Şema, özellikleri, çalışma prensibi ve bir doğru akım jeneratörünün cihazı

Elektrifikasyon dönemi çok uzun zaman önce başlamadı ve birkaç yüz yıl boyunca yaşam biçimimizi tamamen değiştirdi. Etrafına bak, her yerde, sadece gözün düştüğü yerde, kesinlikle elektrikli aleti göreceksin. İnsanlar, neredeyse tüm işi yapan farklı makinelere o kadar alışkındır ki, her zaman bunun gibi bir yanılsamadır. Fakat örtünün ötesine bakalım, bizden elektrikli arkadaşların vital faaliyeti sürecini saklayalım. İşletim prensibi ile doğru akım jeneratörü cihazını analiz edelim.

Biraz tarih

Elektrik eski Yunanlılar tarafından gözlemlendi. Amber'in kendine farklı parçacıklar çekme özelliğinin bulunduğu belirtildi. İnsanlar bunu reçinenin manyetizması olarak görüyorlardı. Ancak daha sonra, diğer malzemelerin manyetizma kazanma yeteneğini fark ettiler. Örneğin, cam sürtünme sırasında da küçük ışık unsurları çekmeye başladı: kağıt parçacıkları, kıllar ve toz. Böylece, manyetik etkinin bazı kanunlarla oluştuğu anlaşıldı.

Ardından, XVIII. Yüzyılda, mucit "Leiden bankası" tarafından vaftiz edilen modern bir kapasitörün bir prototibi oluşturuldu. Bu basit mekanizma, o zaman bir tür sıvı, doymuş katı madde olarak düşünülen ve saniyelerce birkaç mil hızla inanılmaz bir hızla bir cesetten diğerine akan bir yük toplamayı başardı.

Atom ve onun kurucu çekirdeği ve elektronu keşfedildiğinde, her şey yerlerine oturdu. İnsanlar, elektrik boşalmaları gibi açıklanamayan olayları yaratan suçlamaların elektron olduğunu anladılar. Ama sadece statik suçlamalardan ibaretti. Faraday ve Oersted'in deneyleriyle, şimdi bildiğimiz elektrik başlıyor. Onlar bir DC jeneratör düzeni icat ettiler , cihaz ve çalışma prensibi EMF elektromotor kuvveti fenomenine dayanıyordu .

Elektrik hareketinin gücü

Nehrin suyu harekete geçirirken, yeryüzünün cazibesi artar, iletkendeki yüklü parçacıklar EMF'yi hareket ettirir. Bu kuvvet, manyetik fenomenle yakından ilişkilidir; diğer bir deyişle, mıknatıs tarafından oluşturulan akı değişir değişmez görünür. EMF, yalnızca her zaman masrafın karşılandığı bir maddede çalışabilir. Bu mülkiyet metaller ve tuzlu su çözeltileri ile karşı karşıyadır.

Emf ne kadar büyükse, manyetik dalgaların yoğunluğu da o kadar hızlı değişir. Bildiğiniz gibi, bir mıknatıs daima iki kutupludur. Akışkanın iletkene göre yön değiştirdiği yöne uygun olarak, iletkendeki akım bir yönde veya başka bir akışta akar. Pozitif ve negatif yükler kendileri arasında bir gerilim oluşturduğumuz kendimiz arasında bir enerji alanı oluştururlar, ki bu da eponymous kutubun toplam elektrik yükünün daha büyük, daha güçlü olmasını sağlar.

Elektrik jeneratörü nedir?

Herhangi bir mekanik gücü elektrik enerjisine dönüştürebilen tasarım veya makine, elektrik üreteci olarak adlandırılır. Çalışma prensibi ve bir doğru akım üreteci cihazı manyetizma ile ilgilidir. Kalıcı bir mıknatıs alır ve mukavemet alanını bir iletkenle çarparsak, ikincisinde yüklü parçacığı bir yönde hareket ettiren bir kuvvet var - bir akım ortaya çıkıyor. Aynı sabit iletken ve hareketli bir mıknatıs ile gerçekleşir.

