Máy phát hiện tại chuyển đổi cơ năng (động năng) thành năng lượng điện. Trong công nghiệp điện, chỉ sử dụng máy phát điện quay, dựa trên sự xuất hiện của suất điện động (EMF) trong một vật dẫn, theo một cách nào đó, được tác động bởi một từ trường thay đổi. Phần của máy phát điện, được thiết kế để tạo ra từ trường, được gọi là cuộn cảm, và phần mà EMF được cảm ứng được gọi là phần ứng.
Phần quay của máy được gọi là rôtovà phần cố định - stator... Trong máy đồng bộ dòng điện xoay chiều cuộn cảm thường là rôto, và trong các máy dòng điện một chiều - stato. Trong cả hai trường hợp, cuộn cảm thường là một hệ thống điện từ hai hoặc nhiều cực được trang bị với cuộn dây kích từ được cung cấp dòng điện một chiều (dòng điện kích thích), nhưng cũng có những cuộn cảm bao gồm một hệ thống các nam châm vĩnh cửu. Trong cảm ứng (không đồng bộ) người thay thế cuộn cảm và phần ứng không thể khác nhau rõ ràng (về mặt cấu tạo) (chúng ta có thể nói rằng stato và rôto đồng thời là cuộn cảm và phần ứng).
Hơn 95% lượng điện trong các nhà máy điện trên thế giới được sản xuất bằng cách sử dụng máy phát điện đồng bộ... Với sự trợ giúp của cuộn cảm quay, một từ trường quay được tạo ra trong các máy phát điện này, tạo ra EMF thay đổi trong cuộn dây stato (thường là ba pha), tần số của tần số này khớp chính xác với tốc độ rôto (đồng bộ với tốc độ cuộn cảm). Ví dụ, nếu cuộn cảm có hai cực và quay với tần số 3000 vòng / phút (50 vòng / s), thì trong mỗi pha của cuộn dây stato sẽ tạo ra một EMF xoay chiều có tần số 50 Hz. Thiết kế của một máy phát điện như vậy được đơn giản hóa trong Hình. 1.
Nhân vật: 1. Nguyên lý của máy phát điện đồng bộ hai cực. 1 stato (phần ứng), 2 rôto (cuộn cảm), 3 trục, 4 vỏ. U-X, V-Y, W-Z - các phần của cuộn dây của ba pha nằm trong các rãnh stato
Hệ thống từ trường stato là một gói nén gồm các tấm thép mỏng, trong đó có các rãnh đặt cuộn dây stato. Dây quấn gồm ba pha, dịch chuyển trong trường hợp máy điện hai cực so với nhau bằng 1/3 chu vi stato; do đó trong cuộn dây pha, EMF được cảm ứng, dịch chuyển so với nhau 120o. Lần lượt, cuộn dây của mỗi pha bao gồm các cuộn dây nhiều vòng mắc nối tiếp hoặc song song. Một trong những phương án thiết kế đơn giản nhất cho cuộn dây ba pha của máy phát điện hai cực như vậy được đơn giản hóa trong Hình. 2 (thường số lượng cuộn dây trong mỗi pha nhiều hơn trong hình này). Những phần của cuộn dây nằm ngoài rãnh trên bề mặt phía trước của stato được gọi là kết nối cuối.
Nhân vật: 2. Nguyên tắc đơn giản nhất của việc bố trí dây quấn stato của máy phát điện đồng bộ ba pha hai cực trong trường hợp mỗi pha có hai cuộn dây. 1 lần quét bề mặt của hệ thống từ stato, 2 đầu cuộn dây, U, V, W đầu cuộn dây pha, X, Y, Z đầu cuộn dây pha
Có thể có nhiều hơn hai cực của cuộn cảm và do đó, các vạch chia cực của stato. Rôto quay càng chậm thì số cực ở tần số dòng điện cho trước càng lớn. Ví dụ, nếu rôto quay với tần số 300 vòng / phút, thì số cực của máy phát để có được tần số dòng điện xoay chiều là 50 Hz, phải là 20. Ví dụ, tại một trong những nhà máy thủy điện lớn nhất trên thế giới, Itaipu HPP (Itaipu, xem Hình 4) máy phát điện hoạt động ở tần số 50 Hz là 66 cực và máy phát điện hoạt động ở tần số 60 Hz là 78 \u200b\u200bcực.
Cuộn dây kích từ của máy phát điện hai hoặc bốn cực được đặt như hình vẽ. 1, trong các rãnh của lõi rôto thép lớn. Thiết kế rôto này là cần thiết trong trường hợp máy phát tốc độ cao hoạt động ở tốc độ 3000 hoặc 1500 vòng / phút (đặc biệt đối với máy phát tua bin được thiết kế để kết nối với tuabin hơi nước), vì ở tốc độ này, lực ly tâm lớn tác dụng lên dây quấn rôto. Với số lượng cực lớn hơn, mỗi cực có một cuộn dây trường riêng biệt (Hình 3.12.3). Đặc biệt, nguyên tắc cực nổi này của thiết bị được sử dụng trong trường hợp máy phát tốc độ thấp được thiết kế để kết nối với tuabin thủy lực (máy phát điện thủy lực), thường hoạt động ở tốc độ từ 60 vòng / phút đến 600 vòng / phút.
Rất thường máy phát điện như vậy, phù hợp với hiệu suất xây dựng tuabin thủy lực mạnh mẽ được chế tạo với trục thẳng đứng.
Nhân vật: 3. Nguyên lý thiết kế rôto của máy phát điện đồng bộ tốc độ thấp. 1 cực, 2 dây quấn kích thích, 3 bánh xe lắp, 4 trục
Kích thích quanh co máy phát điện đồng bộ thường được cung cấp dòng điện một chiều từ nguồn bên ngoài qua các vòng trượt trên trục rôto. Trước đây, một máy phát điện một chiều đặc biệt (máy kích từ) đã được cung cấp cho việc này, được nối cứng với trục của máy phát, và bây giờ các bộ chỉnh lưu bán dẫn đơn giản hơn và rẻ hơn được sử dụng. Ngoài ra còn có các hệ thống kích thích được tích hợp trong rôto, trong đó EMF được tạo ra cuộn dây stato... Nếu nam châm vĩnh cửu được sử dụng để tạo ra từ trường thay vì hệ thống điện từ, thì nguồn dòng kích từ biến mất và máy phát điện trở nên đơn giản và đáng tin cậy hơn nhiều, nhưng đồng thời và đắt tiền hơn. Do đó, nam châm vĩnh cửu thường được sử dụng trong các máy phát điện có công suất tương đối thấp (lên đến vài trăm kilowatt).
