Μια συσκευή που ονομάζεται γεννήτρια ηλεκτρικό ρεύμα, είναι απαραίτητο να θυμόμαστε τουλάχιστον λίγο τον νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Χάρη σε αυτόν, η ανθρωπότητα απολαμβάνει ελεύθερα όλα τα οφέλη του πολιτισμού.
Η αρχή της λειτουργίας μιας γεννήτριας DC και AC χρησιμοποιώντας περιστροφή
Ο νόμος της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής δηλώνει ότι σε οποιονδήποτε κλειστό αγωγό, το μέγεθος της επαγόμενης ηλεκτροκινητικής δύναμης είναι άμεσα ανάλογο με τον ρυθμό μεταβολής της μαγνητικής ροής.
Όταν το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από τον μόνιμο μαγνήτη περιστρέφεται με ένα σταθερό γωνιακή ταχύτητα γύρω από τον άξονα, μια ηλεκτροκινητική δύναμη είναι ενθουσιασμένη στο πλαίσιο. Οι κάθετες πλευρές του πλαισίου είναι ενεργές και οι οριζόντιες πλευρές είναι ανενεργές. Αυτό καθορίζεται από ποιες πλευρές τέμνουν τις γραμμές μαγνητικού πεδίου σε ένα συγκεκριμένο κύκλωμα. Σε αυτήν την περίπτωση, σε κάθε μία από τις πλευρές, η δική της ηλεκτροκινητική δύναμη είναι διεγερμένη, η οποία είναι άμεσα ανάλογη με τη μαγνητική επαγωγή (B), το μήκος της πλευράς (L) και τη γραμμική ταχύτητα του μαγνητικού πεδίου (v):
E1 \u003d B * L * v * sin (w * t)
E2 \u003d B * L * v * sin (w * t + π) \u003d - B * L * v * sin (w * t)
Η προκύπτουσα ηλεκτροκινητική δύναμη διπλασιάζεται, δηλαδή: E \u003d E1-E2 \u003d 2 * B * L * v * sin (w * t), επειδή τα E1 και E2 δρουν το ένα το άλλο.
Η γραφική απεικόνιση της προκύπτουσας ηλεκτροκινητικής δύναμης είναι ημιτονοειδής. Αυτό - εναλλασσόμενο ρεύμα... Αποκτώ d.C., είναι απαραίτητο να φέρετε τις επαφές από τις πλευρές εργασίας του πλαισίου όχι στους δακτυλίους ολίσθησης, αλλά στους μισούς δακτυλίους, η ηλεκτρική τάση θα διορθωθεί.
Η αρχή της λειτουργίας μιας γεννήτριας συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιώντας χημική ενέργεια
Τα συστήματα που μετατρέπουν τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια ονομάζονται πηγές χημικού ρεύματος (CPS). Είναι πρωτοβάθμια και δευτεροβάθμια. Τα πρωτεύοντα HIT δεν είναι ικανά να επαναφορτίσουν - αυτές είναι μπαταρίες, είναι δυνατές οι δευτερεύουσες HIT - αυτές είναι μπαταρίες
Τα τελευταία 20 χρόνια, υπάρχει μια φήμη στον τομέα του HIT. Αυτό αναφέρεται στη δημιουργία μπαταριών ιόντων λιθίου. Η αρχή της λειτουργίας τους είναι παρόμοια με μια κουνιστή καρέκλα: τα ιόντα λιθίου μεταφέρονται από την κάθοδο στην άνοδο και μετά από την άνοδο στην κάθοδο.
Μια πηγή χημικής ενέργειας μπορεί να λειτουργήσει μόνο όταν υπάρχουν τα ακόλουθα στοιχεία:
1) Ηλεκτρόδια (κάθοδος και άνοδος).
2) Ηλεκτρολύτης.
3) Εξωτερικό κύκλωμα.
