Naprava, imenovana generator električni tok, treba si je vsaj malo zapomniti zakon elektromagnetne indukcije. Zahvaljujoč njemu človeštvo svobodno uživa vse civilizacijske koristi.
Načelo delovanja enosmernega in izmeničnega generatorja z uporabo vrtenja
Zakon elektromagnetne indukcije določa, da je v katerem koli zaprtem prevodniku velikost inducirane elektromotorne sile neposredno sorazmerna s hitrostjo spremembe magnetnega pretoka.
Ko se magnetno polje, ki ga ustvarja trajni magnet, vrti stabilno kotna hitrost okoli osi se v okvirju vzbudi elektromotorna sila. Navpične stranice okvirja so aktivne, vodoravne strani pa neaktivne. To se določi s tem, katere strani prečkajo črte magnetnega polja v določenem vezju. V tem primeru se na vsaki od strani vzbudi lastna elektromotorna sila, ki je neposredno sorazmerna z magnetno indukcijo (B), dolžino stranice (L) in linearno hitrostjo magnetnega polja (v):
E1 \u003d B * L * v * greh (š * t)
E2 \u003d B * L * v * sin (w * t + π) \u003d - B * L * v * sin (w * t)
Nastala elektromotorna sila se podvoji, tj .: E \u003d E1-E2 \u003d 2 * B * L * v * sin (w * t), ker E1 in E2 delujeta v skladu s seboj.
Grafični prikaz nastale elektromotorne sile je sinusni val. To - izmenični tok... Za pridobitev d.C., stike z delovnih strani okvirja je treba pripeljati ne do drsnih obročev, temveč do pol obročev, električna napetost bo odpravljena.
Načelo delovanja generatorja enosmernega toka z uporabo kemične energije
Sistemi, ki pretvarjajo kemično energijo v električno, se imenujejo kemični tokovni viri (CPS). Je primarna in sekundarna. Primarni HIT-i se ne morejo polniti - to so baterije, sekundarni HIT-i - to so baterije.
V zadnjih 20 letih je na področju HIT prišlo do furora. To se nanaša na ustvarjanje litij-ionskih baterij. Njihov princip delovanja je podoben gugalnemu stolu: litijevi ioni se prenesejo s katode na anodo, nato pa z anode na katodo.
Kemični vir energije lahko deluje le, če so prisotni naslednji elementi:
1) Elektrode (katoda in anoda).
2) Elektrolit.
3) Zunanji krog.
Potencialna razlika med elektrodama se imenuje elektromotorna sila. HIT ustvarja električno energijo v zunanjem vezju, ker z njegovo pomočjo poteka redoks proces, razmaknjen. Oksidacija redukcijskega sredstva se pojavi na negativno nabiti anodi. Nastanejo elektroni, ki se prenesejo v zunanji krog in usmerijo na pozitivno nabito katodo. Tu se oksidant zmanjša s pomočjo teh elektronov. AT
Glavni namen generatorja je pretvoriti energijo nosilca v električno energijo. Načelo delovanja električnega generatorja je skoraj enako kot pri vašem avtomobilu, ki deluje na gorivo. Postopek se zdi izjemno preprost, dokler se ne začnete poglabljati v podrobnosti.
Generator ima tako kot avtomobil motor, ki deluje na eno od fosilnih goriv: bencin, dizelsko gorivo ali plin. Po vbrizgavanju goriva v valj začne izgorevati in se spremeni v hitro širijočo se plinasto zmes, ki potisne bat navzgor. Ko se bat premakne, se motorna gred, pritrjena nanj, začne premikati. Ta pa zavrti pogonsko gred.
Za vrtenje motorne gredi s večjo hitrost, lahko uporabite več batov. Skladno s tem boste prejeli velika moč na izhodu. Ta parameter je običajno označen z tehnične značilnosti motor kot število valjev.
Ko se ročična gred zavrti, je čas, da razmislimo o postopku pretvorbe mehanske energije v električno. Temelji na fizikalnem zakonu, ki sta ga oblikovala Michael Faraday in Joseph Henry. Zakon razkriva bistvo vprašanja, kako deluje električni generator.
Ta zakon določa: če se prevodna zanka vrti v konstantnem magnetnem polju, se v zanki pojavi potencialna razlika (elektromotorna sila ali napetost). In ko v vezju nastopi napetost, začne skozi njega teči električni tok.
Glavni sestavni deli generatorja
Sestavljen je iz dveh temeljnih elementov: statorja in rotorja.
Stator je fiksni del naprave. Sestavljen je iz treh bakrenih navitij, od katerih je vsak položen okoli jedra, izdelanega v obliki blagih električnih jeklenih plošč. Za povečanje in koncentracijo magnetnega polja v navitjih statorja je potrebno blago jeklo.