Thiết kế của máy phát tuabin nhờ vào rôto hình trụ có đường kính tương đối nhỏ nên rất nhỏ gọn. Trọng lượng riêng của chúng thường là 0,5 ... 1 kg / kW và công suất định mức của chúng có thể đạt tới 1600 MW. Thiết bị của máy phát thủy điện có phần phức tạp hơn, đường kính rôto lớn và trọng lượng riêng của chúng do đó thường là 3,5 ... 6 kg / kW. Cho đến nay, chúng đã được sản xuất với công suất định mức lên đến 800 MW.
Khi máy phát điện hoạt động, tổn thất năng lượng xảy ra trong nó, gây ra bởi điện trở hoạt động của các cuộn dây (tổn hao bằng đồng), dòng điện xoáy và độ trễ trong các bộ phận hoạt động của hệ thống từ tính (tổn thất trong thép) và ma sát trong ổ trục của các bộ phận quay (tổn thất ma sát). Mặc dù thực tế là tổng tổn thất thường không vượt quá 1 ... 2% công suất của máy phát điện, việc loại bỏ nhiệt thoát ra do tổn thất có thể khó khăn. Nếu chúng ta giả định một cách đơn giản rằng khối lượng của máy phát điện tỷ lệ với công suất của nó, thì kích thước tuyến tính của nó tỷ lệ với căn bậc hai của công suất, và kích thước bề mặt tỷ lệ với công suất với công suất 2/3. Do đó, với công suất ngày càng tăng, bề mặt tản nhiệt phát triển chậm hơn so với công suất định mức của máy phát điện. Nếu, ở công suất khoảng vài trăm kilowatt, nó là đủ để sử dụng làm mát tự nhiên, thì ở công suất cao hơn, cần phải chuyển sang thông gió cưỡng bức và bắt đầu từ khoảng 100 MW sử dụng hydro thay vì không khí. Ở công suất cao hơn nữa (ví dụ, trên 500 MW), cần bổ sung nước làm mát bằng hydro. Trên máy phát điện lớn, các ổ trục cũng phải được làm mát đặc biệt, thường sử dụng tuần hoàn dầu.
Sự sinh nhiệt của máy phát điện có thể được giảm thiểu đáng kể bằng cách sử dụng các cuộn dây trường siêu dẫn. Máy phát điện đầu tiên như vậy (4 MVA), được thiết kế để sử dụng trên tàu, được sản xuất vào năm 2005 bởi công ty kỹ thuật điện Siemens (Siemens AG) của Đức. Điện áp danh định của máy phát điện đồng bộ, tùy thuộc vào công suất, thường nằm trong khoảng từ 400 V đến 24 kV. Điện áp danh định cao hơn (lên đến 150 kV) cũng được sử dụng, nhưng cực kỳ hiếm. Ngoài máy phát điện đồng bộ tần số nguồn (50 Hz hoặc 60 Hz), còn máy phát tần số cao (lên đến 30 kHz) và máy phát tần số giảm (16,67 Hz hoặc 25 Hz) được sử dụng trên đường sắt điện khí hóa của một số nước Châu Âu. Về nguyên tắc, máy phát điện đồng bộ cũng bao gồm một máy bù đồng bộ, là một động cơ đồng bộ hoạt động trên chạy không tải và cung cấp công suất phản kháng cho mạng phân phối cao áp. Với sự trợ giúp của máy như vậy, có thể bao phủ được công suất phản kháng của các hộ tiêu thụ điện công nghiệp tại địa phương và giải phóng lưới chính của hệ thống điện khỏi việc truyền tải công suất phản kháng.
Ngoài máy phát điện đồng bộ, nó tương đối hiếm và ở công suất tương đối thấp (lên đến vài megawatt) mà máy phát điện không đồng bộ... Trong cuộn dây rôto của một máy phát điện như vậy, dòng điện được tạo ra bởi từ trường stato nếu rôto quay nhanh hơn từ trường quay stato của tần số nguồn điện. Nhu cầu về các máy phát điện như vậy thường nảy sinh khi không thể đảm bảo tốc độ quay không đổi của động cơ chính (ví dụ, tuabin gió, một số tuabin thủy điện nhỏ, v.v.).
Có máy phát điện một chiều các cực từ cùng với cuộn từ trường thường nằm trong stato, và dây quấn phần ứng nằm trong rôto. Vì EMF thay đổi được tạo ra trong cuộn dây rôto trong quá trình quay của nó, phần ứng phải được trang bị một bộ thu (công tắc), với sự trợ giúp của EMF không đổi thu được ở đầu ra của máy phát (trên chổi thu nhiệt). Hiện nay, máy phát điện một chiều hiếm khi được sử dụng, vì dòng điện một chiều dễ kiếm hơn bằng cách sử dụng bộ chỉnh lưu bán dẫn.
Máy phát điện máy bao gồm máy phát điện tĩnh điện, trên phần quay có một điện tích cao áp được tạo ra do ma sát (điện ba chiều). Máy phát điện đầu tiên như vậy (một quả cầu lưu huỳnh quay bằng tay, được điện khí do ma sát với tay người) được chế tạo vào năm 1663 bởi thị trưởng thành phố Magdeburg (Magdeburg, Đức) Otto von Guericke (1602-1686). Trong quá trình phát triển của mình, những máy phát điện như vậy có thể khám phá ra nhiều hiện tượng và mẫu điện. Ngay cả bây giờ chúng vẫn không mất tầm quan trọng như một phương tiện thực hiện nghiên cứu thực nghiệm trong vật lý.
Lần đầu tiên được thực hiện vào ngày 4 tháng 11 năm 1831 bởi giáo sư của Viện Hoàng gia (Royal Institution) Michael Faraday (1791-1867). Máy phát điện bao gồm một nam châm vĩnh cửu hình móng ngựa và một đĩa đồng quay giữa các cực từ (Hình 3.12.4). Khi đĩa quay giữa trục của nó và cạnh, một EMF không đổi được tạo ra. Các máy phát điện đơn cực tiên tiến hơn được sắp xếp theo nguyên tắc tương tự, vẫn được sử dụng (mặc dù tương đối hiếm) vào thời điểm hiện tại.