Η πιθανή διαφορά μεταξύ των ηλεκτροδίων ονομάζεται ηλεκτροκινητική δύναμη. Το HIT παράγει ηλεκτρική ενέργεια στο εξωτερικό κύκλωμα, επειδή με τη βοήθειά του πραγματοποιείται μια διαδικασία οξειδοαναγωγής, σε απόσταση. Η οξείδωση του αναγωγικού παράγοντα λαμβάνει χώρα στην αρνητικά φορτισμένη άνοδο. Τα ηλεκτρόνια σχηματίζονται, τα οποία μεταφέρονται στο εξωτερικό κύκλωμα και κατευθύνονται στην θετικά φορτισμένη κάθοδο. Εδώ μειώνεται το οξειδωτικό με τη βοήθεια αυτών των ηλεκτρονίων. ΣΤΟ
Ο κύριος σκοπός της γεννήτριας είναι να μετατρέψει την ενέργεια του φορέα σε ηλεκτρική ενέργεια. Η αρχή της λειτουργίας μιας ηλεκτρικής γεννήτριας είναι σχεδόν ίδια με εκείνη του αυτοκινήτου σας που λειτουργεί με καύσιμο. Η διαδικασία φαίνεται εξαιρετικά απλή έως ότου αρχίσετε να ερευνάτε τις λεπτομέρειες.
Μια γεννήτρια, όπως ένα αυτοκίνητο, έχει έναν κινητήρα που λειτουργεί σε ένα από τα ορυκτά καύσιμα: βενζίνη, καύσιμο πετρελαίου ή αέριο. Μετά την έγχυση καυσίμου στον κύλινδρο, αρχίζει να καίει και μετατρέπεται σε ένα ταχέως αναπτυσσόμενο μείγμα αερίων, το οποίο ωθεί το έμβολο προς τα πάνω. Όταν το έμβολο κινείται, ο στροφαλοφόρος άξονας που συνδέεται με αυτό αρχίζει να κινείται. Το τελευταίο, με τη σειρά του, περιστρέφει τον κινητήριο άξονα.
Για περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα με περισσότερη ταχύτηταΜπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλαπλά έμβολα. Κατά συνέπεια, θα λάβετε υψηλή ισχύ στην έξοδο. Αυτή η παράμετρος συνήθως σημειώνεται σε τεχνικά χαρακτηριστικά κινητήρα ως αριθμός κυλίνδρων.
Όταν ο στροφαλοφόρος άξονας περιστρέφεται, είναι καιρός να εξετάσετε τη διαδικασία μετατροπής της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια. Βασίζεται στον φυσικό νόμο που διατυπώθηκε από τους Michael Faraday και Joseph Henry. Ο νόμος αποκαλύπτει την ουσία του ζητήματος του τρόπου λειτουργίας μιας ηλεκτρικής γεννήτριας.
Αυτός ο νόμος αναφέρει: εάν ένας αγώγιμος βρόχος περιστρέφεται σε ένα σταθερό μαγνητικό πεδίο, τότε εμφανίζεται μια διαφορά δυναμικού (ηλεκτροκινητική δύναμη ή τάση) στο βρόχο. Και όταν συμβαίνει τάση στο κύκλωμα, αρχίζει να ρέει ηλεκτρικό ρεύμα.
Κύρια εξαρτήματα της γεννήτριας
Αποτελείται από δύο βασικά στοιχεία: τον στάτορα και τον ρότορα.
Ο στάτορας είναι ένα σταθερό μέρος της συσκευής. Αποτελείται από τρεις περιελίξεις χαλκού, καθεμία από τις οποίες είναι τοποθετημένη γύρω από έναν πυρήνα που έχει τη μορφή ενός συνόλου από ήπιες ηλεκτρικές χαλύβδινες πλάκες. Απαλός χάλυβας απαιτείται για την ενίσχυση και τη συγκέντρωση του μαγνητικού πεδίου στις περιελίξεις του στάτορα.
