Dynamo de inrichting, het werkingsprincipe, ter

De elektrische stroom is de belangrijkste vorm van energie en de nuttige werkzaamheden uit te voeren op alle terreinen van het menselijk leven. Hij zet in beweging verschillende mechanismen, geeft licht, verwarmt het huis en animeert een heleboel apparaten die onze comfortabele bestaan te voorzien op de planeet. Inderdaad, dit soort energie is universeel. Daaruit kun je alles wat je wilt, en zelfs een grote breuk krijgen bij onoordeelkundig gebruik.

Maar er was een tijd dat de elektrische effecten zijn ook aanwezig in de natuur, maar helpt niet een persoon. Wat is er veranderd sinds die tijd? Mensen begonnen de fysische verschijnselen te bestuderen en zijn gekomen met interessante machines - transformatoren, die in het algemeen, en een revolutionaire sprong voorwaarts in onze beschaving gemaakt, waardoor een persoon om de energie te ontvangen van de ander.

Dus mensen geleerd om elektriciteit te produceren uit een conventionele metalen magneten en mechanische beweging - dat is alles. generatoren zijn gebouwd, staat het leveren van enorme kracht energiestromen, berekende megawatt. Maar het is interessant dat het principe van de werking van deze machines is niet zo moeilijk, en het kan heel goed begrijpelijk zijn zelfs voor een tiener. Wat is een stroomgenerator? Laten we proberen om te sorteren op deze kwestie.

Het effect van elektromagnetische inductie

De basis van het uiterlijk van een elektrische stroom in een geleider is de elektromotorische kracht - emf. Het kan leveren aan de geladen deeltjes, die veel in metalen verplaatsen. Dit vermogen wordt alleen weergegeven als de geleider voelt de verandering in het magnetische veldintensiteit. Het effect zelf heet elektromagnetische inductie. EMF groter, hoe groter de veranderingssnelheid van magnetische flux golven. Dat wil zeggen, het is mogelijk bij de permanente magneet aan de geleider, of een vaste draad invloed veld van de elektromagneet beweegt, veranderen de kracht, het effect is hetzelfde - de elektrische stroom verschijnt in Windows Explorer.

Op dit punt, wetenschappers Oersted en Faraday werkte in de eerste helft van de negentiende eeuw. Ze openden ook een fysisch verschijnsel. Vervolgens werd op basis van elektromagnetische inductie werden stroomgeneratoren en motoren stellen. Interessant is dat deze machines eenvoudig in elkaar omgezet.

Hoe de generatoren AC en DC

Het is duidelijk dat de elektrische stroomgenerator - een elektromechanische machine die de stroom veroorzaakt. Maar in feite is het een energie-omzetter: wind, water, warmte, iets in de EMF, die al produceert een stroom in de geleider. De inrichting van elke generator fundamenteel niet anders dan een gesloten geleidende lus, die roteert tussen de polen van een magneet, zoals in de eerste experimenten wetenschappers. Pas veel grotere hoeveelheid van de magnetische flux gegenereerd door een krachtige permanente magneet elektrische of vaker. Gesloten lus ziet eruit als een multi-turn spoel, die in de huidige generator is niet één, maar ten minste drie. Dit alles wordt gedaan om zoveel mogelijk EMF krijgen.

Standaard elektrische wisselstroomgenerator (of DC) omvat:

• Housing. Het voert de functie van het gestel waarin de stator naar de polen van de elektromagneet is bevestigd. Het is uitgerust met wentellagers van de rotoras. Het is gemaakt van metaal, het beschermt ook de gehele inwendige vulmachine.
• Stator magnetische polen. Het vaste veldwikkeling magnetische flux. Het is gemaakt van ferromagnetisch staal.
• Rotor of anker. Het beweegbare deel van de generator, waarvan de as draaiend aandrijft de externe kracht. De kern van het anker heeft een zelf-bekrachtigingswikkeling en waarbij een elektrische stroom wordt gevormd.
• Schakelknooppunt. Dit bouwelement dient voor elektrische leidingen van de bewegende rotoras. Het omvat geleidende ringen die beweegbaar verbonden zijn met het grafiet stroomverzamelende contacten.

Het creëren van DC

De generator levert een gelijkstroom geleidende schakeling ruimte wordt geroteerd in de magnetische verzadiging. Bovendien, voor een bepaald koppel van elke halve lus bij een bepaalde polige. De lading in de geleider voor de halve slag beweegt in dezelfde richting.

