Изготовим электрогенератор своими руками

Параллельная работа синхронных генераторов

На электростанциях синхронные генераторы соединяются друг с другом параллельно для совместной работы на общую электрическую сеть. Когда нагрузка на электрическую сеть мала, работает только часть генераторов, при повышенном энергопотреблении («час пик») включаются резервные генераторы. Этот способ выгоден, так как каждый генератор работает на полную мощность, следовательно, с наиболее высоким коэффициентом полезного действия.

Синхронизация генератора с электрической сетью

В момент подключения резервного генератора к электрическим шинам его электродвижущая сила должна быть численно равна напряжению на этих шинах, иметь одинаковую с ним частоту, и фазовый сдвиг равный нулю. Процесс выведения резервного генератора на режим, при котором обеспечивается указанное условие, называется синхронизацией генератора.

Если это условие не будет выполнено (подключаемый генератор не выведен на синхронный режим), то из сети в генератор может пойти большой ток, генератор заработает в режиме электродвигателя, что может привести к аварии.

Для выполнения синхронизации подключаемого генератора с электрической сетью применяются специальные устройства, в простейшем виде — синхроноско́п.

Синхроноскоп представляет собой лампу накаливания и «нулевой» вольтметр, включенные параллельно контактам рубильника, отключающего генератор от шин сети (соответственно сколько фаз, столько ламп накаливания и вольтметров).

При разомкнутом состоянии рубильника параллельная сборка «лампа накаливания — „нулевой“ вольтметр» оказывается включенной последовательно цепи «фаза генератора — фаза электросети».

После запуска генератора (при разомкнутом рубильнике) его выводят на номинальные обороты, и регулируя ток возбуждения, добиваются того, чтобы электрическое напряжение на клеммах генератора и на шинах сети было приблизительно одинаковым.

Когда генератор приближается к режиму синхронизации, лампы накаливания начинают мигать, и в момент почти полной синхронизации они гаснут. Однако лампы гаснут при напряжении, не равном нулю, для индикации полного нуля служат вольтметры («нулевые» вольтметры). Как только и «нулевые» вольтметры покажут 0 вольт — генератор и электрическая сеть синхронизированы, можно замыкать рубильник. Если две лампы накаливания (на двух фазах) погасли, а третья — нет, это означает, что одна из фаз генератора подключена неправильно к шине электрической сети.

Что это такое?

Бестопливный генератор – не самое сложное устройство для сборки своими руками. Проще всего использовать в конструкции неодимовые магниты


Обычный двигатель во время работы вырабатывает электрический ток с помощью медных или алюминиевых катушек, но для этого важно наличие постоянного источника электроэнергии извне, потери по показателям на выходе получаются слишком большими. Но если в генераторе без топливной электроэнергии не предусмотрено использование меди или алюминия в качестве основных материалов, энергии в пустоту уходит намного меньше

Этому способствует наличие постоянного магнитного поля, которое и генерирует импульс для работы двигателя.

Важно! Данная конструкция будет работать только при условии использования неодимовых магнитов, они работают эффективнее других аналогов и за счет общего взаимодействия не требуют подзарядки извне. Что касается нетрадиционных источников питания, то альтернативных вариантов существует достаточно много

Выгоду электродвигателя уловить просто: существенно снижается стоимость поездок. Главным в конструкции служит двигатель, генерирующий уровень постоянного тока с аккумулятором в комплекте, именно он запускает двигатель, а тот, в свою очередь, дает старт работе генератору переменного тока. В результате батарея не разряжается.

Традиционными источниками бестопливной энергии являются внешние факторы, такие как ветер или вода, но для генератора они не подойдут. На сегодняшний день магнитные генераторы по своим показателям в несколько раз превосходят уже всем привычные солнечные батареи. При этом сфера применения такого генератора ограничивается тем, насколько мощный двигатель тока используется в конструкции и другими компонентами.

Совместимость MBR и GPT

В случае применения технологии GPT есть возможность включить защитный MBR (protective MBR). Этот тип MBR подразумевает, что на диске один раздел. Да, применяется GPT. Но если попробовать прочитать этот диск на компьютере с какой-то старой операционной системой, она увидит один раздел на всем диске. Это сделано для того, чтобы старые системы не приняли GPT-диск за неразбитый на разделы. Иначе можно было бы по ошибке стереть все на диске.

