Zasada działania generatora. Zasada działania generatora prądu stałego
Generator to urządzenie wytwarzające produkt, wytwarzające energię elektryczną lub generujące fale elektromagnetyczne, elektryczne, dźwiękowe, świetlne i impulsy. W zależności od funkcji można je podzielić na typy, które rozważymy dalej.
Generator prądu stałego
Aby zrozumieć zasadę działania generatora prądu stałego, konieczne jest wyjaśnienie jego głównych cech, a mianowicie zależności głównych wielkości, które determinują działanie urządzenia w zastosowanym obwodzie wzbudzenia.
Główną wartością jest napięcie, na które wpływa prędkość obrotowa generatora, wzbudzenie prądu i obciążenie.
Podstawowa zasada generatora prąd stały zależy od oddziaływania sekcji energii na strumień magnetyczny głównego bieguna i odpowiednio od napięcia otrzymanego z kolektora w stałej pozycji szczotek na nim. W przypadku urządzeń wyposażonych w dodatkowe słupy, elementy są rozmieszczone w taki sposób, że separacja prądu całkowicie pokrywa się z neutralnością geometryczną. Z tego powodu porusza się wzdłuż linii obrotu zwory do optymalnej pozycji przełączania, a następnie mocuje uchwyty szczotek w tej pozycji.
Alternator
Zasada działania alternatora polega na przekształceniu energii mechanicznej w energię elektryczną w wyniku obrotu cewki drutu w wytworzonym polu magnetycznym. To urządzenie składa się z nieruchomego magnesu i ramy z drutu. Każdy jego koniec jest połączony za pomocą pierścienia ślizgowego, który ślizga się na elektrycznie przewodzącej szczotce węglowej. Z powodu tego schematu, indukowany prąd elektryczny zaczyna przesuwać się do wewnętrznego pierścienia kontaktowego w momencie, gdy pół-rama łącząca się z nim przechodzi przez biegun północny magnesu i, odwrotnie, do pierścienia zewnętrznego w momencie, gdy druga część przechodzi przez biegun północny.
Najbardziej ekonomiczny sposób, w jaki opiera się zasada działania alternatora, jest mocny. Zjawisko to uzyskuje się za pomocą pojedynczego magnesu, który obraca się względem kilku zwojów. Jeśli zostanie włożony do cewki drutu, zacznie indukować prąd elektryczny, powodując, że strzałka galwanometru odchyli się od pozycji "0". Po zdjęciu magnesu z pierścienia prąd zmieni jego kierunek, a instrument zacznie odchylać się w przeciwnym kierunku.
Generator samochodów
Najczęściej znajduje się na przedniej części silnika, a główną częścią pracy jest obrót wału korbowego. Nowe samochody mają hybrydę, która służy również jako starter.
Zasada działania generatora samochodowego polega na włączeniu zapłonu, w którym prąd przechodzi przez pierścienie ślizgowe i przechodzi do węzła alkalicznego, a następnie przechodzi do przewijania wzbudzenia. W wyniku takiego działania powstanie pole magnetyczne.
Wraz z wałem korbowym wirnik rozpoczyna pracę, co tworzy fale przenikające przez uzwojenie stojana. Prąd AC zaczyna pojawiać się na wyjściu do tyłu. Gdy generator pracuje w trybie samowzbudzenia, prędkość obrotowa wzrasta do pewnej wartości, wówczas napięcie przemienne w jednostce prostownika zaczyna się zmieniać. Docelowo urządzenie zapewni odbiorcom niezbędną energię elektryczną, a bateria prąd.
Zasada działania generatora samochodowego polega na zmianie prędkości wału korbowego lub zmianie obciążenia, przy którym uruchamiany jest regulator napięcia, kontroluje czas, w którym uzwojenie wzbudzenia jest włączone. W czasie zmniejszania obciążeń zewnętrznych lub zwiększania rotacji wirnika, okres aktywacji uzwojenia wzbudzenia jest znacznie zmniejszony. W tym momencie, gdy prąd wzrasta tak bardzo, że generator przestaje się obracać, bateria zaczyna działać.