Om het verwijderen van deeltjes, gemaakt van energie verwijdering mechanisme te krijgen. Het kenmerk is dat elke helft van de wikkeling (frame) is verbonden met de geleidende halve cirkel. Semirings onderling niet gesloten en bevestigd aan het diëlektrische materiaal. Gedurende de periode, wanneer een deel van de wikkeling begint langs een bepaalde pool halve ring sluit de stroomkring borstelcontact groepen. Het blijkt, voor elke terminal komt slechts één type potentieel.

Opgesteld naar energie bellen niet constant en pulserende met dezelfde polariteit. Pulsatie vanwege het feit dat de magnetische flux over de geleider tijdens rotatie verschaft zowel maximum en minimum effect. De pulsatie te lijnen, gebruik van meerdere wikkelingen op de rotor en krachtige condensatoren op het ingangscircuit. Het verminderen van de magnetische flux verlies spleet tussen het anker en stator te minimaal.

Scheme alternator

Wanneer het beweegbare gedeelte optreedt opwekken apparaatstroom rotatie in geleiders gestel tevens geïnduceerde elektromotorische kracht als gelijkstroomgenerator. Maar een kleine feature - de alternator collector knooppunt apparaat heeft nog veel meer. Daarin, elk met een uitgang aangesloten op de geleidende ring.

Het werkingsprincipe van de wisselstroomgenerator is als volgt: wanneer de helft van de wikkeling passeert nabij één pool (elkaar respectievelijk nabij de tegenpool), het circuit beweegt de stroom in één richting vanaf de laagste tot de hoogste waarde en terug naar nul. Zodra wikkeling veranderen hun stand ten opzichte van de paal, de huidige begint zijn beweging in de tegengestelde richting met dezelfde regelmaat.

Wanneer deze schakeling wordt verkregen aan de ingang golfvorm een sinusgolf met een frequentie halve golven overeenkomt met de rotatieperiode van de rotoras. Een stabiel uitgangssignaal te verkrijgen, waarbij de wisselstroomgenerator constant is, het mechanische deel van de rotatieperiode moet constant zijn.

Magnetische generatoren type gas

Constructies stroomgeneratoren, waar in plaats van het metalen frame wordt gebruikt als een ladingsdrager geleidend plasma, vloeistof of gas zijn bekend als MHD generator. druk stof achtervolgd magnetische veldsterkte. Onder invloed van dezelfde EMF inductie geladen deeltjes krijgen directionele beweging, waardoor een elektrische stroom. De hoeveelheid stroom is direct evenredig met de snelheid van passage door de magnetische flux, en zijn kracht.

MHD generatoren een eenvoudige constructieve oplossing - er geen rotatie van de rotor mechanisme. Deze voedingen kunnen leveren hoog vermogen in een korte tijd. Ze worden gebruikt als back-up-apparaten en in noodsituaties, noodsituaties. Coëfficiënt bepalen prestatie (COP) van de machine groter is dan een elektrische alternator.

Generator synchroon AC

Er zijn een aantal soorten van dynamo:

• synchrone machines.
• asynchrone machines.

Synchrone wisselstroomgenerator een strikte fysieke relatie tussen de rotatiebeweging van de rotor en de frequentie van de opgewekte elektriciteit. In dergelijke systemen is de rotor - een elektromagneet samengesteld uit kern pool en de exciterende spoelen. Recente gevoed door een DC-bron via borstels en ring contacten. De stator is spoeldraad is verbonden aan het principe van een ster met een gemeenschappelijk punt - nul. Ze hebben geïnduceerde EMF en de stroom wordt opgewekt.

De rotoras aangedreven bij bekrachtigde, turbines algemeen bewegingen waarvan de frequentie constant is en gesynchroniseerd. Elektrische schakeling verbindbaar met een dergelijke generator een driefasig circuit, de frequentie van de stroom in de enkele lijn die in fase verschoven over 120 graden ten opzichte van de andere lijnen. Om een correcte sinusgolf te verkrijgen, wordt de richting van de magnetische flux in de spleet tussen de stator en de rotor gedeelte aangepast ontwerp daarvan.

De bekrachtiging van de generator uitgevoerd door twee werkwijzen:

1. Contact.
2. Contactloze.

In de schakeling van de contacten bekrachtiging van de elektromagneet wikkeling wordt via borstel koppel kracht van een andere generator. Deze generator kan worden gecombineerd met de hoofdas. Hij heeft meestal minder vermogen, maar genoeg om een sterk magnetisch veld te creëren.

