Генератором називають пристрій, що перетворює механічну енергію в електричну. Принцип роботи генератора змінного струму заснований на використанні такого явища, як електромагнітна індукція.

Інструкція

У найпростішому генераторі змінного струму кінці рамки провідника приєднані до кілець, до яких притискаються щітки пристрою. Зовнішня ланцюг замикає щітки через електричну лампочку. Генератор дає змінний струм, коли рамка з кільцями обертається в магнітному полі. Струм змінює свій напрямок і величину кожні півоберта, його називають однофазним.

Найбільш зручними для використання в техніці вважаються генератори трифазного струму. Конструкція самого простого трифазного генератора включає в себе три рамки проводів, вони зрушені по окружності обертання на 120 ° відносно один одного. Через кожні 120 ° обороту ток змінює свою величину і напрямок. У порівнянні з однофазної системою, у трифазній є безліч переваг. При одній і тій же потужності для неї необхідні менші витрати металу на електропроводку.

Електричний магніт є частиною, що обертається приводу, його ротором, він передає на статор виробляється магнітне поле. Статором називають зовнішню частину пристрою, яка складається з трьох котушок з проводами.

Напруга передається через кільця і колекторні щітки. Роторні кільця з міді обертаються разом з коленвалом і ротором, в результаті цього до них притискаються щітки. Щітки залишаються на місці, а електропоток передається від нерухомих елементів генератора змінного струму до його деталі, що обертається.

Утворюється магнітне поле обертається поперек статора і виробляє електропотокі, здійснюють зарядку акумулятора. Для передачі імпульсу від генератора до акумулятора додатково використовується діодний міст, його розташовують в задній частині машини. Діод володіє двома контактами, через них проходить струм в одному напрямку, міст зазвичай складається з десяти таких деталей.

Діоди ділять на дві групи - основні та додаткові. Перші застосовуються для випрямлення напруги, вони приєднані до висновків статора. Другі направляють потужність на регулятор напруги і лампу, яка контролює зарядку, яка необхідна для того, щоб стежити за справністю приводу.

Генератори поділяють на малопотужні і високопотужні, в залежності від вироблюваної ними енергії. Малопотужні генератори змінного струму найчастіше використовуються в побуті в якості резервного електропостачання.

Рада 2: Принцип дії генератора змінного струму

Генератором в електротехніці називають пристрій, за допомогою якого енергія механічного типу перетворюється в електричну. Такі пристрої широко застосовуються на виробництві та в деяких технічних системах, наприклад в автомобілях. В основі роботи генератора лежить явище електромагнітної індукції.

Пристрій генератора змінного струму

На практиці використовується кілька видів генераторів. Але кожен з них включає в себе одні й ті ж складові елементи. До них відносяться магніт, який створює відповідне поле, і спеціальна дротова обмотка, де створюється електрорушійна сила (ЕРС). У простій моделі генератора роль обмотки виконує рамка, здатна обертатися навколо горизонтальної або вертикальної осі. Амплітуда ЕРС пропорційна кількості витків, наявних на обмотці, і розмаху коливань магнітного потоку.

Щоб отримати значний за силою магнітний потік, в генераторах використовують особливу систему. Вона складається з пари сталевих сердечників. Обмотки, які створюють змінне магнітне поле, поміщають в пази першого з них. Ті витки, які індукують ЕРС, укладають в пази другого сердечника.

Внутрішній сердечник називають ротором. Він обертається навколо осі разом з наявною на ньому обмоткою. Той сердечник, який залишається без руху, виконує функцію статора. Щоб зробити потік магнітної індукції найбільш сильним, а втрати енергії мінімальними, відстань між статором і ротором намагаються зробити якомога менше.

За яким принципом працює генератор

Електрорушійна сила виникає в обмотках статора відразу після появи електричного поля, для якого характерні вихрові освіти. Ці процеси породжуються зміною магнітного потоку, яке спостерігається при прискореному обертанні ротора.

Струм від ротора подається в електричний ланцюг за допомогою контактів, що мають вигляд елементів ковзання. Щоб зробити це було легше, до кінців обмотки приєднують кільця, звані контактними. До кілець притискаються нерухомі щітки, через які і здійснюється зв`язок між електричним колом і обмоткою рухомого ротора.

У витках обмотки магніту, де створюється магнітне поле, струм має порівняно невелику силу, якщо порівнювати його з тим струмом, який генератор віддає зовнішньої ланцюга. З цієї причини вже конструктори перших генераторів вирішили відводити струм від обмоток, розташованих статично, а слабкий струм до обертається магніту подавати через контакти, що забезпечують ковзання. В генераторах малої потужності поле створює магніт постійного типу, який здатний обертатися. Така конструкція дозволяє спростити всю систему і зовсім не використовувати кільця і щітки.

Сучасний промисловий генератор електричного струму являє собою масивне і громіздке спорудження, яке складається з металевих конструкцій, ізоляторів і мідних жил. Розміри пристрою можуть становити кілька метрів. Але навіть для такого солідного споруди дуже важливо витримати точні габарити деталей і зазори між рухомими частинами електричної машини.

Зверніть увагу

Періодом називають час, витрачений на вчинення одного коливання, а частотою змінного струму - кількість періодів в секунду. Амплітудою струму називають максимальне значення миттєвого змінного струму.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!