Shema, značajke, načelo rada i uređaj generatora istosmjerne struje

Vremena elektrifikacije počela su ne tako davno i za nekoliko stoljeća potpuno promijenila naš način života. Gledajte okolo, svugdje, gdje samo oko padne, sigurno ćete vidjeti neku vrstu električnog aparata. Ljudi su tako naviknuti na različite strojeve koji rade skoro cijeli posao, da nastaje iluzija, kao da je uvijek takav. No, pogledajmo iza vela, skrivajući od nas proces vitalne aktivnosti električnih prijatelja. Analizimo načelo rada i uređaj generatora istosmjerne struje.

Malo povijesti

Struja su promatrali drevni Grci. Zabilježeno je svojstvo jantara da privlači različite čestice na sebe. Ljudi su to smatrali magnetizmom inherentnim smolom. Ali kasnije su primijetili sposobnost drugih materijala da steknu magnetizam. Na primjer, staklo kada je trljanje također počelo privlačiti male elemente svjetlosti: čestice papira, dlačica i prašine. Tako je postalo jasno da magnetski učinak nastupa nekim zakonom.

Nakon toga, u XVIII stoljeću, prototip modernog kondenzatora, kršten pod imenom izumitelja „Leyden jar” je stvoren. Ovaj jednostavan mehanizam može akumulirati naboj, koji je u to vrijeme se smatralo vrsta tekućine, zasićena sa čvrstim tijelom i mogućnosti da teče iz jednog tijela u drugo nevjerojatnom brzinom - za nekoliko milja u djeliću sekunde.

Kad su otkriveni atom i njegova konstitutivna jezgra i elektron, sve je pala na svoje mjesto. Ljudi su shvatili da su to elektroni bili optužbe koje su stvorile takve neobjašnjive pojave kao što su električni otpad. Ali dok su to bile samo statičke optužbe. C Faradayevi eksperimenti i Oersted proizvodi električnu energiju, koju znamo sada. Izumili su raspored DC-generatora, čiji je uređaj i načela rada temeljena na fenomenu EMF elektromotornog silom.

Snaga pokreta električne energije

Kao što voda rijeke pokreće privlačnost zemlje, toliko napunjene čestice u vodiču uzrokuju pokretanje EMF-a. Ova sila je usko povezana s magnetski fenomen, Naime, pojavljuje se čim se promjena strujanja koju stvara magnet mijenja. Emf može raditi samo u tvari u kojoj postoje uvijek dostupni troškovi. Metalna i solna rješenja posjeduju ovu imovinu.

Emf je veći, brže se mijenja intenzitet magnetskih valova. Kao što znate, magnet uvijek ima dva pola. U skladu s smjerom u kojemu se protok mijenja u odnosu na vodič, struja u vodiču teče u jednom ili drugom smjeru. Pozitivni i negativni troškovi sami stvaraju energetsko polje koje nazivamo naponom, to je veći, to je jači ukupni električni naboj samoga pola.

Što je električni generator?

Dizajn ili stroj koji može pretvoriti bilo koju mehaničku silu u električnu energiju nazvan je generator električne energije. Načelo rada i uređaj izravnog strujnog generatora odnose se na magnetizam. Ako uzmemo trajni magnet i prelaze polje njegovog naponskog vodiča, a potom u drugom ima sila koja snaga naplaćuje čestice da se pomaknu u jednom smjeru - pojavljuje se struja. Isto će se dogoditi s fiksnim vodičem i magnetom koji se kreće.

Eksperimentalno, znanstvenici su utvrdili da je vrijednost struje veća, veća:

• Magnituda magnetskog toka između polova magneta.
• Brzina sjecišta napetih linija.
• Duljina žice koja nosi struju.

Ako je dirigent pomakne paralelno da postoji potok, onda indukcija nije primijetio. Iz toga proizlazi zakon desne ruke, što nam pomaže da razumijemo smjeru u kojem teče struja. Kada je mjesto na desnoj dio tijela s rukom, tako da je uključen intenzivan magnetskih silnica i veliki prst iskrivljena i ukazao na kojoj je kretanje od vodiča, preostala četiri prsta će se prikazati trenutni put. Vektor polje magneta pokreta usmjeren je od sjevera prema jugu.

Operacijska shema elementarnog generatora

Princip rada i uređaj generatora konstantne struje jednostavnog tipa su sljedeći: okvir je izrađen od materijala koji nosi struju, montiran je na osi i rotira između polova magneta. Svaki slobodni kraj okvira povezan je s njegovim kontaktom, koji izgleda kao arcuatna ploča. Zajedno, kontakti tvore krug razdvojen u dvije točke (kolekcionar). Ti polukružni kontakti mogu se pomično spojiti na vodonepropusne vodljive četke. Uklanjaju struju.

U prostoru je okvir u odnosu na kontakte orijentiran tako da kada svaka polovica dijelova najvećeg magnetskog toka križi jedno drugo, četke se zatvaraju na kontaktima. Kada elementi okvira prolaze kroz fazu kretanja duž linije - kontakti za četke su otvoreni kolektoru.

