Alternator: uređaj, operativni princip, svrha

Električna struja je glavni izvor energije za obavljanje koristan rad u svim sferama ljudskog života. On postavlja u pokretu različitim mehanizmima, daje svjetlost, zagrijava kuću i pokreće cijeli niz uređaja koji nam dolaze naše udobno postojanje na planeti. Doista, ova vrsta energije je univerzalna. Od nje možete dobiti sve što želite, pa čak i velika razaranja, ako je zloupotrijebio.

Ali došlo je vrijeme kad su električni efekti su također prisutne u prirodi, ali ne pomaže osobi. Što se promijenilo od tada? Ljudi su počeli proučavati fizičke pojave i došli do zanimljivih strojeva - transformatora, koji se, u pravilu, i napravili revolucionarni korak naprijed u našoj civilizaciji, čime jednu osobu da primi energiju od drugih.

Dakle, ljudi naučili za proizvodnju električne energije iz konvencionalnih metalnih magneta i mehaničkih pokreta - to je sve. generatori su izgrađena, sposoban isporučiti velike tokove snaga energije, izračunate megavata. No, zanimljivo je da je princip rada ovih strojeva nije tako teško, a to može biti i razumljiva čak i tinejdžer. Što je snaga generatora? Idemo pokušati riješiti taj problem.

Učinak elektromagnetske indukcije

Osnova pojave električnom strujom u dirigent je elektromotorna sila - EMF. To je u mogućnosti da se presele na nabijene čestice, koje su mnogi na bilo koji metal. Ova vlast se pojavljuje samo ako je dirigent osjeća promjene u intenzitetu magnetskog polja. Sam učinak naziva elektromagnetska indukcija. EMF je veća, veća je stopa promjene magnetskog toka valova. To je, to je moguće u blizini permanentni magnet za pomicanje vodič ili fiksni žica utjecaj polje elektromagneta, mijenjajući svoju moć, učinak je isti - električna struja će se pojaviti u programu Windows Explorer.

Na ovo pitanje, znanstvenici danski fizičar i Faraday radili u prvoj polovici XIX stoljeća. Oni također otvorio fizički fenomen. Nakon toga, na temelju elektromagnetske indukcije su postavili trenutni generatora i motora. Zanimljivo, ovi strojevi lako može pretvoriti u svaku drugu.

Kako su generatori AC i DC

Razumljivo je da električna struja generatora - elektromehanički stroj koji proizvodi struju. Ali, u stvari, to je energetski pretvarač: vjetar, voda, toplina, sve u EMF, koja je već proizvodi struju u vodiču. Uređaj prema bilo kojem generatora bitno ne razlikuje od zatvorene petlje provodljive, koji rotira između polova magneta, što je u prvih pokusa znanstvenika. Tek mnogo veći iznos magnetskog toka generira snažan permanentnim magnetom električni ili češće. Zatvorena petlja izgleda kao rotacijskog svitka, koji u današnjem generatora nije jedan nego bar tri. Sve je to učinjeno kako bi se što je moguće više EMF.

Standardna električni alternator (ili DC) sadrži:

• Kućište. Ona obavlja funkciju okvira unutar kojeg je stator je priključen na polove elektromagneta. To je opremljen sa valjnih ležajeva osovine rotora. To je izrađen od metala, također štiti cijeli unutarnji popunjavanje stroj.
• Statora magnetski polovi. To fiksno polje navijanje magnetskog toka. To je izrađen od feromagnetskih čeličnih.
• Rotora ili armature. Ovaj pokretni dio generatora, osovina od kojih okretno pokreće tuđ silu. U srži armature ima self-uzbudnog namota, i gdje nastaje električna struja.
• Prebacivanje čvor. Ovaj konstrukcijski element služi za električne vodi od pokretnih rotora. To uključuje vodljivi prstenove koji su pomično vezane uz grafitnih trenutnim skupljanje kontakata.

stvaranje DC

Generator stvara istosmjerna struja vodljivi sklop prostor rotira u magnetskom zasićenja. Osim toga, za određeni moment svake pola petlje je u blizini određenu -pole. Naboj u vodiču za pola opet se kreće u istom smjeru.

Da biste dobili uklanjanje čestica, izrađen od mehanizma uklanjanja energije. Njegova osobina je da svaka polovica namotaja (okvir) je spojen na vodljive polukrugu. Semirings među sobom nisu zatvorena i osigurana na dielektrične materijala. Tijekom razdoblja, kada je jedan dio namota počinje da prođe određeni stup polutke zatvara strujni krug četka skupine kontakata. Ispada, za svaki priključak u pitanju samo jedna vrsta potencijala.