Το δεύτερο μέρος, περιστρεφόμενο χάρη στο στροφαλοφόρος άξων, που ονομάζεται ρότορας ή άγκυρα. Περιέχει έναν μηχανισμό δημιουργίας μαγνητικού πεδίου ενώ περιστρέφεται. Για μικρές γεννήτριες, αυτός ο μηχανισμός αποτελείται από μόνιμους μαγνήτες, και για μεγάλες γεννήτριες, είναι μια δομή που βασίζεται στην αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής (τέτοιες συσκευές ονομάζονται επίσης χωρίς ψήκτρες).
Ρύθμιση τάσης
Ένα άλλο σημαντικό στοιχείο είναι ο ρυθμιστής τάσης. Σας επιτρέπει να ρυθμίζετε την τάση και να τη σταθεροποιείτε όταν αλλάζει η ταχύτητα και το φορτίο ελέγχοντας το ρεύμα διέγερσης.
Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται ως εξής: ένα μέρος της τάσης εξόδου της γεννήτριας τροφοδοτείται στο τύλιγμα διέγερσης μέσω ανορθωτών που μετατρέπουν το εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές ρεύμα. Στη συνέχεια, αυτό το συνεχές ρεύμα αυξάνει ή μειώνει το συνολικό μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από τον ρότορα. Αυτή η προσαρμογή βελτιώνει την παραγωγικότητα και απαιτούμενο επίπεδο τάση εξόδου.
Ωστόσο, η διαδικασία διαρκεί λίγο χρόνο, κατά την οποία η τάση εξόδου της γεννήτριας φτάνει την απαιτούμενη τιμή. Με μια απότομη αύξηση των φορτίων, οι ρυθμιστές τάσης θα βοηθήσουν στην αποφυγή πτώσεων τάσης και θα διασφαλίσουν τη σταθερή λειτουργία της γεννήτριας.
Συστήματα ψύξης γεννήτριας
Υπάρχουν δύο τύποι συστημάτων ψύξης: αέρας και υγρό.
Σύστημα αερόψυξη είναι μια εγκατάσταση ανεμιστήρα και καλοριφέρ που διαλύει τη θερμότητα. Το κύριο στοιχείο υγρή ψύξη είναι ψυκτικό που κυκλοφορεί μέσω σωλήνων, απορροφώντας θερμότητα.
Η σωστή και αδιάκοπη λειτουργία αυτού του συστήματος θα σας βοηθήσει να αποφύγετε την υπερθέρμανση της γεννήτριας και την επακόλουθη αστοχία της. Επομένως, είναι απαραίτητο να ελέγχετε τακτικά τη λειτουργία του συστήματος ψύξης.
Όλα τα παραπάνω στοιχεία είναι απαραίτητα για κάθε ηλεκτρική γεννήτρια. Συχνά συνοδεύονται από τα ακόλουθα εξίσου σημαντικά συστατικά: Επαναφορτιζομενες ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ για μίζα και πίνακα ελέγχου για εύκολη λειτουργία.
Φαίνεται, γιατί πρέπει να γνωρίζετε την αρχή λειτουργίας, εάν μπορείτε απλά να αντικαταστήσετε τη γεννήτρια ή να την στείλετε για επισκευή; Από την άποψή μας, υπάρχουν τουλάχιστον δύο λόγοι για αυτό.
Πρώτον, για να προσδιορίσετε σωστά ποιο μέρος του "κυκλώματος" είναι ελαττωματικό - η ίδια η γεννήτρια ή κάτι άλλο. Ίσως δεν είναι για αυτόν, αλλά για την αναξιόπιστη στερέωση των τερματικών και τα παρόμοια;
Δεύτερον, γνωρίζοντας τη δομή και τη λειτουργία αυτού ή αυτού του προϊόντος, είναι συχνά δυνατό να πραγματοποιείτε μόνοι σας επισκευές, χωρίς να χάνετε χρόνο ψάχνοντας "ειδικούς" ή κατάστημα.
