Отличие механического терморегулятора от программируемого

Главная роль терморегулятора – поддержание температуры на заданном уровне

Разница между механическим или как его еще называют ручным термостатом и программирующим заключается в том, что управление температурой в механическом терморегулятора осуществляется вручную человеком, а в программирующем можно настраивать параметры температуры на 5 рабочих и 2 выходных дня, зависимости от времени суток: день или ночь.

Если вы не находитесь в помещении, то программируемый термостат можно запрограммировать на меньшую температуру (или выключение), с помощью такой функции можно значительно уменьшить затраты на электроэнергию. Так же программируемые термостаты зачастую имеют два датчика – пола и воздуха.

Пример работы программируемого терморегулятора.

Кухня в квартире, молодая семья.

Первый выход на кухню в будний день 6:30 утра – жена (теплый пол включился в 5:45 утра и прогрел пол до ее прихода)

В 8 часов утра последний член семьи покинул квартиру (еще в 7:45 программируемый терморегулятор выключил пол, он еще стынет и долго будет выдавать тепло)

В 15:40 регулятор автоматически включил нагрев, так как в 16:30 придет ребенок со школы и к его приходу на кухне будет тепло.

В доме действует строгое правило после 21:00 никто не ест, поэтому регулятор сам выключиться после 20:30 и еще как минимум час и более с пола будет веять теплом.

На следующий день ситуация повториться

На выходные режим можно поменять

С обычным регулятором пол работает либо постоянно, либо постоянно его нужно вклвыкл и ждать нагрева

(в маленьких комнатах, в связи с экономичностью пола, термостат может работать не выключаясь, например ванная или туалет)

Слева механический терморегулятор, два правых регулятора – программируемые

Обычно тыльная сторона термостата выглядит так где, по пунктах:

1L – фаза,2 N- ноль 4L1 – фаза пола 3N1 – ноль пола (фазировка в теплом полу не имеет значение) 5 – игнорируем, 6 и 7 подключение датчика (сторона не имеет значение)

Головка датчика должна быть уложено посередине между витками кабеля или другого нагревателя

Датчик закладывается в гофре по всей длине так, чтоб его можно было заменить

Датчик терморегулятора обычно устанавливаеться между витками кабеля или стержня( а в инфракрасной пленке – под карбоновыми полосами)

Если эта статья оказалась для Вас полезной, сделайте себе репост.

Полезная информация по теплому полу

  1. Heattherm – теплый пол двужильный кабель и мат
  2. ThermoPEX для теплого пола – оптимальный вариант для дома
  3. Бобышки для теплого пола. Маты с бобышками что это?
  4. Боится ли теплый пол воды. Может ли ударить током?
  5. Виды электрических теплых полов Показать больше
  6. Во сколько обойдется отопление теплым полом в месяц
  7. Водяной теплый пол в деревянном доме
  8. Водяной теплый пол под ламинат. Стоит ли?
  9. Водяной теплый пол. Преимущества и недостатки.
  10. Время монтажа теплого пола. Сколько займет?
  11. Выбор электрического и водяного теплого пола
  12. Где установить гребенку или коллектор теплого пола?
  13. Для какого теплого пола подходит инфракрасная пленка?
  14. Для чего нужен кислородный барьер?
  15. Для чего нужен насос в коллекторе?
  16. Для чего нужна демпферная лента в теплом полу
  17. Для чего нужны расходомеры в теплом полу?
  18. Зачем нужны расходомеры, смесительный узел и евроконус?
  19. Как выбрать мощность теплого пола
  20. Как выбрать нагревательный мат теплого пола
  21. Как выбрать насос для водяного теплого пола?
  22. Как выбрать насос теплого пола. База насоса
  23. Как делать первое включение теплого пола?
  24. Как дешево, экономно сделать теплый пол?
  25. Как заменить датчик теплого пола если он замурован?
  26. Как купить надежный теплый пол?
  27. Как надежны терморегуляторы? Ремонт и замена регулятора
  28. Как отличить стержневой теплый пол от подделки?
  29. Как подключить датчик теплого пола?
  30. Как проверить роботу монтажников по теплому полу?
  31. Как работает система водяного теплого пола? Принцип работы
  32. Как рассчитать количество контуров гребенки?
  33. Как рассчитать количество контуров коллектора?
  34. Как рассчитать количество трубы на квадратный метр?
  35. Как рассчитать материалы на водяной теплый пол?
  36. Как сделать теплый пол если нельзя сделать стяжку!?
  37. Какая должна быть стяжка для теплого пола
  38. Какие бывают виды теплого пола?
  39. Каким должен быть бетон и стяжка теплого пола?!
  40. Какого цвета выбрать трубу теплого пола?
  41. Какое напольное покрытие можно использовать для теплого пола?!
  42. Какое напольное покрытие можно использовать для теплого пола?!
  43. Какое напольное покрытие можно использовать для теплого пола?!
  44. Какой должна быть температура теплого пола
  45. Какой кабель подходит под плитку, а какой в стяжку?
  46. Какой котел лучше использовать для теплого пола?
  47. Какой крепеж используется в водяных теплых полах
  48. Какой теплый пол лучше выбрать под плитку?!
  49. Какой теплый пол лучше? Какой выбрать водяной или электрический
  50. Какой шаг укладки делать в теплом полу 7, 10, 12, 15 или 20 см?
  51. Какую подложку для теплого пола выбрать?
  52. Калькулятор теплого пола
  53. Когда целесообразен монтаж водяного теплого пола ?
  54. Контура теплого пола, какие бывают?
  55. Куда девать остаток нагревательного кабеля . Можно ли резать?
  56. Латунь или нержавейка? Какая гребенка лучше?
  57. Лучшие водяные теплые полы и их рейтинг
  58. Лучшие электрические теплые полы и их рейтинг!
  59. Маты с бобышками для водяного теплого пола. Что это?
  60. Минусы и недостатки водяного теплого пола
  61. Можно ли . теплый пол? Ответы!
  62. Можно ли подключить радиатор к коллектору?
  63. Можно ли ремонтировать теплый пол, нагревательный мат и кабель?
  64. Монтаж
  65. Монтаж ламината на теплый пол своими руками
  66. Монтаж стержневого теплого пола?
  67. Монтаж электрического и водяного теплого пола своими руками
  68. Обзор стоимости теплых полов за м2, стоимость монтажа
  69. Основание под водяной теплый пол. Виды и способы укладки.
  70. Основные составляющие водяного теплого пола.
  71. Особенности конструкции бойлеров Ento
  72. Отличие двужильного от одножильного нагревательного кабеля?
  73. Отличие механического терморегулятора от программируемого
  74. Отличие сплошной пленки от классической полосочной?
  75. Отопление дома теплым полом. Стоит ли?
  76. Отопление теплым полом
  77. Отчет об отправке
  78. Официальный сайт теплого пола
  79. Перегревается ли стержневой теплый пол?
  80. Плиточный клей для теплого пола, какой использовать?
  81. Плюсы и минусы электрических и водяных теплых полов
  82. Подключение электрического и водяного теплого пола
  83. Подложка под водяной теплый пол. Для чего она нужна?
  84. Почему мат теплого пола, не кабель?
  85. Почему электрический теплый пол не греет
  86. Правильный водяной и электрический теплый пол
  87. Правильный шаг укладки водяного и электрического теплого пола
  88. Преимущества водяного теплого пола перед радиаторным отоплением.
  89. Преимущество стержневого теплого пола
  90. Прогреет ли теплый пол 5-6 см стяжки?
  91. Проектные работы
  92. Расчет теплого пола водяного и электрического
  93. Ремонт нагревательного кабеля теплого пола
  94. Ремонт электрического и водяного теплого пола
  95. С чего состоит система водяного теплого пола
  96. Система водяных и электрических теплых полов
  97. Система управления водяным теплым полом. Что такое сервопривод?
  98. Сколько потребляет нагревательный кабель? Его мощность.
  99. Сколько потребляет теплый пол?
  100. Сколько энергии потребляет пленочный теплый пол?
  101. Способен ли терморегулятор экономить электричество?
  102. Справочная
  103. Стандартная пленка Felix Excel и ее конструкция
  104. Стоит ли экономить на терморегуляторе?
  105. Схема укладки теплого пола
  106. Сшитый полиэтилен для теплых полов. Какие трубы выбрать?
  107. Сшитый полиэтилен или металлопластик? Какую трубу выбрать?
  108. Тепло инфракрасного от инфракрасного теплого пола Felix Excel
  109. Теплоизоляция под плитку для теплого пола
  110. Теплые полы в гипермаркете
  111. Теплый пол 27 ua или 24 на 7, длительность работать?
  112. Теплый пол без стяжки
  113. Теплый пол в бане и сауне, как реализовать?
  114. Теплый пол в ванной и санузле. Как реализовать?
  115. Теплый пол в ванную электрический и водяной
  116. Теплый пол в стяжку водяной и электрический
  117. Теплый пол в частном доме
  118. Теплый пол и его эпицентр температуры
  119. Теплый пол из металлопластиковых труб
  120. Теплый пол на балконе и лоджии. Как осуществить?
  121. Теплый пол на кухне. Где можно размещать?
  122. Теплый пол от печки или камина, как сделать?
  123. Теплый пол от Розетки
  124. Теплый пол от центрального отопления или котла
  125. Теплый пол под деревянный пол
  126. Теплый пол под ковролин
  127. Теплый пол под ламинат
  128. Теплый пол под линолеум
  129. Теплый пол под линолеум на деревянный пол
  130. Теплый пол под плитку
  131. Теплый пол своими руками
  132. Теплый пол, цена на 2020 год. Обзор цен теплых полов
  133. Терморегулятор водяного теплого пола. Какой выбрать?
  134. Типы изоляции теплого пола. Фторопласт, тефлон, эластомеры
  135. Труба для теплого пола 16 диаметра
  136. Труба теплого пола 14, 16, 17, 18, 20 диаметра, какую выбрать?
  137. Укладка теплого пола, как осуществить? Как правильно сделать
  138. Управление теплым полом. Какие бывают системы?!
  139. Устройство теплого пола водяного и электрического
  140. Утепление и подложки под теплый пол
  141. Чем гребенка отличается от коллектора?
  142. Чем зафиксировать трубу теплого пола?
  143. Чем и как закрепить нагревательный кабель теплого пола
  144. Чем отличается нагревательный мат от кабеля?
  145. Что лучше водяной теплый пол или электрический?
  146. Что подобрать для теплого пола без стяжки?
  147. Шаг укладки теплого пола электрического и водяного?! Расчет
  148. Электрический теплый пол плюсы и минусы
  149. Консультация
  150. Тестовая статья
  151. Доставка и оплата
  152. Сотрудничество теплый пол оптом
  153. Документация
  154. Водяной теплый пол в многоэтажном доме и в квартире. Подключение
  155. Как сделать замер площади под теплый пол самостоятельно?
  156. Можно ли укорачивать нагревательный кабель или мат теплого пола?
  157. Связаться с нами
Контактная информация

