Generator: tæki, meginregla um rekstur, tilgangur

Rafstraumur er aðal tegund orku, gagnlegt starf á öllum sviðum mannlegs lífs. Það setur í notkun mismunandi aðferðir, gefur ljós, hitar húsin og fjörar allsherjar tæki sem veita þægilega tilveru okkar á jörðinni. Sannlega, þessi orka er alhliða. Þaðan geturðu fengið allt sem þú vilt og jafnvel mikla eyðileggingu með mismiklun.

En það var þegar rafmagnsáhrifin voru enn til staðar í náttúrunni en hjálpaði þeim ekki. Hvað hefur breyst síðan þá? Fólk byrjaði að læra líkamlega fyrirbæri og uppgötvaði áhugaverðar vélar - breytir, sem almennt gerðu byltingarsprettu siðmenningar okkar og leyfa mann að fá aðra orku frá öðrum.

Svo hefur fólk lært að framleiða rafmagn úr venjulegum málmum, seglum og vélrænni hreyfingu - það er allt. Rafalar voru byggðar, fær um að skila gríðarlegum orkuflæði, reiknuð í megavöttum. En það er athyglisvert að meginreglan um rekstur þessara véla er ekki svo flókið og það gæti jafnvel verið skiljanlegt, jafnvel fyrir ungling. Hvað er rafstraumur rafall? Við skulum reyna að skilja þessa spurningu.

Áhrif rafsegulvökva

Grundvöllur fyrir útliti í leiðari rafstraumar er rafmagnsstyrkurinn - EMF. Það er hægt að gera innheimt agnir hreyfist, sem eru margir í hvaða málmi sem er. Þessi gildi birtist aðeins ef leiðari tekur breytingu á styrkleiki segulsviðsins. Áhrifið sjálft var kallað rafsegulgeislun. Því hærra sem emf, því meiri hraða breytinga á hreyfingu segulbylgjum. Þannig er hægt að færa leiðara nálægt fasta segull , eða hafa áhrif á sviði rafsegul með fastri vír, breyta styrkleika þess, áhrifin verða sú sama - rafstraumur mun birtast í leiðara.

Í þessu tölublaði á fyrri hluta XIX öldanna unnu vísindamenn Oersted og Faraday. Þeir uppgötvuðu einnig þetta líkamlegt fyrirbæri. Síðar, á grundvelli rafsegulsviðs, voru nútíma rafala og rafmótor búnar til. Athyglisvert er að hægt er að breyta þessum vélum í hvert annað.

Hvernig DC og AC rafala vinna

Ljóst er að rafstraumurinn er rafmagns vél sem býr til núverandi. En í raun er það breytir orku: vindur, vatn, hiti, allt í EMF, sem þegar veldur núverandi í leiðara. Tæki hvers rafall er í grundvallaratriðum ekki frábrugðið frá lokuðum leiðandi hringrás sem snýst milli stönganna á segull, eins og í fyrstu tilraunum vísindamanna. Aðeins miklu meira er magn af segulmagnaðir hreyfingar sem framleiddar eru af öflugum, varanlegum eða oftar rafmagnstreyjum. Lokað útlínan er í formi multi-snúa vinda, sem í nútíma rafall er ekki einn, en að minnsta kosti þrír. Allt þetta er gert til að fá eins mikið EMF og mögulegt er.

Stöðluð rafkerfi (eða varanleg) rafall samanstendur af:

• Skeljar . Framkvæma hlutverk rammansins, þar sem statorinn er festur við stengurnar á rafsegulinni. Í því eru lagðar legur af rúlla á snúnings bol. Það er úr málmi, það verndar einnig alla innri fyllingu vélarinnar.
• Stator með segulmagnaðir. Á það er fastur vinda spennandi segulmagnaðir hreyfingar. Það er gert úr jarðefna stáli.
• Rotor eða akkeri. Það er hreyfanlegur hluti af rafallinni, þar sem bolurinn býr til utanaðkomandi gildi í snúnings hreyfingu. Sjálfsvaxandi vinda er lögð á herinn kjarna, þar sem rafstraumur myndast.
• Umskipunarhnappar. Þessi þáttur í hönnuninni þjónar að flytja rafmagn frá snúningsás rotorsins. Það felur í sér leiðandi hringi sem eru hreyfanlega tengd við grafít núverandi safnara.

Búa til straumstraum

Í rafall sem framleiðir beinstraum, snúist leiðandi hringrás í geimnum með segulmagnaða mettun. Og í ákveðnum snúningsstundum er hver helmingur útlínunnar nálægt einum eða öðrum stöng. Álagið í leiðaranum fyrir þennan hálfa beygju færist í eina átt.