Ispravno nazvati energija nije konstantna, a pulsirajuća, s istim polariteta. Pulsiranje s obzirom na činjenicu da se magnetski tok na vodiču za vrijeme rotacije pruža i maksimalnu i minimalnu snagu. Za poravnavanje pulsiranje, koristiti više namota na rotoru i moćne kondenzatora na ulaznom krugu. Da bi se smanjila magnetskog toka gubici jaz između armature i statora čine minimalan.

Shema alternatora

Kad pokretni dio događa generiranje struje uređaja rotacijom u okviru vodiča i inducirane elektromotorne sile kao DC generatora. Ali mali značajka - uređaj alternatora kolektor čvor ima više. U njemu, svaki sa svojim izlazom spojen na vodljivi prsten.

Operativni princip AC generator je sljedeća: kada pola navijanje prolaza u blizini jednog pola (drugi odnosno blizu suprotnom polu), krug kreće struje u jednom smjeru od njegova najniža do najviše vrijednosti i natrag na nulu. Nakon navijanje promijeniti svoju poziciju u odnosu na stup, struja počinje svoje kretanje u suprotnom smjeru s istim pravilnosti.

Kada se postigne ovaj sklop na ulaznoj valnog kao sinusni val sa frekvencijama pola valova odgovaraju rotacije razdoblje na vratilo rotora. Da se dobije stabilan izlaznog signala, pri čemu je frekvencija alternator konstantna, mehanički dio rotacijskog perioda mora biti konstantna.

Magnetskih generatora tipa plin

Konstrukcije struja generatora, pri čemu umjesto metalnog okvira se koristi kao nosač punjenja vodljivi plazmi, tekućina ili plin su poznati kao MHD generatora. tvar pod tlakom otjerao u jakosti magnetskog polja. Pod utjecajem istog indukcije EMF nabijenih čestica dobije smjera gibanja, stvaranje električne struje. Iznos struje izravno je proporcionalna brzini prolaska kroz magnetskog toka, kao i svoje snage.

MHD generatori su jednostavan konstruktivna rješenja - nema rotacije mehanizma rotora. Ove napajanja su sposobni za isporuku visoke izlazne snage u kratkom vremenskom razdoblju. Oni se koriste kao rezervne uređaje i izvanrednim uvjetima, izvanrednim situacijama. Koeficijent određivanje izvedba (COP) stroja veća od ima električni alternator.

Generator sinkroni AC

Postoje neke vrste alternatora:

• sinkronih strojeva.
• asinkroni strojevi.

Sinkroni generator ima AC strogi fizičku povezanost između gibanja rotora i frekvencije proizvedene električne energije. U takvim sustavima, rotor - solenoid sastavljen od jezgre, stup i uzbudljive zavojnice. Nedavna napaja iz DC izvora preko četke i ring kontakata. Stator je zavojnica žica povezano na principu zvijezda s zajedničku točku - nula. Oni su inducirane EMF i struja generira.

Osovina rotora je upravljan od strane vanjskog napajanja, uglavnom turbine pokreta čija frekvencija je stalna i sinkronizirani. Električni sklop može spojiti na takav generator je trofazni spoj, frekvencija struja u jednoj liniji koja je faza pomaknut od 120 stupnjeva u odnosu na druge linije. Da bi se dobio ispravan sinusni val, smjer magnetskog toka u prostor između statora i rotora dijela podesi dizajn potonje.

Uzbude alternatora provodi na dva načina:

1. Kontakt.
2. Beskontaktna.

U krugu kontakt pobude elektromagneta namot se napaja preko četka par snage iz drugog generatora. Ovaj generator može se kombinirati s glavne osovine. On obično ima manje snage, ali dovoljno da se stvori jaka magnetska polja.

Blizina princip osigurava da alternator osovina ima dodatni trofazni namot, u kojem tijekom rotacije inducirana elektromotorna sila se generira i električne energije. To je kroz ispravljanje krug se dovodi do rotora uzbudnog namota. Konstruktivno u takvom sustavu nema pokretnih kontakata, što pojednostavnjuje sustav, što je više pouzdan.

asinkroni generator

Tu je asinkroni alternatora. Uređaj razlikuje od njegova sinkroni. Nema precizne EMF, ovisno o učestalosti kojom se vratilo rotora rotira. Postoji takva stvar kao „skliznuti S», koja obilježava ta razlika utjecaje. klizanje vrijednost se određuje izračunom, tako da je pogrešno misliti da neće biti uzoraka u procesu elektromehanički asinkronog motora.