Беларусь, Украина, Молдова, Армения, Россия, Грузия, Казахстан, Израиль.

Термостат. Основные виды. Принцип работы. Методы проверки

КОМНАТНЫЙ МЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР

Комнатный механический терморегулятор – это устройство, которое регулирует работу климатического оборудования, поддерживая заданные температурные параметры помещения. Может использоваться как для отопления, так и для охлаждения квартиры или дома.

Основное отличие комнатных механических терморегуляторов от термостатов другого типа, заключается в том, что это отдельный, полностью независимый прибор, чаще всего выполненный в виде внешнего электроустановочного изделия, предназначенный для монтажа внутри жилых помещений.

Если говорить проще, механический терморегулятор, в зависимости от заданной программы, включая или выключая те или иные отопительные или приборы охлаждения, поддерживает в помещении необходимую температуру.

Главной же особенностью именно механического терморегулятора, является полное отсутствие электрической начинки, т.е. для его работы не требуется питания, даже батареек.

Как же устроен механический терморегулятор, что именно позволяет ему измерять температуру окружающего пространства и управлять электроприборами?

ПРИНЦИП РАБОТЫ МЕХАНИЧЕСКОГО ТЕРМОРЕГУЛЯТОРА

Механический термостат — это устройство, которое как нельзя лучше отражает собой принцип – «Все гениальное просто!». При всей разности конструкций и используемых компонентов, в работе механических термостатов заложен один единственный принцип, а именно способность некоторых материалов и веществ в зависимости от температуры изменять свои механические свойства.

В качестве бытового примера, знакомого каждому, который бы объяснял принцип действия механического терморегулятора, можно привести обычный ртутный градусник, с помощью которого мы измеряем температуру тела.

Ртуть, заключенная внутри градусника, при повышении температуры увеличивается в объеме и поступает в градуированный капилляр, показывая тем самым точную температуру.

Примерно такие же процессы протекают в механическом терморегуляторе, единственная разница в том, что изменение температуры до определенного уровня, который указывается нами отдельно регулирующим колесом, запускают определенные процессы, чаще всего замыкает или разрывает электрическую цепь, тем самым включая или выключая отопительные приборы.

Чтобы было понятнее, как все это работает, давайте рассмотрим устройство стандартного комнатного механического терморегулятора.

Устройство механического терморегулятора

Основным конструктивным элементом практически любого комнатного механического термостата является газовая мембрана. Кстати, именно за это их еще довольно часто называют мембранные терморегуляторы.

Находящийся внутри мембраны специальный газ, при изменении температуры, изменяет свой объем, тем самым воздействуя на стенки мембраны. Которые изменяясь, запускают механизм замыкания или размыкания электрической цепи, питающей системы отопления или охлаждения.

Выбор именно такого способа устройства для комнатного термостата обусловлен возможностью организации простого способа регулировки его температуры срабатывания, а также тем, что устройство реагирует именно на изменение температуры воздуха, а не поверхности, что наиболее важно в системах отопления и охлаждения. Поэтому, например, для теплых полов разумнее использовать механические жидкостные термостаты с выносным датчиком.

Регулировка температуры срабатывания у мембранного комнатного терморегулятора, выполняется с помощью управляющего колесика со шкалой, которое соединено с механизмом мембраны. Поворачивая колесо, мы приближаем или отдаляем стенки мембраны от управляющего механизма, тем самым изменяя температуру при которой произойдет замыкание или размыкание электрической цепи. Другими словами, если механизм срабатывания будет ближе к стенке мембраны, то газу, расположенному в ней, достаточно незначительно изменить объем, чтобы он сработал, соответственно понадобиться меньшая температура и наоборот. По этому принципу и работает регулировочное колесо.

Давайте рассмотрим, как именно можно применить механический термостат в системе отопления дома или квартиры.

Появление и модернизация устройства

Одним из первых термостатов считается появление ртутного устройства для поддержания оптимального температурного баланса в инкубаторе для кур, который изобрел в 1620 году мистер Корнелий Дреббел из Великобритании.

Термостат активно используется в системе жидкостного охлаждения ДВС с 1922 года, когда появились первые и относительно мощные установки с большим выделением тепла в процессе работы. На раннем этапе было несколько безуспешных попыток применить устройство в системе охлаждения. Далее конструкцию усовершенствовали, инженеры подобрали оптимальные материалы изготовления и добились таких характеристик и надежности, что термостат стал повсеместно используемым элементом в жидкостной системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

Рекомендуем также прочитать статью об устройстве центробежного насоса жидкостной системы охлаждения ДВС. Из этой статьи Вы сможете узнать об особенностях конструкции насоса, его функциях в системе охлаждения, особенностях эксплуатации и ремонта помпы.

В системах охлаждения автомобилей используют два вида термостатов. Существуют решения с твердым или жидкостным наполнителем. Гелевый термостат для автомобильной жидкостной системы охлаждения двигателя был изобретен французом по имени Серж Вернье в 1963 году. Компания Vernet специализируется на производстве термостатов и сегодня, а продукция этого бренда пользуется заслуженным авторитетом на рынке автозапчастей для различных марок автомобилей по всему миру.

Наполнитель термостата

Термостат может иметь различные виды наполнителя в основе своей конструкции. Мы уже упоминали, что выделяют жидкостной наполнитель и твердотельный. Принцип работы и устройство этих решений практически одинаково. Отличия заключаются только в повышенной герметизации жидкостной конструкции, а также в индивидуальных физических свойствах самого наполнителя и его чувствительности к температурным колебаниям зависимо от состава.

