератор, мощностью больше 5 кВт.

Чем грозит неправильный выбор мощности?

В случае если мощность генератора подобрана неверно, возможна его перегрузка с последующей остановкой. При длительной эксплуатации агрегата на предельных режимах значительно сокращается срок его службы и существенно увеличивается расход топлива.

Источник