Prądnica agregatu prądotwórczego – do czego służy?

2023-11-19
Prądnica agregatu prądotwórczego – do czego służy?

Prądnica jest jednym z najważniejszych elementów agregatu prądotwórczego. To od jakości jej wykonania w dużej mierze zależy długa żywotność oraz odpowiednie parametry pracy całego agregatu. W urządzeniach Proton stosujemy prądnice o najwyższym standardzie technicznym, oparte na grubych uzwojeniach miedzianych i wyposażone w precyzyjną stabilizację napięcia.

W tej publikacji — spis treści:

1. Jak działa generator prądu?

2. Zasada działania

3. Czym jest prądnica w generatorze prądu?

4. Jak prądnica wytwarza prąd?

5. Wysoka jakość prądnicy – dlaczego jest tak ważna?

6. Profesjonalne wsparcie od wyboru do eksploatacji agregatu

Jak działa generator prądu?

Generator prądu jest urządzeniem, którego zadanie polega na wytwarzaniu energii elektrycznej. Składa się z wielu elementów, jednak zasadnicze dla pracy generatora są: silnik oraz prądnica. W agregatach prądotwórczych stosuje się silniki spalinowe, przetwarzające energię paliwa na energię mechaniczną. W generatorach Proton znajdują się wyłącznie silniki wysokoprężne – wydajne, niedrogie w eksploatacji, o długiej żywotności, a przy tym odznaczające się niską awaryjnością i łatwe w naprawie w przypadku wystąpienia usterki. Niezależnie jednak od typu silnika znajdującego się w agregacie, zawsze pełni on tę samą funkcję – napędza wirnik prądnicy, umożliwiając jego ruch, a w konsekwencji wytwarzanie prądu. Energia elektryczna generowana przez prądnicę jest dostarczana do miejsca przyłączenia agregatu. Mogą nim być wybrane obwody elektryczne, pojedyncze urządzenia lub ich zespoły, ale także domy lub inne obiekty budowlane.

Zasada działania

Prąd wytwarzany przez agregat powstaje więc w wyniku ścisłej współpracy silnika spalinowego z prądnicą, przy czym warto zaznaczyć, że załączenie silnika agregatu odbywa się ręcznie, np. przez rozruch za pomocą przycisku, lub automatycznie, przy udziale systemu SZR (Samoczynnego Załączania Rezerwy), nazywanego również ATS (ang. Automatic Transfer Switch). SZR w sposób automatyczny wykrywa zanik napięcia w sieci elektroenergetycznej i załącza przyłączony do niej pośrednio agregat. Po wykryciu powrotu napięcia do sieci, SZR wyłącza generator. Dzięki SZR można uniknąć dyskomfortu związanego z ręcznym załączaniem i wyłączaniem agregatu podczas mrozu, silnego wiatru czy ulewnego deszczu. System przydaje się również wtedy, kiedy w domu często pozostają wyłącznie seniorzy czy dzieci - SZR zagwarantuje zasilanie, jednocześnie nie narażając niepotrzebnie nikogo na konieczność obsługi maszyny wytwarzającej duży prąd.

Sprawdź też ➡️ Zasada działania agregatu prądotwórczego

W ofercie Proton, większość agregatów wyposaża się w SZR opcjonalnie, na życzenie Klienta. Jest tak dlatego, że ATS to rozwiązanie ważne i przydatne wyłącznie w przypadku pracy generatora w funkcji zasilania awaryjnego, kiedy odbiorca jest przyłączony do sieci elektroenergetycznej. Dla urządzeń pracujących niezależnie od sieci, SZR może być systemem nieprzydatnym.

Sprawdź też ➡️ Jak działa układ SZR z agregatem prądotwórczym?

prądnica agregatu prądotwórczego

Czym jest prądnica w generatorze prądu?