Современные двигатели получили такой тип устройства, который имеет в основе твердый наполнитель. Под таким наполнителем стоит понимать основной термоэлемент, который внутри термостата находится изначально в твердом физическом состоянии.

Функции и место расположения

После того как мотор выходит на оптимальную рабочую температуру, становится необходимым поддерживать этот показатель в строгих рамках до самого момента остановки двигателя, а в ряде случаев и некоторое время после прекращения работы ДВС. Главной задачей устройства является контроль и распределение потока нагретой жидкости охлаждения внутри системы по отводу тепла от двигателя.

Термостат может быть расположен в различных местах, зависимо компоновки двигателя в подкапотном пространстве, а также место его установки напрямую зависит от модели силового агрегата. Также на место установки устройства влияют и конструктивные особенности реализации самой охлаждающей жидкостной системы. В большинстве случаев термостат находится в месте выхода охлаждающей жидкости из головки блока цилиндров. Вторым наиболее распространенным местом его установки считается вход центробежного насоса охлаждающей жидкости (помпы).

Статья в тему: Что входит в ремкомплект карбюратора?

Использование механического терморегулятора в отоплении

Чаще всего комнатные механические термостаты используются в отоплении домов, совместно с газовыми котлами. Производителями довольно часто в конструкции котлов предусмотрена схема подключения через механический терморегулятор. Прибор устанавливается в разрыв питающего провода, идущего к котлу и в случае, когда температура воздуха в помещении опускается ниже выставленного порогового значения, цепь замыкается и газовый котел запускается, начиная отапливать помещение, поддерживая температуру теплоносителя.

Основные схемы подключения механического термостата к отоплению или охлаждения описаны в нашей статье «Схема подключения механического терморегулятора»

Точно по такому же принципу домашние термостаты подключают к любым электрическим обогревателям в комнатах, будь то масленые, инфракрасные или любые другие применяемые для обогрева воздуха в помещениях. Тем самым процесс отопления становится полностью автоматизированными, не требуя практически никакого участия в своей работу человека, после настройки.

Возможных вариантов использования механических термостатов масса, в автоматизации отопления он просто незаменим из-за своей неприхотливости и надежности. А простота конструкции позволяет производителям выпускать комнатные механические терморегуляторы по значительно меньшей стоимости, чем электронные, что является немаловажной частью их популярности у потребителя.

Читайте также:  Помогите выбрать трубы для канализации

Основные виды и возможности термостатов

Схема подключения терморегулятора.

Существует два основных вида терморегуляторов: газонапольный и жидкостный.

Газонапольный термостат в отличие от жидкостного типа более чувствителен к смене температурного режима окружающей среды и имеет более длительный срок службы — до 20 лет. В качестве термочувствительного вещества используется газоконденсат.

Что касается жидкостного вида, то он имеет более точные температурные показатели, чем газонапольный. В большинстве случаев для его наполнения используется парафин.

Также термостаты бывают:

  1. Аналоговый комнатный. Такое устройство позволяет непрерывно поддерживать выбранный температурный режим. Однако его технические возможности несколько ограничены. Пуск и остановка, а также изменение параметров работы происходят только ручным способом и полностью исключают программирование системы.
  2. Цифровые комнатные. Установка приборов подобного типа расширяет возможности управления, что позволяет снизить нагрузку на отопительную систему. Цифровой термостат изменяет и поддерживает температуру по установленной заранее программе. Кроме самых простых функций («удобство» и «затухание») он позволяет регулировать режим и автоматически переключаться до 4 раз в день.
  3. Терморегуляторы для добавочной системы «теплый пол». Особенностью функционирования такой системы является ее независимость от температуры воздуха, и отопление помещения осуществляется за счет других тепловых установок (конвектора, радиатора и др.) Поэтому работу терморегулятора обеспечивает датчик, установленный в зоне пола.

Статья по теме: Ремонт ванной комнаты: фото примеры ремонта

Иногда нет возможности либо технически сложно регулировать работу системы отопления обычным способом. Такая ситуация может возникнуть при реконструкции объектов или в случае дополнительной инсталляции отопительных приборов. Поэтому оптимальным управлением подачи тепла в этом случае является монтаж термостата с беспроводным способом регулирования.

Выбор механического терморегулятора (термостата)

В настоящее время существует масса производителей механических терморегуляторов, есть модели и именитых брендов, но, чаще всего, в продаже вы встретите малознакомые, неизвестные наименования. В своей практике я ствил большое количество различных механических термостатов и могу посоветовать следующее:

— При выборе обязательно обратите внимание на максимальную коммутируемую мощность. Если написно, что терморегулятор на 10 Ампер, к нему можно будет подключить нагрузку не более чем 2.2-2.3 кВт. Терморегуляторы более чем 3.6 кВт подсоединяемой мощности встречаются редко. Если же необходимо подключить большую мощность, придётся использовать контактор, по схеме подключения, ссылку на которые я давал чуть выше.

Из недорогих терморегуляторов мне понравился вот такой — BALLU BMT-1 — купить можно здесь. По конструкции, он полностью схож с тем, что описан в этой статье. Проработает у вас точно лет 3-5, а дальше зависит от качества сборки конкретной модели и условий эксплуатации. Для дачи, гаража — самое то!

Если вам нужна консультация по выбору модели терморегулятора механического — пишите в комментариях, постараюсь помочь советом!

Принцип работы

Как уже упоминалось выше, главная задача термостата состоит в том, чтобы заблокировать поток антифриза до того момента, пока двигатель как следует не прогреется.

А пока его температура не достигнет отметки примерно 95 градусов – термостат не допустит поступление охлаждающей жидкости к основным элементам системы. Как же ему это удаётся?

Внутренняя начинка термостата содержит в себе незаменимый компонент – искусственный воск. По мере прогревания двигателя этот воск начинает плавиться. Дабы ускорить этот процесс, к нему примешивают дополнительные компоненты, такие как медь, графит и алюминий. В процессе плавления воск имеет способность расширяться, сменяя твердое состояние на жидкое. Эта метаморфоза порождает давление, которое выталкивает специальный штырь, открывающий, в свою очередь, дорогу антифризу к двигателю от термостата. Когда мотор глохнет, система остывает и всё происходит наоборот – воск понемногу твердеет, штырь возвращается на место и тогда клапан вновь переходит в закрытое состояние. В этом и состоит весь принцип работы термостата.

Малый и большой круг циркуляции ОЖ через термостат

Если вам интересно проследить этот принцип воочию, то можно провести самой простенький эксперимент в домашних условиях. Для него нужно всего лишь поместить автомобильный термостат в кастрюлю с водой, а затем поставить её на горящую конфорку. Вы сможете наблюдать, как по мере приближения воды к температуре кипения, клапан начнет приоткрываться и это наглядно демонстрирует работу термостата в системе охлаждения двигателя.

Конечно, такой элемент не может работать бесперебойно и порой выходит из строя. В результате случаются всякие неполадки, и любому сознательному автомобилисту лучше на всякий случай знать их перечень.

Терморегулятор для радиаторов отопления: особенности выбора и правила установки

Терморегулятор для радиаторов – устройство, позволяющее оптимизировать температуру в помещении и сокращать расходы на оплату энергии. Прибор можно устанавливать на все виды батарей, за исключением чугунных.

Цели и преимущества установки

Монтаж терморегуляторов на радиаторы позволяет задать нужную температуру в помещениях. Устройство меняет объем подачи теплоносителя, что соответственно уменьшает показатели температуры воздуха.

Терморегулятор – прекрасная альтернатива привычным для многих шаровым кранам. Их использование не всегда удобно и целесообразно. Кран нужно постоянно открывать и закрывать, что приводит не только к скачкам температуры в помещении, но и выводу из строя самой детали.

При установке терморегулятора этих проблем удается избежать. В этом случае нет необходимости периодически открывать и закрывать кран.

Плюсы терморегулятора:

В котельных термостат используется для защиты от перегрева и превышения нагрузок. Устройство не допустит аварии, контролируя повышение температуры и давления воды.

Виды терморегуляторов

По принципу действия термостаты подразделяются на механические, электронные и полуэлектронные. Каждый вид отличается устройством, принципом работы, имеет определенные достоинства и недостатки.

