Millest generaator koosneb: vahelduvvooluseadme vooluring ja tööpõhimõte

Inimkond on elektrit kasutanud enam kui sajandi jooksul kõigis tegevusvaldkondades. Ilma selleta on lihtsalt võimatu ette kujutada tavalist elu. Spetsiaalsete masinate abil muudetakse mehaaniline energia vahelduv- või alalisvooluks. Et paremini mõista, kuidas see juhtub, peate mõistma, millest generaator koosneb ja kuidas see töötab.

Mehaanilise energia muundamine elektrienergiaks

Iga generaatori keskmes magnetilise induktsiooni põhimõte. Esimesed elektriautod ilmusid 19. sajandi teisel poolel. Nende leiutajad olid Michael Faraday ja Hippolyte Pixie. 1886. aastal demonstreeriti avalikult generaatorit – seadet, mis suudab mehaanilisest liikumisest voolu genereerida.

Esimese kolmefaasilise generaatori töötas välja venelane Dolivo-Dobrovolsky. 1903. aastal ehitas ta ka kõige esimese tööstusliku elektrijaama Maa peal, millest sai lifti toiteallikas.

Generaatori lihtsaim vooluahel on magnetväljas pöörlev traadipool. Alternatiiviks on see, kui mähis jääb liikumatuks ja seda läbib magnetväli. Mõlemal juhul toodetakse elektrienergiat. Liikumise jätkudes tekib juhis vahelduvvool. Kogu maailmas kasutatakse voolu genereerimiseks generaatoreid. Need on osa maailma globaalsest toitesüsteemist.

Generaatori disain

Generaatori tööpõhimõte sõltub selle eesmärgist ja võimalikud on mitmesugused modifikatsioonid. aga on kaks põhikomponenti:

1. Rootor on liikuv element, mis on valmistatud tugevast rauast.
2. Staator on statsionaarne, see on kokku pandud isoleeritud raudlehtedest. Selle sees on sooned, milles traadi mähis läbib.

Suurima magnetvoo tiheduse saavutamiseks peaks seadme nende osade vaheline kaugus olema võimalikult väike. Rootori ergutusmähis juhitakse läbi harjasüsteemi.

Ehitust on kahte tüüpi:

• pöörleva armatuuri ja statsionaarse magnetväljaga;
• magnetväli pöörleb, aga armatuur jääb paigale.

Enim kasutatavad masinad on liikuvate magnetpoolustega masinad. Elektrit on palju mugavam ammutada staatorist kui rootorist. Üldjuhul on generaator ehitatud samamoodi nagu elektrimootor.

Ühikute klassifikatsioon ja liigid

Seadmed mehaanilise energia muundamiseks elektrienergiaks on sarnase konstruktsiooniga. Need võivad generaatori ja väljamähise tööpõhimõtte poolest erineda:

• iseseisev ergutus pärineb akust;
• allikaks on alalisvoolugeneraator;
• ergutusallikas asub põhivõlliga samal võllil;
• alaldi vooluga iseergutus;
• püsimagnetitest.

Disaini järgi:

• hääldatud poolused;
• ei väljendata.

Mähiste ühendamise meetodil:

• Tesla süsteem;
• täht;
• kolmnurk;
• slaavi.

Sõltuvalt faaside arvust:

• üksik faas;
• kahefaasiline;
• kolmefaasiline.

Alalisvooluseadmed on konstrueeritud nii, et energia eemaldamise mehhanism koosneb kahest eraldatud poolrõngast, millest igaüks saab teatud potentsiaaliga laengu. Väljundil saadakse ühesuunaline pulseeriv vool.

Sünkroongeneraatoritel on mähisega ankur, mida toidetakse alalisvooluga. Selle väärtust reguleerides saate muuta magnetvälja tugevust ja juhtida väljundpinget. Asünkroonses mähis puudub, selle asemel kasutatakse magnetiseerimise efekti.

Peamised kasutusvaldkonnad

Tasub meeles pidada, et tavaline elekter pistikupesades tuleb soojuselektrijaamade tohutute generaatorite tööst. Nende elektrimasinate ulatus hõlmab kõiki inimtegevuse liike:

• kasutatakse varuenergiaallikana rajatistes, kus elektrikatkestusi ei tohiks lubada;
• asendamatu kohtades, kus pole elektriliine;
• enamik sõidukeid on varustatud generaatoriga, see toodab elektrit pardavõrku;
• hüdrolüüsiseadmete toiteallikas;
• tööstus;
• tuuma- ja hüdroelektrijaamades.

Viimasel ajal on üha enam populaarsust kogumas elektrienergia tootmiseks mõeldud kodumasinad. Need on kompaktse suurusega ja väikese kütusekuluga. Nad võivad töötada bensiini ja diisliga. Neid kasutatakse välitingimustes, maal või avariitoiteallikana.

Mehhaanilisest liikumisest elektrienergia tootmise meetodi leiutamine oli kaasaegse tsivilisatsiooni arengu jaoks epohhiloova tähtsusega. Meid ümbritsev maailm on täis saladusi, millele vastused pole teada, kuid võib-olla ootavad inimesi ees teised olulised avastused, mis võivad nende elu muuta.