Universul a oferit omenirii un miliard de moduri de generare a energiei electrice, fiecare etapă a dezvoltării fiind caracterizată de tehnologiile proprii. Să presupunem, din punct de vedere istoric, că primul a fost considerat un generator de taxă constantă Van de Graaff. Punct de vedere greșit. Oamenii au folosit înainte de alte specii. Astăzi considerăm dispozitivul, principiul funcționării alternatorului. Să începem
Lucrarea generatoarelor de curent electric
Principiul are ca scop crearea unui potențial relativ la Pământ, considerat a fi zero. Greșit, dar totul în lume este relativ. Deși suprafața solului poartă o încărcătură, diferența de potențial între terminalele generatorului și sol joacă un rol. Obiectul care stă pe pământ este înconjurat de câmpul planetei, considerăm că postulatul este corect. Primul generator de curent continuu inventat. Mai degrabă tensiune. Tensiunea sa dovedit fantastic, dispozitivul a dat un curent mic. Principiul de funcționare este simplu:
- se freacă, se formează o încărcătură locală.
- Prin mecanismul transportorului, secțiunea ajunge la colectorul de curent.
- Conductivitatea blocului de tip cu bilă este egalizată.
Ca rezultat, sfera dobândește o încărcătură cu o densitate egală cu banda locală.Este clar că astfel de generatoare nu sunt foarte convenabile, în 1831, Michael Faraday creează ceva nou. Folosind o potcoavă cu potcoavă magnetizată, un disc de cupru rotativ a primit electricitate într-un mod diferit: fenomenul de inducție magnetică.Treceți curent alternativ.În consecință, câmpul a încetat să mai fie static, devenind electromagnetic. Să explicăm:
- În natură, se întâlnesc deseori încărcări de electricitate ale unui semn pozitiv sau negativ, nimeni nu a reușit să urmărească separat polii unui magnet.
- Câmpul electric alternativ determină răspunsul corespunzător al eterului. Exprimată prin producerea unei componente magnetice variabile în planul perpendicular pe original.
Procesul continuă neîntrerupt, numit un val electromagnetic. Dezvoltă spațiu liber într-o linie dreaptă, până când energia moare.În ceea ce privește firele, electricitatea este relativ simplă.Dar! Atâta timp cât cablul este împletit. Ecranul a dispărut, zero( împământare) este absent - unde începe să radieze. Efectul este exploatat de către indicatorii de șurubelnițe fără fir, ajută la stabilirea( localizarea) surselor de interferență a frecvențelor industriale de 50 Hz.Și dacă unitatea de sistem computerizată nu este împământată, cu ajutorul lucrurilor puteți remedia cu ușurință defectul.
Ajută la verificarea radiațiilor dăunătoare ale afișajelor. Frecvența de 50 Hz este ușor de radiat prin fire. Aspectul crește costurile centralei( pierderile), dăunează sănătății cetățenilor. Cum se produce energia în generatorul Faraday? Profesorii de școală au fost explicați: atunci când cadrul se rotește în câmpul unui magnet, se schimbă inducția prin zonă, se declanșează un curent electric.
Energia mecanică a mișcării este transformată în energie electrică.Noi am ghicit, umanitatea exploatează:
- Fall din baraj în jos masa de apă.
- Energie termică cu abur, centrale nucleare.
Cele două mecanisme principale de obținere a energiei. Electricitatea devine mișcarea lamei turbinei generatorului. Natura a dat naștere unor dispozitive care ard combustibil diesel, kerosen, principiul de funcționare este puțin diferit. Diferența este limitată de mobilitate, viteza de rotație a lamei.
Generarea energiei electrice a orașelor
Să ne uităm la dispozitivul generatorului de centrale hidroelectrice. Pentru acumularea energiei potențiale conduse de apele canalului râului se ridică un baraj. Nivelul în amonte începe să crească rapid. Pentru a evita o descoperire( de orice tip), o parte din masa multi-ton este gravată( în unele locuri sunt deschise porți speciale pentru a permite peștelui să se reproducă).Partea utilă a fluxului trece prin vana de ghidare. Familiarizat cu motoarele cu jet de dispozitiv, a înțeles-o. Aparatul de ghidare este numit configurația supapelor, schimbarea poziției este guvernată de numărul de medii de trecere( conducător).
Ei au spus în revizuiri că cerințele stricte pentru frecvența de energie electrică generată sunt reglementate. Oamenii de știință au calculat: puteți obține la nivelul actual de dezvoltare, folosind lame masive, care nu sunt afectate de lovituri de valuri mici. Se ia în considerare masa medie a apei care trece, salturile mici sunt ascunse de masa totală a șurubului. Evident, având dimensiuni grele, viteza de rotație este lipsită de putere pentru a face 50 Hz( 3000 rpm).Lama are 1-2 rev / min.
Șurubul rotește rotorul generatorului. Axa de deplasare așezată de înfășurările de câmp. Bobine prin care trece curentul direct pentru a crea un câmp magnetic stabil. Radiația nu are loc, valoarea tensiunii este constantă( vezi mai sus).Sunt observate fluctuații implicite, rezultatul nu afectează esența procesului: arborele este format din mai mulți magneți rotitori.