Drugi del, ki se vrti po zaslugi ročična gred, imenovan rotor ali sidro. Vsebuje mehanizem za ustvarjanje magnetnega polja med vrtenjem. Pri majhnih generatorjih je ta mehanizem sestavljen iz trajnih magnetov, pri velikih generatorjih pa je struktura, ki temelji na principu elektromagnetne indukcije (takšne naprave imenujemo tudi brezkrtačne).
Regulacija napetosti
Drug pomemben element je regulator napetosti. Omogoča vam uravnavanje napetosti in njeno stabilizacijo ob spremembi hitrosti in obremenitve z uravnavanjem toka vzbujanja.
Ta postopek poteka na naslednji način: del izhodne napetosti generatorja se do vzbujalnega navitja napaja preko usmernikov, ki pretvarjajo izmenični tok v enosmerni tok. Nato ta enosmerni tok poveča ali zmanjša celotno magnetno polje, ki ga ustvari rotor. Ta prilagoditev izboljša produktivnost in zahtevano raven izhodna napetost.
Vendar postopek traja nekaj časa, v katerem izhodna napetost generatorja doseže zahtevano vrednost. Z močnim povečanjem obremenitve bodo regulatorji napetosti pomagali preprečiti padce napetosti in zagotoviti stabilno delovanje generatorja.
Hladilni sistemi generatorja
Obstajata dve vrsti hladilnih sistemov: zračni in tekoči.
Sistem zračno hlajenje je namestitev ventilatorja in radiatorja, ki odvaja toploto. Glavni element tekočinsko hlajenje je hladilno sredstvo, ki kroži po ceveh in absorbira toploto.
Pravilno in nemoteno delovanje tega sistema vam bo pomagalo preprečiti pregrevanje generatorja in njegovo nadaljnjo okvaro. Zato je treba redno preverjati delovanje hladilnega sistema.
Vsi zgoraj navedeni elementi so bistveni za vsak električni generator. Pogosto so opremljeni z naslednjimi enako pomembnimi komponentami: polnilne baterije za zaganjalnik in nadzorno ploščo za enostavno upravljanje.
Zdi se, zakaj morate poznati načelo delovanja, če lahko preprosto zamenjate generator ali ga pošljete v popravilo? Z našega stališča sta za to vsaj dva razloga.
Najprej pravilno ugotoviti, kateri del "vezja" je okvarjen - sam generator ali kaj drugega. Mogoče ne gre za njega, ampak za nezanesljivo pritrjevanje sponk in podobno?
Drugič, če poznamo strukturo in delovanje tega ali onega izdelka, je pogosto mogoče opraviti popravila sami, ne da bi zapravljali čas za iskanje "strokovnjakov" ali trgovine.
Zdi se nam, da bo tak uvod povzročil nekaj zanimanja za ta članek, še posebej, ker bralca ne bomo "obremenjevali" s teorijo, vpleteno s številnimi formulami, temveč bomo vprašanje obravnavali v poenostavljeni obliki, glede na to, kaj nam lahko v praksi koristi.
To ime - - pomeni katero koli napravo, ki katero drugo vrsto pretvori v električno energijo (toplotno, mehansko itd.). Toda pogosteje se večina nas, zlasti lastnikov avtomobilov in primestnih nepremičnin, sooča z izdelki, v katerih je "primarna" mehanska energija.
Skoraj vsi so videli modele električnih generatorjev, prikazane na fotografiji, in mnogi jih imajo (posamezno ali kot del drugih naprav) v osebni lastnini.
Bistveni elementi
- Stator (magnetni sistem, zaprt v kalupu).
- Rotor (sistem vodnikov, navit na poseben način).
- Tokovni kolektor - kolektor in ščetke (grafit), ki z njega "odstranijo" napetost, nato pa vstopijo v električni tokokrog (na primer avto). Mimogrede, nekateri modeli nimajo ščetk.
Takšne naprave uporabljajo učinek samoindukcije. Preprosto povedano gre za pojav električnega toka v vodniku, ki se nahaja v EM vrtljivem polju. Čeprav obstajajo še druge možnosti - na primer magnetni sistem miruje, sam "okvir" pa se vrti. AT avtomobilski generatorji Tako stator kot rotor imata svoja navitja.
Dovolj je pogledati spodnje slike in takoj se ne spomnijo samo šolskih let, ampak tudi nekaj drugega, kar je bilo slišati nekoč pri pouku fizike.
V praksi se to počne tako. Stacionarni del izdelka je stator, ki je trdno pritrjen. V njej je rotor, ki ga poganja nekakšen motor. Z njo je mogoče "togo" (sedeti na njeni gredi) ali s pomočjo jermenskega pogona.
Uporabljena inženirska rešitev je v veliki meri odvisna od vrste toka, ki ga je treba pridobiti iz generatorja - izmeničnega (kot pri avtonomnih napajalnih sistemih za stanovanjske ali industrijske objekte) ali konstantnega.
Kaj pridobimo s splošnim znanjem o principu delovanja električnega generatorja, zakaj je to potrebno?
Dejavnosti in vrste vzdrževanja dizelskih generatorjev - seznam del in nasveti
