Алтернатор: устройството, принципа на работа, с цел

Електрическият ток е основният тип енергия за извършване на полезна работа във всички сфери на човешкия живот. Той привежда в действие различни механизми, дава светлина, затопля къщата и съживява един куп устройства, които ни снабдяват с комфортен съществуване на планетата. В действителност, този вид енергия е универсална. От него можете да получите всичко, което искате, и дори големи разрушения при неправилна употреба.

Но имаше време, когато електрическите ефекти също се срещат в природата, но не се помогне на човек. Какво се е променило оттогава? Хората започват да учат физически явления и са дошли с интересни машини - трансформатори, които, като цяло, и направиха революционна крачка напред в нашата цивилизация, което позволява на един човек да получи енергия от другия.

Така че хората се научили да произвеждат електрическа енергия от конвенционалните метални магнити и механично движение - това е всичко. генератори са били построени, способни да пренасят огромни енергийни потоци от енергия, изчислени мегавата. Интересно е обаче, че принципът на работа на тези машини не е толкова трудно, а може да бъде разбираема дори за тийнейджър. Какво е генератор на енергия? Нека се опитаме да се оправи този проблем.

Ефектът на електромагнитната индукция

В основата на появата на електрически ток в проводник е електродвижещото напрежение - едн. Той е в състояние да направи, за да се движат заредените частици, които много по никакъв метал. Тази власт се появява само ако диригента чувства промяната в магнитното интензивността на полето. Самата ефект се нарича електромагнитна индукция. EMF е по-голяма, толкова по-голям темп на изменение на магнитния поток вълни. Това означава, че е възможно в близост до постоянния магнит за движение на проводника, или фиксирана тел влияние поле на електромагнит, променят неговата мощност, ефектът е един и същ - на електрическия ток ще се появи в Windows Explorer.

По този въпрос, учените Оерстед и Фарадей е работил през първата половина на ХIХ век. Те също така откри физическо явление. Впоследствие, въз основа на електромагнитната индукция се определя текущите генератори и двигатели. Интересно е, че тези машини могат лесно да бъдат превърнати едно в друго.

Как генераторите постоянен и променлив ток

Разбираемо е, че генератор на електрически ток - електромеханична машина, която произвежда ток. Но в действителност това е преобразувател на енергия: вятърна, водна, топлина, нещо в EMF, която вече произвежда ток в проводника. Апаратът на всеки генератор принципно не се различава от затворен проводящ контур, който се върти между полюсите на магнита, като през първите експерименти учени. Само много по-голям размер на магнитния поток, генериран от мощен постоянен магнит електрически или по-често. Затворен цикъл прилича на въртящия намотка, която в днешния генератор не е един, но най-малко три. Всичко това се прави с цел да се получи възможно най-много EMF.

Стандартна електрически алтернатор (или DC) се състои от:

• Жилища. Тя изпълнява функцията на рамката, в която статорът е свързан към полюсите на електромагнит. Той е оборудван с антифрикционни лагери на вала на ротора. Тя е изработена от метал, тя също така предпазва цялата вътрешна плънка машина.
• Статорни магнитните полюси. Това определено поле навиване на магнитния поток. Тя е изработена от феромагнитен стомана.
• Ротор или арматура. Тази подвижна част на генератора, валът на което ротационно задвижва външна сила. В основата на котвата има самовъзбуждане намотка, при което се образува електрически ток.
• Комутационен възел. Този структурен елемент служи за електрически проводници от преместване ротор вал. Тя включва проводими пръстени, които са подвижно свързани с графитните настоящите събиране контакти.

Създаване на DC

Генераторът произвежда постоянен ток проводим пространство верига се завърта в магнитно насищане. Освен това, за определен въртящ момент на всеки половин цикъл е в близост до конкретен -pole. Обвинението в проводника за началото половина се движи в същата посока.