Deneysel olarak bilim adamları, akımın değerinin o kadar büyük olduğunu tespit etmiştir:

• Mıknatıs kutupları arasındaki manyetik akının büyüklüğü.
• Gerilim hatlarının kesişme hızı.
• İletken telin uzunluğu.

Bununla birlikte, iletken akış doğrultusuna paralel hareket ederse, iletken bir indüksiyon gözlenmez. Bu, sağın yasasına ve hangi yönde hareket ettiğinin anlaşılmasına yardımcı oldu. Vücudun sağ tarafının eli, elin avucuyla yerleştirildiğinde, gerilmiş alanın manyetik çizgileri girer ve baş parmak eğilir ve iletkenin hareket ettiği yere baktığında kalan dört parmak mevcut yolu gösterir. Mıknatısın alanının hareket vektörü kuzeyden güneye doğru yönlendirilir.

Birincil jeneratörün çalışma düzeni

Basit bir tipte sabit akım jeneratörünün çalışma prensibi ve cihazı aşağıdaki gibidir: çerçeve, akım taşıma malzemesinden yapılır, eksene monte edilir ve mıknatısın kutupları arasında döner. Çerçevenin her serbest ucu kavisli bir plakaya benzeyen temas noktasına bağlıdır. Birlikte, kontaklar iki noktada yırtılan bir daire oluşturur (kollektör). Bu yarı dairesel kontaklar yay yüklü iletken fırçalara hareketli bir şekilde bağlıdır. Akımı kaldırırlar.

Uzayda, kontaklara göre çerçeve, en büyük manyetik akı kesitlerinin bir yarısı birbirine geçtiğinde fırçalar kontaklarda kapalı olacak şekilde yönlendirilir. Çerçeve elemanları çizgiler boyunca bir hareket aşaması geçtiğinde - fırça kontakları toplayıcıya açıktır.

Bir osiloskop bağlarsanız, DC jeneratör cihazının ve çalışma prensibinin, koordinatların bir tarafında bulunan ve sıfırdan en yükseğe ve en düşük sıfıra kadar değerlerini değiştiren yarı dalgaların bir değişimi üretebileceğini görebilirsiniz. Bunların frekansı çerçevenin dönüş hızına bağlıdır. Bu, böyle bir sistemdeki akımın bir yönde (sabit) hareket ettiği, fakat darbeli bir görünüme sahip olduğu anlamına gelir.

Doğru akımın jeneratörünün çalışma prensibi ve cihazı

Gerçek bir sabit akım üreteci daha karmaşıktır, ancak hareket prensibi yukarıda sayılanlardan farklı değildir. Tek bir çerçeve ve bir çift yarı dairesel kontakt yerine, kolektörün birçok çerçevesi ve teması vardır. Bu, öncelikle böyle bir makinenin gücünü arttırır ve ikincisi, akımın dalgalanmasını düzeltir, çünkü her çerçeve kendi ayarladığı yarım dalgayı oluşturur ve birbirlerine göre toplam akım oluştururlar. Böyle bir dönen sistemi bir çapa veya rotor denir.

Jeneratörün mıknatıs da değiştirildi. Rolü sarma ve çekirdekten oluşan bir elektromıknatısla oynanıyor. Elektromıknatısları kullanarak, olağan kalıcı gücün ötesinde büyük bir manyetik akı yaratabilirsiniz. Buna ek olarak, akış kolaylıkla değiştirilebilir. Jeneratörün sabit kısmı "stator" olarak adlandırılır.