Nhân vật: 4. Nguyên lý của thiết bị máy phát điện đơn cực Michael Faraday. 1 nam châm, 2 đĩa đồng quay, 3 chổi quét. Tay cầm đĩa không được hiển thị
Michael Faraday sinh ra trong một gia đình nghèo và sau trường tiểu học, ở tuổi 13, trở thành học việc của một người đóng sách. Từ sách vở, ông tự mình tiếp tục con đường học vấn và từ cuốn Bách khoa toàn thư của Anh, ông làm quen với điện, chế tạo máy phát tĩnh điện và bình Leyden. Để mở rộng kiến \u200b\u200bthức của mình, ông bắt đầu tham dự các buổi thuyết trình công khai về hóa học của giám đốc Học viện Hoàng gia, Humphrey Davy (1778–1829), và năm 1813 được thăng làm trợ lý của ông. Năm 1821 ông trở thành chánh thanh tra của viện này, năm 1824 - thành viên của Hiệp hội Hoàng gia (Royal Society) và năm 1827 - giáo sư hóa học tại Viện Hoàng gia. Năm 1821, ông bắt đầu các thí nghiệm nổi tiếng về điện, trong đó ông đề xuất nguyên lý hoạt động của động cơ điện, khám phá ra hiện tượng cảm ứng điện từ, nguyên lý của máy phát điện từ, định luật điện phân, và nhiều hiện tượng vật lý cơ bản khác. Một năm sau thí nghiệm Faraday được mô tả ở trên, vào ngày 3 tháng 9 năm 1832, người thợ cơ khí người Paris Hippolyte Pixii (1808-1835) đã chế tạo theo đơn đặt hàng và dưới sự hướng dẫn của người sáng lập ngành điện động lực học, Andre Marie Ampere (1775-1836) một máy phát điện có tại Faraday, một nam châm (Hình 5). Một EMF biến đổi được tạo ra trong cuộn dây phần ứng của máy phát Pixie. Để chỉnh lưu dòng điện tạo ra, đầu tiên người ta gắn một công tắc thủy ngân hở vào máy phát điện, chuyển đổi cực của EMF ở mỗi nửa vòng quay của rôto, nhưng nó sớm được thay thế bằng một bộ thu chổi hình trụ đơn giản hơn và an toàn hơn như trong Hình. số năm.
Nhân vật: 5. Nguyên lý của thiết bị máy phát điện từ Ippolita Pixie (a), đồ thị của EMF cảm ứng (b) và đồ thị của hằng số dao động EMF thu được với sự trợ giúp của bộ thu (c). Xử lý và côn hộp số không được hiển thị
Máy phát điện, được xây dựng trên nguyên lý Pixie, được sử dụng lần đầu tiên vào năm 1842 tại nhà máy của ông ở Birmingham (Birmingham) để cung cấp điện cho các bồn tắm điện do nhà công nghiệp người Anh John Stephen Woolrich (1790-1843), sử dụng làm động cơ truyền động. máy hơi nước với dung tích 1 lít. từ. Điện áp máy phát của nó là 3 V, dòng điện định mức là 25 A và hiệu suất khoảng 10%. Máy phát điện tương tự nhưng mạnh hơn nhanh chóng bắt đầu được giới thiệu ở các doanh nghiệp mạ điện khác ở Châu Âu. Năm 1851, bác sĩ quân y người Đức Wilhelm Josef Sinsteden (1803-1891) đề xuất sử dụng nam châm điện thay cho nam châm vĩnh cửu trong cuộn cảm và cung cấp cho chúng dòng điện từ một máy phát phụ nhỏ hơn; ông cũng nhận thấy rằng hiệu suất của máy phát điện sẽ tăng lên nếu lõi thép của nam châm điện được chế tạo không lớn mà từ các dây dẫn song song. Tuy nhiên, những ý tưởng của Zinsteden chỉ bắt đầu được sử dụng vào năm 1863 bởi kỹ sư điện tự học người Anh Henry Wilde (1833-1919), người đã đề xuất, trong số những cải tiến khác, trồng một máy kích thích (tiếng Anh exitatrice) trên trục máy phát điện. Năm 1865, ông đã chế tạo một máy phát điện công suất 1 kW chưa từng có, với công suất này, ông thậm chí có thể chứng minh sự nóng chảy và hàn kim loại.
Cải tiến quan trọng nhất máy phát điện một chiều trở thành của họ tự kích thích, nguyên tắc đã được cấp bằng sáng chế vào năm 1854 kỹ sư trưởng đường sắt nhà nước của Đan Mạch Soren Hjorth (1801-1870), nhưng không tìm thấy vào thời điểm đó ứng dụng thực tế... Năm 1866, nguyên tắc này một lần nữa được một số kỹ sư điện phát hiện ra một cách độc lập, bao gồm cả G. Wilde đã được đề cập, nhưng nó được biết đến rộng rãi vào tháng 12 năm 1866, khi nhà công nghiệp người Đức Ernst Werner von Siemens (1816-1892) đã áp dụng nó trong máy phát điện nhỏ gọn và hiệu quả cao của tôi. Vào ngày 17 tháng 1 năm 1867, bài giảng nổi tiếng của ông về nguyên lý điện động (tự kích thích) đã được đọc tại Học viện Khoa học Berlin. Tự kích thích được phép từ chối các máy phát điện kích từ phụ trợ (từ các máy kích từ), có khả năng tạo ra điện với số lượng lớn rẻ hơn nhiều. Vì lý do này, năm 1866 thường được coi là năm khai sinh của kỹ thuật điện cao cấp. Trong các máy phát điện tự kích thích đầu tiên, cuộn dây kích từ được bao gồm, như ở Siemens, mắc nối tiếp (nối tiếp) với cuộn dây phần ứng, nhưng vào tháng 2 năm 1867, kỹ sư điện người Anh Charles Wheatstone (1802-1875) đã đề xuất kích từ song song, cho phép điều chỉnh EMF của máy phát tốt hơn, mà ông xuất hiện ngay cả trước khi các báo cáo về kích thích tuần tự được phát hiện bởi Siemens (Hình 6).
Nhân vật: 6. Phát triển hệ thống kích từ cho máy phát điện một chiều. một kích thích nam châm vĩnh cửu (1831), b kích thích bên ngoài (1851), c tự kích thích tuần tự (1866), d tự kích thích song song (1867). 1 phần ứng, 2 dây quấn kích từ. Các biến trở điều chỉnh của dòng kích từ không được hiển thị.
Nhu cầu về người thay thế bắt nguồn từ năm 1876, khi kỹ sư điện người Nga Pavel Yablochkov (1847–1894), làm việc tại Paris, bắt đầu chiếu sáng đường phố thành phố với sự trợ giúp của đèn hồ quang xoay chiều (nến Yablochkov) do ông chế tạo. Các máy phát điện đầu tiên cần thiết cho việc này được tạo ra bởi nhà phát minh và nhà công nghiệp người Paris Zenobe Theophile Gramme (1826-1901). Với sự khởi đầu sản xuất hàng loạt Đèn sợi đốt vào năm 1879, dòng điện xoay chiều đã mất đi tầm quan trọng của nó trong một thời gian, nhưng lại được quan tâm trở lại do sự gia tăng phạm vi truyền tải điện vào giữa những năm 1880. Năm 1888-1890, chủ sở hữu phòng thí nghiệm nghiên cứu Tesla-Electric (Tesla-Electric Co., New York, USA), kỹ sư điện người Serbia di cư đến Hoa Kỳ Nikola Tesla (Nikola Tesla, 1856-1943) và là kỹ sư trưởng của công ty AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) Kỹ sư điện người Nga Mikhail Dolivo-Dobrovolsky (1862-1919) di cư sang Đức đã phát triển hệ thống điện xoay chiều ba pha. Kết quả là, việc sản xuất ngày càng nhiều máy phát điện đồng bộ cho các nhà máy nhiệt điện và thủy điện đang xây dựng.