Nabijheidsprincipe bepaalt dat een alternator schacht een extra driefasenwikkeling, waarbij tijdens rotatie opgewekte elektromotorische kracht opgewekt en elektriciteit. Het is door de gelijkrichtschakeling wordt toegevoerd aan de rotor excitatiespoel. Constructief dergelijk systeem geen bewegende contacten, waarin het systeem vereenvoudigt, waardoor het betrouwbaarder.

asynchrone generator

Er is een asynchrone alternator. De inrichting verschilt van de synchrone. Er is geen nauwkeurige EMF afhankelijk van de frequentie waarmee de rotor roteert. Er is zoiets als een "slip S», dat dit verschil invloeden kenmerkt. slipwaarde wordt bepaald door, zodat het ten onrechte gemeend dat patronen in de werkwijze volgens de elektromechanische inductiemotor zou zijn.

Als de generator loopt leeg, belasting, zal de stroom in de wikkelingen een magnetische flux, die de rotatie van de rotor wordt gevormd met een vooraf bepaalde frequentie te genereren. Dit vormt een slede, die uiteraard invloed op de productie van EMF.

Moderne AC inductiegenerator inrichting een beweegbaar deel in drie verschillende uitvoeringen:

1. Holle rotor.
2. kooirotor.
3. Fase rotor.

Dergelijke machines kunnen zelf onafhankelijk en opwinding. De eerste regeling wordt uitgevoerd door het opnemen van wikkeling condensatoren en halfgeleider converters. Excitatie van een onafhankelijke het type zorgt voor een extra bron van wisselstroom.

generatoren van de schakeling

Alle high-power vermogen hoogspanningsleidingen produceren een driefasige elektrische stroom. Ze bevatten de drie wikkelingen, welke wisselstromen vormen verschoven van elkaar 1/3 periode fase. Als we kijken naar elke individuele wikkeling van de voeding, krijgen we eenfase wisselstroom stroomt in de lijn. De spanning in de tientallen duizenden volts kan een generator produceren. 220 De consument ontvangt een distributie transformator.

Elk dynamo wikkelinrichting standaard, maar de verbinding met de belasting van twee typen:

• ster;
• driehoek.

Het werkingsprincipe van de wisselstroomgenerator opgenomen ster omvat pooling alle kabels (nul) tot een, die zich vanaf de belasting terug naar de generator. Dit komt door het feit dat het signaal (elektrische stroom) voornamelijk wordt overgedragen via het uitgaande spoeldraad (line), welke fase wordt genoemd. In de praktijk is het erg handig, je hoeft niet om drie extra draden te trekken aan de consument aan te sluiten. De spanning tussen lijn- geleiders en lijn en neutrale draad verschillend.

Het combineren driehoek generator wikkelingen kort met elkaar in serie in een circuit. Uit de punten van hun verbinding met de uitgang lijn van de consument. Dan nulleider nodig, en de spanning op elke lijn, ongeacht de belasting gelijk zijn.

Het voordeel van eenfasige draaistroommotor voordat kleiner rimpeling wanneer afvlakking. Dit heeft een positief effect op de levering apparaten, met name DC-motoren. Ook draaistroom wekt een roterend magnetisch veld flux die in staat is de krachtige inductiemotoren drijven.

Indien van toepassing generatoren AC en DC

DC dynamo's aanzienlijk kleiner in omvang en gewicht dan de AC-machine. Met een meer complexe design concept dan de vorige, zijn ze nog steeds gebruikt in vele industrieën.

Hoofdverdeler kregen ze een snelle aandrijving in machines waar de snelheidsregeling is vereist, bijvoorbeeld metaal mechanisme de liftschacht, walserijen. In transport deze generatoren zijn geïnstalleerd in locomotieven, diverse rechtbanken. Veel modellen van windmolens worden verzameld op basis van een DC-spanningsbron.

Gelijkstroomgeneratoren worden gebruikt in speciale lassen, voor excitatie van de synchrone generators de wikkelingen als DC versterkers, electroplating en elektrolyse-installaties leveren.

Benoeming alternator - om elektriciteit te produceren op commerciële schaal. Dit soort energie heeft de mensheid Nikola Tesla gegeven. Waarom het veranderen van de polariteit van de stroom, in plaats van een constante wordt veel gebruikt? Dit komt door het feit dat de overdracht van gelijkspanning grote verliezen in de draden. Hoe langer de kabel, hoe groter het verlies. AC spanning kan over lange afstanden getransporteerd worden tegen veel lagere kosten. En u kunt eenvoudig converteren een wisselspanning (verlagen en verhogen van het), die een generator 220 V. heeft ontwikkeld

conclusie

Man niet volledig begrijpen van de aard van het magnetisme dat alles doordringt. En elektrische energie - is slechts een klein deel van de open geheimen van het universum. De machines die wij noemen energie generatoren, in feite heel simpel, maar het feit dat ze ons kan geven, gewoon ongelooflijk. Toch is het echte wonder is niet in de technologie, maar in de menselijke geest, die in staat is om door te dringen in een onuitputtelijke reservoir aan ideeën in de ruimte gegoten!