Ako je generator radi prazan, opterećenje, struja teče u namotima će generirati magnetski tok, koji sprečava zakretanje rotora s određene frekvencije. To čini slajd, koja je, naravno, utječe na stvaranje EMF.

Moderna AC asinkroni generator uređaj ima pokretni dio u tri različite izvedbama:

1. Šuplji rotora.
2. Kavezni rotor.
3. Faza rotora.

Takvi strojevi mogu biti samo nezavisna i uzbuđenja. Prvi plan provodi uključivanje navijanje kondenzatora i poluvodičkih pretvarača. Uzbude neovisnog tipa stvara dodatni izvor izmjeničnog napajanja.

generatori kruga

Sve velike snage snage dalekovodi proizvoditi električnu struju trofazni. Sadrže tri zavojnice, koji tvore izmjeničnu struju se pomiče od jedne do druge 1/3 razdoblje faze. Ako uzmemo u obzir svaki pojedinac navijanje napajanja, dobili smo jednu fazu izmjenične struje koja teče u liniji. Napetost u nekoliko desetaka tisuća volti može proizvesti generator. 220 potrošač dobiva distribucije transformator.

Bilo koji uređaj navijanje alternator je standard, ali veza s opterećenjem je od dvije vrste:

• zvijezda;
• trokut.

Princip rada AC generator uključen zvijezda uključuje udruživanje sve žice (nula) na jedan, koji se protežu od opterećenja natrag u generator. To je zbog činjenice da je signal (struja) se prenosi prvenstveno putem izlaska iz svitka žice (linija), koji se zove faza. U praksi, to je vrlo povoljno, ne morate povući tri dodatne žice za povezivanje potrošača. Napon između vodiča i linije linije i neutralni žice su različite.

Kombiniranje trokut generator namota kratko jedni s drugima u nizu u jednom krugu. Iz točaka njihovog priključka na izlaznoj liniji potrošača. Onda ne trebaju neutralne žice, a napon na svakoj liniji će biti isti bez obzira na opterećenje.

Prednost jednofazni Trofazni prije nego što je manja valovitost kada ravnanje. To ima pozitivan učinak na uređajima opskrbe, posebno istosmjernim motorima. Također, trofazna struja stvara rotirajuće magnetsko polje tok koji je u stanju voziti snažne asinkronih motora.

Gdje se primjenjuju generatori AC i DC

DC pretvara znatno manji u veličini i težini od AC stroja. Uz složenije koncept dizajna nego zadnji, oni su i dalje koristi u mnogim industrijama.

Glavni distribucija su dobili što su high-speed pogone u strojevima u kojima je potrebna kontrola brzine, na primjer, metalni mehanizam, dizala, valjanje. U prometu ove generatori su instalirani u lokomotiva, raznim sudovima. Puno modela vjetrogeneratora prikupljaju se na osnovi DC izvor napona.

DC generatori koriste se za posebne namjene, zavarivanje, za uzbude sinkronog generatora tipa namoti što su DC pojačala, za opskrbu galvansko i elektrolizom instalacija.

Imenovanje alternator - za proizvodnju električne energije na komercijalnoj razini. Ova vrsta energije je dao čovječanstvo Nikola Tesla. Zašto mijenja polaritet struje, a ne stalna naširoko koristi? To je zbog činjenice da je za prijenos istosmjernog napona su velike gubitke u žicama. Duže žica, to je veći gubitak. AC napon se može transportirati na velike udaljenosti po znatno nižoj cijeni. A možete lako pretvoriti izmjenični napon (spuštanje i podizanje njega), koji je razvio generator 220 V.

zaključak

Čovjek nije u potpunosti razumjeti prirodu magnetizma koji prožima sve. I električna energija - je samo mali dio od otvorenih tajne svemira. Strojevi koje nazivamo energije generatora, u stvari vrlo jednostavan, ali je činjenica da nas mogu dati, samo nevjerojatno. Ipak, pravo čudo nije u tehnologiji, već u ljudskom umu, koji je u stanju prodrijeti u neiscrpan rezervoar ideja pretočena u svemiru!