Shema, značilnosti, načelo delovanja in naprava generatorja enosmernega toka

V času elektrifikacije se je začelo ne tako dolgo nazaj in je nekaj sto let popolnoma spremenilo naš način življenja. Oglejte si povsod, povsod, kjer le pade oči, zagotovo boste videli nekakšno električno napravo. Ljudje se tako uporabljajo za različne stroje, ki opravljajo skoraj vse delo zanje, da se pojavlja iluzija, kot da bi bila vedno takšna. Ampak naj gremo čez tančico, pri čemer skrivamo od nas proces vitalne dejavnosti električnih prijateljev. Analiziramo načelo delovanja in napravo generatorja enosmernega toka.

Malo zgodovine

Električna energija so opazili stari Grki. Ugotovljeno je bilo, da je oranžna, da privlači različne delce zase. Ljudje so menili, da je to magnetizem, ki je del smole. Kasneje pa so opazili, da lahko drugi materiali pridobijo magnetizem. Na primer, tudi steklo pri drgnjenju je začelo pritegniti majhne svetlobne elemente: delce papirja, dlake in prah. Torej je postalo jasno, da magnetni učinek nastopi po določenem zakonu.

Pozneje, v XVIII stoletju, je bil ustvarjen prototip sodobnega kondenzator, z imenom izumitelja "LEYDEN jar" krstili. Ta enostaven mehanizem lahko akumulira naboj, ki je bil v času šteje neke tekočine, nasičen s trdno telo in lahko prenašajo iz ene na drugo, na presenetljivo hitrostjo - za nekaj kilometrov v delčku sekunde.

Ko so odkrili atom in njegovo sestavljeno jedro in elektron, je vse na mestu. Ljudje so spoznali, da gre za elektrone, ki so nastale zaradi takih nepojasnjenih pojavov kot električnih izpustov. Ampak medtem ko so bile le statične dajatve. C Faradayjev poskus in Oersted izvira iz elektrike, ki jo poznamo zdaj. Izumili so postavitev DC-generatorja, naprava in načelo delovanja pa temeljijo na pojavu elektromotorne sile EMF.

Moč gibanja elektrike

Ker voda reke sproži privlačnost zemlje, tako zaračunani delci v prevodniku povzročijo, da se EMF premakne. Ta sila je tesno povezana z magnetni pojav, in sicer se pojavi takoj, ko se spremeni pretok, ki ga ustvari magnet. Emf lahko deluje samo v snov, kjer so vedno na voljo stroški. To lastnost imajo kovinske in solne raztopine.

Emf je večji, hitreje se spremeni intenzivnost magnetnih valov. Kot veste, ima magnet vedno dva pola. V skladu s smerjo, v kateri se pretok spreminja glede na prevodnik, tok v prevodniku teče v eni ali drugi smeri. Pozitivni in negativni naboji sami ustvarijo energetsko polje med nami, ki ga imenujemo napetost, večja je, močnejša je skupna električna nabora istega pola.

Kaj je električni generator?

Dizajn ali stroj, ki je sposoben pretvoriti katero koli mehansko silo v električno energijo, se imenuje generator električne energije. Načelo delovanja in naprava generatorja enosmernega toka sta povezana z magnetizmom. Če vzamemo trajni magnet in prečkamo polje njegovega napetostnega vodnika, potem pa v slednjem sili, ki sili delce, ki se napolnijo, v eno smer - se pojavi tok. Enako se bo zgodilo s fiksnim prevodnikom in gibljivim magnetom.

Eksperimentalno so znanstveniki ugotovili, da je vrednost toka večja, večja:

• Velikost magnetnega toka med polovi magneta.
• Hitrost presečišča napetosti.
• Dolžina žice, ki nosi tok.

Če premikate vodnik vzporedno s potekom toka, potem v njej ni indukcije. To je pripeljalo do zakona desne roke, ki pomaga razumeti, v kateri smeri se premika trenutni. Ko je lokacija na desnem delu telesa z roko, tako da je vključeval intenzivno magnetne silnice in velik prst je bil ukrivljen in poudaril, da, kjer je gibanje vodnika, bodo preostali štirje prsti kažejo trenutne poti. V magnetu je vektor gibanja polja usmerjen s severa na jug.

Shema delovanja elementarnega generatorja

Načelo delovanja in naprava generatorja enosmernega toka iz preprostega tipa so: okvir je izdelan iz materiala, ki nosi tok, nameščen na osi in se vrti med poli magneta. Vsak prosti konec okvirja je povezan s svojim kontaktom, ki je podoben okrogli plošči. Skupaj stiki sestavljajo krog, raztrgan v dveh točkah (zbiralec). Ti polkrožni kontakti so premično povezani z vzmetnimi prevodnimi krtačami. Odpravijo tok.

V vesolju je okvir glede na kontakte usmerjen tako, da se, ko se vsaka polovica odsekov največjega magnetnega pretoka med seboj prečka, so ščetke pri kontaktih zaprta. Ko elementi okvirja gredo skozi fazo gibanja vzdolž linij - kontakti krtače so odprti za zbiralnik.