Ako povezivanje osciloskopa, on je vidio da je DC aparat generator i Princip rada je takav da izlazi izmjenične polu-valove koji se nalaze na jednoj strani koordinata i mijenja svoju vrijednost od nula do najviše i vratiti na nulu. Njihova stopa ponavljanja ovisi o brzini rotacije okvira. To znači da je struja u takvom sustavu se kreće u jednom smjeru (konstanta), ali ima pulsirajući vrstu.

Načelo rada i naprava generatora istosmjerne struje

Stvarni konstantnom strujom generator je uređen složeniji, iako je princip njegovog rada je isti kao što je objašnjeno gore. Umjesto jednog okvira i para polukružnim kontakata ima dovoljno prostora i kolektora kontakata. Ovo prvo poboljšava sposobnost takvog stroja, a kao drugo, zaglađuje valovitost struje, jer svaki okvir stvara pola val, koji na uspostavi jedna na drugu ukupne struje. Takav rotirajući sustav se naziva armatura ili rotor.

Također se mijenja magnet generatora. Njenu ulogu igra elektromagnet koji se sastoji od namotaja i jezgre. Pomoću elektromagneta možete stvoriti veliki magnetski tok, koji je izvan snage uobičajenog trajnog. Osim toga, protok se može lako mijenjati. Stacionarni dio generatora naziva se stator.

Ovisno o načinu rada stroja tijekom rotacije osovine, izmedu statora i rotor se prate sljedeći postupci:

1. Generatoru nije priključen nikakav teret. U slučaju takvog neaktivnog rada, armatura rotira, EMF je induciran u njemu, ali nema struje u namotima jer krug nije zatvoren.
2. DC generator, dijagram uređaja koji je povezan s krugom, radi u načinu opterećenja. U ovom slučaju, struja teče u armaturom i pojavljuje se nova komponenta - magnetski tok stvoren armaturom (odgovor armature). Taj se tok kreće u takvom smjeru da suprotstavlja glavne linije sile koje stvara elektromagnet. Kao rezultat toga, pravi EMF će biti niži, tj. Smanjenje snage generatora. Što je više opterećenja generatora, to se više energije troši za prevladavanje reakcije armature kad se osovina okreće.

Da bi se razina magnetskog toka armature unijela u krug rotora, tzv. Kompenzacijska namota, u kojem nastaje magnetsko protjecanje, slabi reakciju armature.

Vrste generatora koji proizvode konstantnu električnu energiju

Načelo rada i raspored generatora DC razlikuju se u izvedbi uzbudnog kruga. Oni su:

• Magnetoelektrični. Koriste stalni magneti za stvaranje magnetskog toka. Takvi strojevi, obično niske snage, imaju visoku učinkovitost jer nema nikakvih gubitaka u namotima polja. Nedostatak sredstava u složenosti regulacije.
• Generatori s nezavisnim uzbudnim krugom. To su uređaji kojima se namatanje elektromagneta napaja iz vanjskih izvora napajanja: baterije ili generatora.
• Samouvjereni DC generatori. Takvi uređaji napajaju elektromagnete iz vlastitih sidara. Glavni uvjet za samoizravljanje je preostali magnetski tok. Dizajn, načelo rada generatora i shema njihove aktivacije su složeni, shuntni i serijski.

Načelo rada i naprava generatora elektromotora

Princip reverzibilnosti električnih strojeva sugerira da se bilo koji električni motor može pretvoriti u generator i obrnuto. Uostalom, oba uređaja koriste EMF indukciju, kao temelj njihovog rada. Samo u motoru je električna struja koja se primjenjuje na rotor, koji, stvarajući magnetski tok, odbija od polova statorskog magneta, čineći rotacijski pokret.

Ako se osovina motora, međutim, rotira pri određenoj brzini, indukcijski namoti počinju biti inducirani u namotima armature i struja će teći. Ograničenje je samo u debljini žice za namatanje armature. Kad je žica tanka, tada neće biti moguće dobiti više snage od takvog generatora.

Gdje je DC izvor pronašao?

Unatoč činjenici da se trajnom električnom energijom može dobiti metodom ispravljanja izmjenične struje, generator istosmjernog napona se naširoko koristi. Načelo rada, shema takvog stroja neophodna je u metalurškim postrojenjima, u moćnim elektroliznim postrojenjima tvornica. U transportnoj industriji, jedinice rade u električnim lokomotivama, brodskim brodovima. Istosmjerni izvori napajanja također su prikladni za napajanje uzbudnih namota izmjeničnih strujnih generatora u elektranama. Za potrebe kućanstva razvijaju se strojevi s napajanjem. Mogu se vidjeti na biciklima, gdje se hrane prednja svjetla.

zaključak

Trenutni generatori konstantne polarizacije su dobri u tome što mogu proizvesti električnu energiju pri različitim brzinama okretanja osovine. Ne trebaju izdržati jasnu frekvenciju, kao npr. U alternatorima, gdje bi trebalo biti na 50 Hz. Takvi strojevi vrlo su pogodni za korištenje kao alternativni izvori struje, na primjer u vjetroagregatima.