Windows может загружаться c GPT-дисков только на 64-битных компьютерах с UEFI. Речь идет от Windows 10, 8, 7, Vista и соответствующих серверных версиях ОС. Точнее говоря, все упомянутые выше версии Windows могут использовать GPT-диски для чтения и записи данных, но вот загрузиться с них они не смогут без UEFI. Другие современные операционные системы также могут использовать GPT. Linux имеет встроенные средства для применения этой технологии. В компьютерах Apple на базе процессоров Intel более не используется APT (Apple Partition Table), ее место заняла технология GPT.

Вы, скорее всего, захотите применить GPT при разбиении диска на разделы. Это более современный и надежный стандарт, к которому все производители компьютеров и программного обеспечения уже перешли. Если же нужна совместимость со старым оборудованием, например, для загрузки Windows с диска на компьютере с обычным BIOS, пока придется пользоваться только MBR.

Честно говоря, таблица несколько условна, т.к. квалифицированный системный администратор может путем некоторых манипуляций превратить это «не поддерживает» в «поддерживает». Тем не менее, практический вывод очевиден: современные 64-битные ОС все способны применять современную технологию. А на 32-разрядной ОС применение стандарта GPT не получится.

Об этой статье

Соавтор(ы): Штатный редактор wikiHow В создании этой статьи участвовала наша опытная команда редакторов и исследователей, которые проверили ее на точность и полноту. wikiHow тщательно следит за работой редакторов, чтобы гарантировать соответствие каждой статьи нашим высоким стандартам качества. Количество просмотров этой статьи: 48 816.

Категории: Физика | Компьютеры и электроника

English:Make a Simple Electric Generator

Español:hacer un generador eléctrico simple

Italiano:Costruire un Semplice Generatore Elettrico

Português:Construir um Gerador Elétrico Simples

Français:fabriquer un générateur électrique simple

中文:制作简易发电机

Deutsch:Einen einfachen elektrischen Generator herstellen

Bahasa Indonesia:Membuat sebuah Pembangkit Listrik Sederhana

Nederlands:Een elektrische generator maken

العربية:عمل مولد كهربائي بسيط

日本語:簡易的な発電機を自作する

Türkçe:Basit Bir Elektrik Jeneratörü Nasıl Yapılır

Печать

Назначение MBR и GPT разметки носителя данных


MBR (Master Boot Record) и GPT (GUID Partition Table) представляют собой два разных способа хранения информации о разделах на жестком диске. Данная информация включает в себя как сведения о принципе работы накопителей, так и определяет какой раздел станет загрузочным для системы.

Перед тем как приступать к работе с Windows и выбирать предложенный раздел по умолчанию, стоит взвесить все за и против. Стандартный вариант не всегда может стать оптимальным.

В этой статье мы разберем что из себя представляют разметки GPT и MBR, какая из них лучше, приведем способ определения уже существующих разметок и как их изменить на более подходящие.

Причина ошибки «Нам не удалось создать новый или найти существующий раздел»

Основная причина невозможности установки Windows 10 с указанным сообщением о том, что не удается создать новый раздел — уже имеющаяся структура разделов на жестком диске или SSD, мешающая созданию необходимых системных разделов с загрузчиком и средой восстановления.

Если из описанного не до конца ясно, что именно происходит, пробую пояснить иначе

  1. Ошибка возникает в двух ситуациях. Первый вариант: на единственном HDD или SSD, на который устанавливается система, существуют только разделы, созданные вами вручную, в diskpart (или с помощью сторонних программ, например, средств Acronis), при этом они занимают всё пространство диска (например, один раздел на весь диск, если он ранее использовался для хранения данных, был вторым диском на компьютере или только что куплен и отформатирован). При этом, проблема проявляет себя при загрузке в EFI режиме и установке на GPT диск. Второй вариант: на компьютере более одного физического диска (или флешка определяется как локальный диск), вы устанавливаете систему на Диск 1, а Диск 0, который находится перед ним, содержит какие-то свои разделы, которые не могут использоваться в качестве системного раздела (а системные разделы всегда записываются установщиком на Диск 0).
  2. В данной ситуации программе установки Windows 10 «негде» создать системные разделы (которые можно увидеть на следующем скриншоте), а ранее созданные системные разделы также отсутствуют (так как диск не был ранее системным или, если был, был переформатирован без учета необходимости места под системные разделы) — именно так трактуется «Нам не удалось создать новый или найти существующий раздел». 

Уже это объяснение может быть достаточно для более опытного пользователя, чтобы понять суть проблемы и исправить её. А для начинающих пользователей несколько решений описаны далее.

Внимание: приведенные далее решения предполагают, что вы устанавливаете одну единственную ОС (а не, например, Windows 10 после установки Linux), и, кроме этого, диск, на который производится установка обозначен как Диск 0 (если это не так, когда у вас несколько дисков на ПК, измените порядок жестких дисков и SSD в БИОС/UEFI таким образом, чтобы целевой диск оказался на первом месте, либо просто переключите SATA-кабели)

  1. Если в программе установки Диск 0 — это не тот диск (речь о физическом HDD), на который планируется устанавливать систему (т.е. вы ставите ее на Диск 1), а, например, диск с данными, то можно поискать в БИОС/UEFI параметры, отвечающие за порядок следования жестких дисков в системе (не то же самое, что порядок загрузки) и установить диск, на который следует ставить ОС на первое место. Уже этого может оказаться достаточно для решения проблемы. В разных версиях БИОС параметры могут находиться в разных местах, чаще всего в отдельном подразделе Hard Disk Drive Priority на вкладке Boot configuration (но может быть и в конфигурации SATA). Если найти такого параметра найти не удается, можно просто поменять местами шлейфы между двумя дисками, это изменит их очередность.
  2. Иногда при установке Windows с флешки или внешнего жесткого диска, именно они отображаются как Диск 0. В этом случае попробуйте установить загрузку не с флешки, а с первого жесткого диска в БИОС (при условии, что ОС на нем не установлена). Загрузка все равно произойдет с внешнего накопителя, но теперь под Диск 0 у нас будет нужный жесткий диск.

Устройство генератора переменного тока

Схематическое устройство однофазного 4-полюсного генератора переменного тока. Генератор с вращающимися магнитными полюсами и неподвижным статором.

Автомобильный генератор переменного тока в разрезе. Видны полюсные наконечники.

К трёхфазному генератору (соединение «звездой») подключена активная нагрузка (соединение «звездой»), нейтральный провод отсутствует.

По конструкции можно выделить:

  • генераторы с неподвижными магнитными полюсами и вращающимся якорем;
  • генераторы с вращающимися магнитными полюсами и неподвижным статором.

Последние получили большее распространение, так как благодаря неподвижности статорной обмотки отпадает необходимость снимать с ротора большой ток высокого напряжения с использованием скользящих контактов (щёток) и контактных колец.

Подвижная часть генератора называется ротор, а неподвижная — статор.

Статор собирается из отдельных железных листов, изолированных друг от друга. На внутренней поверхности статора имеются пазы, куда вкладываются провода статорной обмотки генератора.

Ротор изготавливается, обычно, из сплошного железа, полюсные наконечники магнитных полюсов ротора собираются из листового железа. При вращении между статором и полюсными наконечниками ротора присутствует минимальный зазор, для создания максимально возможной магнитной индукции. Геометрическая форма полюсных наконечников подбирается такой, чтобы вырабатываемый генератором ток был наиболее близок к синусоидальному.

На сердечники полюсов посажены катушки возбуждения, питаемые постоянным током. Постоянный ток подводится с помощью щёток к контактным кольцам, расположенным на валу генератора.

По способу возбуждения генераторы переменного тока делятся на:

  • генераторы, обмотки возбуждения которых питаются постоянным током от постороннего источника электрической энергии, например от аккумуляторной батареи (генераторы с независимым возбуждением).
  • генераторы, обмотки возбуждения которых питаются от постороннего генератора постоянного тока малой мощности (возбудителя), сидящего на одном валу с обслуживаемым им генератором.
  • генераторы, обмотки возбуждения которых питаются выпрямленным током самих же генераторов (генераторы с самовозбуждением). См также бесщёточный синхронный генератор.
  • генераторы с возбуждением от постоянных магнитов.

Конструктивно можно выделить:

  • генераторы с явно выраженными полюсами;
  • генераторы с неявно выраженными полюсами.

По количеству фаз можно выделить:

  • Однофазные генераторы. См. также конденсаторный двигатель, однофазный двигатель.
  • Двухфазные генераторы. См. также двухфазная электрическая сеть, двухфазный двигатель.
  • Трёхфазные генераторы. См. также трёхфазная система электроснабжения, трёхфазный двигатель.

По соединению фазных обмоток трёхфазного генератора:

  • шестипроводная система Тесла (практического значения не имеет);
  • соединение «звездой»;
  • соединение «треугольником»;
  • соединение шести обмоток в виде одной «звезды» и одного «треугольника» на одном статоре.

Наиболее распространено соединение «звездой» с нейтральным проводом (четырёхпроводная схема), позволяющее легко компенсировать фазовые перекосы и исключающее появление постоянной составляющей и паразитных кольцевых токов в обмотках генератора, приводящих к потерям энергии и перегреву.

