Alternator: l-apparat, il-prinċipju ta 'tħaddim, l-iskop ta'

kurrent elettriku huwa t-tip ewlieni ta 'enerġija biex iwettaq xogħol utli fl-isferi kollha tal-ħajja umana. Fih iniżżel fil mozzjoni mekkaniżmi varji, jagħti dawl, qlub l-dar u animates lott kollu ta 'mezzi li jipprovdu eżistenza komdu tagħna fuq il-pjaneta. Tabilħaqq, dan it-tip ta 'enerġija huwa universali. Minnha inti tista tikseb dak kollu li għandek trid, u anki kbir qerda jekk użata ħażin.

Iżda kien hemm żmien meta l-effetti elettriċi huma wkoll preżenti fin-natura, iżda ma jgħinu persuna. Dak li nbidlet minn dakinhar? Nies bdew jistudjaw fenomeni fiżiċi u ma toħroġ bi magni interessanti - transformers, li, b'mod ġenerali, u għamel qabża rivoluzzjonarju quddiem fl-ċiviltà tagħna, li jippermetti persuna waħda li tirċievi l-enerġija mill-ieħor.

Sabiex in-nies tgħallmu biex jipproduċu elettriku minn ftit kalamiti metall konvenzjonali u moviment mekkaniku - li kollox. ġeneraturi ġew mibnija, kapaċi jwasslu flussi ta 'enerġija enormi ta' enerġija, megawatt ikkalkolati. Iżda huwa interessanti li l-prinċipju ta 'operazzjoni ta' dawn il-magni ma jkunx hekk diffiċli, u jista 'jkun jinftiehem saħansitra għall teenager. X'inhu ġeneratur enerġija? Ejja nippruvaw biex issolvi din il-kwistjoni.

L-effett ta 'induzzjoni elettromanjetiċi

Il-bażi tad-dehra ta 'kurrent elettriku fil-konduttur hija l-forza elettromotiva - EMF. Huwa kapaċi li jagħmlu li jċaqalqu l-partiċelli ċċarġjati, li ħafna fi kwalunkwe metall. Din is-setgħa jidher biss jekk il-konduttur iħoss il-bidla fl-intensità kamp manjetiku. L-effett nnifisha huwa msejjaħ induzzjoni elettromanjetiċi. EMF huwa akbar, l-akbar ir-rata ta 'bidla ta' mewġ fluss manjetiċi. Jiġifieri, huwa jiġifieri possibbli qrib il- permanenti kalamita biex jimxu l-konduttur, jew fiss wajer influwenza qasam tan-electromagnet, tibdil tagħha enerġija, l-effett jiġifieri l-istess - il-kurrent elettriku se jidher fil-Windows Explorer.

Dwar din il-kwistjoni, xjentisti Oersted u Faraday ħadem fl-ewwel nofs tas-seklu XIX. Fetħu wkoll fenomenu fiżiku. Sussegwentement, fuq il-bażi ta 'induzzjoni elettromanjetiċi kienu stabbiliti ġeneraturi kurrenti u muturi. Interessanti, dawn il-magni jistgħu faċilment jiġu kkonvertiti xulxin.

Kif jagħmlu l-ġeneraturi AC u DC

Huwa mifhum li l-ġeneratur kurrent elettriku - magna elettromekkanika li tipproduċi l-kurrent. Imma fil-fatt huwa konvertitur enerġija: riħ, ilma, sħana, xejn fil-FME, li diġà tipproduċi kurrent fil-konduttur. L-apparat ta 'kull ġeneratur fundamentalment differenti minn ċirku konduttiv magħluq, li tiġi assenjata b'rotazzjoni bejn il-poli ta' kalamita, kif fl-ewwel xjenzjati esperimenti. Ammont biss ferm akbar ta 'fluss manjetiku iġġenerat minn elettriċi b'kalamita permanenti qawwija jew aktar spiss. Magħluq linja jistenna bħal multi-dawran kolja, li min-lum ġeneratur jiġifieri mhux wieħed iżda mill-inqas tlieta. Dan kollu qed isir sabiex jiksbu kemm jista 'EMF jista' jkun.

alternator elettriku standard (jew DC) tinkludi:

• Djar. Hija taqdi l-funzjoni tal-qafas li fih il-stator huwa mehmuż mal-poli ta 'electromagnet. Huwa mgħammar b ' bearings kontra l-frizzjoni tax-xaft rotor. Hija magħmula minn metall, huwa wkoll tipproteġi l-magna kollu mili ġewwa.
• poli manjetiċi stator. Hija qasam fiss istralċ fluss manjetiku. Huwa magħmul mill-azzar ferromanjetiku.
• Skrun jew Armature. Din il-parti mobbli tal-ġeneratur, ix-xaft li b'rotazzjoni ssuq il-forza estranji. Fil-qalba ta 'l-Armature għandha awto-eċċitazzjoni istralċ, u fejn kurrent elettriku huwa ffurmat.
• Qlib node. Dan il-membru strutturali iservi għal twassal elettriċi mill-xaft rotor jiċċaqilqu. Dan jinkludi ċrieki konduttivi li huma movably konnessi mal-kuntatti tal-grafita ġbir kurrenti.