Механические

Устройство с ручной настройкой. Прибор состоит из термо клапана и высокочувствительной головки.

Механизм работает стабильно и качественно без внешней энергии по следующему принципу:

  1. Под температурным воздействием изменяется объем теплоносителя в системе.
  2. Сильфон воспринимает изменения и перемещает регулирующий золотник.
  3. Чувствительный элемент перемещает шток, который регулирует и контролирует подачу теплоносителя в радиатор.

Главные достоинства механических терморегуляторов:

Но минусов у механических устройств больше:

Электронный

Внутри этого устройства установлен микропроцессор, который отвечает за прогрев радиатора. Прибор оснащен датчиком, который замеряет, нагрев теплоносителя или воздуха в помещении. Полученные данные используются для настройки. Этот вид терморегулятора можно настроить поградусно.

Для регулировки электронного устройства используют кнопочную панель. Показатели отражаются на дисплее. Электронный прибор имеет в своей конструкции механическую часть, сходную с вышеописанным прибором. Сильфон в устройстве цилиндрический, стенки выполнены в виде гофры.

Производители предлагают пользователям 2 вида электронных приборов:

  1. закрытые – с автонастройкой;
  2. открытые – все настройки нужно вводить самостоятельно.

Полуэлектронные

Принцип их работы схож с механическим, но есть некоторые отличия. Сильфонная головка ориентируется на температуру в помещении. Датчик у приборов выносной. Он соединяется с рабочей частью капиллярной трубкой.

Критерии выбора прибора

При подборе терморегулятора ориентируются на тип установленной в доме отопительной системы и на следующие характеристики:

Не стремитесь устанавливать терморегуляторы на все батареи. Для обеспечения нормальной регулировки в каждом помещении стоит оснастить устройствами не более 50% отопительных приборов: 1 из 2-х, 2 из 3-х и так далее.

Отличие газовых и жидкостных приборов

Важный критерий выбора устройства – тип внутреннего наполнителя.

При покупке стоит обратить внимание на следующие моменты:

  1. Модели на газе отличаются длительным, около 20 лет, сроком службы. Газ плавно реагирует на изменения температуры, и это не вызывает избыточных или резких нагрузок на оборудование.
  2. Жидкостные терморегуляторы срабатывают быстро. Это влияет на износ рабочих деталей, но позволяет оперативно реагировать на падение или рост температуры.
  3. В жидкостных термостатах датчик может быть выносным или встроенным. Если он встроен, устройство ставится в горизонтальном положении. Дистанционные датчики целесообразно устанавливать, когда прибор закрывается шторами, термостат расположен вертикально, радиатор установлен в нише или на расстоянии менее 10 см от подоконника.

Лучшие производители терморегуляторов

Мировой рынок теплоприборов предлагает потребителям множество моделей терморегуляторов разнообразных модификаций.

С учетом оценок экспертов и потребителей можно назвать лидирующие в данной области фирмы, устройства которых продемонстрировали надежность и эффективную работу:

Обзор рекомендуемых моделей

Подбирать терморегулятор необходимо под конкретную отопительную систему, учитывая условия ее функционирования. Но существуют марки и модели, которые рекомендуют специалисты и многие пользователи.

Techem HKR

Как и вся продукция марки Techem, прибор отличается непревзойденным качеством. Специалисты подчеркивают надежность конструкции, долгий срок службы. Эта модель – серьезный, многофункциональный агрегат со множеством режимов и ярким дисплеем.

Работает от 2 батареек Mignon. Быстрая регулировка температуры экономит затраты электроэнергии. Режим работы можно программировать под собственные запросы. Недостатков, кроме высокой цены, у терморегулятора не обнаружено.

Valtec угловой 1⁄2

Valtec угловой 1⁄2

В данной модели терморегулятором выступает угловой клапан, позволяющий автоматически контролировать расход теплоносителя с точностью до 1 градуса. Требование от производителя – установка в систему с максимальной температурой 110 градусов, давлением до 10 атмосфер. Полусгон способствует монтажу без вмешательства в трубопровод.

Достоинства:

Недостатки:

Danfoss Eco

Электронный программируемый термостатический элемент Danfoss EcoTM применяется с клапанами терморегуляторов с клипсовым и резьбовым присоединением. Устройство имеет два датчика, благодаря чему достигается максимально точное регулирование температуры. Реакция термоэлемента составляет всего 3 минуты.

Преимущества:

Oras Stabila

Термостатический клапан финского производства с предварительной регулировкой. Предназначен для двухтрубных систем с принудительной циркуляцией. Состоит из регулирующего клапана и термостатической головки. Клапан врезается в магистраль перед радиатором, на него устанавливается головка.

Особенности установки

Терморегулятор будет работать эффективно при грамотной установке. В первую очередь нужно определить место его монтажа. Высота установки – не менее 80 см.

В частных домах установки приборов начинают с верхних этажей, в квартирах – с помещений со значительными колебаниями температуры: гостиная, кухня.

Последовательность работы:

  1. Перекройте стояк и слейте воду.
  2. На небольшом расстоянии от радиатора отрежьте горизонтальные трубные подводки и отсоедините их и краны от радиатора.
  3. При установке устройства в однотрубную систему отопления дополнительно вваривается перемычка между трубами подвода и отвода теплоносителя.
  4. От вентиля терморегулятора и запорного крана снимите хвостовики с гайками, заверните их в пробки радиатора.
  5. Соберите установите трубную обвязку. Соедините ее с горизонтальными подводками.

Настройка прибора

В электронных моделях достаточно выставить желаемую температуру на шкале или дисплее. Если возможности позволяют, выбрать температурный режим для времени суток, дней недели. Такой режим оптимален для дач, где хозяева появляются наездами.

Механическим моделям необходима более длительная настройка:

  1. Закройте окна, двери, форточки, выключите вытяжку, чтобы ограничить утечку тепла
  2. Поместите в комнату термометр.
  3. Проверните головку терморегулятора влево до упора, чтобы открылся клапан. В таком положении достигается максимальная теплоотдача батареи.
  4. После прогрева помещения на 5-6 градусов, перекройте поступление теплоносителя, поворотом вентиля прибора вправо.
  5. Температура начнет понижаться. Как только она достигнет нужных вам показателей, начните медленно открывать клапан, пока не послышится шум воды. Головка должна потеплеть.
  6. Оставьте клапан в выбранном положении. В дальнейшем он будет работать на установленную вами температуру.

Частые вопросы

Вы хотите поставить дорогую модель туда, где можно подешевле. Это не целесообразно. В общем случае ничего не взорвется, и ничего не отвалится. Грозить может некорректной работой регулятора.

У шарового крана только 2 положения: открыто и закрыто. Регулировать им нагрев, устанавливая в половинчатое положение, нельзя. Кран быстро выйдет из строя из – за скопления соли и кусков ржавчины и перестанет поворачиваться.

С экономической точки зрения установка терморегуляторов особенно целесообразна в частных домах с автономным отоплением. В квартирах с централизованной подачей теплоносителя, применение этих приборов поможет улучшить микроклимат, достигая комфортного режима без радикального перекрытия радиаторов и систематического проветривания.

Видео-советы по выбору терморегулятора для радиаторов отопления

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

ЧТО ТАКОЕ ГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА

Генератор постоянного тока предназначен для преобразования кинетической энергии в электрическую. Используется в качестве источника электроэнергии в тепловозах, автомобилях, промышленных установках и т.д.

Представляет собой обратимую электрическую машину. В зависимости от схемы подключения может работать как генератор или как электродвигатель.

Принцип действия генератора постоянного тока основан на физическом явлении электромагнитной индукции. Заключается в том, что если проводник передвигается в магнитном поле, в нем возникает электрический ток. Такой ток называется индукционным.

Схематично это явление можно описать следующим образом. Если проводник, например, медную проволоку в виде рамки поместить между двумя полюсами подковообразного магнита, он будет находиться в постоянном магнитном поле.

Затем начнем вращать эту рамку. В процессе вращения она будет пересекать магнитный поток. Вследствие этого, внутри проволоки индуцируется электродвижущая сила э.д.с.

Если концы этой рамки соединить, то под воздействием э.д.с., потечет индукционный ток. Если включить в эту цепь амперметр, он покажет наличие в ней тока. Это и есть самый простой макет генератора.

