A generátor működésének elve

Anonim

A villamosmérnöki generátor olyan eszközre vonatkozik, amelynél a mechanikai típusú energiát villamos energiává alakítják át. Az ilyen eszközöket széles körben használják a termelésben és néhány technikai rendszerben, például autókban. A generátor alapja az elektromágneses indukció jelensége.

Generátor készülék


A gyakorlatban többféle generátort használnak. Mindegyikük ugyanazokat az összetevőket tartalmazza. Ezek közé tartozik egy mágnes, amely megfelelő mezőt hoz létre, és egy speciális huzal-tekercset, ahol elektromotoros erő jön létre. A generátor legegyszerűbb modelljében a tekercselés szerepét egy vízszintes vagy függőleges tengely körül forgatható keret végzi. Az EMF amplitúdója arányos a tekercsen jelenlévő fordulatok számával és a mágneses fluxus oszcillációinak nagyságával.
A jelentős mágneses fluxus eléréséhez a generátorok speciális rendszert használnak. Ez egy pár acélmagból áll. A váltakozó mágneses mezőt létrehozó tekercseket az első résbe helyezzük. Az EMF-et indukáló tekercseket a második mag hornyaiba helyezzük.
A belső magot rotornak nevezik. A tengely körül forog, és a rajta lévő tekercs. A mag, amely mozdulatlan marad, egy állórész funkcióját végzi. Ahhoz, hogy a mágneses indukció a legerősebb legyen, és az energiaveszteség minimális legyen, az állórész és a rotor közötti távolság a lehető legkisebb legyen.

Hogyan működik a generátor?


Az elektromotoros erő az állórész tekercsében közvetlenül az elektromos mező megjelenése után következik be, amelyet örvényalakok jellemeznek. Ezeket a folyamatokat a mágneses fluxus változása okozza, amelyet a forgórész gyorsított forgása figyelhet meg.
A forgórész áramát az elektromos áramkörbe csúsztató elemek formájában lévő érintkezőkkel szállítjuk. Ahhoz, hogy könnyebbé váljon, a tekercselő csavarok végeihez a névjegyeket hívják. A rögzített keféket a gyűrűk ellen préselik, amelyeken keresztül az elektromos áramkör és a mozgó rotor tekercselése közötti kapcsolatot hajtjuk végre.
A mágnes tekercsének fordulataiban, ahol mágneses mező jön létre, az áram viszonylag kis teljesítményű, mint a generátor által a külső áramkörhöz adott árammal. Emiatt az első generátorok tervezői úgy döntöttek, hogy az áramot a tekercsekről irányítják, amelyek statikusak, és a forgó mágnes gyenge áramát a csúszóérintkezőn keresztül szállítják. Az alacsony teljesítményű generátorokban a mező állandó mágnest hoz létre, amely forgatható. Ez a kialakítás lehetővé teszi, hogy egyszerűsítsük az egész rendszert, és egyáltalán ne használjunk gyűrűket és keféket.
Az elektromos áram modern ipari generátora egy masszív és terjedelmes szerkezet, amely fémszerkezetekből, szigetelőkből és rézvezetőkből áll. A készülék mérete több méter lehet. Az ilyen szilárd szerkezetek esetében azonban nagyon fontos az alkatrészek pontos méreteinek és az elektromos gép mozgó részei közötti rések fenntartása.