Mili dönüşü sırasında makinenin çalışma moduna bağlı olarak, stator ile rotor arasında aşağıdaki işlemler gözlenir:

1. Jeneratöre yük yok. Bu boşta çalışma durumunda, armatürde bir dönüş meydana gelir, bunun içinde EMF tetiklenir, ancak devre kapalı olmadığından sargıda akım yoktur.
2. Cihaz devresi devreye bağlı olan DC jeneratörü, yük modunda çalışır. Bu durumda, armatürde akım akar ve armatür tarafından oluşturulan manyetik akı (armatür tepkisi) yeni bir bileşen görünür. Bu akım, elektromıknatıs tarafından yaratılan ana güç hatlarına karşı koyacak bir yönde hareket eder. Sonuç olarak, gerçek EMF daha düşük olacak, yani jeneratörün gücü azaltılacaktır. Jeneratör yükü arttıkça, mili dönerken armatürün tepkisini gidermek için daha fazla enerji harcanır.

Armatürün manyetik akışını dengelemek için, telafi edici sargılar, armatür tepkisini zayıflatan bir manyetik akının oluştuğu rotor devresine sokulur.

Sabit elektrik üreten jeneratör çeşitleri

Uyarma devresinin çalıştırılmasında çalışma prensibi ve DC jeneratörlerin düzenlenmesi farklıdır. Bunlar:

• Magnetoelectric. Manyetik bir akı oluşturmak için daimi mıknatıslar kullanıyorlar. Genellikle düşük güçte olan bu tür makineler yüksek bir verimliliğe sahiptir, çünkü alan sargılarında herhangi bir kayıp yoktur. Düzenlemenin karmaşıklığında bulunan cihazların olmaması.
• Bağımsız uyarma devresine sahip jeneratörler. Bunlar, elektromıknatıs sargısı harici güç kaynaklarından güç alan cihazlardır: pil veya jeneratör.
• Kendinden tahrikli DC jeneratörleri. Bu gibi cihazlar elektromıknatısları kendi çapalarından beslerler. Kendiliğinden uyanlma için esas koşul, artık manyetik akıdır. Tasarım, jeneratörlerin çalışma prensibi ve aktivasyon şemaları bileşik, şönt ve seri.

Elektrik motorundan jeneratörün çalışma prensibi ve cihazı

Elektrikli makinelerin geri dönüşüm ilkesi, herhangi bir elektrikli motorun bir jeneratör haline getirilebileceğini ve bunun tersini de mümkün kıldığını göstermektedir. Sonuçta, bu cihazların her ikisi de çalışmalarının temeli olarak EMF indüksiyonu kullanıyorlar. Yalnızca motorda, manyetik akı yaratan rotora uygulanan bir elektrik akımı statik mıknatısın kutuplarından iterek rotasyon hareketi yapar.

Bununla birlikte, motor mili belirli bir hızda döndürülürse, indüksiyon bobini, armatür bobinlerinde indüklenmeye başlayacak ve akım akacaktır. Kısıtlama yalnızca armatür sargı telinin kalınlığında. Tel ince olduğunda, böyle bir jeneratörden daha fazla güç elde etmek mümkün olmayacaktır.

DC kaynağını nereden buldunuz?

Kalıcı elektriğin, alternatif akımın düzeltilmesi yöntemi ile elde edilebilmesine rağmen, bir DC jeneratör yaygın şekilde kullanılmaktadır. Böyle bir makinenin çalışma prensibi, metalurjik işletmelerde, bitkilerdeki güçlü elektroliz tesislerinde vazgeçilmez bir unsurdur. Nakliye endüstrisinde, üniteler elektrikli lokomotiflerde, gemi gemilerinde faaliyet göstermektedir. DC gç kaynakları, santrallerde alternatif akım jeneratörlerinin heyecan verici sargılarının güçlendirilmesi için de uygundur. Ev eşyaları için dinamo akım makineleri geliştirildi. Işıkları besledikleri bisikletlerde görülebilirler.

Sonuç

Şu anki kutuplardaki akım jeneratörleri şaftın farklı dönüş hızlarında elektrik üretebileceklerinden iyidir. Örneğin, 50 Hz'de olması gereken alternatörler gibi net bir frekansa dayanmak zorunda değildirler. Bu tür makineler, örneğin rüzgar türbinlerinde alternatif elektrik kaynakları olarak kullanmak için çok uygundur.