Для того, чтобы подключить рамку к электрической цепи, ее крепят к полукольцам. Две щетки контактируют с вращающимися полукольцами поочередно, и через них индукционный ток поступает далее в электрическую цепь. Полукольца устанавливают на оси, вокруг которой вращается рамка. Это упрощенная схема коллектора.

Читайте также:  Разбираемся как и чем покрасить откосы: советы экспертов

Когда рамка переходит через горизонтальное положение (нейтраль), щетки одновременно переключаются с одного полукольца на второе. В этот момент стороны рамки магнитных силовых линий не пересекают. В таком положении э.д.с. и, соответственно, ток равны 0. Благодаря этому переключение щеток не сопровождается искрением.

На величину электродвижущей силы влияют следующие факторы:

Величина э.д.с. (Е) меняется по синусоидальной траектории, с пиками при прохождении рамкой вертикальных положений. В эти моменты она перпендикулярно пересекает максимум силовых линий. Нулевые значения отмечаются при прохождении нейтрали. После ее пересечения э.д.с. меняет свое направление.

В свою очередь, коллектор, чередуя каждые пол оборота полукольца на щетках, выпрямляет переменную э.д.с. На выходе получается пульсирующий, в виде выпрямленной синусоиды, постоянный ток.

КАК НА ВЫХОДЕ ПОЛУЧАЕТСЯ ПОСТОЯННЫЙ ТОК

Для того, чтобы можно было пользоваться генератором, как источником энергии, ток нужно сгладить. Если увеличить количество рамок до двух и расположить их перпендикулярно друг другу. Тогда пиковые значения Е и, соответственно, тока будут возникать уже каждые четверть оборота.

Если их соединить последовательно, индуцируемый ток будет суммироваться. А его выходная характеристика будет иметь вид двух, смещенных между собой на четверть периода выпрямленных синусоид. Пульсация значительно уменьшится.

Если количество последовательных рамок еще увеличивать, тогда значение тока будет все больше приближаться к идеальной прямой. Кроме того, величина электродвижущей силы напрямую зависит от длины проводника. Поэтому количество рамок делают большим, а их совокупность и составляет обмотку вращающейся части генератора — якоря.

Для последовательного соединения витков обмотки, конец предыдущего нужно соединить с началом следующего. Делают это на полукольцах или, как их называют, пластинах. Их количество будет равняться количеству витков.

Другим фактором, влияющим на величину Е, является сила магнитного поля. Индукция магнитного потока обычного магнита слишком маленькая, а потери в среде между двумя полюсами наоборот очень большие.

Для решения первой проблемы вместо постоянного магнита используют гораздо более сильный электромагнит. Для решения второй проблемы сердечник якоря выполняют из стали. Также уменьшают до самого минимума зазор между якорем генератора и полюсами электромагнита.

Ток, протекающий в якоре, образуют своего рода электромагнит, и создает свое магнитное поле. Это явление называется реакция якоря. В нем также возникает реактивная э.д.с. Вместе они искажают магнитное поле. Чтобы это скомпенсировать, устанавливаются добавочные полюса. Они включаются в цепь якоря и полностью перекрывают это негативное воздействие.

По источнику тока возбуждения генераторы бывают:

Необходимый для работы генератора магнитный поток создается благодаря току, проходящему через обмотки главных полюсов. Этот ток называется током возбуждения. При независимом возбуждении обмотка питается от аккумулятора или другого источника питания. При самовозбуждении питается током якоря.

Благодаря тому, что сердечники полюсов обладают остаточным магнетизмом, они создают небольшой магнитный поток. Если якорь начинает вращаться, этого потока достаточно для появления в витках якоря небольшого индукционного тока.

Этот ток, попадая в обмотку возбуждения полюсов, усиливает рабочий магнитный поток. Это приводит к увеличению тока в якоре и происходит цепная реакция. Таким образом, генератор быстро выходит на расчетную мощность.

По схеме подключения обмотки якоря к обмотке возбуждения генераторы с самовозбуждением делятся на три типа:

Схема возбуждения влияет на характеристики генератора и особенности его применения. Основным его параметром является внешняя характеристика, выражающая зависимость напряжения на выходе от тока нагрузки при заданной частоте вращения и параметрах возбуждения. Также к основным характеристикам относится мощность и КПД, который достигает 90-95%.

УСТРОЙСТВО ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Генератор состоит из двух частей:

Статор состоит из станины, магнитных полюсов, подшипникового щита с подшипниками. Станина — это несущая часть генератора, на которой размещены все его части. Внутри установлены полюсы с сердечниками и обмотками возбуждения. Изготавливается из ферромагнитных материалов.

Ротор или якорь состоит из сердечника, вала, коллектора и вентилятора. В качестве опоры для якоря используются подшипники, установленные на боковых подшипниковых щитах статора.

Преимущества и область применения.

Генераторы постоянного тока обладают следующими достоинствами:

Недостатки:

Используются в различных отраслях производства, в строительстве, в промышленных установках, сварочном оборудовании, в машиностроении, на предприятиях металлургической промышленности, в автомобильном, железнодорожном, воздушном и морском, транспорте.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Генератор постоянного тока: устройство, принцип работы, классификация

На заре электрификации генератор постоянного тока оставался безальтернативным источником электрической энергии. Довольно быстро эти альтернаторы были вытеснены более совершенными и надёжными трехфазными генераторами переменного тока. В некоторых отраслях постоянный ток продолжал быть востребованным, поэтому устройства для его генерации совершенствовались и развивались.

Даже в наше время, когда изобретены мощные выпрямительные устройства, актуальность генераторов постоянного электротока не потерялась. Например, они используются для питания силовых линий на городском электротранспорте, используемых трамваями и троллейбусами. Такие генераторы по-прежнему используют в технике электросвязи в качестве источников постоянного электротока в низковольтных цепях.

Устройство и принцип работы

В основе действия генератора лежит принцип, вытекающий из закона электромагнитной индукции. Если между полюсами постоянного магнита поместить замкнутый контур, то при вращении он будет пересекать магнитный поток (см. рис. 1). По закону электромагнитной индукции в момент пересечения индуцируется ЭДС. Электродвижущая сила возрастает по мере приближения проводника к полюсу магнита. Если к коллектору (два жёлтых полукольца на рисунке) подсоединить нагрузку R, то через образованную электрическую цепь потечёт ток.

Рис. 1. Принцип действия генератора постоянного тока

По мере выхода витков рамки из зоны действия магнитного потока ЭДС ослабевает и приобретает нулевое значение в тот момент, когда рамка расположится горизонтально. Продолжая вращение контура, его противоположные стороны меняют магнитную полярность: часть рамки, которая находилась под северным полюсом, занимает положение над южным магнитным полюсом.

Величины ЭДС в каждой активной обмотке контура определяются по формуле: e1 = Blvsinw t; e2 = -Blvsinw t; , где B магнитная индукция, l – длина стороны рамки, v – линейная скорость вращения контура, t время, w t – угол, под которым рамка пересекает магнитный поток.

При смене полюсов меняется направление тока. Но благодаря тому, что коллектор поворачивается синхронно с рамкой, ток на нагрузке всегда направлен в одну сторону. То есть рассматриваемая модель обеспечивает выработку постоянного электричества. Результирующая ЭДС имеет вид: e = 2Blvsinw t, а это значит, что изменение она подчиняется синусоидальному закону.

Строго говоря, данная конструкция обеспечивает только полярность неподвижных щеток, но не устраняет пульсации ЭДС. Поэтому график сгенерированного тока имеет вид, как показано на рис.2.

Рисунок 2. График тока, выработанного примитивным генератором

Такой ток, за исключением редких случаев, не пригоден для использования. Приходится сглаживать пульсации до приемлемого уровня. Для этого увеличивают количество полюсов постоянных магнитов, а вместо простой рамки используют более сложную конструкцию – якорь, с большим числом обмоток и соответствующим количеством коллекторных пластин (см. рис. 3). Кроме того, обмотки соединяются разными способами, о чём речь пойдёт ниже.

Рис. 3. Ротор генератора

Якорь изготавливается из листовой стали. На сердечниках якоря имеются пазы, в которые укладываются несколько витков провода, образующего рабочую обмотку ротора. Проводники в пазах соединены последовательно и образуют катушки (секции), которые в свою очередь через пластины коллектора создают замкнутую цепь.