Există un punct subtil: cum se obține o frecvență de 50 Hz. A ajuns rapid la concluzia: să rectificăm curentul alternativ, după ce am pus invertorul de inversiune neprofitabil. O multitudine de bobine de sârmă( cadru din experimentele Faraday) au fost plasate de-a lungul statorului, în care s-ar induce inducția. Prin schimbarea corectă a generatorului este posibilă scoaterea celor 230 volți necesari( de fapt, există și transformatoare cu pas în jos) cu o frecvență de 50 Hz. Generatoarele dau trei faze deplasate cu 120 de grade. Există o nouă întrebare - pentru a asigura stabilitatea. Serviți o cantitate de apă dozată în timp ce lama preia viteza? Este practic imposibil să faceți următoarele:
- În plus față de bobinele colectoare, statorul conține excitatoare.
- Există o tensiune aplicată frecvenței permițând lamei să ridice viteza dorită.
- Rezultatul este de fapt un imens motor sincron.
Accelerația inițială este depășită de curgerea apei, tensiunea auxiliară ține șurubul încercând să depășească viteza specificată.Apa împinge motorul, tensiunea de excitație va servi drept reglare( desigur, un curent alternativ este aplicat statorului).Este necesar să obțineți mai multă putere, dispozitivul de ghidare a barajului se deschide ușor. Masa apei devine mai solidă, cu siguranță ar fi frustrat. Este necesar să se mărească curentul de excitație al statorului, câmpul de control devine mai puternic, situația rămâne în limitele normale.
Creșterea puterii generatorului.Și tensiunea a menținut nivelul? Conform tensiunii EMF electromagnetice Faraday, tensiunea este determinată de viteza de schimbare a câmpului magnetic, numărul de viraje. Se pare, alegerea constructivă a zonei bobinelor, lungimea cablului, setarea tensiunii de ieșire a generatorului. Desigur, fiecare ar trebui să aibă viteza de rotație a lamei. Aceasta este menținută de curentul de excitație al rotorului. Cu creșterea puterii crește emf. Creșterea curentului de excitație crește rata de schimbare a intensității câmpului magnetic.
Aveți nevoie de o modalitate de a menține setările anterioare. Adesea devin transformatoare de decuplare cu coeficient de transmisie variabil. Consumatorul schimbă curentul, tensiunea rămâne constantă.Sunt furnizate parametrii specifici de standarde. Dispozitivul alternatorului se bazează pe excitația înfășurărilor statorului, restul fiind redus la metodele de reglare a parametrilor.
Reglarea parametrului alternatoarelor
În cel mai simplu caz, alimentarea nu poate fi modificată.În gospodărie( generatoare mici), circuitul monitorizează tensiunea, valoarea modificărilor curentului de excitație. Rar, situația de pe mâna consumatorului. Combustibil diesel consumat. Se pare că energia anterioară este irosită, o parte este disipată de spațiu. Nu este groaznic, când ne întoarcem pe Pământ o parte din viteza unui râu, un rar rar va dori să ardă combustibilul pentru nimic. Cititorii
au înțeles: revoluțiile se vor rupe, dacă nu vor reduce fluxul de apă, gaze, abur - în general, forța motrice.Ține evidența unui lanț de reglementare separat, dotat cu mecanisme de reglare. Este mai bine pentru o casă privată să creeze un sistem de baterii; astăzi este posibil să se furnizeze iluminat, laptopuri și multe alte dispozitive cu 12 volți de curent continuu. Rețeaua poate fi echipată cu un robinet pentru a încărca periodic bateriile. Așa cum ne amintim, există două metode:
- Cu un curent constant. Tensiunea variază, o zecime din capacitate este taxată la fiecare oră.Durata procesului este de 600 de minute.
- Cu tensiune constantă.Curentul scade exponențial, la început va fi valori relativ mari. Principalul dezavantaj al tehnicii.
Principiul de funcționare a alternatorului va permite încărcarea bateriilor, ghidată de necesitate. Este clar că un circuit de izolare este necesar înainte de o cascadă de baterii. Puteți ghici din citit, dispozitivele HES care utilizează un raport reglabil de transformare. Tehnicile de punere în aplicare a unei întreprinderi pot fi diferite:
- Transformatoarele cu înfășurări comutate au devenit foarte răspândite. Numărul de rotații poate fi modificat prin comutarea contactorilor circuitelor.
- Un coeficient mai fin asigură un contact de alunecare. Aici sunt curățate rotirile unei bobine, colectorul curent trece și înainte, schimbând numărul de rotații de lucru.În mod evident, este dificil să pierdeți un curent mare, va apărea o scânteie, în cazul unei stații hidroelectrice va deveni un arc. Mai degrabă, dispozitivul de comandă are o putere relativ scăzută.
Rezultă din cele de mai sus: este logic schimbarea curentului de excitație al rotorului stației hidroelectrice în trepte la timpul de comutare al transformatorului de comandă.Apoi, există o ajustare netedă, parametrii de tensiune revin la normal. Ei au spus, în general, cum funcționează alternatorul. Trebuie notat: construcția colectorului nu este epuizată.Tipul descris de dispozitive constituie coloana vertebrală a unei familii numite alternatoare sincrone. Furnizați orașe, în cea mai mare parte, cu energie.
Alternator asincron
Generatoarele asincrone se caracterizează prin absența conexiunii electrice între stator și rotor. Viteza este reglată de vana de ghidare.În funcție de stabilitatea frecvenței scade, amplitudinea de tensiune este, de asemenea, variabilă.Ca urmare, se poate observa simplitatea relativă a designului unui alternator asincron, stabilitatea parametrilor nu strălucește cu performanțe bune.
O caracteristică distinctivă este capacitatea de deficiențe asincrone de motor pentru a migra fără probleme, infectând noi dispozitive. Evident, alimentarea consumatorilor cu energie reglează frecvența curentului, puterea este aleatorie. Deși, dacă generatorul este într-un mediu relativ constant, aceasta nu va fi o problemă mare.