Hvordan fungerer en elektrisk generator?

Funksjonen til enhver elektrisk generator er å generere en elektrisk strøm. Men faktisk produserer ikke generatoren noe, men konverterer bare en form for energi til en annen (som er karakteristisk for alle energiprosesser i naturen). Oftest, med å uttale uttrykket “elektrisk generator”, betyr de en maskin som konverterer mekanisk energi til elektrisk energi.

Mekanisk energi kan oppnås fra gass eller damp som ekspanderer under trykk, fra fallende vann eller til og med manuelt. I alle fall, for å motta elektrisk energi fra en generator, må den først overføre denne energien i en akseptabel form, oftest i mekanisk form.

Generatorer som opererer med mekanisk drift er den dominerende formen for generatorer i den moderne verden. Slike generatorer opererer i atomkraftverk og vannkraftverk, i biler, i diesel- og bensingeneratorer, i vindmøller, i hånddynamoer, etc. Damp, bensin, vind - fungerer som kilder til mekanisk energi som roterer generatorrotoren.

Et eksempel på en enkel elektrisk generator:

En magnetiseringsspole eller permanente magneter er festet til generatorrotoren. De siste årene har generatorer blitt utbredt. med neodym-magneter på rotoren, siden moderne neodym-magneter ikke er dårligere i forhold til en kraftig magnetiseringsvikling.

Prinsippet for å generere elektrisk energi i en generator er basert på fenomenet elektromagnetisk induksjon, som består i det faktum at en magnetisk fluks som endrer seg i rommet induserer et elektrisk felt rundt dette rommet.

Og hvis en leder er plassert i området der dette induserte elektriske feltet er til stede, vil en EMF (elektromotorisk kraft) bli indusert i den (den vil bli indusert), og den tilsvarende spenningen kan observeres (målt, brukt til å drive belastningen) mellom lederens ender.

Den skiftende magnetiske fluksen oppnås i generatoren ved hjelp av magneter som beveger seg sammen med rotoren eller stolpene magnetisert av spesielle viklinger - magnetiseringsviklinger. Magnetiseringsspoler mottar vanligvis kraft gjennom børster og glidringer.

Anvendelse av en generator for elektrifisering av en jernbanemodell:

Ledningene som emf (elektrisk spenning) i generatoren induseres i, er en statorvikling, vanligvis plassert i en magnetisk krets festet til en fast del av en elektrisk maskin. Denne viklingen for generatorer av forskjellige typer kan utføres på forskjellige måter.

I trefase-vekselstrømsgeneratorer blir statorviklinger som er laget i henhold til en trefase-ordning, vedtatt - tre deler av en slik trefase-vikling kan kobles sammen med en "stjerne" eller "trekant".

Forbindelse med en stjerne gjør det mulig å oppnå en spenning med større styrke fra generatoren enn når den er tilkoblet av en trekant. Forskjellen i påkjenninger vil være roten til 3 ganger (ca. 1,73). Jo høyere spenning, jo lavere er den maksimale strømmen som kan oppnås fra denne generatoren ved belastningen.

Drift av en elektrisk generator i et kraftverk:

Generatorens nominelle effekt avhenger av flere faktorer som bestemmer dens nominelle strøm og spenning. Spenningen på generatorens utgangsklemmer avhenger av lengden på statorvikling (ledning), på rotorhastigheten og på magnetfeltinduksjonen ved polene. Jo flere disse parametrene er, desto større blir spenningen fra generatoren ved tomgang og under belastning.

Bærbar generator (minikraftstasjon) for autonom strømforsyning:

Maksimal strøm som kan oppnås fra generatoren er teoretisk begrenset av kortslutningsstrømmen.Nesten med nominell hastighet avhenger det av tykkelsen på statorviklingstråden og av rotorens totale magnetiske fluks.

Hvis magnetfluksen ikke er nok, i noen tilfeller ty til en økning i hastigheten. Men da må generatoren være utstyrt med en automatisk spenningsregulator, som implementert i bilgeneratorer, som er i stand til å produsere en strøm som er akseptabel for å lade batteriet i et bredt hastighetsområde.

Se også om dette emnet:

Dynamo-maskiner - de første DC-generatorene

Typer av elektriske generatorer og prinsippene for deres arbeid

Hvordan ordnes og fungerer dieselgeneratoren?

Enheten til bilgeneratoren og dens funksjoner

Comments

[#1 Nicholas]

Generelt sett, når spenningen er koblet til en trekant, er spenningen høyere, fordi Det er grensesnitt, 380 V, mens når du er koblet til en trekant, kan du få fase null, 220 V. Dette er ved en lavspenning, men dette gjelder også høyspenningssystemer, 6, 10, 35, 110, 220, 500, 1150 kV.