ħolqien DC

Il-ġeneratur tipproduċi spazju kurrent dirett ċirkwit konduttiv hi mdawwra fil-saturazzjoni manjetiċi. Barra minn hekk, għal ċertu torque ta 'kull nofs linja hija qrib -pole partikolari. Il-ħlas fil-konduttur għall-nofs dawran tkun miexja fl-istess direzzjoni.

Biex tikseb it-tneħħija ta 'partiċelli magħmula mill-mekkaniżmu ta' tneħħija ta 'l-enerġija. Karatteristika tagħha huwa li kull nofs tas-istralċ (qafas) huwa konness mal-ċirku konduttiv. Semirings bejniethom ma jingħalqu u jissakkru għall-materjal dielettriku. Matul il-perjodu, meta parti waħda tal-istralċ jibda jgħaddi nofs ċirku arblu partikolari jagħlaq il-gruppi ta 'kuntatt pinzell ċirkwit elettriku. Jirriżulta, għal kull terminal jasal biss tip wieħed ta 'potenzjal.

Korrett li jsejħu l-enerġija mhix kostanti, u impulsi, bl-istess polarità. Pulsazzjoni minħabba l-fatt li l-fluss manjetiku fuq il-konduttur matul rotazzjoni jipprovdi effett kemm massimu u minimu. Biex tallinja l-pulsazzjoni, l-użu tidwiriet multipli fuq l-iskrun u capacitors qawwija fuq iċ-ċirkwit input. Biex jitnaqqas id-distakk telf fluss manjetiku bejn il Armature u stator jagħmlu minimu.

alternator iskema

Meta l-parti li tiċċaqlaq iseħħ ġenerazzjoni dawran attwali fil-qafas kondutturi wkoll indotta forza elettromotiva bħala ġeneratur DC. Iżda karatteristika żgħira - l-apparat alternator node kollettur għandha aktar. Fiha, kull wieħed bil-produzzjoni tagħha konnessi mal-ċirku konduttiv.

Il-prinċipju ta 'operazzjoni ta' l-alternator kif ġej: meta l-nofs istralċ tgħaddi qrib arblu wieħed (l-ieħor, rispettivament, ħdejn l-arblu oppost), iċ-ċirkwit iċaqlaq il-kurrent f'direzzjoni waħda, mill-minimu li l-ogħla fl-importanza u għal darb'oħra għal żero. Ladarba istralċ jibdel il-pożizzjoni tagħhom relattiv mal-arblu, l-kurrent jibda moviment fid-direzzjoni opposta bl-istess regolarità.

Fl-istess ħin dwar il-kontribut taċ-ċirkwit jinkiseb mewġa bħala mewġa sinusojdali bi frekwenza ta 'nofs wavelengths, li jikkorrispondi għall-perjodu ta' rotazzjoni tax-xaft rotor. Biex tikseb sinjal ta 'output stabbli, fejn il-frekwenza alternator hija kostanti, il-parti mekkanika tat-perjodu tar-rotazzjoni għandha tkun kostanti.

ġeneraturi manjetiċi tip tal-gass

Kostruzzjonijiet ġeneraturi kurrenti, fejn minflok il-qafas tal-metall huwa użat bħala trasportatur ħlas konduttiv plażma, likwidu jew gass huma magħrufa bħala ġeneraturi MHD. sustanza pressjoni chased fil saħħa tal-kamp manjetiku. Taħt l-influwenza ta 'l-istess induzzjoni FME ikkargati b'mod jiksbu mozzjoni direzzjonali, ħolqien ta' kurrent elettriku. L-ammont ta 'kurrent huwa direttament proporzjonali għar-rata ta' passaġġ ġewwa l-fluss manjetiku, kif ukoll is-setgħa tiegħu.

