Kā darbojas elektriskais ģenerators?

Jebkura elektriskā ģeneratora funkcija ir radīt elektrisko strāvu. Bet patiesībā ģenerators neko neražo, bet tikai pārveido vienu enerģijas veidu citā (kā tas ir raksturīgs visiem enerģijas procesiem dabā). Visbiežāk, izrunājot frāzi “elektriskais ģenerators”, tie nozīmē mašīnu, kas mehānisko enerģiju pārvērš elektriskajā enerģijā.

Mehānisko enerģiju var iegūt no gāzes vai tvaika, kas izplešas zem spiediena, no krītoša ūdens vai pat ar roku. Jebkurā gadījumā, lai saņemtu elektrisko enerģiju no ģeneratora, vispirms šī enerģija jāpārnes pieņemamā formā, visbiežāk mehāniskā formā.

Ģeneratori, kas darbojas ar mehānisku piedziņu, ir dominējošā ģeneratoru forma mūsdienu pasaulē. Šādi ģeneratori darbojas atomelektrostacijās un hidroelektrostacijās, automašīnās, dīzeļdegvielas un benzīna ģeneratoros, vējdzirnavās, rokas dinamos utt. Tvaiks, benzīns un vējš kalpo kā mehāniskās enerģijas avoti, kas rotē ģeneratora rotoru.

Vienkārša elektrības ģeneratora piemērs:

Pie ģeneratora rotora tiek piestiprināta magnetizējošā spole vai pastāvīgie magnēti. Pēdējos gados ģeneratori ir kļuvuši plaši izplatīti. ar neodīma magnētiem uz rotora, jo mūsdienu neodīma magnēti pēc īpašībām nav zemāki par jaudīgu magnetizācijas tinumu.

Elektriskās enerģijas ģenerēšanas ģeneratorā princips ir balstīts uz elektromagnētiskās indukcijas fenomenu, kas sastāv no fakta, ka telpā mainīga magnētiskā plūsma inducē elektrisko lauku ap šo telpu.

Un, ja diriģents tiek novietots reģionā, kur atrodas šis inducētais elektriskais lauks, tad tajā tiks inducēts EMF (elektromotora spēks) (tas tiks inducēts), un starp diriģenta galiem var novērot (izmērīt, izmantot slodzi, lai noteiktu) atbilstošo spriegumu.

Mainīgo magnētisko plūsmu ģeneratorā iegūst ar magnētu palīdzību, kas pārvietojas kopā ar rotora vai pola stiprinājumiem, kas magnetizēti ar speciāliem tinumiem - magnetizējošiem tinumiem. Magnetizējošās spoles parasti saņem enerģiju caur sukām un slīdēšanas gredzeniem.

Ģeneratora pielietojums dzelzceļa modeļa elektrifikācijai:

Vadi, kuros tiek ierosināts emf (elektriskais spriegums) ģeneratorā, ir statora tinums, kas parasti atrodas magnētiskajā ķēdē, kas piestiprināta pie elektriskās mašīnas fiksētās daļas. Šo tinumu dažādu veidu ģeneratoriem var veikt dažādos veidos.

Trīsfāzu ģeneratoros tiek pieņemti statora tinumi, kas izgatavoti saskaņā ar trīsfāžu shēmu - šādas trīsfāzu tinuma trīs daļas var savienot ar "zvaigzni" vai "trīsstūri".

Savienojums ar zvaigzni ļauj no ģeneratora iegūt spriegumu, kas ir lielāka nekā tad, ja to savieno ar trīsstūri. Spriegumu atšķirība būs sakne trīs reizes (apmēram 1,73). Jo augstāks spriegums, jo mazāka ir maksimālā strāva, ko pie slodzes var iegūt no šī ģeneratora.

Elektriskā ģeneratora darbība elektrostacijā:

Ģeneratora nominālā jauda ir atkarīga no vairākiem faktoriem, kas nosaka tā nominālo strāvu un spriegumu. Spriegums pie ģeneratora izejas spailēm ir atkarīgs no statora tinuma (stieples) garuma, no rotora ātruma un no magnētiskā lauka indukcijas tā polos. Jo vairāk šo parametru, jo lielāks spriegums tiek iegūts no ģeneratora tukšgaitā un zem slodzes.

Pārnēsājams ģenerators (mini spēkstacija) autonomai enerģijas padevei:

Maksimālo strāvu, ko var iegūt no ģeneratora, teorētiski ierobežo tā īssavienojuma strāva.Gandrīz pie nominālā ātruma tas ir atkarīgs no statora tinuma stieples biezuma un no rotora kopējās magnētiskās plūsmas.

Ja ar magnētisko plūsmu nepietiek, dažos gadījumos izmantojiet ātruma palielināšanos. Bet tad ģeneratoram jābūt aprīkotam ar automātisku sprieguma regulatoru, kā tas ir paredzēts automašīnu ģeneratoros, kuri spēj radīt strāvu, kas ir pieņemama akumulatora uzlādēšanai plašā ātruma diapazonā.

Skatīt arī par šo tēmu:

Dinamo mašīnas - pirmie līdzstrāvas ģeneratori

Elektrisko ģeneratoru veidi un to darba principi

Kā dīzeļģenerators ir sakārtots un darbojas?

Automobiļu ģeneratora ierīce un tās īpašības