Một giai đoạn quan trọng trong quá trình phát triển máy phát tua-bin có thể được coi là sự phát triển vào năm 1898 của rôto hình trụ bởi đồng sở hữu của nhà máy kỹ thuật điện Thụy Sĩ Brown, Boveri và công ty (Brown, Boveri & Cie., BBC) Charles Eugen Lancelot Brown (1863-1924). Máy phát điện làm mát bằng hydro đầu tiên (với công suất 25 MW) được sản xuất vào năm 1937 bởi công ty General Electric của Mỹ và làm mát bằng nước trong dây chuyền - vào năm 1956 bởi công ty Metropolitan Vickers của Anh.
Vũ trụ đã cung cấp cho nhân loại một nghìn tỷ cách để có điện, mỗi giai đoạn phát triển được đặc trưng bởi những công nghệ riêng. Ví dụ, về mặt lịch sử, máy phát điện tích không đổi van de Graaff được coi là chiếc đầu tiên. Quan điểm sai lầm. Người ta đã sử dụng các giống khác trước đây. Hôm nay chúng ta sẽ xem xét thiết bị, nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoay chiều. Bắt đầu nào.
Máy phát điện
Nguyên tắc được thiết kế để tạo ra một thế năng tương đối so với Trái đất, được coi là bằng không. Sai, nhưng mọi thứ trên đời đều là tương đối. Mặc dù bề mặt trái đất mang điện tích, nhưng sự chênh lệch điện thế giữa các cực của máy phát điện và đất có vai trò. Một vật thể đứng trên mặt đất được bao bọc bởi trường hành tinh, chúng ta coi định đề này là đúng. Máy phát điện một chiều đầu tiên được phát minh. Đúng hơn là căng thẳng. Điện áp hóa ra là tuyệt vời, thiết bị cho dòng điện nhỏ. Nguyên tắc hoạt động rất đơn giản:
Nguyên lý của máy phát điện
- Băng cọ xát, một điện tích được hình thành cục bộ.
- Phần đến bộ thu thông qua cơ chế băng tải.
- Mật độ được cân bằng bởi độ dẫn của thiết bị đầu cuối kiểu bóng.
Kết quả là, quả cầu nhận được một điện tích bằng điện tích của dải băng cục bộ. Rõ ràng là những máy phát điện như vậy không tiện lợi lắm, vào năm 1831, Michael Faraday đã tạo ra một thứ mới. Dùng một chiếc guốc ngựa nhiễm từ, một đĩa đồng quay đã nhận điện theo cách khác: hiện tượng cảm ứng từ. Dòng điện đi ra xoay chiều. Do đó, trường không còn tĩnh, trở thành điện từ. Hãy giải thích:
- Trong tự nhiên, người ta thường tìm thấy các điện tích mang dấu dương hoặc âm, không ai có thể tìm thấy riêng biệt các cực của nam châm.
- Điện trường xoay chiều gây ra phản ứng tương ứng của êlectron. Biểu hiện bằng sự sinh ra thành phần từ biến trong mặt phẳng vuông góc với ban đầu.
Quá trình diễn ra liên tục, nó được gọi là sóng điện từ. Làm chủ không gian trống trên một đường thẳng, trong khi năng lượng cạn kiệt. Khi nói đến dây dẫn, điện tương đối dễ lan truyền. Nhưng! Trong khi cáp được bện. Màn hình biến mất, không có tiếp đất (nối đất) - sóng bắt đầu được phát ra. Hiệu ứng này được khai thác bởi tua vít chỉ thị không dây, giúp thiết lập (khoanh vùng) các nguồn gây nhiễu ở tần số công nghiệp 50 Hz. Và nếu đơn vị hệ thống của máy tính không được nối đất, với sự trợ giúp của một thứ nhỏ, bạn có thể dễ dàng sửa chữa lỗi.
Giúp kiểm tra bức xạ có hại từ màn hình. Tần số 50 Hz dễ dàng bức xạ bằng dây dẫn. Khía cạnh làm tăng chi phí của các nhà máy điện (lỗ), gây hại cho sức khỏe của người dân. Làm thế nào để năng lượng phát sinh trong máy phát điện Faraday? Giáo viên giải thích: khi khung quay trong trường của nam châm thì cảm ứng qua khu vực đó thay đổi và xuất hiện dòng điện.
Cơ năng của chuyển động được biến đổi thành năng lượng điện. Đoán nó, nhân loại khai thác:
- Những khối nước từ đập đổ xuống.
- Năng lượng hơi nước từ các nhà máy nhiệt điện, điện nguyên tử.
Hai cơ chế chính nhận năng lượng. Điện trở thành chuyển động của các cánh tuabin của máy phát điện. Thiên nhiên đã sinh ra những thiết bị đốt cháy nhiên liệu diesel, dầu hỏa, nguyên lý hoạt động cũng không khác mấy. Sự khác biệt bị giới hạn bởi tính di động, tốc độ của lưỡi dao.
Sản xuất điện ở các thành phố
Cùng xem thiết bị máy phát điện nhà máy thủy điện Một con đập được dựng lên để tích lũy năng lượng tiềm tàng do lòng sông thúc đẩy. Mức độ thượng nguồn nhanh chóng bắt đầu tăng lên. Để tránh đột phá (bất kỳ loại nào), một phần của khối lượng nhiều tấn được thả ra (ở một số nơi được đặt các ổ khóa đặc biệt để cá đi đẻ trứng). Phần hữu ích của dòng chảy đi qua các cánh dẫn hướng. Làm quen với thiết bị động cơ phản lực, đã hiểu bài phát biểu. Cánh dẫn hướng được gọi là cấu hình của các cánh đảo gió; bằng cách thay đổi vị trí, lượng môi chất đi qua (nước) được điều chỉnh.
Họ cho biết trong các cuộc đánh giá rằng các yêu cầu nghiêm ngặt về tần suất phát điện được quy định. Các nhà khoa học đã tính toán: có thể đạt được trình độ phát triển như hiện nay, sử dụng những lưỡi dao khổng lồ, không bị ảnh hưởng bởi những tác động nhỏ của sóng. Khối lượng trung bình của nước đi qua được tính đến, các bước nhảy nhỏ được che giấu bởi khối lượng đáng kinh ngạc của cánh quạt. Rõ ràng, có kích thước có trọng lượng, tốc độ quay là 50 Hz (3000 vòng / phút). Lưỡi dao làm từ 1-2 vòng / phút.