ġeneraturi MHD huma soluzzjoni kostruttiva sempliċi - m'hemm l-ebda rotazzjoni tal-mekkaniżmu rotor. Dawn provvisti ta 'enerġija huma kapaċi jwasslu output ta' qawwa għolja fil-perjodu qasir ta 'żmien. Dawn huma użati bħala apparati backup u kondizzjonijiet ta 'emerġenza, sitwazzjonijiet ta' emerġenza. Koeffiċjent ta 'prestazzjoni determinazzjoni (COP) tal-magna huwa ogħla minn għandu alternator elettrika.

Ġeneratur Synchronous AC

Hemm xi tipi ta 'alternaturi:

• Magni sinkroniċi.
• Magni mhux sinkroniku.

alternator sinkroniku għandu relazzjoni fiżika stretta bejn il-moviment rotazzjonali tar-rotor u l-frekwenza tal-elettriku ġġenerat. F'sistemi bħal dawn, ir-rotor - solenojd immuntati minn qalba, arblu u l-coils eċċitanti. Reċenti mħaddem minn sors DC permezz xkupilji u kuntatti ring. Il stator hu wajer bil-koljatura tkun interkonnessa fuq il-prinċipju ta 'stilla b'punt komuni - żero. Huma għandhom indotti EMF u l-kurrent huwa ġġenerat.

Ix-xaft rotor huwa mmexxi mill-enerġija esterna, ġeneralment turbini movimenti li frekwenza kostanti u sinkronizzat. ċirkwit elettriku titqabbad għal tali ġeneratur huwa ċirkwit tliet fażijiet, il-frekwenza tal-kurrent fil-linja unika li hija fażi jixxaqleb bi 120 gradi relattivi għal-linji l-oħra. Biex tikseb sinusojdali korretta, id-direzzjoni ta 'fluss manjetiku fil-vojt bejn il-stator u l-porzjon rotor huwa aġġustat disinn tal-aħħar.

Il-eċċitazzjoni ta 'l-alternator implimentata b'żewġ metodi:

1. Kuntatt.
2. Kuntatt.

Fiċ-ċirkwit tal-eċitazzjoni kuntatt tal-electromagnet istralċ huwa mitmugħ permezz tal-poter pinzell koppja minn ġeneratur ieħor. Dan ġeneratur jistgħu jiġu kkombinati mal-xaft prinċipali. Huwa normalment ikollu qawwa inqas, iżda biżżejjed biex joħolqu kamp manjetiku qawwija.

prinċipju prossimità jipprovdi li xaft alternatur għandu addizzjonali tliet fażijiet istralċ, f'liema matul rotazzjoni indotta forza elettromotiva huwa ġġenerat u elettriku. Huwa permezz taċ-ċirkwit rettifika hija fornita lill-kojl eċitazzjoni rotor. Kostruttiv f'tali sistema m'għandha l-ebda kuntatti li jiċċaqalqu, li tissimplifika s-sistema, li jagħmilha aktar affidabbli.

ġeneratur asinkronu

Hemm alternator mhux sinkroniku. Il-mezz differenti minn sinkroniku tagħha. M'hemm l-ebda EMF preċiża skond il-frekwenza li biha l-xaft rotor idur. Hemm tali ħaġa bħala "slip S», li jikkaratterizza dan differenza influwenzi. slip valur jiġifieri determinat mill kalkolu, sabiex ikun jiġifieri żbaljat li jaħsbu li jkunu xejn mudelli fil-proċess tal-elettromekkanika induzzjoni bil-mutur.

Jekk il-ġeneratur qed taħdem vojta, tagħbija, l-kurrent li jirriżultaw fil-koljaturi se jiġġenera fluss manjetiku, li jipprevjeni l-rotazzjoni tar-rotor bi frekwenza predeterminat. Dan jifforma slide, li, naturalment, jaffettwa l-produzzjoni ta 'EMF.

Moderna AC mezz ġeneratur induzzjoni għandha xi parti li tiċċaqlaq fi tliet eżekuzzjonijiet differenti:

1. rotor vojta.
2. rotor squirrel-gaġġa.
3. rotor fażi.

Tali magni tista 'tkun awto indipendenti u eċċitament. L-ewwel skema hija implimentata bl-inklużjoni ta 'capacitors istralċ u konvertituri semikondutturi. Eċitament ta 'tip indipendenti toħloq sors addizzjonali ta' enerġija AC.