С точки зрения физики процесса генерации не имеет значения, какие детали вращаются – обмотки контура или сам магнит. Поэтому на практике якоря для маломощных генераторов делают из постоянных магнитов, а полученный переменный ток выпрямляют диодными мостами и другими схемами.

И напоследок: если на коллектор подать постоянное напряжение, то генераторы постоянного тока могут работать в режиме синхронных двигателей.

Конструкция двигателя (он же генератор) понятна из рисунка 4. Неподвижный статор состоит из двух сердечников полюсов, состоящих из ферримагнитных пластин, и обмоток возбуждения, соединённых последовательно. Щётки расположены по одной линии друг против друга. Для охлаждения обмоток используется вентилятор.

Рис. 4. Двигатель постоянного тока

Классификация

Различают два вида генераторов постоянного тока:

Для самовозбуждения генераторов используют электричество, вырабатываемое самим устройством. По принципу соединения обмоток якоря самовозбуждающиеся альтернаторы с делятся на типы:

Рассмотрим более подробно особенности каждого типа соединения якорных обмоток.

С параллельным возбуждением

Для обеспечения нормальной работы электроприборов, требуется наличие стабильного напряжения на зажимах генераторов, не зависящее от изменения общей нагрузки. Задача решается путём регулировки параметров возбуждения. В альтернаторах с параллельным возбуждением выводы катушки подключены через регулировочный реостат параллельно якорной обмотке.

Реостаты возбуждения могут замыкать обмотку «на себя». Если этого не сделать, то при разрыве цепи возбуждения, в обмотке резко увеличится ЭДС самоиндукции, которая может пробить изоляцию. В состоянии, соответствующем короткому замыканию, энергия рассеивается в виде тепла, предотвращая разрушение генератора.

Электрические машины с параллельным возбуждением не нуждаются во внешнем источнике питания. Благодаря наличию остаточного магнетизма всегда присутствующего в сердечнике электромагнита происходит самовозбуждение параллельных обмоток. Для увеличения остаточного магнетизма в катушках возбуждения сердечники электромагнитов делают из литой стали.

Процесс самовозбуждения продолжается до момента, пока сила тока не достигнет своей предельной величины, а ЭДС не выйдет на номинальные показатели при оптимальных оборотах вращения якоря.

Достоинство: на генераторы с параллельным возбуждением слабо влияют токи при КЗ.

С независимым возбуждением

В качестве источника питания для обмоток возбуждения часто используют аккумуляторы или другие внешние устройства. В моделях маломощных машин используют постоянные магниты, которые обеспечивают наличие основного магнитного потока.

На валу мощных генераторов расположен генератор-возбудитель, вырабатывающий постоянный ток для возбуждения основных обмоток якоря. Для возбуждения достаточно 1 – 3% номинального тока якоря и не зависит от него. Изменение ЭДС осуществляется регулировочным реостатом.

Преимущество независимого возбуждения состоит в том, что на возбуждающий ток никак не влияет напряжение на зажимах. А это обеспечивает хорошие внешние характеристики альтернатора.

С последовательным возбуждением

Последовательные обмотки вырабатывают ток, равен току генератора. Поскольку на холостом ходе нагрузка равна нулю, то и возбуждение нулевое. Это значит, что характеристику холостого хода невозможно снять, то есть регулировочные характеристики отсутствуют.

В генераторах с последовательным возбуждением практически отсутствует ток, при вращении ротора на холостых оборотах. Для запуска процесса возбуждения необходимо к зажимам генератора подключить внешнюю нагрузку. Такая выраженная зависимость напряжения от нагрузки является недостатком последовательных обмоток. Такие устройства можно использовать только для питания электроприборов с постоянной нагрузкой.

Со смешанным возбуждением

Полезные характеристики сочетают в себе конструкции генераторов со смешанным возбуждением. Их особенности: устройства имеют две катушки – основную, подключённую параллельно обмоткам якоря и вспомогательную, которая подключена последовательно. В цепь параллельной обмотки включён реостат, используемый для регулировки тока возбуждения.

Процесс самовозбуждения альтернатора со смешанным возбуждением аналогичен тому, который имеет генератор с параллельными обмотками (из-за отсутствия начального тока последовательная обмотка в самовозбуждении не участвует). Характеристика холостого хода такая же, как у альтернатора с параллельной обмоткой. Это позволяет регулировать напряжения на зажимах генератора.

Смешанное возбуждение сглаживает пульсацию напряжения при номинальной нагрузке. В этом состоит главное преимущество таких альтернаторов перед прочими типами генераторов. Недостатком является сложность конструкции, что ведёт к удорожанию этих устройств. Не терпят такие генераторы и коротких замыканий.

Технические характеристики генератора постоянного тока

Работу генератора характеризуют зависимости между основными величинами, которые называются его характеристиками. К основным характеристикам можно отнести:

Некоторые регулировочные характеристики и зависимости холостого хода мы раскрыли частично в разделе «Классификация». Остановимся кратко на внешних характеристиках, которые соответствуют работе генератора в номинальном режиме. Внешняя характеристика очень важна, так как она показывает зависимость напряжения от нагрузки, и снимается при стабильной скорости оборотов якоря.

Внешняя характеристика генератора постоянного тока с независимым возбуждением выглядит следующим образом: это кривая, зависимости напряжения от нагрузки (см. рис. 5). Как видно на графике падение напряжения наблюдается, но оно не сильно зависит от тока нагрузки (при сохранении скорости оборотов двигателя, вращающего якорь).

Рис. 5. Внешняя характеристика ГПТ

В генераторах с параллельным возбуждением зависимость напряжения от нагрузки сильнее выражена (см. рис. 6). Это связано с падением тока возбуждения в обмотках. Чем выше нагрузочный ток, тем стремительнее будет падать напряжение на зажимах генератора. В частности, при постепенном падении сопротивления до уровня КЗ, напряжение падёт до нуля. Но резкое замыкание в цепи вызывает обратную реакцию генератора и может быть губительным для электрической машины этого типа.

Рис. 6. Характеристика ГПТ с параллельным возбуждением

Увеличение тока нагрузки при последовательном возбуждении ведёт к росту ЭДС. (см. верхнюю кривую на рис. 7). Однако напряжение (нижняя кривая) отстаёт от ЭДС, поскольку часть энергии расходуется на электрические потери от присутствующих вихревых токов.

Рис. 7. Внешняя характеристика генератора с последовательным возбуждением

Обратите внимание на то, что при достижении своего максимума напряжение, с увеличением нагрузки, начинает резко падать, хотя кривая ЭДС продолжает стремиться вверх. Такое поведение является недостатком, что ограничивает применение альтернатора этого типа.

В генераторах со смешанным возбуждением предусмотрены встречные включения обеих катушек – последовательной и параллельной. Результирующая намагничивающая сила при согласном включении равна векторной сумме намагничивающих сил этих обмоток, а при встречном – разнице этих сил.

В процессе плавного увеличении нагрузки от момента холостого хода до номинального уровня, напряжение на зажимах будет практически постоянным (кривая 2 на рис. 8). Увеличение напряжения наблюдается в том случае, если количество проводников последовательной обмотки будет превышать количество витков соответствующее номинальному возбуждению якоря (кривая 1).

Изменение напряжения для случая с меньшим числом витков в последовательной обмотке, изображает кривая 3. Встречное включение обмоток иллюстрирует кривая 4.

Рис. 8. Внешняя характеристика ГПТ со смешанным возбуждением

Генераторы со встречным включением используют тогда, когда необходимо ограничить токи КЗ, например, при подключении сварочных аппаратов.

В нормально возбуждённых устройствах смешанного типа ток возбуждения постоянный и от нагрузки почти не зависит.

Реакция якоря

Когда к генератору подключена внешняя нагрузка, то токи в его обмотке образуют собственное магнитное поле. Возникает магнитное сопротивление полей статора и ротора. Результирующее поле сильнее в тех точках, где якорь набегает на полюсы магнита, и слабее там, где он с них сбегает. Другими словами якорь реагирует на магнитное насыщение стали в сердечниках катушек. Интенсивность реакции якоря зависит от насыщения в магнитопроводах. Результатом такой реакции является искрение щёток на коллекторных пластинах.

