Kintamosios srovės generatorius yra įtaisas, kuris mechaninę energiją paverčia kintama elektros energija tinkamam naudojimui. Atsižvelgiant į įvesties energijos tipą, yra dviejų tipų generatoriai - kintamosios srovės generatorius ir Nuolatinės srovės generatorius . Kintamosios srovės generavimui kintamosios srovės generatoriuose naudojami slydimo žiedai, o nuolatinės srovės generatoriuose - nuolatinė. Kintamosios srovės generatoriai naudojami elektrinėse, elektriniuose paspirtukuose, burlaiviuose, dviračiuose ir kt.Kintamosios srovės generatorių įvestis paprastai yra mechaninė energija, kurią tiekia garo ir dujų turbinos bei vidaus degimo varikliai. Kintamosios srovės generatoriai yra naudingi vėjo jėgainėse, mažose hidroelektrinėse arba mažinant aukštesnio slėgio dujų srautus į mažesnius.
Kas yra kintamosios srovės generatorius?
Apibrėžimas: Kintamosios srovės generatorius yra mašina, paverčianti mechaninę energiją į elektros energiją alternatyvios emf pavidalu. Paprastas kintamosios srovės generatorius veikia Faradėjaus elektromagnetinės indukcijos dėsnio principu. Jis turi vielos ritę, kuri sukasi magnetiniame lauke.
Darbo principas
Kintamosios srovės generatoriaus veikimo principas tai yra, jie paprastai vadinami kintamosios srovės generatoriais, kurie veikia pagal Faradėjaus įstatymą Elektromagnetinė indukcija . Laidininko judėjimas tolygiame magnetiniame lauke keičia magnetinį srautą, susietą su ritė, taip sukeldamas emf.
Paprastas kintamosios srovės generatorius
kintamosios srovės generatoriaus dalys sudaro ritė, slydimo žiedai, šepečiai ir stiprus magnetinis laukas, kaip pagrindiniai jo komponentai.
Kintamosios srovės generatoriaus darbas
Ritė sukama magnetiniame lauke, kad susidarytų stiprus magnetinis laukas. Kai ritė vienoje pusėje juda aukštyn per magnetinį lauką, emf indukuojama viena kryptimi. Kai ritės sukimasis tęsiasi ir ši ritės pusė juda žemyn, o kita ritės pusė juda aukštyn, priešinga kryptimi indukuojamas emfas. Flemingo dešinės rankos taisyklė naudojama nustatant sukelto emf kryptį. Šis procesas kartojasi kiekvienam ciklui, o gaminamas emf yra kintamo tipo.
Skirtingos ritės padėtys
Kintamosios srovės generatoriaus galia parodyta aukščiau su grafiku.
- A - kai ritė yra 0 laipsnių kampu, ritė juda lygiagrečiai magnetinio lauko krypčiai ir todėl nesukelia emf.
- B - kai ritė yra 90 laipsnių kampu, ritė juda 90 ° kampu į magnetinį lauką ir todėl sukelia didžiausią emf.
- C - kai ritė yra 180 laipsnių kampu, ritė vėl juda lygiagrečiai magnetiniam laukui ir todėl nesukelia emf.
- D - kai ritė yra 270 laipsnių kampu, ritė vėl pasislenka 90 ° kampu į magnetinį lauką ir taip sukelia didžiausią emf. Čia sukeltas emf yra priešingas B.
- A - kai ritė yra 360 laipsnių kampu, ritė užbaigė vieną apsisukimą, ji juda lygiagrečiai magnetiniam laukui ir sukelia nulinę emf.
Apsvarstykite stačiakampio formos ritę su „N“ posūkiais, kuri sukasi tolygiame kampiniame greičio „ω“ magnetiniame lauke „B“. Kampą tarp magnetinio lauko „B“ ir ritės normalų bet kuriuo metu „t“ suteikia θ = ωt.
Šioje padėtyje magnetinis srautas yra statmenas ritės plokštumai ir nurodomas B Cos ωt.
Magnetinis srautas, susietas su N apsisukimų ritė, yra ɸ = B Cos ωt A, kur A yra ritės plotas.
Sukeltą emf ritėje pateikia Faradėjaus elektromagnetinės indukcijos dėsniai, kurie yra
ε = - dØ / dt
= - d (NBA Cos ωt) / dt
ε = NBA ω | sin ωt —— (i)
Kai ritė sukasi per 90˚, sinuso vertė tampa 1, o sukelta emf bus maksimali, aukščiau pateikta (i) lygtis sumažėja iki,
ε0 = N Bm A ω = N Bm A 2πf ——- (ii)
Kur Bm reiškia didžiausią srauto tankį Wb / m2
„A“ reiškia ritės plotą m2
‘F’ = ritės sukimosi dažnis per aps./sekundę.
