เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานอย่างไร

ฟังก์ชั่นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือการสร้างกระแสไฟฟ้า แต่ในความเป็นจริงแล้วเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่ได้ผลิตอะไรเลย แต่เพียงแปลงพลังงานรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่งเท่านั้น (ตามลักษณะของกระบวนการพลังงานทั้งหมดในธรรมชาติ) บ่อยครั้งที่ออกเสียงวลี“ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า” พวกเขาหมายถึงเครื่องจักรที่แปลงพลังงานเชิงกลเป็นพลังงานไฟฟ้า

พลังงานกลสามารถได้รับจากการขยายตัวของก๊าซหรือไอน้ำภายใต้ความกดดันจากน้ำที่ตกลงมาหรือแม้กระทั่งด้วยตนเอง ไม่ว่าในกรณีใดเพื่อที่จะรับพลังงานไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามันจะต้องถ่ายโอนพลังงานนี้ในรูปแบบที่ยอมรับได้ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในรูปแบบเชิงกล

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานด้วยกลไกขับเคลื่อนเป็นรูปแบบที่โดดเด่นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในโลกสมัยใหม่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวทำงานในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และไฟฟ้าพลังน้ำในรถยนต์ในดีเซลและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเบนซินในกังหันลมในมือไดนาโม ฯลฯ ไอน้ำน้ำมันเบนซินและลมทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานกลที่หมุนใบพัดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ตัวอย่างของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอย่างง่าย:

ขดลวด magnetizing หรือแม่เหล็กถาวรจะถูกจับจ้องไปที่โรเตอร์กำเนิด ในปีที่ผ่านมากำเนิดได้กลายเป็นที่แพร่หลาย ด้วยแม่เหล็กนีโอไดเมีย บนโรเตอร์เนื่องจากแม่เหล็กนีโอไดเมียมที่ทันสมัยนั้นไม่ได้ด้อยกว่าในลักษณะของมันไปจนถึงการขดลวดแม่เหล็กอันทรงพลัง

หลักการของการสร้างพลังงานไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดไฟฟ้านั้นขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งประกอบด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กในอวกาศทำให้เกิดสนามไฟฟ้ารอบ ๆ พื้นที่นี้

และถ้าตัวนำถูกวางไว้ในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้าเหนี่ยวนำนี้อยู่ EMF (แรงเคลื่อนไฟฟ้า) จะถูกเหนี่ยวนำเข้าไปในมัน (มันจะถูกเหนี่ยวนำให้เกิด) และสามารถสังเกตแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกันได้

ฟลักซ์แม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงนั้นได้มาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยแม่เหล็กเคลื่อนที่ไปพร้อมกับโรเตอร์หรือขั้วล็อกแม่เหล็กที่ถูกขดลวดด้วยขดลวดพิเศษ - ขดลวดแม่เหล็ก ขดลวดดึงดูดมักจะได้รับพลังงานผ่านแปรงและแหวนลื่น

การประยุกต์ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้าของแบบจำลองทางรถไฟ:

สายไฟที่แรงเคลื่อนไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเกิดขึ้นคือขดลวดสเตเตอร์ซึ่งมักจะอยู่ในวงจรแม่เหล็กจับจ้องไปที่ส่วนที่คงที่ของเครื่องใช้ไฟฟ้า ขดลวดสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ นี้สามารถทำได้หลายวิธี

ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสขดลวดสเตเตอร์ที่ทำตามวงจรสามเฟสจะถูกนำมาใช้ - สามส่วนของขดลวดสามเฟสดังกล่าวสามารถเชื่อมต่อโดย "ดาว" หรือ "สามเหลี่ยม"

การเชื่อมต่อโดยดาวอนุญาตให้รับแรงดันไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่กว่าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเมื่อเทียบกับรูปสามเหลี่ยม ความแตกต่างของความเครียดจะเป็นรากของ 3 เท่า (ประมาณ 1.73) ยิ่งแรงดันไฟฟ้าสูงขึ้นเท่าใดกระแสสูงสุดที่สามารถรับได้จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น

การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในโรงไฟฟ้า:

กำลังไฟที่กำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่างที่กำหนดกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไว้ แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วเอาท์พุทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความยาวของขดลวดสเตเตอร์ (สาย), ความเร็วของโรเตอร์และการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กที่ขั้ว ยิ่งพารามิเตอร์เหล่านี้ยิ่งได้รับแรงดันไฟฟ้ามากขึ้นจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ไม่ได้ใช้งานและภายใต้ภาระ

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบพกพา (สถานีพลังงานขนาดเล็ก) สำหรับแหล่งจ่ายไฟอิสระ:

กระแสสูงสุดที่สามารถรับได้จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้านั้นถูก จำกัด ตามหลักการโดยกระแสไฟฟ้าลัดวงจรเกือบจะเป็นความเร็วที่กำหนดขึ้นอยู่กับความหนาของลวดขดลวดสเตเตอร์และการไหลของสนามแม่เหล็กทั้งหมดของโรเตอร์

หากฟลักซ์แม่เหล็กไม่เพียงพอในบางกรณีอาจใช้ความเร็วเพิ่มขึ้น แต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องติดตั้งตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติเช่นเดียวกับที่ใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์ซึ่งสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าที่ยอมรับได้สำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ในช่วงความเร็วกว้าง

ดูเพิ่มเติมที่หัวข้อนี้:

เครื่องไดนาโม - เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงเครื่องแรก

ประเภทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและหลักการทำงาน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลจัดและทำงานอย่างไร

อุปกรณ์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์และคุณสมบัติของมัน