Trục vít làm quay rôto của máy phát điện. Trục chuyển động ngồi với cuộn dây trường. Các cuộn dây có dòng điện một chiều chạy qua để tạo ra từ trường ổn định. Không có bức xạ nào xảy ra, giá trị của cường độ không đổi (xem ở trên). Các dao động không đáng kể đã được quan sát thấy, kết quả không ảnh hưởng đến bản chất của quá trình: trục được hình thành bởi một số nam châm quay.
Một nổi lên khoảnh khắc tinh tế: làm thế nào để có tần số 50 Hz. Họ nhanh chóng đưa ra kết luận: chỉnh lưu dòng điện xoay chiều là không có lợi, rồi lắp bộ biến tần đổi chiều ngược lại. Nhiều cuộn dây (khung từ thí nghiệm của Faraday) được đặt dọc theo stato, trong đó cảm ứng sẽ được tạo ra. Bằng cách chuyển đổi đúng, có thể loại bỏ 230 volt cần thiết từ máy phát điện (thực tế vẫn có máy biến áp bước xuống) với tần số 50 Hz. Máy phát điện tạo ra ba pha dịch chuyển 120 độ. Một câu hỏi mới đặt ra - để đảm bảo sự ổn định. Phân phối một lượng nước định mức trong khi lưỡi dao tăng tốc? Thực tế là không thể, hãy tiến hành như sau:
- Ngoài các cuộn dây thu, stato chứa những cuộn dây thú vị.
- Có một điện áp tần số cho phép các lưỡi cắt đạt tốc độ mong muốn.
- Trên thực tế, nó là một động cơ đồng bộ rất lớn.
Gia tốc ban đầu bị dòng nước vượt qua, điện áp phụ giữ vít cố vượt chỉnh tốc độ... Nước thực sự đẩy pho tượng ra, điện áp kích thích sẽ đóng vai trò điều tiết (tất nhiên là cấp dòng điện xoay chiều cho stato). Bạn muốn có được thêm sức mạnh, cánh dẫn hướng đập nhẹ. Khối nước ngày càng rắn chắc, nó chắc chắn sẽ phá vỡ tốc độ. Cần phải tăng dòng kích từ stato, trường điều khiển trở nên mạnh hơn, tình trạng vẫn trong giới hạn bình thường.
Động cơ đốt trong Máy phát điện quay Caterpillar
Công suất máy phát tăng. Điện áp được duy trì ở mức nào? Theo định luật emf điện từ Faraday, điện áp được xác định bởi tốc độ thay đổi của từ trường, số vòng dây. Nó chỉ ra rằng bằng cách xây dựng chọn diện tích của các cuộn dây, chiều dài của cáp, chúng tôi đặt điện áp đầu ra của máy phát điện. Tất nhiên, mọi người nên có tốc độ quay lưỡi dao của riêng mình. Chịu được dòng điện kích từ rôto. Với sức mạnh ngày càng tăng, EMF tăng lên. Dòng điện kích từ tăng lên làm tăng tốc độ thay đổi cường độ từ trường.
Chúng tôi cần một cách để duy trì các thông số giống nhau. Máy biến áp cách ly có độ lợi thay đổi thường được sử dụng. Người tiêu dùng thay đổi dòng điện, hiệu điện thế không đổi. Các thông số được quy định bởi các tiêu chuẩn được cung cấp. Thiết bị của máy phát điện dựa trên sự kích thích của các cuộn dây stato, phần còn lại phụ thuộc vào các phương pháp điều chỉnh các thông số.
Điều chỉnh bằng tham số của máy phát điện
Trong trường hợp đơn giản nhất, nguồn điện không thể thay đổi. Trong gia đình (máy phát điện nhỏ), mạch theo dõi hiệu điện thế, giá trị của dòng điện kích từ thay đổi. Hiếm khi người tiêu dùng được hưởng lợi từ một tình huống. Nhiên liệu diesel được tiêu thụ. Nó chỉ ra rằng năng lượng cũ bị lãng phí, một số trong số đó được phân tán theo không gian. Không có gì đáng sợ khi chúng ta quay trở lại phần Trái đất với tốc độ của dòng sông, một kẻ keo kiệt hiếm hoi muốn đốt nhiên liệu miễn phí.
Người đọc hiểu rằng: tốc độ có thể bị phá vỡ nếu bạn không giảm cung cấp nước, khí, hơi - nói chung là động lực. Theo dõi một mạch điều khiển riêng biệt được trang bị các cơ chế điều chỉnh. Sẽ hiệu quả hơn đối với một ngôi nhà riêng khi tạo ra một hệ thống có thể sạc lại được; ngày nay người ta có thể cung cấp ánh sáng, máy tính xách tay và nhiều thiết bị khác bằng dòng điện một chiều 12 vôn. Mạng có thể được trang bị một nhánh để sạc pin định kỳ. Như chúng ta nhớ, có hai phương pháp:
- Với dòng điện không đổi. Hiệu điện thế thay đổi, cứ mỗi giờ sạc được một phần mười công suất. Quá trình kéo dài 600 phút.
- TỪ điện áp không đổi... Dòng điện giảm theo cấp số nhân, lúc đầu sẽ là những giá trị tương đối lớn. Những bất lợi chính kỹ thuật.
Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện sẽ cho phép bạn sạc lại pin, được hướng dẫn theo yêu cầu. Điều này được hiểu rằng một mạch điện cách ly sẽ được yêu cầu trước khi dòng pin. Bạn có thể đoán từ những gì bạn đọc, các nhà máy thủy điện sử dụng các thiết bị có tỷ lệ biến đổi có thể điều chỉnh. Các phương pháp thực hiện một ý tưởng có thể khác nhau:
- Máy biến áp có cuộn dây chuyển mạch được sử dụng rộng rãi. Số vòng có thể được thay đổi bằng cách chuyển mạch công tắc tơ.
- Một tỷ lệ mượt mà hơn cung cấp tiếp xúc trượt. Tại đây các lượt của một cuộn dây được làm sạch, bộ thu dòng chạy qua chạy lại, thay đổi số lượt làm việc. Rõ ràng là dòng điện lớn khó đi qua thì sẽ phát sinh tia lửa điện, trường hợp ở nhà máy thủy điện thì sẽ thành hồ quang. Đúng hơn, một thiết bị để điều chỉnh quyền hạn tương đối nhỏ.
Từ những điều trên có thể thấy: hợp lý là thay đổi dòng điện kích từ của rôto nhà máy thủy điện theo thời gian với việc đóng cắt các cuộn dây của máy biến áp điều khiển. Sau đó, một điều chỉnh trơn tru sau đó, các thông số điện áp trở lại bình thường. Đã kể trong trong các điều khoản chungcách một máy phát điện hoạt động. Cần lưu ý rằng giống không bị kiệt sức do công trình. Quan điểm này thiết bị tạo thành xương sống của một họ được gọi là máy phát điện đồng bộ. Cung cấp năng lượng cho các thành phố, phần lớn,
Máy phát điện xoay chiều không đồng bộ
Máy phát điện không đồng bộ có đặc điểm là không có kết nối điện giữa stato và rôto. Tốc độ được điều chỉnh bởi cánh dẫn hướng. Theo đó, độ ổn định tần số giảm xuống, biên độ điện áp cũng không ổn định. Kết quả là, chúng ta có thể ghi nhận sự đơn giản tương đối trong thiết kế của máy phát điện xoay chiều không đồng bộ, tính ổn định của các thông số không tỏa sáng với hiệu suất tốt.
