Generadores trifásicos: dispositivo y principio de funcionamiento, reglas de conexión.

El generador trifásico se usa ampliamente en el sector privado. Dichos generadores tienen una capacidad de 6, 10, 15 kW y más. Este artículo describe el esquema y el principio de funcionamiento de dichos dispositivos, indica sus principales diferencias y reglas de conexión.

El propósito de un generador eléctrico es convertir la energía mecánica en energía eléctrica. Consta de 2 partes principales: un rotor móvil y un estator fijo.

• El rotor está montado sobre cojinetes.... Por un lado, se conecta un impulsor de una fuente de movimiento externa y, por el otro, un impulsor de enfriamiento.
• Estator - elemento fijo... Contiene las patas de montaje de la unidad, las aletas de enfriamiento y los terminales de salida. Y también una placa con características técnicas.

Otros componentes.

• Contacto deslizante del rotor. Es necesario alimentar sus bobinados o drenar la electricidad generada. La mayoría de modelos no lo tienen.
• Medios indicadores y de control.
• Cubiertas laterales.
• Engrasadores para el suministro de grasa a rodamientos y otros elementos igualmente importantes.

Ahora necesita comprender el método para obtener electricidad.

Principio de funcionamiento de los generadores trifásicos. basado en la ley de inducción electromagnética. Se lee: Se inducirá una fuerza electromotriz (EMF) en los extremos de un marco de metal colocado en un campo magnético giratorio. En este caso, tanto el marco como los imanes pueden girar.

Así es como funcionan los modelos de demostración. En los generadores reales, en lugar de un marco, se usa una bobina de alambre de cobre delgado con conductores aislados entre sí. Esto se hace para aumentar la eficiencia de la instalación.

En los modelos modernos de generadores trifásicos, el rotor actúa como un imán. En este caso, el imán puede ser permanente o eléctrico. En este último caso, se utiliza un contacto deslizante con escobillas de grafito para impulsar el rotor. Para iniciar un dispositivo de este tipo, se necesita una fuente de electricidad separada.

El devanado de potencia se encuentra en el estator. Esto elimina la necesidad de transferir grandes corrientes a través del contacto deslizante y aumenta la confiabilidad operativa.

Los alternadores trifásicos tienen una serie de ventajas.

1. Mayor eficiencia en comparación con la monofásica. Esto significa que se requiere menos combustible para obtener la misma salida de corriente.
2. De un generador es posible obtener 2 valores de voltaje que difieren 1,75 veces. Por lo general, estos son 380 V y 220 V. Esto amplía el alcance de su aplicación, un generador de este tipo se puede usar tanto en una casa privada como en la industria.
3. Con el mismo poder, tienen dimensiones y peso totales más pequeños que los monofásicos.
4. Para transmitir corriente trifásica, se necesitan 3 o 4 cables. Para el funcionamiento de 3 generadores monofásicos de cables, se requiere un mínimo de 6.
5. Más alto fiabilidad de la instalación.
6. La mayoría de los equipos industriales necesitan exactamente una corriente trifásica para funcionar.... El uso de un generador de este tipo resuelve este problema.
7. Para obtener una tensión monofásica, solo se puede conectar 1 devanado. Pero esta no es la mejor solución en términos económicos.
8. A partir de corriente alterna, utilizando un rectificador, puede hacer constante.

Estos generadores también tienen desventajas.

1. La relativa complejidad de la conexión desde un punto de vista jurídico. Para la conexión legal de voltaje trifásico, se requiere un permiso especial de la compañía eléctrica. Y conseguirlo es muy problemático.
2. Es necesario reforzar las medidas de seguridad. Se necesitan más dispositivos de protección, se debe instalar un RCD en cada fase.
3. No se recomienda dejar un generador en funcionamiento sin vigilancia.... Es necesario monitorear las lecturas de la instrumentación.
4. Ruido y vibración cuando el dispositivo está funcionando.

Los alternadores trifásicos no son muy diferentes entre sí. Se diferencian solo en potencia y características de diseño.

Según la potencia de la corriente generada son:

• 5 kW;
• 6 kW;
• 10 kW;
• 12 kW;
• 15 kW o más.

Además, la potencia de salida real depende de muchos factores, como la calidad y pureza del combustible, el estado de la atmósfera (en el frío y con mucha humedad, la potencia disminuye) y similares.

Por tipo de combustible utilizado, los generadores son:

• diesel;
• gasolina;
• trabajando en madera o gas natural.

Las más extendidas son las 2 primeras opciones. Donde diésel, en virtud de su diseño, son más fiables, porque funcionan sin sistema de encendido. También son más económicos. La gasolina, a su vez, arranca más fácilmente en condiciones difíciles.

Según el principio de funcionamiento, los generadores son síncronos y asincrónicos.

• Sincrónico. Su ventaja es que pueden soportar una sobrecarga a corto plazo de 5-6 veces. Esto sucede al arrancar algunos tipos de motores eléctricos y otros equipos potentes, cuando las corrientes de arranque son significativamente más altas que las nominales. Pero tienen desventajas: son grandes dimensiones y peso, así como menos confiabilidad en comparación con sus contrapartes asíncronas.