Ii pakaitalas i papunktyje,
ε = ε0 sin ωt
Indukuotą kintamąją srovę suteikia I = ε / R = ε0 sin ωt / R
Kintamosios srovės generatoriaus konstrukcija
Paprastas kintamosios srovės generatorius turi dvi pagrindines dalis - rotorių ir statorių. Rotorius yra besisukantis komponentas, o nejudanti mašinos dalis yra statorius.
Statorius
Statorius yra stacionarus komponentas, efektyviai laikantis armatūros apviją. Armatūros apvijos tikslas yra perkelti srovę į apkrovą, o apkrova gali būti bet kokia išorinė įranga, kuri sunaudoja elektros energiją. Jį sudaro trys pagrindinės dalys:
- Statoriaus rėmas - Tai išorinis rėmas, naudojamas statoriaus šerdžiai, taip pat armatūros apvijoms laikyti.
- Statoriaus šerdis - Jis yra laminuotas plienu arba geležimi, kad sumažėtų sūkurinės srovės nuostoliai. Vidinėje šerdies dalyje yra angos, kad būtų galima laikyti armatūros apvijas.
- Armatūros apvijos - Armatūros apvijos suvyniojamos ant armatūros šerdies angų.
Rotorius
Rotorius yra kintamosios srovės generatoriaus dalis. Jis susideda iš magnetinio lauko apvijų. Nuolatinės srovės maitinimas naudojamas magnetiniams poliams įmagnetinti. Kiekvienas magnetinio lauko apvijų galas pritvirtintas prie slydimo žiedų. Šis derinys yra sujungtas su bendru velenu, ant kurio sukasi rotorius. Du rotoriaus tipai yra pagrindinis polinis rotorius ir cilindrinis polinis rotorius.
Svarbiausias ašigalio rotorius
Pagrindinio poliaus rotoriaus tipas parodytas paveikslėlyje žemiau. Tokio tipo rotoriuje galima pastebėti polių skaičių, vadinamą svarbiausiais poliais, kurių pagrindai pritvirtinti prie rotoriaus. Jie naudojami mažo ir vidutinio greičio programose.
Svarbiausias ašigalio rotorius
Cilindrinis ašinis rotorius
Cilindrinio tipo rotoriai susideda iš neapdoroto ir tvirto cilindro su angomis, išdėstytomis ant išorinio cilindro paviršiaus. Jis naudojamas didelės spartos programose. Žemiau parodyta cilindrinio poliaus rotoriaus schema.
Cilindrinis rotorius
Kintamosios srovės generatoriaus tipai
Kintamosios srovės generatoriai yra dviejų tipų. Jie yra
Asinchroniniai generatoriai
Asinchroniniai generatoriai taip pat žinomi kaip indukciniai generatoriai. Šio tipo generatoriuose slydimas padeda rotoriui pasisukti. Rotorius visada bando suderinti sinchroninį statoriaus greitį, bet nepavyksta. Jei rotorius atitinka sinchroninį statoriaus greitį, santykinis greitis tampa lygus nuliui, taigi rotorius neturi sukimo momento. Jie tinka vėjo jėgainėms valdyti.
Sinchroniniai generatoriai
Sinchroninis generatorius yra kintamosios srovės generatoriaus tipas, kuris sukasi sinchroniniu greičiu. Jis veikia Faradėjaus elektromagnetinės indukcijos dėsnio principu - emf sukeltas, kai ritė sukasi vienodo magnetinio lauko srityje. Jie daugiausia naudojami elektrinėse aukštai įtampai generuoti.
Programos
kintamosios srovės generatoriaus taikymai daugiausia apima energijos generavimą iš vėjo malūnų, hidroelektrinių užtvankų ir daugelio kitų.
DUK
1). Koks skirtumas tarp kintamosios srovės generatoriaus ir nuolatinės srovės generatoriaus?
Kintamosios srovės generatoriuje elektros srovė periodiškai keičia savo kryptį ir tampa kintamąja. Nuolatinės srovės generatoriuje elektros srovė teka viena kryptimi.
2). Ar automobilio kintamosios srovės generatoriai turi kintamą ar nuolatinę srovę?
Pirmiausia kintamosios srovės srovė generuojama besisukančioje armatūroje ir naudojama komutatoriumi bei šepetėliais, norint konvertuoti į nuolatinę srovę.
3). Koks kintamosios srovės generatorius veikia?
Jis veikia Faradėjaus elektromagnetinės indukcijos dėsnių principu.
4). Įvardykite kintamosios srovės generatorių tipus.
Sinchroniniai ir asinchroniniai kintamosios srovės generatoriai
5). Ar baterijos yra kintamos ar nuolatinės?
Baterijos yra nuolatinės, nes jos praleidžia srovę tik viena kryptimi.
Šiame straipsnyje aptarėme AC generatorius ir jo veikimo principas . Skaitytojas gali įgyti įžvalgų apie kintamosios srovės generatorių, tipus, konstrukciją ir programas. Štai jums klausimas, kokia yra kintamosios srovės generatoriaus funkcija?