Một tính năng đặc biệt là khả năng bất lợi động cơ không đồng bộ di chuyển trơn tru, lây nhiễm các thiết bị mới. Rõ ràng, để cung cấp cho người tiêu dùng năng lượng, tần số của dòng điện được điều chỉnh, công suất thu được ngẫu nhiên. Tuy nhiên, nếu máy phát điện ở trong môi trường tương đối lâu dài, đây sẽ không phải là vấn đề lớn.
Máy phát điện xoay chiều hay máy phát điện một chiều là thiết bị tạo ra điện năng bằng cách biến đổi cơ năng.
Máy phát điện trông như thế nào
Máy phát điện xoay chiều hoạt động như thế nào? Dòng điện được tạo ra trong dây dẫn bởi từ trường. Sẽ rất tiện lợi để tạo ra dòng điện nếu bạn quay một khung dẫn điện hình chữ nhật trong trường đứng yên hoặc một nam châm vĩnh cửu bên trong nó.
Khi nó quay quanh trục của từ trường nó tạo ra bên trong khung với vận tốc góc ω, các cạnh thẳng đứng của đường bao sẽ hoạt động khi chúng bị các đường sức từ cắt ngang. Không có tác động lên các mặt nằm ngang trùng với phương của từ trường. Do đó, không có dòng điện nào được cảm ứng trong chúng.
Máy phát điện có rôto kích từ trông như thế nào?
EMF trong khung sẽ là:
e = 2 Tối đa B lv tội ωt,
Tối đa B - cảm ứng cực đại, T;
l - chiều cao khung, m;
v - tốc độ khung hình, m / s;
t - thời gian, s.
Do đó, từ tác động của từ trường thay đổi trong dây dẫn, một EMF xoay chiều được tạo ra.
Đối với một số lượng lớn lượt wbằng cách thể hiện công thức về lưu lượng tối đa F m, chúng tôi nhận được biểu thức sau:
e = wF m tội ω t.
Nguyên lý hoạt động của một loại máy phát điện xoay chiều khác dựa trên sự quay của một khung dẫn điện giữa hai nam châm vĩnh cửu có cực ngược nhau. Ví dụ đơn giản nhất được hiển thị trong hình bên dưới. Điện áp xuất hiện trong nó được loại bỏ bởi các vòng trượt.
Máy phát điện nam châm vĩnh cửu
Việc sử dụng thiết bị không phổ biến lắm do tải của các tiếp điểm chuyển động có dòng điện lớn đi qua rôto. Thiết kế của phiên bản nhất định đầu tiên cũng chứa chúng, nhưng dòng điện một chiều được cung cấp qua chúng thông qua các vòng của nam châm điện quay ít hơn nhiều và nguồn điện chính được lấy ra khỏi cuộn dây stato đứng yên.
Máy phát điện đồng bộ
Một tính năng của thiết bị là sự bình đẳng giữa tần số f, gây ra trong EMF stator và tốc độ rôto ω :
ω \u003d 60 ∙f/ p vòng / phút,
Ở đâu p - số cặp cực trong cuộn dây stato.
Máy phát điện đồng bộ tạo ra EMF trong cuộn dây stato, giá trị tức thời của nó được xác định từ biểu thức:
e \u003d 2π B max lwDn sinω t,
Ở đâu lvà D - chiều dài và đường kính trong của lõi stato.
Máy phát điện đồng bộ tạo ra điện áp có đặc tính hình sin. Khi mắc vào các cực C 1, C 2, C 3 của nó thì dòng điện một pha hoặc ba pha chạy qua đoạn mạch, đoạn mạch dưới đây.
Mạch máy phát điện đồng bộ ba pha
Tác động của tải điện thay đổi cũng làm thay đổi tải cơ. Điều này làm tăng hoặc giảm tốc độ quay, dẫn đến thay đổi điện áp và tần số. Để ngăn thay đổi như vậy xảy ra, Đặc điểm điện từ tự động duy trì ở mức cho trước thông qua phản hồi điện áp và dòng điện trên cuộn dây rôto. Nếu rôto của máy phát điện được làm bằng nam châm vĩnh cửu, nó có khả năng ổn định các thông số điện rất hạn chế.
Rôto buộc phải quay. Một dòng điện cảm ứng được cung cấp cho cuộn dây của nó. Trong stato, từ trường rôto, quay với cùng tốc độ, tạo ra 3 EMF xoay chiều lệch pha nhau.
Từ thông chính của máy phát điện được tạo ra do tác dụng của dòng điện một chiều chạy qua dây quấn rôto. Nguồn có thể đến từ nguồn khác. Phương pháp tự kích thích cũng phổ biến, khi một phần nhỏ của dòng điện xoay chiều được lấy từ cuộn dây stato và đi qua dây quấn rôto sau khi đã nắn trước. Quá trình này dựa trên từ tính dư, đủ để khởi động máy phát điện.
Các thiết bị chính tạo ra hầu hết điện năng trên thế giới là máy phát điện thủy điện hoặc tua bin đồng bộ.
Máy phát điện không đồng bộ
Thiết bị của máy phát điện xoay chiều kiểu không đồng bộ khác nhau ở sự khác biệt về tần số quay EMF ω và rôto ω r. Nó được thể hiện dưới dạng một hệ số gọi là độ trượt:
s \u003d (ω - ω r) / ω.
Ở chế độ vận hành, từ trường làm chậm chuyển động quay của phần ứng và tần số của nó thấp hơn.
Động cơ không đồng bộ có thể hoạt động ở chế độ máy phát nếu ω r\u003e ω, khi dòng điện đổi chiều và năng lượng được cung cấp lại cho mạng. Tại đây mômen điện từ trở nên hãm. Việc sử dụng đặc tính này phổ biến khi hạ tải hoặc trên xe điện.
Máy phát điện không đồng bộ được chọn khi yêu cầu về thông số điện không cao lắm. Trong trường hợp quá tải khởi động, nên sử dụng máy phát điện đồng bộ.
Thiết bị máy phát điện ô tô không khác gì thông thường, tạo ra dòng điện. Nó tạo ra dòng điện xoay chiều, sau đó được chỉnh lưu.
Máy phát điện ô tô trông như thế nào
Thiết kế bao gồm một rôto điện từ quay trong hai ổ trục được dẫn động bởi một ròng rọc. Anh ta chỉ có một dây quấn, với dòng điện một chiều cung cấp qua 2 vòng đồng và chổi than.