Снизить реакцию якоря можно путём применения компенсирующих дополнительных магнитных полюсов или сдвигом щёток с осевой линии геометрической нейтрали.

Среднее значение электродвижущей силы пропорционально магнитному потоку, количеству активных проводников в обмотках и частоте вращения якоря. Увеличивая или уменьшая указанные параметры можно управлять величиной ЭДС, а значит и напряжением. Проще всего, желаемого результата можно достичь путём регулировки частоты вращения якоря.

Мощность

Различают полную и полезную мощность генератора. При постоянной ЭДС полная мощность пропорциональна току: P = EIa. Отдаваемая в цепь полезная мощность P1 = UI.

Важной характеристикой альтернатора является его КПД – отношение полезной мощности к полной. Обозначим данную величину символом ηe. Тогда: ηe=P1/P.

На холостом ходе ηe = 0. максимальное значение КПД – при номинальных нагрузках. Коэффициент полезного действия в мощных генераторах приближается к 90%.

Применение

До недавнего времени использование тяговых генераторов постоянного тока на ж/д транспорте было безальтернативным. Однако уже начался процесс вытеснения этих генераторов синхронными трёхфазными устройствами. Переменный ток, синхронного альтернатора выпрямляют с помощью выпрямительных полупроводниковых установок.

На некоторых российских локомотивах нового поколения уже применяют асинхронные двигатели, работающие на переменном токе.

Похожая ситуация наблюдается с автомобильными генераторами. Альтернаторы постоянного тока заменяют асинхронными генераторами, с последующим выпрямлением.

Читайте также:  Подарки из бумаги и картона для мамы с фото и видео

Пожалуй, только передвижные сварочные аппараты с автономным питанием неизменно остаются в паре с альтернаторами постоянного тока. Не отказались от применения мощных генераторов постоянного тока также некоторые отрасли промышленности.

Видео по теме

Генераторы тока: переменного и постоянного

Отсутствие электричества сегодня не становится проблемой как в быту, так и в промышленности. Широкий ассортимент генераторов тока позволяет решить проблему быстро, с минимальными трудозатратами. Резервные источники питания незаменимы в современной реальности – всему нужна электроэнергия. Гарантии, что подачу электроэнергии не прекратят в самый неподходящий момент – не может дать ни она организация. Поэтому резервная электростанция на базе генератора постоянного или переменного тока – важное, а зачастую незаменимое оборудование, которое обеспечивает непрерывность производства, комфорт в бытовой сфере, безопасность и непрерывность технологических процессов.

Что такое генератор тока

Когда нет электрической энергии, требуется получить её из другого источника. Наши предки, например, использовали силу ветра, течения рек. Впрочем, сегодня подобную энергию применяют, если не жалко времени и сил на возведение плотин и ветряков. Генераторы тока стандартно «работают» на топливе, за счет вращения обмотки в магнитном поле преобразовывая механическую энергию вращения в электричество. Ток возникает в замкнутом контуре, протекает по обмоткам, когда к электростанции подключается потребитель – именно так работает генератор тока.
В зависимости от того, как вращается магнитное поле (при неподвижном или подвижном проводнике) различают два типа этих электрических машин – генераторы постоянного или переменного тока.

В чем разница между постоянным и переменным током

Вспоминаем уроки физики. Электроток – заряженные микрочастицы, которые «бегут» в определенном направлении. У постоянного тока частицы движутся по прямой, в одном направлении от минуса к плюсу. У переменного движение электронов идет по синусоиде с определенной частотой (полярность между проводами меняется несколько раз за заданный промежуток времени).

Разница между движением заряженных частиц заложена в принцип работы генераторов электрического тока. Для простого обывателя можно сказать так: в розетке – переменный, в батарейке – постоянный. В качестве частного случая, с очень большим упрощением, можно сказать так: всё что с напряжением до 48 Вольт – всё постоянный, всё что от 100 до 500 Вольт – переменный.

Автор статьи и специалисты Mototech прекрасно осведомлены о том, что и постоянный ток может иметь практически любое напряжение (например, 380 Вольт на шине постоянного тока в ИБП), так же как и переменный ток для узких задач.

Несмотря на то, что конечный результат работы электростанций один – потребитель получает электроэнергию, методы преобразования механической энергии в электродвижущую силу и электричество различаются. Элементы (комплектующие) также отличны.

Полюсов может быть несколько (число минусов и плюсов всегда идентично). Поэтому сегодня потребитель может купить электростанцию необходимой мощности и обеспечить электричеством как дом, так и промышленный объект.

Конструктивной разницы в статоре и роторе между устройствами постоянного и переменного тока нет. Практически идентичны и силовые рамы. Существенное отличие в комплектации коммуникационного узла. Каждый выход механизма помимо щеток оснащен токопроводящими кольцами. «Закольцованный» ток движется по синусоиде и несколько раз в секунду достигает пика мощности. По типу устройства, характеристикам и принципу работы современные генераторы переменного тока делятся на синхронные и асинхронные.

Специфика синхронного устройства: скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного поля в рабочем зазоре.

Такие агрегаты могут быть однофазными и трехфазными.

Такая схема работает в простейшей конструкции, с одним плюсом и минусом, если положительных/отрицательных точек больше, ЭДС и ориентировочное количество электроэнергии рассчитываются по формуле.

Минус: на большую мощность при использовании устройств такого типа рассчитывать не стоит.

Устройства такого типа преобразуют механику в электроэнергию, вращая проволочную катушку в магнитном поле. Ток вырабатывается, когда силовые линии пересекают обмотку. До тех пор, пока магнитное поле соприкасается с проводником, в нем индуцируется электроток.
Идентичный принцип действует и в случае, если рамка вращается относительно магнита, пересекая силовые линии.

В электростанциях с синусоидальной подачей тока отсутствует реактивная мощность. То есть весь запас электроэнергии (с вычетом потерь на проводах) расходуется на нужды потребителя, а не на поддержание работоспособности устройства.

Дополнительное преимущество: агрегаты с трехфазным питанием можно использовать для питания высоковольтных потребителей.

Оба вида генераторов популярны в бытовой и промышленной сфере. Станции постоянного тока нашли применение в сфере транспорта. Так, в трамваях, троллейбусах обычно установлены двигатели, работающие на постоянном токе. Низковольтные устройства незаменимы для питания систем освещения в местах, где нет доступа к централизованной подачи электроэнергии. Например, на борту самолетов. Если большая мощность – не основополагающая характеристика электростанции, то генераторы постоянного тока отлично справятся с питанием оборудования в учебных, медицинских учреждениях, лабораториях. Полноценные дизельные электростанции постоянного тока используются на аэродромах для зарядки и питания бортовых систем летной техники.

Электростанции переменного тока необходимы практически для всего остального. 99% того, что питается от централизованной сети – это устройства переменного тока. Соответственно, аварийное питание этих объектов так же должно осуществляться от соответствующего оборудования.

Мototech специализируется на продаже электростанций различного типа. Поможем выбрать оптимальный вариант электростанции мощностью от 5 до 6000 кВА и конечно же, это будут электростанции переменного тока. Мы обеспечим сопроводительные строительные и электромонтажные работы, грамотную пуско-наладку и обслуживание устройств. С клиентами работают сотрудники с энергетическим образованием, поэтому квалифицированную информацию, ответы на вопросы и правильные расчеты характеристик в соответствии с вашими потребностями гарантируем.

Принцип работы генератора. Принцип работы генератора постоянного тока

Генератор – это устройство, которое производит продукт, вырабатывает электроэнергию либо создает электромагнитные, электрические, звуковые, световые колебания и импульсы. В зависимости от функций их можно разделить на виды, которые мы рассмотрим далее.

Генератор постоянного тока

Для того чтобы понять принцип работы генератора постоянного тока, нужно выяснить его основные характеристики, а именно зависимости главных величин, которые и определяют работу устройства в применяемой схеме возбуждения.

Основной величиной является напряжение, на которое влияет скорость вращения генератора, токовозбуждения и нагрузки.

Основной принцип работы генератора постоянного тока зависит от воздействия раздела энергии на магнитный поток основного полюса и, соответственно, от получаемого с коллектора напряжения при неизменном положении щеток на нем. У аппаратов, которые оснащены добавочными полюсами, элементы располагаются таким образом, чтобы токораздел полностью совпадал с геометрической нейтральностью. Благодаря этому, он будет смещаться по линии вращения якоря в положение оптимальной коммутации с последующим закреплением щеткодержателей в таком положении.