• Asincrónico. Sus principales características son ligereza, compacidad, simplicidad de diseño y funcionamiento sin problemas. Pero fallan inmediatamente cuando se sobrecargan. Por lo tanto, la potencia máxima que generan debería ser significativamente mayor que la consumida por los consumidores (3-4 veces). Además, se recomienda instalar una protección de sobrecarga cara y de alta calidad.

Además, los generadores pueden tener funciones adicionales:

• la capacidad de conectar líneas adicionales para aumentar la capacidad de carga;
• ajuste de las características de la corriente de salida (por ejemplo, su forma);
• la presencia de un relé-regulador electromagnético.

Por diseño, los generadores son:

• básico;
• auxiliar.

Se diferencian solo en la forma en que están conectados.

Eso es todo por la clasificación de generadores. Ahora hablemos sobre la elección de este dispositivo.

Al comprar, en primer lugar, guíese por las condiciones en las que funcionará el generador.

• Primero, determine la potencia requerida... Debe exceder la potencia total de los consumidores encendidos simultáneamente. Se recomienda que tenga un suministro pequeño (o grande) en caso de emergencias.

• Seleccione el tipo de combustible. Decida qué es más importante para usted: la economía o la capacidad de correr en cualquier condición.

• Si es posible que haya sobrecargas en la red, debe comprar un modelo sincrónico. Pero tenga en cuenta que requerirá un mantenimiento más completo que el asíncrono y tiene una vida útil más corta. Y tendrás que gastar dinero en el sistema de protección. Si las sobrecargas se eliminan por completo, un generador asíncrono es la mejor opción.

Luego verifique la mano de obra.

• Gire el rotor a mano. Debería girar fácilmente. Sin crujidos, chasquidos o sacudidas en los cojinetes, así como el descentramiento del rotor. No debe bambolearse en los cojinetes.
• Los contactos y terminales deben ser brillantes... No se permiten hilos despojados. Si hay cables, se requiere un aislamiento confiable. Especialmente en juntas y curvas.
• El estator y el bastidor deben estar libres de grietas. Examine el soporte con atención.
• Verifique el generador en funcionamiento... Las lecturas del equipo de medición deben ser estables. El sonido del escape debe ser uniforme.
• Los fabricantes responsables pintan el producto con cuidado y adhieren bien el logo. Si la pintura tiene dudas, es mejor rechazar dicho generador.
• La solidez de cualquier empresa está determinada por la calidad del servicio. Asegúrese de que cuando se produzca un mal funcionamiento, pueda encontrar un especialista para solucionarlo.

Entonces eche un vistazo a las características adicionales.

• Es bueno si los dispositivos de medición ya están instalados en la fábrica.
• Es mejor comprar modelos que tengan un arranque manual y un motor de arranque.
• Compruebe la facilidad de transporte. Si hay ruedas, deberían girar bien. Si hay asas, deben ser cómodas de sostener.

Y no tenga miedo de hacer preguntas a los consultores, incluso, en su opinión, ridículas. El tiempo que dedica a la elección está más que compensado por un funcionamiento sin problemas.

La tarea principal al conectarse a la red eléctrica existente es evitar el "encuentro" de la corriente generada y la procedente de la central. De lo contrario, las consecuencias serán nefastas.

Para resolver este problema, existen varios métodos para conectar el generador a la red.

El método más sencillo. Los consumidores están conectados directamente al generador. Pero existen serias desventajas:

• ausencia total de dispositivos de protección;
• necesita comprar una toma de corriente especial de 4 polos, diseñada para alta corriente.

Este método está totalmente desaconsejado. Escribimos sobre él solo porque existe.

Este es un método más conveniente ya que no requiere ningún cambio en la red eléctrica existente. Se ha probado especialmente bien en hogares privados.

Siga los pasos a continuación para conectarse.

• Apague el disyuntor de entrada del sistema de distribución de energía centralizada. En pocas palabras, desenergice la casa.
• Instale un nuevo disyuntor de circuito de 4 polos en el tablero. Conecte sus contactos de salida a la red doméstica.
• Conecte con cuidado el cable del generador a la nueva máquina. Todos los cables están conectados a los terminales correspondientes.

La principal desventaja del esquema anterior es la posibilidad de que la tensión de red ingrese al generador. Esto puede suceder si los interruptores no se utilizan con cuidado. Para evitar que esto suceda, el generador se puede conectar a través de un interruptor.

Tal conexión elimina completamente la posibilidad de un cortocircuito. El interruptor tiene 3 contactos:

• primero - alimentos para consumidores de una red centralizada;
• tercera - fuente de alimentación del generador;
• central - la red está completamente desenergizada.

Los consumidores están conectados al contacto central.

Después del interruptor, se deben instalar fusibles, RCD y otros equipos de protección.

De esta forma se conectan los principales generadores.

La principal desventaja de todos estos métodos es el control manual. Y a veces es necesario que el generador se encienda automáticamente (especialmente en situaciones de emergencia). En estos casos, se utiliza un sistema de activación automática.

Incluye 2 arrancadores cruzados y un módulo de control. En caso de un corte de energía, desconectan a los consumidores del sistema centralizado y se conectan a un generador.

Independientemente del método de conexión, nunca olvide conectar a tierra el bastidor del generador. Y lo más importante: los dispositivos de conmutación, interruptores y fusibles no deben colocarse en el cable de tierra. Esto evitará accidentes y garantizará el funcionamiento seguro del dispositivo.

Acerca de qué generador comprar: monofásico o trifásico, consulte a continuación.