За да получите най отстраняването на частици, направени от механизъм отстраняване на енергия. черта му е, че всяка половина от ликвидация (рамката) е свързан с проводящ полукръг. Semirings помежду си не затворени и обезопасени за диелектричен материал. По време на периода, когато една част от намотката започва да премине специално поле половината пръстен се затваря електрическата верига контакт четка групи. Оказва се, за всеки терминал идва само един тип потенциал.

Правилно да се обадите на енергията не е постоянен и пулсиращ, с една и съща полярност. Пулсация се дължи на факта, че магнитният поток на проводника по време на въртене осигурява както максимален и минимален ефект. Подравняване на пулсациите, се използват няколко намотки на ротора и мощни кондензатори на входната верига. За намаляване на магнитния поток загуби междината между котвата и статора да минимална.

Схема алтернатора

Когато подвижната част настъпва генериране устройство сегашната ротация в проводници рамка също предизвикана електродвижещо като генератор DC. Но една малка особеност - устройството за алтернатора колектор възел има повече. В него, всеки със своя изход свързан към проводим пръстен.

Принципът на функциониране генератора на трифазен ток е, както следва: когато половината от криволичещите проходи в близост до единия полюс (друг съответно близо до противоположния полюс), веригата се движи на ток в едната посока от най-ниското до най-висока стойност и обратно до нула. След прекратяване променя позицията им по отношение на полюса, токът започва своето движение в обратна посока със същата редовността.

При тази схема се получава на входа вълната като синусоида с честота полувълни, съответстващи на периода на въртене на роторния вал. За да се получи стабилен изходен сигнал, при което честотата на генератора е постоянна, механичната част на въртене период трябва да бъде постоянна.

Магнитни генератори тип газ

Конструкции настоящите генератори, където вместо металната рамка се използва като носител заряд проводим плазма, течност или газ са известни като MHD генератори. вещество налягане преследвана в магнитното поле. Под влияние на същия EMF индуцирането заредени частици получат посока на движение, създавайки електрически ток. Количеството на ток е директно пропорционална на скоростта на преминаване през магнитния поток, както и неговата мощност.

MHD генератори са просто конструктивно решение - няма въртене на механизма на ротора. Тези захранвания са способни да доставят висока изходна мощност в един кратък период от време. Те се използват като резервни устройства и аварийни условия, извънредни ситуации. Коефициент за определяне (СОР) на машината е по-висока от има електропроводимост алтернатора.

Generator синхронни AC

Има някои видове алтернатори:

• синхронни машини.
• асинхронни машини.

Синхронен генератор AC има строга физическа връзка между въртеливото движение на ротора и честотата на произведената електроенергия. В такива системи, ротора - соленоид сглобен от ядро, поле и вълнуващи намотки. Последно захранва от източник DC чрез четки и пръстенни контакти. Статорът е намотка тел е свързана на принципа на звезда с обща точка - нула. Те предизвикана едн и токът се генерира.

вал на ротора се определя от външно захранване, обикновено турбини движения, чиято честота е постоянна и синхронизирани. Електрическа схема за свързване на такъв генератор е трифазен верига, честотата на тока в един ред, който е фазово изместен на 120 градуса спрямо другите линии. За да се получи правилна синусоида, посоката на магнитния поток в пространството между статора и ротора част се регулира дизайн на последната.

Възбуждането на алтернатора осъществява по два метода:

1. Контакт.
2. Безконтактни.

В схема на възбуждане на контакт на електромагнита намотка се захранва чрез четка двойка мощност от друг генератор. Този генератор може да се комбинира с основния вал. Той обикновено е по-малко енергия, но достатъчно, за да се създаде силно магнитно поле.

Близостта принцип предвижда, че вал алтернатор има допълнителен трифазна намотка, в които по време на въртене, индуцирана електродвижеща сила се генерира и електроенергия. Именно чрез ректификационна верига се подава към ротора възбуждане бобина. Конструктивно в такава система няма движещи контакти, което улеснява система, което го прави по-надеждни.

асинхронен генератор

Има асинхронен алтернатора. Устройството се отличава от своя синхронно. Не е точно EMF в зависимост от честотата, с която се върти вала на ротора. Има такова нещо като "приплъзване S», което характеризира тази разлика влияния. стойност хлъзгане се определя чрез изчисляване, така че е погрешно да се мисли, че не би било модели в процеса на електромеханично асинхронен двигател.