Генератор переменного тока

Принцип работы генератора переменного тока основан на превращении механической в электроэнергию благодаря вращению проволочной катушки в созданном магнитном поле. Это приспособление состоит из неподвижного магнита и проволочной рамки. Каждый из ее концов соединяется между собой при помощи контактного кольца, которое скользит по электропроводной угольной щетке. За счет такой схемы электрический индуцированный ток начинает переходить к внутреннему контактному кольцу в тот момент, когда половина рамки, соединяющаяся с ним, проходит мимо северного полюса магнита и, наоборот, к внешнему кольцу в тот момент, когда другая часть проходит мимо северного полюса.

Самый экономичный способ, на котором основывается принцип работы генератора переменного тока, является сильная выработка. Это явление получается за счет использования одного магнита, который вращается относительно нескольких обмоток. Если его вставить в проволочную катушку, он начнет индуцировать электрический ток, таким образом будет заставлять стрелку гальванометра отклонятся в сторону от положения «0». После того как магнит будет вынут из кольца, ток поменяет свое направление, а стрелка прибора начнет отклоняться в другую сторону.

Автомобильный генератор

Чаще всего его можно отыскать на передней части двигателя, основная часть работы заключается во вращении коленчатого вала. Новые машины могут похвастаться гибридным типом, который также выполняет и роль стартера.

Принцип работы автомобильного генератора заключается во включении зажигания, при котором ток движется по контактным кольцам и направляется к щелочному узлу, а после переходит на перемотку возбуждения. В результате такого действия будет образовано магнитное поле.

Совместно с коленчатым валом начинает свою работу ротор, который и создает волны, пронизывающие обмотку статора. Переменный ток начинает появляться на выходе перемотки. При работе генератора в режиме самовозбуждения частота вращения увеличивается до определенного значения, затем в выпрямительном блоке начинает меняться переменное напряжение на постоянное. В конечном итоге устройство будет обеспечивать потребителей необходимым электричеством, а аккумулятор – током.

Принцип работы автомобильного генератора состоит в изменении скорости коленчатого вала либо смены нагрузки, при которой включается регулятор напряжения, он управляет временем при включении перемотки возбуждения. В момент уменьшения внешних нагрузок либо увеличения вращения ротора период включения обмотки возбуждения значительно сокращается. В тот момент, когда ток увеличивается настолько, что генератор прекращает справляться, приступает к работе АКБ.

У современных автомобилей на панели приборов находится контрольная лампочка, которая и оповещает водителя про возможные отклонения в генераторе.

Электрический генератор

Принцип работы электрического генератора заключается в переработке энергии механической на электрическое поле. Основными источниками такой силы могут быть вода, пар, ветер, двигатель внутреннего сгорания. Принцип работы генератора основывается на совместном взаимодействии магнитного поля и проводника, а именно в момент вращения рамки ее начинают пересекать линии магнитной индукции, и в это время появляется электродвижущая сила. Она заставляет ток протекать по рамке при помощи контактных колец и вливаться во внешнюю цепь.

Инвентарные генераторы

На сегодняшний день становится очень популярным инверторный генератор, принцип работы которого заключается в создании автономного источника питания, производящего высококачественную электроэнергию. Такие приборы применяют как временные, а также постоянные источники питания. Чаще всего они используются в больницах, школах и иных учреждениях, где не должны присутствовать даже малейшие скачки напряжения. Всего этого можно добиться, используя инверторный генератор, принцип работы которого основан на постоянстве и проходит по такой схеме:

  1. Выработка высокочастотного переменного тока.
  2. Благодаря выпрямителю преобразуется полученный ток в постоянный.
  3. Затем образуется накопление тока в аккумуляторах и стабилизируется колебания электроволн.
  4. При помощи инвертора постоянная энергия меняется на переменный ток нужного напряжения и частоты, а затем поступает к пользователю.

Дизельный генератор

Принцип работы дизель-генератора заключается в преобразовании энергии топлива в электроэнергию, основные действия которого заключаются в следующем:

Синхронный генератор

Принцип работы синхронного генератора основан на одинаковой чистоте вращения магнитного поля статора и ротора, который и создает вместе с полюсами магнитное поле, и оно пересекает обмотку статора. В этом агрегате ротор – постоянный электромагнит, число полюсов которого может начинаться от 2-х и выше, но кратным они должны быть 2-м.

При запуске генератора ротор создает слабое поле, но после увеличения оборотов начинает появляться большая сила в обмотке возбуждения. Получаемое напряжение через автоматический блок регулировки поступает на устройство и контролирует выходное напряжение за счет изменений в магнитном поле. Основной принцип работы генератора заключается в высокой стабильности исходящего напряжения, а недостатком является существенная возможность перегрузок по току. Еще к негативным качествам можно добавить присутствие щеточного узла, который все равно в определенное время придется обслуживать, а это само собой влечет дополнительные финансовые затраты.

Асинхронный генератор

Принцип работы генератора заключается в постоянном нахождении в режиме торможения с ротором, который вращается с опережением, но все-таки в той же ориентации, что и магнитное поле у статора.

В зависимости от используемого типа обмотки ротор может быть фазным или короткозамкнутым. Созданное при помощи вспомогательной обмотки вращающееся магнитное поле начинает индуцировать его на роторе, которое и вращается вместе с ним. Частота и напряжение на выходе напрямую зависит от количества оборотов, так как магнитное поле не регулируется и остается неизменным.

Электрохимический генератор

Также существует электрохимический генератор, устройство и принцип работы которого заключаются в выработке из водорода электрической энергии в автомобиле для его движения и питания всех электроприборов. Этот аппарат является химическим источником тока, так как он производит энергию за счет прохождения реакции кислорода и водорода, который для выработки топлива используется в газообразном состоянии.

Генератор акустических помех

Принцип работы генератора акустических помех заключается в защите организаций и физических лиц от прослушивания переговоров и различного рода мероприятий. За ними можно проследить через оконные стекла, стены, системы вентиляции, отопительные трубы, радиомикрофоны, проводные микрофоны и устройства лазерного съема полученной акустической информации с окон.

Поэтому фирмы очень часто для защиты своей конфиденциальной информации используют генератор, устройство и принцип работы которого заключается в настройке аппарата на заданную частоту, если она известна, либо на определенный диапазон. Затем создается универсальная помеха в виде шумового сигнала. Для этого в самом аппарате находится генератор шума нужной мощности.

Также существуют и генераторы, которые находятся в шумовом диапазоне, благодаря которым можно замаскировать полезный звуковой сигнал. В этот комплект входит блок, который и формирует шум, а также его усиления и акустические излучатели. Основным недостатком использования таких устройств являются помехи, которые появляются при проведении переговоров. Для того чтобы аппарат справлялся полностью со своей работой, переговоры стоит проводить всего лишь в течение 15 минут.

Регулятор напряжения

Основной принцип работы регулятора напряжения основывается на поддерживании энергии бортовой сети во всех режимах работы при разнообразном изменении частоты поворотов ротора генератора, температуры внешней среды и электрической нагрузки. Этот прибор также может выполнять и второстепенные функции, а именно защищать части генераторной установки от возможного аварийного режима установки и перегрузки, автоматически подключать в бортовую систему цепь обмотки возбуждения либо сигнализацию аварийной работы устройства.

Все такие приборы работают по одному принципу. Напряжение в генераторе определяется несколькими факторами – силой тока, частотой вращения ротора и величиной магнитного потока. Чем меньше нагрузка на генератор и выше частота вращения, тем будет больше напряжение устройства. Благодаря большему току в обмотке возбуждения начинает увеличиваться магнитный поток, а с ним и напряжение в генераторе, а после того, как уменьшается ток, становится меньшим и напряжение.

Независимо от производителя таких генераторов, все они нормализуют напряжение изменением тока возбуждения одинаково. При возрастании либо уменьшении напряжения начинает увеличиваться либо уменьшаться ток возбуждения и проводить напряжение в необходимые пределы.

В повседневной жизни использование генераторов очень помогает человеку в решении множества возникающих вопросов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *