O dispositivo e o princípio de funcionamento do alternador

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O Universo forneceu à humanidade um trilhão de maneiras de gerar eletricidade, cada estágio de desenvolvimento é caracterizado por suas próprias tecnologias. Suponha, historicamente, o primeiro considerado um gerador de carga constante Van de Graaff. Ponto de vista errado. Pessoas usadas antes de outras espécies. Hoje consideramos o dispositivo, o princípio de funcionamento do alternador. Vamos começar

Trabalho dos geradores de corrente elétrica

O princípio pretende criar um potencial relativo à Terra, que é considerado zero. Errado, mas tudo no mundo é relativo. Embora a superfície do solo carregue uma carga, a diferença de potencial entre os terminais do gerador e o solo desempenha um papel. O objeto em pé no chão é envolvido pelo campo do planeta, nós consideramos o postulado correto. O primeiro inventor do gerador DC.Em vez de voltagem. A voltagem ficou fantástica, o aparelho deu um pouco de corrente. O princípio de funcionamento é simples:

O princípio de funcionamento do gerador

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  1. Fita esfrega, uma carga é formada localmente.
  2. Pelo mecanismo do transportador, a seção atinge o coletor atual.
  3. A condutividade do bloco terminal tipo bola é equalizada.

Como resultado, a esfera adquire uma carga com uma densidade igual à fita local.É claro que tais geradores não são muito convenientes, em 1831, Michael Faraday cria algo novo. Usando uma ferradura magnetizada em ferradura, um disco giratório de cobre recebeu eletricidade de uma maneira diferente: o fenômeno da indução magnética. Corrente para fora alternando. Consequentemente, o campo deixou de ser estático, tornando-se eletromagnético. Deixe-nos explicar:

  • Na natureza, cargas de eletricidade de um sinal positivo ou negativo são freqüentemente encontradas, ninguém foi capaz de rastrear os pólos de um ímã separadamente.
  • O campo elétrico alternado causa a resposta correspondente do éter. Expresso pela produção de um componente magnético variável no plano perpendicular ao original.

O processo continua ininterruptamente, chamado onda eletromagnética. Desenvolve o espaço livre em linha reta, até que a energia se esgote. Quanto aos fios, a eletricidade é relativamente simples. Mas! Enquanto o cabo estiver trançado. A tela desapareceu, o zero( aterramento) está ausente - a onda começa a irradiar. O efeito é explorado por indicadores de chave de fenda sem fio, ajuda a estabelecer( localizar) fontes de interferência de freqüência industrial de 50 Hz. E se a unidade de sistema do computador não estiver aterrada, com a ajuda de coisas, você poderá corrigir facilmente o defeito.

Ajuda a verificar a radiação prejudicial dos monitores. A frequência de 50 Hz é facilmente irradiada por fios. O aspecto aumenta os custos( perdas) da usina, prejudica a saúde dos cidadãos. Como a energia surge no gerador de Faraday? Os professores da escola foram explicados: quando o quadro gira no campo de um imã, a indução pela área muda, uma corrente elétrica é induzida.

A energia mecânica do movimento é convertida em energia elétrica. Nós adivinhou, a humanidade explora:

  1. Caia da represa abaixo a massa de água.
  2. Energia térmica a vapor, usinas nucleares.

Os dois principais mecanismos para obter energia. Eletricidade torna-se o movimento da lâmina da turbina do gerador. Natureza deu à luz dispositivos que queimam diesel combustível, querosene, o princípio de funcionamento é um pouco diferente. A diferença é limitada pela mobilidade, a velocidade de rotação da lâmina.

Geração de energia elétrica das cidades

Vamos olhar para o dispositivo do gerador de usina hidrelétrica. Para o acúmulo de energia potencial impulsionada pelo canal do rio, as águas erguem uma represa. O nível a montante rapidamente começa a subir. Para evitar um avanço( de qualquer tipo), parte da massa de várias toneladas é gravada( em alguns lugares, gateways especiais são configurados para permitir que os peixes desova).A parte útil do fluxo passa através da aleta guia. Familiarizado com os motores a jato do dispositivo, entendi. O aparelho guia é chamado de configuração das válvulas, a mudança de posição é governada pelo número de médios de passagem.

Eles disseram nas avaliações que os requisitos rigorosos para a frequência da eletricidade gerada são regulados. Os cientistas calcularam: você pode alcançar o nível atual de desenvolvimento, usando lâminas massivas, que não são afetadas por pequenos ataques de ondas. A massa média da água que passa é levada em conta, pequenos saltos são ocultados pela massa total do parafuso. Obviamente, tendo dimensões pesadas, a velocidade de rotação é impotente para produzir 50 Hz( 3000 rpm).A lâmina faz 1-2 rev / min. Linhas de energia

O parafuso gira o rotor do gerador. Eixo móvel assentado por enrolamentos de campo. Bobinas através das quais passa corrente contínua para criar um campo magnético estável. Radiação não ocorre, o valor da tensão é constante( veja acima).Flutuações implícitas são observadas, o resultado não afeta a essência do processo: o eixo é formado por vários ímãs giratórios.

Há um ponto sutil: como obter uma frequência de 50 Hz. Rapidamente chegou à conclusão: para corrigir a corrente alternada, depois de colocar o inversor de inversão não rentável. Uma multiplicidade de bobinas de arame( estrutura dos experimentos de Faraday) foi colocada ao longo do estator, no qual a indução seria induzida. Com a comutação correta do gerador, é possível remover os 230 volts necessários( na verdade, também há transformadores redutores) com uma frequência de 50 Hz. Geradores dão três fases deslocadas em 120 graus. Há uma nova questão - para garantir a estabilidade. Servir uma quantidade dosada de água enquanto a lâmina pega velocidade?É praticamente impossível fazer o seguinte:

  1. Além das bobinas coletoras, o estator contém excitadores.
  2. Há uma voltagem aplicada à freqüência que permite que a lâmina atinja a velocidade desejada.
  3. O resultado é na verdade um enorme motor síncrono.

A aceleração inicial é ultrapassada pelo fluxo de água, a tensão auxiliar mantém o parafuso tentando exceder a velocidade especificada. A água realmente empurra o motor, a tensão de excitação servirá como regulação( é claro, uma corrente alternada é aplicada ao estator).É necessário para obter mais potência, o dispositivo de guia de barragem abre ligeiramente. A massa de água fica mais sólida, certamente teria frustrado.É necessário aumentar a corrente de excitação do estator, o campo de controle fica mais forte, a situação permanece dentro dos limites normais. Motor de combustão interna

Caterpillar Alterning Generator

Aumento de potência do gerador. E a voltagem mantida nivelada? De acordo com a voltagem EMF eletromagnética de Faraday, a voltagem é determinada pela taxa de variação do campo magnético, o número de voltas. Acontece que, construtivamente escolhendo a área das bobinas, o comprimento do cabo, defina a tensão de saída do gerador. Claro, todos devem ter sua própria velocidade de rotação da lâmina.É mantido pela corrente de excitação do rotor. Com o aumento do poder aumenta a fem. O crescimento da corrente de excitação aumenta a taxa de mudança da força do campo magnético.

Precisa de uma maneira de manter as configurações anteriores. Muitas vezes tornam-se transformadores de desacoplamento com coeficiente de transmissão variável. O consumidor muda a corrente, a tensão permanece constante. Parâmetros especificados pelos padrões são fornecidos. O dispositivo do alternador é baseado na excitação dos enrolamentos do estator, o resto é reduzido aos métodos de parâmetros de regulação.

Ajustando o parâmetro dos alternadores

No caso mais simples, a potência não pode ser alterada. Em casa( pequenos geradores) o circuito monitora a tensão, o valor da corrente de excitação muda. Raramente, a situação na mão do consumidor. Combustível diesel consumido. Acontece que a energia anterior é desperdiçada, uma parte é dissipada pelo espaço. Não é terrível, quando voltamos para a Terra uma parte da velocidade de um rio, um miserável raro vai querer queimar combustível para nada.

Readers entenderam: revoluções vão quebrar, se não reduzir o fluxo de água, gás, vapor - em geral, a força motriz. Mantém o controle de uma cadeia de regulação separada, equipada com mecanismos de ajuste.É melhor para uma casa particular criar um sistema de bateria, hoje, é possível fornecer iluminação, laptops e muitos outros dispositivos com corrente contínua de 12 volts. A rede pode ser equipada com uma torneira para carregar periodicamente as bateriasComo nos lembramos, existem dois métodos:

Um esquema simples de operação do gerador

  1. Com uma corrente constante. A tensão varia, um décimo da capacidade é cobrado a cada hora. A duração do processo é de 600 minutos.
  2. Com tensão constante. A corrente cai exponencialmente, a princípio serão valores relativamente grandes. A principal desvantagem da técnica.

O princípio de funcionamento do alternador permitirá carregar as baterias, guiado pela necessidade.É claro que é necessário um circuito de isolamento antes de uma cascata de baterias. Você pode adivinhar a partir da leitura, HES usar dispositivos com taxa de transformação ajustável. Técnicas para implementar um empreendimento podem ser diferentes:

  1. Transformadores com enrolamentos comutados se tornaram difundidos. O número de voltas pode ser alterado trocando os contatores dos circuitos.
  2. Um coeficiente mais suave fornece um contato deslizante. Aqui as espiras de uma bobina são limpas, o coletor de corrente corre para frente e para trás, alterando o número de voltas de trabalho. Claramente, é difícil perder uma grande corrente, uma faísca surgirá, no caso de uma estação hidrelétrica se tornará um arco. Em vez disso, o dispositivo de controle é de potência relativamente baixa.

Segue-se do exposto: é lógico alterar a corrente de excitação do rotor da estação hidrelétrica em etapas para o tempo de chaveamento do transformador de controle. Depois, há um ajuste suave, os parâmetros de voltagem voltam ao normal. Eles disseram em geral como funciona o alternador. Deve notar-se: a construção do colector não se esgota. O tipo descrito de dispositivos constitui a espinha dorsal de uma família chamada alternadores síncronos. Forneça cidades, em sua maior parte, com energia. Alternador Assíncrono

Os geradores assíncronos são caracterizados pela ausência de conexão elétrica entre o estator e o rotor. A velocidade é regulada pelo guia. De acordo com a diminuição da estabilidade de frequência, a amplitude da tensão também é variável. Como resultado, a simplicidade relativa do projeto de um alternador assíncrono pode ser notada, a estabilidade dos parâmetros não brilha com bom desempenho.

Uma característica distintiva é a capacidade de deficiências motoras assíncronas para migrar suavemente, infectando novos dispositivos. Obviamente, para fornecer energia aos consumidores, regule a frequência da corrente, a energia é aleatória. Embora, se o gerador estiver em um ambiente relativamente constante, isso não será um grande problema.

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