L’Univers a fourni à l’humanité un billion de façons de produire de l’électricité. Chaque stade de développement est caractérisé par ses propres technologies. Supposons que, historiquement, le premier envisageait un générateur de charge constante de Van de Graaff. Mauvais point de vue. Les gens utilisés avant d'autres espèces. Aujourd'hui, nous considérons l'appareil, le principe de fonctionnement de l'alternateur. Commençons
: Travaux des générateurs de courant électrique
Le principe est destiné à créer un potentiel par rapport à la Terre, considéré comme nul. Faux, mais tout dans le monde est relatif. Bien que la surface du sol soit chargée, la différence de potentiel entre les bornes du générateur et le sol joue un rôle. L'objet qui se tient sur le sol est enveloppé par le champ de la planète, nous considérons que le postulat est correct. Le premier générateur de courant continu inventé.Plutôt la tension. La tension s'est avérée fantastique, l'appareil a donné un peu de courant. Le principe de fonctionnement est simple:
- Tape tape, une charge se forme localement.
- Par le mécanisme du convoyeur, la section atteint le collecteur de courant.
- La conductivité du bornier à bille est égalisée.
En conséquence, la sphère acquiert une charge de densité égale à la bande locale. Il est clair que de tels générateurs ne sont pas très pratiques, en 1831, Michael Faraday crée quelque chose de nouveau. En utilisant un fer à cheval magnétisé, un disque en cuivre en rotation reçoit l'électricité de manière différente: le phénomène de l'induction magnétique. Courant en alternance. En conséquence, le champ a cessé d'être statique pour devenir électromagnétique. Laissez-nous vous expliquer:
- Dans la nature, des charges d'électricité de signe positif ou négatif sont souvent rencontrées, personne n'a été capable de trouver les pôles d'un aimant séparément.
- Le champ électrique alternatif provoque la réponse correspondante de l'éther. Exprimé par la production d'un composant magnétique variable dans le plan perpendiculaire à l'original.
Le processus se poursuit sans interruption, appelé onde électromagnétique. Développe l'espace libre en ligne droite jusqu'à ce que l'énergie disparaisse. Quant aux fils, l’électricité est relativement simple. Mais! Tant que le câble est tressé.L'écran est parti, la mise à zéro( mise à la terre) est absente - la vague commence à rayonner. Cet effet est exploité par les indicateurs de tournevis sans fil, aider à établir( localiser) les sources d'interférences de fréquence industrielle 50 Hz. Et si l’unité de l’ordinateur n’est pas mise à la terre, vous pourrez facilement résoudre le problème à l’aide de divers éléments.
Aide à vérifier le rayonnement nocif des écrans. La fréquence de 50 Hz est facilement rayonnée par des fils. Aspect augmente les coûts des centrales électriques, nuit à la santé des citoyens. Comment l'énergie provient-elle du générateur de Faraday? Les enseignants ont été expliqués: lorsque le cadre tourne dans le champ d’un aimant, l’induction dans la zone change, un courant électrique est induit.
L'énergie mécanique du mouvement est convertie en énergie électrique. Nous avons deviné, l'humanité exploite:
- Tomber du barrage dans la masse d'eau.
- Energy centrales thermiques à vapeur, nucléaires.
Les deux principaux mécanismes d'obtention d'énergie. L'électricité devient le mouvement de l'aube de turbine du générateur. La nature a donné naissance à des appareils qui brûlent du diesel, du kérosène, dont le principe de fonctionnement est légèrement différent. La différence est limitée par la mobilité, la vitesse de rotation de la lame.
Génération d'énergie électrique des villes
Regardons le dispositif du générateur de centrale hydroélectrique. Pour l’accumulation d’énergie potentielle tirée par les eaux du canal, érigez un barrage. Le niveau en amont commence rapidement à monter. Pour éviter toute percée( de tout type), une partie de la masse de plusieurs tonnes est gravée( dans certains endroits, des passerelles spéciales sont mises en place pour permettre aux poissons de frayer).La partie utile du flux passe par la palette. Familier avec les moteurs à réaction de l'appareil, l'a compris. L'appareil de guidage s'appelle la configuration des vannes, le changement de position est régi par le nombre de fluide passant.
Lors des examens, ils ont déclaré que les exigences strictes en matière de fréquence de production d'électricité sont réglementées. Les scientifiques ont calculé: vous pouvez atteindre le niveau de développement actuel en utilisant des pales massives, qui ne sont pas affectées par les petites vagues. La masse moyenne de l'eau qui passe est prise en compte, les petits sauts sont masqués par la masse totale de la vis. Evidemment, ayant des dimensions importantes, la vitesse de rotation est impuissante à 50 Hz( 3000 tr / min).La lame fait 1-2 tr / min. Lignes électriques
La vis fait tourner le rotor du générateur. Essieu mobile assis par des enroulements de champ. Bobines à travers lesquelles le courant continu est passé pour créer un champ magnétique stable. Le rayonnement ne se produit pas, la valeur de la tension est constante( voir ci-dessus).Des fluctuations implicites sont observées, le résultat n'affecte pas l'essence du processus: l'arbre est formé de plusieurs aimants en rotation.
Il y a un point subtil: comment obtenir une fréquence de 50 Hz. Nous sommes rapidement parvenus à la conclusion: rectifier le courant alternatif après avoir rendu l’inverseur d’inversion non rentable. Une multitude de bobines de fil( cadre provenant d'expériences de Faraday) ont été placées le long du stator, dans lesquelles une induction serait induite. En commutant correctement depuis le générateur, il est possible de supprimer les 230 volts nécessaires( en fait, il existe également des transformateurs abaisseur) à une fréquence de 50 Hz. Les générateurs donnent trois phases décalées de 120 degrés. Il y a une nouvelle question - pour assurer la stabilité.Servir une quantité d'eau dosée pendant que la lame prend de la vitesse? Il est pratiquement impossible de procéder comme suit:
- En plus des bobines collectrices, le stator contient des excitateurs.