Ако генераторът работи празна, натоварване на тока, протичащ в намотките ще генерира магнитен поток, който предотвратява въртенето на ротора с предварително определена честота. Това образува пързалка, които, разбира се, засяга производството на електромагнитни полета.

Модерен асинхронния генератор устройство има подвижна част в три различни изпълнения:

1. Кух ротор.
2. ротор накъсо.
3. ротор фаза.

Тези машини могат да бъдат самостоятелни и независими вълнение. Първата схема се изпълнява от включването на ликвидация кондензатори и полупроводникови преобразуватели. Какво ме възбужда от независим тип създава допълнителен източник на променлив ток.

генератори на веригата

Всички висока мощност мощност електропроводи произвеждат трифазен електрически ток. Те съдържат трите намотки, които представляват променливи токове са изместени един от друг от 1/3 период фаза. Ако разгледаме всяка отделна намотка на електрозахранването, ние получаваме еднофазен променлив ток в линията. Напрежението в десетките хиляди волта може да произвежда генератор. 220 потребителят получава трансформатор разпределение.

Всеки Устройство за навиване на алтернатора има стандартен, но връзката с товара е от два вида:

• звезда;
• триъгълник.

Принципа на работа на генератора на трифазен ток, включени звезда включва обединяването на всички проводници (нула) до един, които се простират от товара обратно към генератора. Това се дължи на факта, че сигналът (електрически ток) се предава основно чрез проводник излизане бобина (ред), който се нарича фаза. На практика, това е много удобно, не е нужно да изтегли три допълнителни кабели за свързване на потребителя. Напрежението между проводници и линия и неутрална жица са различни.

Комбиниране на триъгълник генератор намотки са кратки помежду си серия в една верига. От точките на връзката им с изходна линия на потребителя. Тогава не е нужно неутрален проводник, а напрежението на всеки ред ще бъде същата, независимо от товара.

Предимството на еднофазен трифазен, преди да е по-малък, когато пулсации сплескване. Това има положителен ефект върху устройствата за доставки, по-специално за постоянен ток. Също така, трифазен ток създава въртящо се магнитно поле на потока, който е в състояние да управлява мощен асинхронни двигатели.

Където е приложимо, генератори променлив и постоянен ток

DC алтернатори значително по-малки по размер и тегло от AC машина. С една по-сложна концепция за дизайн от предишната, те все още се използват в много индустрии.

Главна разпространение са получили като високоскоростни устройства в машини, където се изисква контрол на скоростта, например, метален механизъм, асансьорната шахта за валцуване. В областта на транспорта са инсталирани тези генератори в локомотиви, различни съдилища. Много модели на вятърни генератори се събира въз основа на източник на постоянно напрежение.

Генератори за постоянен ток се използват в специално предназначение заваряване, за възбуждане на синхронни генератори тип намотките като усилвателите DC, за доставка на галванични и електролизни инсталации.

Назначаване на алтернатора - за генериране на електричество в търговски мащаб. Този вид енергия е дал на човечеството Никола Тесла. Защо се променя полярността на тока, а не постоянно се използва широко? Това се дължи на факта, че прехвърлянето на постоянно напрежение са големи загуби в проводниците. Колкото по-дълго на проводника, толкова по-висока загуба. Променливо напрежение може да се транспортира на дълги разстояния при много по-ниска цена. И вие можете лесно да конвертирате променливо напрежение (спускане и отглеждане на нея), която е разработила генератор 220 V.

заключение

Човек не разбират напълно същността на магнетизъм, която прониква всичко. И електрическа енергия - е само една малка част от откритите тайни на Вселената. Машините, които ние наричаме енергийни генератори, всъщност много проста, но фактът, че те може да ни даде, просто невероятно. И все пак истинската чудото не е в областта на технологиите, но в човешкото съзнание, което е в състояние да проникне в неизчерпаем източник на идеи излива в пространството!