Żeby wykonać prostą prądnicę, wystarczy pętla z metalowego drutu oraz magnes. Między przeciwnymi biegunami magnesu znajduje się pole magnetyczne. Wskutek ruchu metalowej pętli umieszczonej w tym polu, powstanie prąd. Analogiczne, prąd powstanie również w przypadku poruszającego się magnesu i stałej pętli. I właśnie na tej drugiej zasadzie oparte jest działanie prądnicy w generatorze. Rzeczywista prądnica jest dość zaawansowanym urządzeniem, ale zasada jej pracy jest taka sama jak w prostym przykładzie prądnicy z drutu i magnesu.

Jak już wspomnieliśmy w poprzednim akapicie, silnik i prądnica to kluczowe elementy każdego agregatu prądotwórczego. Rolą silnika jest napędzanie prądnicy, która wytwarza energię elektryczną. Prądnica jest maszyną elektryczną, która składa się ze stojana (ang. stator) oraz wirnika (ang. rotor). Stojan to element statyczny, nieruchomy, podczas gdy wirnik podczas pracy prądnicy pozostaje w ruchu. Na stojan nawinięte są uzwojenia (cewki), w których indukuje się napięcie przemienne, a w konsekwencji wytwarzany jest prąd przemienny. Prądnice jednofazowe wyposażone są w jedno uzwojenie generujące prąd, natomiast trójfazowe – w trzy uzwojenia służące do wytwarzania energii elektrycznej. Na wykresie, prąd produkowany przez prądnicę jednofazową stanowi pojedynczą sinusoidę, a przez prądnicę trójfazową – 3 sinusoidy przesunięte względem siebie o 120 stopni.

Jak prądnica wytwarza prąd?

Energia mechaniczna silnika agregatu wprowadza w ruch wirnik prądnicy, który, dzięki odpowiedniej budowie i materiałom wykonania, generuje siłę elektromotoryczną (SEM). Na ruchomym wirniku prądnicy umieszczony jest magnes stały lub cewka wzbudzająca zasilana przez zewnętrzne źródła prądem stałym, wytwarzającym stałe pole magnetyczne. Obrót wirnika (a jednocześnie obrót wytwarzanego przez niego pola magnetycznego) zmienia strumień pola magnetycznego przenikającego przez uzwojenie stojana. Na zasadzie indukcji elektromagnetycznej, w uzwojeniach stojana indukuje się napięcie przemienne, a w konsekwencji – przemienny prąd.

Innymi słowy, zmiana strumienia magnetycznego wirnika obracającego się wskutek pracy silnika, powoduje wytwarzanie prądu w obwodzie stojana. 

W ten sposób powstaje energia elektryczna dostarczana przez generator do miejsca przyłączenia urządzenia do instalacji elektrycznej lub innego urządzenia elektrycznego (odbiornika energii elektrycznej). Opisana prądnica jest maszyną synchroniczną – w agregatach Proton montowane są wyłącznie prądnice synchroniczne. Poza synchronicznymi, istnieją także prądnice asynchroniczne, jednak w urządzeniach wytwarzających prąd spotyka się je niezwykle rzadko.

Warto zaznaczyć, że wytwarzanie prądu w prądnicy agregatu odpowiada generowaniu energii elektrycznej w alternatorze samochodowym. W przeciwieństwie jednak do alternatora, prądnica agregatu nie jest tu napędzana za pomocą paska klinowego, lecz wału napędowego silnika. Agregaty, również te dostępne w ofercie Proton mogą być zarówno jednofazowe jak i trójfazowe, przy czym te drugie mają zawsze możliwość pracy jako urządzenia jednofazowe. Należy podkreślić, że w agregatach jednofazowych stosuje się prądnice jednofazowe, a w agregatach trójfazowych – trójfazowe. Warto nadmienić, że w przypadku standardowych rozwiązań, moc generatora trójfazowego dla pracy jednofazowej zmniejsza się do 1/3 wartości.

W Proton można jednak nabyć generatory trójfazowe z funkcją Dual™. Ta technologia pozwala na pracę na każdym z wyjść jednofazowych z mocą odpowiadającą 80% mocy dla pracy trójfazowej. Przykładem generatora z funkcją Dual™ jest choćby Proton 360 Plus Diesel (Dual). Marka Proton to jednak także klasyczne generatory trójfazowe, np. Proton 12000 400V Diesel oraz urządzenia jednofazowe, takie jak np. Proton 1 Diesel.

Wysoka jakość prądnicy – dlaczego jest tak ważna?

W agregacie prądotwórczym prądnica jest bardzo ważnym elementem, a od jakości jej wykonania zależy w dużym stopniu długa żywotność całego urządzenia oraz jego bezawaryjna praca przy zachowaniu założonych parametrów. Prądnice, w których zastosowano niskojakościowe materiały, mogą stwarzać szereg problemów przekładających się na nieprawidłową pracę całego agregatu:

  • ✅ trudności z dostarczeniem nominalnej mocy – agregat może nie być w stanie dostarczyć oczekiwanej mocy wyjściowej lub zapewniać założone wartości tylko przy niskim obciążeniu,
  • ✅ niestabilne napięcie – niska jakość materiałów może wpływać negatywnie na stabilizację napięcia nie zapewniając parametrów deklarowanych przez producenta,
  • ✅ przegrzewanie – nadmierne nagrzewanie skraca żywotność prądnicy i może prowadzić do awarii,
  • ✅ hałas – agregaty wyposażone w kiepskiej jakości prądnice mogą generować nadmierny hałas, a także wibracje.

Zapobiegając powstawaniu opisanych problemów i wychodząc naprzeciw oczekiwaniom Klientów, w agregatach Proton stosujemy wyłącznie prądnice wysokiej jakości gdyż w branży agregatów prądotwórczych to niezawodność jest dla nas najistotniejszym elementem. Na rynku można nabyć zarówno prądnice z uzwojeniami miedzianymi, jak i z aluminiowymi. W agregatach Proton stosujemy wyłącznie prądnice z grubymi uzwojeniami miedzianymi. Miedź doskonale przewodzi prąd, a przy tym nie ulega utlenianiu, w przeciwieństwie do aluminium, co zapewnia długą i bezawaryjną pracę urządzeń.

Dodatkowo, każda z prądnic mocowanych w naszych agregatach wyposażona jest w regulator napięcia (ang. Automatic Voltage Regulator AVR) o bardzo niskiej tolerancji odchyleń na poziomie 2%. Oznacza to doskonałą stabilizację napięcia wyjściowego. Dlaczego to takie ważne? Stabilizacja napięcia jest istotna dla urządzeń elektronicznych, wrażliwych na wahania wartości tego parametru. Nieustabilizowane napięcie może prowadzić do nieodwracalnych uszkodzeń elementów elektronicznych, w które wyposaża się coraz więcej urządzeń codziennego użytku. To już nie tylko laptop czy komputer, ale nawet wyświetlacz lodówki lub piekarnika. Stabilizacja napięcia jest dziś niezbędna w przypadku zasilania z agregatów zarówno domów, jak i biur, a także zakładów przemysłowych czy budynków użyteczności publicznej oraz wielu innych obiektów budowlanych.

Sprawdź też: ➡️ Regulator AVR – czym jest? Jak działa?

Profesjonalne wsparcie od wyboru do eksploatacji agregatu

Zdajemy sobie sprawę, że nie każdy jest ekspertem w dziedzinie agregatów. Dlatego jeśli napotkasz jakiekolwiek wątpliwości czy pytania, nasi doświadczeni serwisanci są gotowi, by udzielić Ci wsparcia. U nas możesz liczyć na profesjonalną pomoc na każdym etapie współpracy. Kliknij poniżej, aby sprawdzić naszą ofertę albo skontaktować się z nami.

SPRAWDŹ AGREGATY PRĄDOTWORCZE
lub SKONTAKTUJ SIĘ Z NAMI
Pokaż więcej wpisów z Listopad 2023
pixel