- Une tension est appliquée à la fréquence, permettant à la lame de prendre la vitesse souhaitée.
- Le résultat est en réalité un énorme moteur synchrone.
L'accélération initiale est dépassée par le débit d'eau; la tension auxiliaire empêche la vis d'essayer de dépasser la vitesse spécifiée. L’eau pousse effectivement le moteur, la tension d’excitation servira de régulation( bien sûr, un courant alternatif est appliqué au stator).Il est nécessaire d'obtenir plus de puissance, le dispositif de guidage du barrage s'ouvre légèrement. La masse d'eau devient plus solide, aurait certainement frustré.Il est nécessaire d'augmenter le courant d'excitation du stator, le champ de contrôle devient plus fort, la situation reste dans les limites normales.
.Et la tension maintenue au niveau? Selon la tension électromagnétique électromagnétique de Faraday, la tension est déterminée par le taux de variation du champ magnétique, le nombre de tours. Il s'avère que, en choisissant de manière constructive la zone des bobines, la longueur du câble, réglez la tension de sortie du générateur. Bien sûr, chacun devrait avoir sa propre vitesse de rotation de la lame. Il est maintenu par le courant d'excitation du rotor. Avec l'augmentation de la puissance augmente la force électromotrice. La croissance du courant d'excitation augmente le taux de changement de l'intensité du champ magnétique.
Besoin d'un moyen de conserver les paramètres précédents. Deviennent souvent des transformateurs de découplage à coefficient de transmission variable. Le consommateur change le courant, la tension reste constante. Les paramètres spécifiés par les normes sont fournis. Le dispositif de l'alternateur est basé sur l'excitation des enroulements du stator, le reste est réduit aux méthodes de réglage des paramètres.
Réglage du paramètre des alternateurs
Dans le cas le plus simple, la puissance ne peut pas être modifiée. Dans les ménages( petits générateurs), le circuit surveille la tension, la valeur du courant d'excitation change. Rarement la situation sur la main du consommateur. Consommé diesel. Il s'avère que l'énergie précédente est gaspillée, une partie est dissipée par l'espace. Ce n’est pas terrible, lorsque nous rendrons à la Terre une partie de la vitesse d’une rivière, un avare rare voudra brûler de l’essence pour rien.
Les lecteurs ont compris: les révolutions vont s’effondrer, sinon réduire le débit d’eau, de gaz, de vapeur - en général, la force motrice. Garde la trace d'une chaîne de régulation séparée, équipée de mécanismes de réglage. Il est préférable pour un particulier de créer un système de batterie: aujourd’hui, il est possible de fournir un éclairage, des ordinateurs portables et de nombreux autres appareils sous 12 volts en courant continu. Le réseau peut être équipé d’un robinet pour charger périodiquement les batteries. Comme nous nous en souvenons, il existe deux méthodes:
- à courant constant. La tension varie, un dixième de la capacité est chargé toutes les heures. La durée du processus est de 600 minutes.
- À tension constante. Le courant chute de façon exponentielle. Au début, ce seront des valeurs relativement grandes. Le principal inconvénient de la technique.
Le principe de fonctionnement de l'alternateur permettra de charger les batteries, guidé par la nécessité.Il est clair qu'un circuit d'isolation est nécessaire avant une cascade de batteries. Vous pouvez deviner d'après la lecture, HES utilise des appareils avec un taux de transformation ajustable. Les techniques de mise en œuvre d'une entreprise peuvent être différentes:
- Les transformateurs à enroulements commutés se sont généralisés. Le nombre de tours peut être modifié en commutant les contacteurs des circuits.
- Un coefficient plus lisse fournit un contact glissant. Ici, les spires d'une bobine sont nettoyées, le collecteur de courant va et vient, en modifiant le nombre de spires de travail. De toute évidence, il est difficile de rater un courant important, une étincelle va se former, dans le cas d’une centrale hydroélectrique, elle deviendra un arc. Le dispositif de contrôle a plutôt une puissance relativement faible.
Il résulte de ce qui précède: il est logique de modifier le courant d'excitation du rotor de la centrale hydroélectrique progressivement par rapport au temps de commutation du transformateur de commande. Il y a ensuite un ajustement en douceur, les paramètres de tension reviennent à la normale. Ils ont dit en général comment fonctionne l'alternateur. Il convient de noter que la construction du collecteur n’est pas épuisée. Le type de dispositif décrit constitue l’ossature d’une famille appelée alternateur synchrone. Donner de l’énergie aux villes. Alternateur asynchrone
Les générateurs asynchrones
se caractérisent par l'absence de connexion électrique entre le stator et le rotor. La vitesse est réglée par le véhicule guide. En fonction de la diminution de la stabilité de fréquence, l'amplitude de la tension est également variable. En conséquence, on peut noter la simplicité relative de la conception d’un alternateur asynchrone, la stabilité des paramètres ne brille pas avec de bonnes performances.
Une caractéristique distinctive est la capacité des défaillances de moteurs asynchrones à migrer en douceur, en infectant de nouveaux périphériques. De toute évidence, pour fournir aux consommateurs l’énergie nécessaire pour réguler la fréquence du courant, la puissance est aléatoire. Bien que, si le générateur est dans un environnement relativement constant, cela ne posera pas de gros problème.