Woraus der Generator besteht: Schaltung und Funktionsweise des AC-Geräts

Seit mehr als einem Jahrhundert nutzt die Menschheit Elektrizität in allen Tätigkeitsbereichen. Ohne sie ist ein normales Leben einfach nicht vorstellbar. Mit Hilfe spezieller Maschinen wird mechanische Energie in Wechsel- oder Gleichstrom umgewandelt. Um besser zu verstehen, wie dies geschieht, müssen Sie verstehen, woraus der Generator besteht und wie er funktioniert.

Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie

Das Herzstück eines jeden Generators liegt das Prinzip der magnetischen Induktion. Die ersten Elektroautos erschienen in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts. Ihre Erfinder waren Michael Faraday und Hippolyte Pixie. Im Jahr 1886 wurde eine Lichtmaschine öffentlich vorgeführt, ein Gerät, das Strom aus mechanischer Bewegung erzeugen kann.

Der erste Drehstromgenerator wurde vom Russen Dolivo-Dobrovolsky entwickelt. 1903 baute er auch das allererste Industriekraftwerk der Erde, das als Stromquelle für einen Aufzug diente.

Die einfachste Schaltung für eine Lichtmaschine ist eine Drahtspule, die sich in einem Magnetfeld dreht. Eine Alternative ist, wenn die Spule bewegungslos bleibt und von einem Magnetfeld durchquert wird. In beiden Fällen wird elektrische Energie erzeugt. Während der Bewegung wird im Leiter ein Wechselstrom erzeugt. Generatoren werden weltweit zur Stromerzeugung eingesetzt. Sie sind Teil des globalen Stromversorgungssystems der Erde.

Generatordesign

Die Funktionsweise des Generators hängt von seinem Verwendungszweck ab und verschiedene Modifikationen sind möglich. aber Es gibt zwei Hauptkomponenten:

1. Der Rotor ist ein bewegliches Element aus massivem Eisen.
2. Der Stator ist stationär, er ist aus isolierten Eisenblechen zusammengesetzt. Im Inneren weist es Rillen auf, in denen die Drahtwicklung verläuft.

Um die höchste magnetische Flussdichte zu erreichen, sollte der Abstand zwischen diesen Teilen des Gerätes so gering wie möglich sein. Die Erregerwicklung am Rotor wird durch das Bürstensystem gespeist.

Es gibt zwei Bauarten:

• mit einem rotierenden Anker und einem stationären Magnetfeld;
• das Magnetfeld rotiert, aber der Anker bleibt an Ort und Stelle.

Die am weitesten verbreiteten Maschinen sind Maschinen mit beweglichen Magnetpolen. Es ist viel bequemer, Strom vom Stator als vom Rotor zu beziehen. Im Allgemeinen ist ein Generator wie ein Elektromotor aufgebaut.

Klassifizierung und Arten von Einheiten

Aggregate zur Umwandlung mechanischer Energie in elektrische Energie haben einen ähnlichen Aufbau. Sie können sich im Funktionsprinzip des Generators und der Feldwicklung unterscheiden:

• unabhängige Erregung kommt von einer Batterie;
• die Quelle ist ein Gleichstromgenerator;
• die Erregerquelle befindet sich auf derselben Welle wie die Hauptwelle;
• Selbsterregung durch gleichgerichteten Strom;
• von Dauermagneten.

Von Entwurf:

• ausgeprägte Pole;
• nicht ausgedrückt.

Durch die Methode zum Anschließen der Wicklungen:

• Tesla-System;
• Stern;
• Dreieck;
• Slaw.

Je nach Anzahl der Phasen:

• einzelphase;
• zweiphasig;
• Drei Phasen.

Gleichstromeinheiten sind so konstruiert, dass der Mechanismus zur Energieabfuhr aus zwei isolierten Halbringen besteht, von denen jeder eine Ladung mit einem bestimmten Potenzial erhält. Am Ausgang wird ein pulsierender Strom einer Richtung erhalten.

Synchrongeneratoren haben einen Anker mit einer Wicklung, die mit Gleichstrom gespeist wird. Durch Anpassen des Wertes können Sie die Stärke des Magnetfelds ändern und die Ausgangsspannung steuern. Bei Asynchron gibt es keine Wicklung, stattdessen wird der Effekt der Magnetisierung genutzt.

Hauptanwendungsgebiete

Es sei daran erinnert, dass gewöhnlicher Strom in Steckdosen aus der Arbeit riesiger Generatoren in Wärmekraftwerken stammt. Der Anwendungsbereich dieser elektrischen Maschinen umfasst alle Arten menschlicher Aktivitäten:

• als Reserveenergiequelle in Einrichtungen verwendet, in denen Stromausfälle nicht erlaubt sein sollten;
• unersetzlich an Orten, an denen es keine Stromleitungen gibt;
• die meisten Fahrzeuge sind mit einem Generator ausgestattet, der Strom für das Bordnetz erzeugt;
• Stromversorgung für Hydrolyseeinheiten;
• Industrie;
• an Kern- und Wasserkraftwerken.

In letzter Zeit werden Haushaltsgeräte zur Stromerzeugung immer beliebter. Sie haben eine kompakte Größe und einen geringen Kraftstoffverbrauch. Sie können mit Benzin und Diesel betrieben werden. Sie werden unter Feldbedingungen, auf dem Land oder als Notstromversorgung eingesetzt.

Die Erfindung eines Verfahrens zur Stromerzeugung aus mechanischer Bewegung war von epochaler Bedeutung für die Entwicklung der modernen Zivilisation. Die Welt um uns herum ist voller Geheimnisse, deren Antworten unbekannt sind, aber vielleicht erwarten die Menschen andere wichtige Entdeckungen, die ihr Leben verändern können.