Μας φαίνεται ότι μια τέτοια εισαγωγή θα προκαλέσει κάποιο ενδιαφέρον σε αυτό το άρθρο, ειδικά επειδή δεν θα «φορτώσουμε» τον αναγνώστη με θεωρία διασταυρωμένη με πολλούς τύπους, αλλά θα εξετάσουμε το ζήτημα σε μια απλοποιημένη μορφή, με βάση αυτό που μπορεί να είναι χρήσιμο στην πράξη μας.
Αυτό το όνομα - - σημαίνει οποιαδήποτε συσκευή που μετατρέπει κάποιον άλλο τύπο σε ηλεκτρική ενέργεια (θερμική, μηχανική και ούτω καθεξής). Αλλά πιο συχνά οι περισσότεροι από εμάς, ειδικά οι ιδιοκτήτες αυτοκινήτων και προαστιακών ακινήτων, αντιμετωπίζουμε προϊόντα στα οποία η "κύρια" είναι μηχανική ενέργεια.
Σχεδόν όλοι έχουν δει τα μοντέλα ηλεκτρικών γεννητριών που εμφανίζονται στη φωτογραφία, και πολλοί τα έχουν (ατομικά ή ως μέρος άλλων συσκευών) σε προσωπική ιδιοκτησία.
Βασικά στοιχεία
- Στάτορας (σύστημα μαγνητών εγκλεισμένο σε καλούπι).
- Ρότορας (σύστημα αγωγών που τυλίγεται με ειδικό τρόπο).
- Τρέχων συλλέκτης - ένας συλλέκτης και βούρτσες (γραφίτης), οι οποίοι «αφαιρούν» την τάση από αυτό και μετά εισέρχονται στο ηλεκτρικό κύκλωμα (για παράδειγμα, ένα αυτοκίνητο). Παρεμπιπτόντως, ορισμένα μοντέλα δεν διαθέτουν πινέλα.
Τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούν το εφέ αυτο-επαγωγής. Με απλά λόγια, είναι η παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος σε αγωγό που βρίσκεται σε περιστρεφόμενο πεδίο EM. Αν και υπάρχουν και άλλες επιλογές - για παράδειγμα, το μαγνητικό σύστημα είναι ακίνητο και το ίδιο το "πλαίσιο" περιστρέφεται. ΣΤΟ γεννήτριες αυτοκινήτων Τόσο ο στάτορας όσο και ο ρότορας έχουν τις δικές τους περιελίξεις.
Αρκεί να δούμε τις παρακάτω εικόνες και όχι μόνο τα σχολικά χρόνια να θυμούνται αμέσως, αλλά και κάτι άλλο που ακούστηκε ταυτόχρονα στα μαθήματα φυσικής.
Στην πράξη, γίνεται έτσι. Το σταθερό μέρος του προϊόντος είναι ο στάτορας, ο οποίος είναι σταθερά στερεωμένος. Μέσα είναι ένας ρότορας, ο οποίος οδηγείται από κάποιο είδος κινητήρα. Μπορεί να συνδεθεί σε αυτό είτε «άκαμπτα» (καθίστε στον άξονα του) είτε μέσω ενός ιμάντα κίνησης.
Η εφαρμοσμένη τεχνική λύση εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το είδος του ρεύματος που πρέπει να ληφθεί από τη γεννήτρια - εναλλασσόμενο (όπως σε αυτόνομα συστήματα τροφοδοσίας για οικιακές ή βιομηχανικές εγκαταστάσεις) ή σταθερά.
Τι κερδίζουμε από τη γενική γνώση που αποκτήθηκε σχετικά με την αρχή λειτουργίας μιας ηλεκτρικής γεννήτριας, γιατί μπορεί να χρειαστεί;
Δραστηριότητες και τύποι συντήρησης γεννητριών ντίζελ - λίστα έργων και συμβουλών