Bộ điều chỉnh rơ le điện tử duy trì điện áp ổn định 12V, không phụ thuộc vào tốc độ quay.
Mạch máy phát điện ô tô
Dòng điện từ acquy đi đến dây quấn rôto qua bộ điều chỉnh điện áp. Mômen quay được truyền cho nó qua ròng rọc và EMF được cảm ứng trong các lượt của cuộn dây stato. Dòng điện ba pha được tạo ra được chỉnh lưu bằng điốt. Việc duy trì điện áp đầu ra không đổi được thực hiện bởi bộ điều chỉnh điều khiển dòng điện trường.
Khi động cơ tăng, dòng điện trường giảm, giúp duy trì điện áp đầu ra không đổi.
Máy phát điện cổ điển
Thiết kế chứa một động cơ nhiên liệu lỏng dẫn động một máy phát điện. Tốc độ rôto phải ổn định, nếu không chất lượng phát điện giảm. Với sự mài mòn của máy phát điện, tốc độ quay trở nên thấp hơn, đây là một nhược điểm đáng kể của thiết bị.
Nếu tải của máy phát điện dưới mức tải định mức, nó sẽ chạy không tải một phần, tiêu hao nhiên liệu thừa.
Vì vậy, khi mua nó, điều quan trọng là phải tính toán chính xác công suất cần thiết để nó được nạp chính xác. Tải trọng dưới 25% bị cấm, vì điều này ảnh hưởng đến độ bền của nó. Tất cả các chế độ hoạt động có thể phải được quan sát được chỉ ra trong hộ chiếu.
Nhiều loại mô hình cổ điển có giá cả chấp nhận được, độ tin cậy cao và dải công suất lớn. Điều quan trọng là phải tải nó đúng cách và kiểm tra nó đúng thời gian. Hình dưới đây mô tả các mô hình của máy phát điện chạy xăng và dầu diesel.
Máy phát điện cổ điển: a) - máy phát điện chạy xăng, b) - máy phát điện diesel
Máy phát điện diesel
Máy phát điện điều khiển động cơ, chạy trên dầu đi-e-zel... Động cơ đốt trong bao gồm phần cơ khí, bảng điều khiển, hệ thống cung cấp nhiên liệu, làm mát và bôi trơn. Công suất của máy phát điện phụ thuộc vào công suất của động cơ đốt trong. Nếu nó được yêu cầu nhỏ, ví dụ, cho các thiết bị gia dụng, thì nên sử dụng máy phát điện chạy xăng. Máy phát điện diesel được sử dụng ở bất cứ nơi nào cần nhiều điện hơn.
ICE được sử dụng trong hầu hết các trường hợp với van trên không. Chúng nhỏ gọn hơn, đáng tin cậy hơn, dễ sửa chữa và thải ít chất thải độc hại hơn.
Họ thích chọn máy phát điện có vỏ bằng kim loại, vì nhựa kém bền hơn. Thiết bị không có chổi than bền hơn và điện áp tạo ra ổn định hơn.
Sức chứa bình xăng cung cấp hoạt động tại một trạm xăng không quá 7 giờ. Trong các hệ thống lắp đặt cố định, một bể chứa bên ngoài có thể tích lớn được sử dụng.
Máy phát điện
Là một nguồn năng lượng cơ học, bốn thì phổ biến nhất bộ chế hòa khí... Phần lớn, các mô hình từ 1 đến 6 kW được sử dụng. Có những thiết bị lên đến 10 kW, có khả năng cung cấp cho một ngôi nhà nông thôn ở một mức độ nhất định. Giá cả máy phát điện chạy xăng có thể chấp nhận được, và nguồn lực là khá đủ, mặc dù ít hơn so với động cơ diesel.
Máy phát điện được chọn tùy thuộc vào tải.
Đối với dòng khởi động cao và thường xuyên sử dụng hàn điện, tốt hơn là sử dụng máy phát điện đồng bộ. Nếu bạn sử dụng một máy phát điện không đồng bộ mạnh hơn, nó sẽ đối phó với dòng điện từ. Tuy nhiên, điều quan trọng ở đây là phải nạp, nếu không xăng sẽ bị tiêu hao một cách phi lý.
Máy phát điện biến tần
Máy được sử dụng ở những nơi cần điện chất lượng cao... Chúng có thể hoạt động liên tục hoặc cách quãng. Đối tượng tiêu thụ năng lượng ở đây là các thể chế không được phép tăng cường điện.
Cơ sở của máy phát biến tần là đơn vị điện tửtrong đó bao gồm một bộ chỉnh lưu, một bộ vi xử lý và một bộ chuyển đổi.
Sơ đồ khối của máy phát điện biến tần
Quá trình phát điện bắt đầu giống như trong mô hình cổ điển. Đầu tiên, một dòng điện xoay chiều được tạo ra, sau đó được chỉnh lưu và đưa đến bộ biến tần, nơi nó lại biến thành dòng điện xoay chiều với các thông số mong muốn.
Các loại máy phát điện biến tần khác nhau về bản chất của điện áp đầu ra:
- hình chữ nhật - rẻ nhất, chỉ có khả năng cung cấp năng lượng cho các công cụ điện;
- xung hình thang - phù hợp với nhiều thiết bị, ngoại trừ thiết bị nhạy cảm (loại giá trung bình);
- điện áp hình sin - đặc tính ổn định phù hợp với mọi thiết bị điện (giá cao nhất).
Ưu điểm của máy phát điện biến tần:
- kích thước và trọng lượng nhỏ;
- tiêu thụ nhiên liệu thấp bằng cách điều chỉnh việc tạo ra lượng điện mà người tiêu dùng cần vào lúc này;
- khả năng làm việc ngắn hạn với tình trạng quá tải.
Nhược điểm là giá cao, nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ của phần điện tử, công suất thấp. Ngoài ra, nó là tốn kém để sửa chữa các đơn vị điện tử.
Mô hình biến tần được chọn trong các trường hợp sau:
- thiết bị chỉ được mua trong trường hợp máy phát điện thông thường không phù hợp, vì giá của nó cao;
- công suất được yêu cầu không quá 6 kW;
- để sử dụng lâu dài, các phiên bản cổ điển của máy phát điện tốt hơn;
- cần cung cấp một phần điện cho các thiết bị gia dụng;
- để sử dụng trong gia đình, tốt hơn là sử dụng các thiết bị một pha.
Video. Máy phát điện.
Máy phát điện có khả năng bổ sung điện trong nhà trong trường hợp thiết bị cố định bị hỏng và cũng được sử dụng ở bất kỳ nơi nào cần điện.