ġeneraturi tal-ċirkwit

Kollha qawwa għoli ta 'enerġija linji ta' enerġija prodotta ta 'tliet fażijiet kurrent elettriku. Huma fihom it-tliet koljaturi, li jiffurmaw kurrenti li jalternaw jiġu trasferiti minn xulxin mill fażi perjodu 03/01. Jekk nikkunsidraw kull individwu istralċ tal-provvista ta 'enerġija, aħna nikseb single-fażi alternanti attwali li jirriżultaw fil-linja. It-tensjoni fil-għexieren ta 'eluf ta' volt tista 'tipproduċi ġeneratur. 220 Il- konsumatur jirċievi transformer distribuzzjoni.

Kull mezz istralċ alternator għandha standard, iżda l-konnessjoni mat-tagħbija hija ta 'żewġ tipi:

• istilla;
• trijanglu.

Il-prinċipju operattiv ta 'l-ġeneratur AC inklużi stilla jinvolvi ġbir flimkien wajers kollha (żero) sa wieħed, li jestendi mill-tagħbija lura lill-ġeneratur. Dan huwa dovut għall-fatt li s-sinjal (kurrent elettriku) hija trasmessa primarjament permezz tal-wajer joħorġu coil (linja), li tissejjaħ fażi. Fil-prattika, huwa konvenjenti ħafna, inti m'għandekx bżonn biex jiġbdu tliet wajers addizzjonali li jikkonnettja l-konsumatur. Il-vultaġġ bejn il-kondutturi linja u l-linja u wajer newtrali huma differenti.

Jikkombinaw koljaturi ġeneratur trijangolu huma qosra ma 'xulxin fis-serje fi ċirkwit wieħed. Mill-punti ta 'konnessjoni tagħhom mal-linja output tal-konsumatur. Allura ma bżonn wajer newtrali, u l-vultaġġ fuq kull linja se jkun l-istess irrispettivament mill-piż.

Il-vantaġġ ta 'fażi unika ta' tliet fażijiet AC qabel ma jkun tmewwiġ iżgħar meta iċċattjar. Dan għandu effett pożittiv fuq il-mezzi ta 'provvista, speċjalment muturi DC. Ukoll, bi tliet fażijiet attwali tipproduċi fluss manjetiku li jdur, li huwa kapaċi li jsuq muturi induzzjoni qawwija.

Fejn ġeneraturi applikabbli AC u DC

alternaturi DC b'mod sinifikanti iżgħar fid-daqs u l-piż mill-magna AC. Bil-kunċett tad-disinn aktar kumplessi mill-aħħar, xorta huma użati f'ħafna industriji.

prinċipali ta 'distribuzzjoni huma rċevew bħala drives ta' veloċità għolja f'magni fejn ikun meħtieġ kontroll tal-veloċità, per eżempju, mekkaniżmu metall, l-xaft lift, rolling mills. Fit-trasport dawn il-ġeneraturi huma installati lokomotivi, diversi qrati. A lott ta 'mudelli ta' ġeneraturi tar-riħ huma miġbura fuq il-bażi ta 'sors ta' vultaġġ DC.

ġeneraturi DC huma użati fl-iwweldjar 'għan speċjali, għal eċitament tal-ġeneraturi tat-tip sinkroniku-koljaturi bħala l-amplifikaturi DC, għall-provvista installazzjonijiet electroplating u elettroliżi.

Ħatra alternator - biex jiġġeneraw l-elettriku fuq skala kummerċjali. Dan it-tip ta 'enerġija tat umanità Nikola Tesla. Għaliex jinbidlu l-polarità tal-kurrent, aktar milli kostanti hija użata ħafna? Dan huwa dovut għall-fatt li t-trasferiment ta 'vultaġġ DC huma telf kbir fil-wajers. L-aktar il-wajer, l-ogħla telf. vultaġġ AC jistgħu jiġu trasportati fuq distanzi twal bi spejjeż ħafna aktar baxxi. U inti tista 'faċilment tikkonverti vultaġġ li jalterna (tnaqqis u t-tqajjim ta' dan), li żviluppa ġeneratur 220 V.

konklużjoni

Man ma jifhmu bis-sħiħ in-natura ta 'manjetiżmu dak tinxtered kollox. U l-enerġija elettrika - hija biss parti żgħira mill-sigrieti miftuħa ta 'l-univers. Il-magni li aħna sejħa ġeneraturi tal-enerġija, fil-fatt sempliċi ħafna, iżda l-fatt li dawn jistgħu tagħtina, biss inkredibbli. Madankollu l-miraklu reali mhijiex fit-teknoloġija, iżda fil-moħħ tal-bniedem, li huwa kapaċi li jippenetraw fis-ġibjun ineżawribbli ta 'ideat jitferra fl-ispazju!