Так как на практике в электросетях с множеством мелких потребителей нагрузка на разные фазы не является симметричной (подключается разная электрическая мощность, или например, активная нагрузка на одной фазе, а на другой индуктивная или ёмкостная, то при соединении «треугольником» или «звездой» без нейтрального провода можно получить такое неприятное явление как «перекос фаз», например, лампы накаливания, подключенные к одной из фаз, слабо светятся, а на другие фазы подаётся чрезмерно большое электрическое напряжение и включенные приборы благополучно «сгорают».

К трёхфазному генератору (соединение «звездой») подключена активная нагрузка (соединение «звездой») с нейтральным проводом.

К трёхфазному генератору (соединение «треугольником») подключена активная нагрузка (соединение «треугольником»).

Варианты решений

1) Через загрузочное меню

В ряде случаев эту проблему можно решить в 2-клика! После подключения к USB-порту установочной флешки и включения ноутбука — зайдите в Boot Menu (на моем ноутбуке ASUS для этого используется клавиша ESC — нажимать ее лучше несколько раз сразу после кнопки включения!).

Зайдя в Boot Menu — вы увидите все накопители, с которых можно произвести загрузку. В некоторых случаях, ваша загрузочная флешка будет отображаться сразу 2 раза

Обратите внимание на фото ниже: моя флешка «Kingston Data Traveler»


Загрузочное меню (ноутбук ASUS, ESC)

Так вот, выбирая строку без UEFI — я неоднократно избегал подобной ошибки и устанавливал ОС Windows 10. Способ весьма удобный, но, к сожалению, работает не на всех устройствах. Но попробовать его, разумеется, стоит…

2) Запись DVD-диска и запуск установки с него

Если у вас на компьютере/ноутбуке есть привод DVD-дисков — то можно порекомендовать попробовать запустить установку ОС с него. Как бы это не показалось странно, но установка с компакт диска проходит без ошибки, связанной с MBR-разделами…

Подготовить установочный DVD можно с помощью спец. средства с сайта Microsoft (см. тут подробнее об этом).

Что вы хотите сделать — программа установки Windows 10

3) Удаление всех разделов

Важно! Все данные на диске при этой операции будут удалены!

Если у вас на диске нет нужных данных — то можно просто удалить ВСЕ разделы на нем (см. скрин ниже), затем выбрать под установку ОС Windows 10 «Незанятое место на диске 0» и нажать «Далее».

Удаление всех разделов / Кликабельно

После чего, Windows автоматически преобразует диск в GPT, и установщик продолжит свою работу…

4) Конвертация диска в GPT с помощью командной строки

Важно! Все данные на диске при этом способе будут удалены!

При появлении окна ошибки — нажмите OK, а после используйте сочетание клавиш Shift + F10 (для ноутбуков возможно потребуется Fn+ Shift + F10). После этого должно появиться окно командной строки.

Далее необходимо по порядку выполнить следующие команды (после каждой нажимать Enter):

  1. diskpart (запускаем утилиту для работы с дисками);
  2. list disk (смотрим все подключенные диски к системе);
  3. select disk 1 (выбираем диск, на который хотим установить Windows. В моем случае этот диск «1», см. скрин ниже);
  4. clean (очищаем диск от всех данных и разделов);
  5. convert gpt (конвертация диска в GPT);
  6. exit (выход).

Действия в командной строке


После этого закройте командную строку, нажмите по кнопке «Обновить» — среди списка накопителей вы увидите «Незанятое дисковое пространство», на которое и можно продолжить установку ОС…

5) Преобразование диска в GPT с помощью спец. утилит

Примечание! Способ без потери данных!

Если у вас есть второй ноутбук (ПК) — то конвертировать диск можно и без потери данных, используя спец. утилиты. Как это будет выглядеть:

  1. сначала необходимо вынуть диск (на который нужно установить ОС) из ПК (ноутбука) и подключить его к другому устройству (подключение к SATA, подключение M2 накопителя к USB);
  2. далее установить программу MiniTool Partition Wizard;
  3. после открыть ее, найти в списке диск и кликнуть по нему правой кнопкой мышки — в появившемся меню указать, что требуется конвертация в GPT (пример на скрине ниже);
  4. после конвертации, диск необходимо подключить к исходному ПК и начать установку ОС…