Til að fá að fjarlægja agnir er búnaður til að fjarlægja orku. Einkenni þess eru að hver helmingur vinda (ramma) er tengdur við leiðandi hálfhring. Semirings eru ekki lokaðir með hver öðrum, en eru fastar á díúrefnislegu efni. Á tímabilinu þegar einn hluti vinda byrjar að fara framhjá ákveðinni stöng, er hálfhringurinn lokaður í rafmagnsrásinni með samskiptum við bursta. Það kemur í ljós, á hverjum flugstöðinni kemur aðeins ein tegund af möguleika.

Það er réttara að hringja í orkuna ekki stöðug, en pulsandi, með stöðugum pólun. Pulsation stafar af því að segulmagnaðir hreyfingar á leiðara við snúning hafa bæði hámarks og lágmarksáhrif. Til að samræma þetta gára eru nokkrir vafningar á snúningnum og öflugum þéttum við inntak hringrásarinnar notaðar. Til að draga úr tíðni segulsviðs, er bilið milli armature og stator lágmarkað.

Generator hringrás

Þegar hreyfingarhluti núverandi búnaðarins snýst, þá er EMF einnig framkallaður í leiðara rammans, eins og í DC rafallinn. En lítill eiginleiki - andstæðingurinn í safnarahnappsins hefur annan. Í henni er hver pinna tengdur við leiðandi hringinn.

Meginreglan um alternator er sem hér segir: Þegar helmingur vindsins fer nálægt einum stöng (hinn, hver um sig, nærri gagnstæða stönginni) rennur straumurinn í rásinni í eina átt frá lágmarki til hæsta gildi og aftur til núlls. Um leið og vindarnir skipta um stöðu sína miðað við stöngunum byrjar núverandi hreyfingin í gagnstæða átt með sömu reglu.

Við inntak hringrásarinnar er bylgjulögun fengin í formi sinusoid með hálfbylgjuflokk sem samsvarar snúningshraða snúningsásarinnar. Til þess að fá stöðugt merki við framleiðsluna, þar sem tíðni vekjarans er stöðug, skal snúningsþrep vélbúnaðarins vera óbreytt.

Magnetic rafala af tegund gass

Uppbyggingar núverandi rafala, þar sem leiðandi plasma, vökvi eða gas er notað í stað málmramma sem hleðslutæki, kallast MHD rafala. Efni undir þrýstingi er ekið á sviði segulspenna. Undir áhrifum sömu EMF framkalla, hlaut agnir aga stefnu hreyfingu, búa til rafstraum. Stærð núverandi er í réttu hlutfalli við hraða yfirferð í gegnum segulmagnaðir hreyfingar, og einnig máttur hennar.

Rafalar MHD hafa einfaldari hönnunarlausn - þeir hafa ekki vélbúnaður til að snúa snúningnum. Slíkar aflgjafar geta skilað miklu magni á stuttum tíma. Þau eru notuð sem öryggisafrit og í neyðarástandi. Stuðullinn sem ákvarðar gagnleg áhrif (skilvirkni) þessara véla er hærri en rafmagnsleiðari.

Skiptis núverandi samstilltu rafala

Það eru slíkar tegundir alternators:

• Vélar eru samstilltar.
• Vélar ósamstilltur.

The samstilltur alternator hefur strangt líkamlegt samband milli snúnings hreyfingar snúningsins og mynda tíðni raforku. Í slíkum kerfum er snúningurinn rafmagn saman úr kjarna, stöngum og spennandi vindum. Síðarnefndu eru fóðraðir frá DC aflgjafa með burstum og hringtenglum. Stator er spóluvír, tengdur með stjörnureglu með sameiginlegum punkti - núll. Þeir ollu þegar EMF og framleitt straum.

Snúningsbolurinn er knúin áfram af óvenjulegum krafti, venjulega hverfla, þar sem hreyfingartíðni er samstillt og stöðugt. Rafrásin sem tengdur er við slíka rafall er þriggja fasa hringrás, þar sem núverandi tíðni í sérstakri línu er flutt með 120 gráðu miðað við aðrar línur. Til að fá réttan sinusoid er átt við segulmagnaðir hreyfingar í holrými milli stator- og snúningshlutanna stjórnað af uppbyggingu síðarnefnda.

Aðlögun vekjarans er gerð með tveimur aðferðum:

1. Hafa samband.
2. Non-contact.

Í snertiflöppunarrásinni er rafmagn frá hinum rafallinu til staðar í spólur rafsins í gegnum burstaparið. Þessi rafall er hægt að sameina með helstu bol. Það hefur að öllu jöfnu minni kraft en nóg til að búa til sterkt segulsvið.

The non-contact meginreglan kveður á um að samstilltur alternator á bolnum hefur viðbótar þriggja fasa vafningum þar sem EMF er valdið að snúa og rafmagn myndast. Það fer í gegnum leiðréttingarrásina til spennubúnaðar snúningsins. Uppbygging, það eru engar hreyfanlegar tengiliðir í þessu kerfi, sem einfaldar kerfið og gerir það áreiðanlegri.