Če priključite osciloskopa, je razvidno, da je generator naprava DC in delovanje tako, da oddaja izmenjujoče pol-valov, ki se nahajajo na eni strani koordinate in spreminja svojo vrednost od nič do najvišje in nazaj na nič. Njihova ponovitev je odvisna od hitrosti vrtenja okvirja. To pomeni, da je tok v takem sistemu se giblje v eni smeri (stalnica), vendar ima pulzirajočo tipa.

Načelo delovanja in napravo generatorja enosmernega toka

Pravi stalni generator toka je bolj zapleten, čeprav se načelo njegovega delovanja ne razlikuje od zgoraj opisanega. Namesto enojnega okvirja in par polkrožnih kontaktov ima več okvirov in kolektorske kontakte. To, prvič, poveča moč takega stroja, in drugič, gladi valovanje toka, saj vsak okvir ustvari lasten pol-val, ki ob nastavitvi drug drugemu oblikuje celoten tok. Takšen sistem vrtenja se imenuje armatura ali rotor.

Prav tako je spremenjen magnet generatorja. Njegovo vlogo igra elektromagnet, sestavljen iz navitja in jedra. Z uporabo elektromagnetov lahko ustvarite velik magnetni tok, ki je izven moči običajnega trajnega. Poleg tega se lahko pretok enostavno spremeni. Stacionarni del generatorja se imenuje stator.

Odvisno od načina delovanja stroja med vrtenjem gredi med statorjem in rotorjem opazimo naslednje procese:

1. Na generator ni priključen noben tovor. V primeru takega dela v prostem teku se armatura vrti, v njej se inducira EMF, toda v navitju ni toka, saj vezje ni zaprto.
2. DC generator, diagram naprave ki je priključen na vezje, deluje v načinu obremenitve. V tem primeru se pojavijo tekoči tokovi v armaturi in nova komponenta - magnetni tok, ki ga tvori armatura (odziv armature). Ta tok se premika v taki smeri, da preprečuje glavne smeri sile, ki jih ustvari elektromagnet. Posledično bo realni EMF nižji, to pomeni, da se moč generatorja zmanjša. In več je obremenitev generatorja, več energije se porabi za premagovanje reakcije armatur, ko se gred vrti.

Da bi izmerili magnetni tok armature, so v rotorski tokokrog uvedeni tako imenovani kompenzacijski navoji, v katerih se tvori magnetni tok, kar oslabi odziv armature.

Vrste generatorjev, ki proizvajajo stalno električno energijo

Načelo delovanja in razporeditev generatorjev DC se razlikujeta pri izvedbi vzbujevalnega krogotoka. So:

• Magnetoelektrični. Uporabljajo permanentne magnete za ustvarjanje magnetnega pretoka. Takšni stroji, ponavadi z nizko močjo, imajo visoko učinkovitost, saj v polju ni nobene izgube. Pomanjkanje naprav v zapletenosti ureditve.
• Generatorji z neodvisnim krogom vzbujanja. To so naprave, katerih navitje elektromagnetov so napajane iz zunanjih virov energije: akumulatorja ali generatorja.
• Self-vzbujeni DC generatorji. Takšne naprave hranijo elektromagnete iz svojih sider. Glavni pogoj za samosvitost je preostali magnetni tok. Načrtovanje, načelo delovanja generatorjev in shema njihovega aktiviranja sta sestavljeni, preklopni in serijski.

Načelo delovanja in napravo generatorja iz električnega motorja

Načelo reverzibilnosti električnih strojev kaže, da je mogoče vsak električni motor pretvoriti v generator in obratno. Navsezadnje obe napravi uporabljata indukcijo EMF kot osnovo za njihovo delo. Samo v motorju je električni tok, ki se nanese na rotor, kar povzroča magnetni tok, odbija od pola statorskega magneta in vrti.

Če pa se motorna gred vrti z določeno hitrostjo, se indukcijske navitja začnejo v navitjih armature in tok teče. Omejitev je le v debelini navojne žice armature. Ko je žica tanka, takega generatorja ne bo več mogoče dobiti.

Kje je vir DC uporabil?

Kljub temu, da lahko stalno električno energijo dobimo z metodo odpravljanja izmeničnega toka, se DC generator pogosto uporablja. Načelo delovanja, shema takega stroja je nepogrešljiva v metalurških obratih, v močnih elektroliznih tovarnah. V prometni industriji enote delujejo na električnih lokomotivah, na ladjah. Viri za enosmerni tok so primerni tudi za napajanje navitij vzbujalnikov generatorjev izmeničnega toka na elektrarnah. Za gospodinjske namene so bili razviti dinamično-tokovni stroji. Lahko jih vidite na kolesih, kjer napajajo žaromete.

Zaključek

Trenutni generatorji stalne polarnosti so dobri, saj lahko proizvedejo električno energijo pri različnih hitrostih vrtenja gredi. Ni jim treba prenesti čiste frekvence, kot na primer pri alternatorjih, kjer bi moral biti pri 50 Hz. Takšni stroji so zelo primerni za uporabo kot alternativni viri električne energije, na primer vetrnih turbin.