MiniTool Partition Wizard

Синхронный генератор. Принцип действия

Отличительным признаком синхронного генератора является жёсткая связь между частотой f переменной ЭДС, наведённой в обмотке статора, и частотой вращения ротора n , называемой синхронной частотой вращения:

n = f / p

где p – число пар полюсов обмотки статора и ротора. Обычно частота вращения выражается в об/мин, а частота ЭДС в Герцах (1/сек), тогда для количества оборотов в минуту формула примет вид:

n = 60·f / p

На рис. 1.1 представлена функциональная схема синхронного генератора. На статоре 1 расположена трёхфазная обмотка, принципиально не отличающаяся от аналогичной обмотки асинхронной машины. На роторе расположен электромагнит с обмоткой возбуждения 2, получающей питание постоянным током, как правило, через скользящие контакты, осуществляемые посредством двух контактных колец, расположенных на роторе, и двух неподвижных щёток. В некоторых случаях в конструкции ротора синхронного генератора вместо электромагнитов могут использоваться постоянные магниты, тогда необходимость в наличии контактов на валу отпадает, но существенно ограничиваются возможности стабилизации выходных напряжений.

Приводным двигателем (ПД), в качестве которого используется турбина, двигатель внутреннего сгорания либо другой источник механической энергии, ротор генератора приводится во вращение с синхронной скоростью. При этом магнитное поле электромагнита ротора также вращается с синхронной скоростью и индуцирует в трёхфазной обмотке статора переменные ЭДС EA , EB и EC , которые будучи одинаковыми по значению и сдвинутыми по фазе относительно друг друга на 1/3 периода (120°), образуют симметричную трёхфазную систему ЭДС.

C подключением нагрузки к зажимам обмотки статора С1, С2 и С3 в фазах обмотки статора появляются токи IA, IB, IC , которые создают вращающееся магнитное поле. Частота вращения этого поля равна частоте вращения ротора генератора. Таким образом, в синхронном генераторе магнитное поле статора и ротор вращаются синхронно. Мгновенное значение ЭДС обмотки статора в рассматриваемом синхронном генераторе

e = 2Blwv = 2πBlwDn

Здесь: B – магнитная индукция в воздушном зазоре между сердечником статора и полюсами ротора, Тл;l – активная длина одной пазовой стороны обмотки статора, т.е. длина сердечника статора, м;w – количество витков;v = πDn – линейная скорость движения полюсов ротора относительно статора, м/с;D – внутренний диаметр сердечника статора, м.

Формула ЭДС показывает, что при неизменной частоте вращения ротора n форма графика переменной ЭДС обмотки якоря (ста- тора) определяется исключительно законом распределения магнитной индукции B в зазоре между статором и полюсами ротора. Если график магнитной индукции в зазоре представляет собой синусоиду B = Bmax sinα , то ЭДС генератора также будет синусоидальной. В синхронных машинах всегда стремятся получить распределение индукции в зазоре как можно ближе к синусоидальному.

Так, если воздушный зазор δ постоянен (рис. 1.2), то магнитная индукция B в воздушном зазоре распределяется по трапецеидальному закону (график 1). Если же края полюсов ротора «скосить» так, чтобы зазор на краях полюсных наконечников был равен δmax (как это показано на рис. 1.2), то график распределения магнитной индукции в зазоре приблизится к синусоиде (график 2), а, следовательно, и график ЭДС, индуцированной в обмотке генератора, приблизится к синусоиде. Частота ЭДС синхронного генератора f (Гц) пропорциональна синхронной частоте вращения ротора n (об/с)

f = pn

где p – число пар полюсов. В рассматриваемом генераторе (см. рис.1.1) два полюса, т.е. p = 1. Для получения ЭДС промышленной частоты (50 Гц) в таком генераторе ротор необходимо вращать с частотой n = 50 об/с (n = 3000 об/мин).

Заключение

Из этой статьи вы узнали, как сделать ветрогенератор своими руками, да не один, а двух видов. Именно такие ветрогенераторы любят и используют для загородных домов владельцы. Как видите, каждый ветрогенератор хорош в чем-то своем и сделать его не тяжело.

Если вы живете в районе с сильными ветрами, то увидите, насколько меньшими стали счета за электроэнергию, благодаря ветрогенератору. Такой ветряк в хозяйстве никогда не будет лишним. Дополнительно предлагаем вам посмотреть видео, как сделать такой ветрогенератор.

https://youtube.com/watch?v=yJaOOqEdYWs

  • Как устроить зимний сад

  • Где обустроить зимний сад

  • Как выбрать пластиковый погреб

  • Кормушки для кроликов своими руками


С этим читают