Như bạn đã biết, khi dòng điện đi qua một vật dẫn (cuộn dây), một từ trường được hình thành. Ngược lại, khi dây dẫn chuyển động lên xuống qua các đường sức từ thì sinh ra suất điện động. Nếu chuyển động của vật dẫn chậm thì dòng điện sinh ra sẽ yếu. Giá trị dòng điện tỷ lệ thuận với cường độ từ trường, số lượng vật dẫn và theo đó là tốc độ chuyển động của chúng.
Máy phát điện đơn giản nhất bao gồm một cuộn dây được làm ở dạng trống, trên đó có quấn một dây. Cuộn dây được gắn trên một trục. Trống quấn dây còn được gọi là trống neo.
Để loại bỏ dòng điện khỏi cuộn dây, đầu của mỗi dây được hàn vào các chổi thu dòng điện. Các bàn chải này phải được cách điện hoàn toàn với nhau.
Máy phát điện
Khi phần ứng quay quanh trục của nó thì suất điện động thay đổi. Khi cuộn dây quay 90 độ thì dòng điện đạt cực đại. Ở lượt tiếp theo, nó giảm xuống 0.
Một cuộc cách mạng hoàn toàn của cuộn dây trong máy phát điện tạo ra một chu kỳ dòng điện hay nói cách khác là dòng điện xoay chiều.
Một công tắc được sử dụng để có được dòng điện không đổi. Nó là một vòng chia thành hai phần, mỗi phần được gắn vào các vòng quay khác nhau của phần ứng. Khi nào cài đặt đúng một nửa của vòng và chổi thu dòng, đối với mỗi giai đoạn thay đổi cường độ dòng điện trong thiết bị, một dòng điện một chiều sẽ chạy ra môi trường bên ngoài.
Máy phát điện công nghiệp loại lớn có phần ứng cố định gọi là stato. Một rôto quay bên trong stato, tạo ra từ trường.
Nhớ đọc các bài viết về máy phát điện trên ô tô:
Bất kỳ ô tô nào cũng có máy phát điện hoạt động khi ô tô đang di chuyển để cung cấp năng lượng điện cho ắc quy, hệ thống đánh lửa, đèn pha, radio, v.v. Dây quấn rôto là nguồn tạo ra từ trường. Để từ thông của cuộn dây kích từ được cung cấp mà không có tổn hao đối với cuộn dây stato, các cuộn dây được đặt trong các rãnh đặc biệt của kết cấu thép.
Máy phát hiện tại- đây là xe điện, biến năng lượng cơ học thành năng lượng điện. Chúng có thể tạo ra cả dòng điện một chiều và xoay chiều.
Cho đến nửa sau của thế kỷ 20 Máy phát điện một chiều đã được sử dụng trong xe cộ. Sau đó, điốt bán dẫn trở nên phổ biến, giúp nó có thể điều chỉnh dòng điện xoay chiều hoặc làm cho nó không đổi. Do đó, trong lĩnh vực này, máy phát điện một chiều đã được thay thế bằng máy phát điện ba pha Dòng điện xoay chiều.
Trong phần tôi đã xem xét chi tiết các vấn đề về hoạt động của động cơ điện, bây giờ chúng sẽ được trình bày nguyên tắc chung làm việc và thiết bị của máy phát điện. Tôi sẽ không nghiên cứu chi tiết về máy điện một chiều, bởi vì ngày nay chúng không được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày, nhà để xe và trên xe cộ. Chúng chỉ được sử dụng rộng rãi trong giao thông điện đô thị: xe đẩy và xe điện.
Nguyên lý hoạt động của máy phát điện
Máy phát điện hoạt động theo luật Cảm ứng điện từ - suất điện động (EMF) của Faraday sinh ra trong một vòng dây (khung dây) hình chữ nhật quay trong từ trường quay đều.
EMF cũng xảy ra trong một khung hình chữ nhật cố định nếu bạn xoay một nam châm trong đó.
Máy phát điện đơn giản nhất là khung hình chữ nhật đặt giữa 2 nam châm có các cực khác nhau. Để loại bỏ điện áp ra khỏi khung quay, người ta sử dụng các vòng trượt. Thực hành nam châm điện cũng được sử dụng, là cuộn cảm hoặc cuộn dây đồng được phủ một lớp sơn bóng cách điện. Khi đi qua dòng điện dọc theo các cuộn dây, chúng bắt đầu có đặc tính điện từ. Để kích thích chúng, cần phải có một nguồn dòng điện bổ sung - trong ô tô cái này ắc quy... Trong các nhà máy điện gia dụng, hiện tượng kích từ trong quá trình khởi động xảy ra do quá trình tự kích hoặc từ một máy phát điện một chiều công suất thấp bổ sung, được dẫn động bởi trục máy phát.
Theo nguyên tắc làm việc máy phát điện có thể đồng bộ hoặc không đồng bộ.
- Máy phát điện không đồng bộ có cấu trúc đơn giản và chế tạo không tốn kém, khả năng chống dòng ngắn mạch và quá tải cao hơn. Máy phát điện không đồng bộ lý tưởng để cấp nguồn cho các tải hoạt động: đèn sợi đốt, lò sưởi điện, thiết bị điện tử, đốt điện vv Nhưng ngay cả khi quá tải trong thời gian ngắn là không thể chấp nhận được đối với họ, do đó, khi kết nối động cơ điện, không loại điện tử máy hàn, dụng cụ điện và các tải cảm ứng khác - công suất dự trữ ít nhất phải gấp ba lần, và tốt nhất là gấp bốn lần.
- Máy phát điện đồng bộ hoàn hảo cho người tiêu dùng cảm ứng với dòng khởi động cao. Chúng có khả năng chịu quá tải gấp năm lần dòng điện trong một giây.
Thiết bị phát điện
Ví dụ về việc xem xét một thiết bị, hãy lấy máy phát điện ô tô ba pha. 
Máy phát điện ô tô gồm một thân và hai nắp có lỗ thông gió. Rôto quay theo 2 ổ trục và được dẫn động bằng ròng rọc. Ở cốt lõi của nó, rôto là một nam châm điện bao gồm một cuộn dây. Dòng điện được cung cấp cho nó bằng hai vòng đồng và chổi than chì, được kết nối với một bộ điều chỉnh rơ le điện tử. Nó có nhiệm vụ đảm bảo điện áp do máy phát ra luôn nằm trong phạm vi cho phép là 12 Vôn với sai lệch cho phép và không phụ thuộc vào tốc độ của puli. Bộ điều chỉnh rơle có thể được lắp trong vỏ máy phát điện hoặc bên ngoài nó.
Stato bao gồm của ba cuộn dây bằng đồng, được nối với nhau theo hình tam giác. Một cầu chỉnh lưu gồm 6 điốt bán dẫn được kết nối với các điểm kết nối của chúng, chúng chuyển đổi điện áp từ AC sang DC.
Máy phát điện chạy bằng xăng bao gồm một động cơ và truyền động chúng trên một đường thẳng - một máy phát dòng điện, có thể là loại đồng bộ và không đồng bộ.