Ósamstilltur rafall

Það er ósamstilltur alternator. Tækið er frábrugðið samstilltu einni. Það er engin nákvæm EMF háð á tíðni sem snúningsásið snýst um. Það er svo sem "miði S", sem einkennir þessa munur á áhrifum. Stærð miðilsins er ákvörðuð með útreikningi, þannig að það er rangt að hugsa að reglulegt sé í rafkerfinu í ósamstilltum mótor.

Ef rafallið, sem er í gangi, í hleðslu, mun núverandi flæðandi í vindunum búa til segulmagnaðir hreyfingar sem koma í veg fyrir að snúningurinn snúist við tiltekinn tíðni. Þetta myndar miði, sem hefur náttúrulega áhrif á framleiðslu á EMF.

Nútíma ósamstilltur varamaður hreyfingarinnar hefur þrjá mismunandi hönnun:

1. Hollow rotor.
2. Skammhlaupshjól.
3. Fasa snúningur.

Slíkar vélar geta haft sjálfstætt og óháð spennu. Fyrsta kerfið er að veruleika vegna þess að þéttir þéttar og hálfleiðari breytir í vinda. Útdráttur af sjálfstæðum gerð er búin til af viðbótar uppsprettu til skiptis.

Fyrirætlanir um rafall rofi

Öllar öflugar aflgjafar rafmagnsleiða framleiða þriggja fasa rafstraum. Þau innihalda þrjár vafningar þar sem skiptisstraumar myndast með fasa færst frá hvor öðrum um 1/3 af tímabili. Ef við lítum á hverja vindorku slíkra orkugjafa fáum við einfasa varamagni að fara í línu. Spenna tugþúsunda volts getur valdið rafall. 220 V neytandinn fær frá dreifingu spenni.

Hvaða alternator, vinda tækið er staðlað, en tengingin við álagið er af tveimur gerðum:

• A stjarna;
• Þríhyrningur.

Meginreglan um rekstur öndunarvél sem knúin er af stjörnu felur í sér sameiningu allra víranna (núll) í einn, sem fer frá álaginu aftur til rafallarinnar. Þetta stafar af því að merki (rafstraumur) er sendur aðallega gegnum framleiðslulínuna (línuleg), sem kallast fasinn. Í reynd er það mjög þægilegt vegna þess að þú þarft ekki að draga þrjá viðbótar vír til að tengja neytandann. Spenna milli línulína og línunnar og hlutlausra vír verða mismunandi.

Með því að tengja vinda rafallarinnar við þríhyrningi eru þau tengd við hvert annað samfellt í einum hringrás. Frá stigum tengingarinnar eru línur dregin til neytenda. Þá er engin þörf á núllvír og spenna á hverri línu verður sú sama án tillits til álagsins.

Kosturinn við þriggja fasa strauminn áður en einfasa straumur er minni gára þegar hann er beintur. Þetta hefur jákvæð áhrif á aflgjafa, sérstaklega DC mótorar. Þrír fasa straumurinn býr einnig til snúningsflæðis af segulsviði sem er fær um að aka öflugum ósamstilltum mótorum.

Ef við á, DC og AC rafala

DC rafala eru mun minni í stærð og þyngd en AC vél. Hafa flóknari hönnun en hið síðarnefndu, þau eru enn notuð í mörgum atvinnugreinum.

Helstu dreifingin sem þeir fengu sem háhraða diska í vélum þar sem þörf er á hraðastýringu, til dæmis í málmvinnsluvélum, minnisljómum og veltuverkum. Í samgöngum eru slíkir rafala settir á dísilvélar, ýmsar skip. Margar gerðir af vindorkubúnaði eru saman á grundvelli uppsprettu stöðugrar spennu.

Rennsli rafala til sérstakra nota eru notaðar við suðu, til þess að snúa vindum af rafala af samstilltri gerð, sem straumljómunartæki, til að veita galvanískan og rafgreiningu plöntur.

Tilgangur varamannsins er að framleiða rafmagn á iðnaðarstigi. Þessi tegund af orku gaf mannkyninu Nikola Tesla. Afhverju er það að pólunarhreyfingin, ekki varanlegur, er mikið notaður? Þetta stafar af því að þegar um er að ræða DC spenna er mikið tap í vírunum. Og því lengur sem vírinn er, því meiri tapið. Variable spennu er hægt að flytja yfir miklum vegalengdum á miklu lægri kostnaði. Þar að auki er auðvelt að breyta skiptis spennu (lækka og hækka það), sem rafallið býr 220 V.

Niðurstaða

Maðurinn vissi ekki fullkomlega eðli segulsviðsins, sem hvarf allt í kring. Og raforku er aðeins lítill hluti af opnum leyndum alheimsins. Vélar sem við köllum orkuframleiðendur eru í raun mjög einföld, en það sem þeir geta gefið okkur er ótrúlegt. En hið raunverulega kraftaverk er hér ekki í tækni, heldur í hugsun mannsins sem gæti komist inn í ótæmandi tankur hugmynda sem gleymdist í geimnum!