Nowoczesne samochody na desce rozdzielczej to światło kontrolne, które ostrzega kierowcę o możliwych odchyleniach w generatorze.
Generator elektryczny
Zasada działania generatora elektrycznego ma być zawracana energia mechaniczna na polu elektrycznym. Głównymi źródłami takiej mocy mogą być woda, para wodna, wiatr, silnik spalinowy. Zasada działania generatora opiera się na współdziałaniu pola magnetycznego i przewodnika, a mianowicie w momencie obrotu ramy, linie indukcji magnetycznej zaczynają się krzyżować iw tym czasie pojawia się siła elektromotoryczna. Powoduje on przepływ prądu przez ramę za pomocą pierścieni ślizgowych i przepływ do obwodu zewnętrznego.
Generatory zapasów
Obecnie generator falowników staje się bardzo popularny, a jego podstawą jest stworzenie autonomicznego źródła energii, które produkuje wysokiej jakości energię elektryczną. Takie urządzenia są używane zarówno jako tymczasowe, jak i stałe źródła zasilania. Najczęściej są one stosowane w szpitalach, szkołach i innych instytucjach, w których nawet najmniejsze skoki napięcia nie powinny występować. Wszystko to można osiągnąć za pomocą generatora falownika, którego zasada opiera się na stałości i przechodzi zgodnie z tym schematem:
- Generowanie prądu przemiennego wysokiej częstotliwości.
- Dzięki prostownikowi uzyskany prąd jest przetwarzany na prąd stały.
- Następnie powstaje akumulacja prądu w akumulatorach i oscylacje fal elektrycznych ustabilizują się.
- Za pomocą falownika energia stała jest zamieniana na prąd przemienny o pożądanym napięciu i częstotliwości, a następnie dostarczana użytkownikowi.
Generator diesla
Zasada działania generatora dieslowskiego polega na zamianie energii paliwa na energię elektryczną, której główne działania są następujące:
- kiedy wejdzie on do oleju napędowego, zaczyna się palić, po czym przekształca się z chemicznego w energię cieplną;
- dzięki mechanizmowi korbowemu siła cieplna zostaje przekształcona w mechaniczną, wszystko dzieje się w wale korbowym;
- Uzyskana energia jest przetwarzana na energię elektryczną za pomocą wirnika, który jest niezbędny na wyjściu.
Generator synchroniczny
Zasada działania generator synchroniczny Opiera się na tej samej czystości rotacji pola magnetycznego stojana i wirnika, co tworzy pole magnetyczne z biegunami i przecina uzwojenie stojana. W tej jednostce wirnik jest elektromagnesem trwałym, którego liczba biegunów może zaczynać się od 2 i więcej, ale musi być wielokrotnością 2.
Po uruchomieniu generatora wirnik wytwarza słabe pole, ale po zwiększeniu prędkości zaczyna pojawiać się duża siła w uzwojeniu pola. Wynikowe napięcie przez automatyczną jednostkę regulacyjną wchodzi do urządzenia i steruje napięciem wyjściowym w wyniku zmian w polu magnetycznym. Podstawową zasadą generatora jest wysoka stabilność napięcia wychodzącego, a wadą jest znaczna możliwość nadprądu. Możliwe jest dodanie obecności jednostki szczotkowej do negatywnych właściwości, które nadal będą musiały być obsługiwane w określonym czasie, a to samo z siebie pociąga za sobą dodatkowe koszty finansowe.
Generator asynchroniczny
Zasada działania generatora musi być stale w trybie hamowania za pomocą wirnika, który obraca się naprzód, ale wciąż w tej samej orientacji, co pole magnetyczne stojana.
W zależności od rodzaju uzwojenia wirnik może być fazowo lub zwarty. Obracające się pole magnetyczne wytworzone przez uzwojenie pomocnicze zaczyna indukować je na wirniku, który obraca się wraz z nim. Częstotliwość i napięcie na wyjściu zależy bezpośrednio od liczby obrotów, ponieważ pole magnetyczne nie jest regulowane i pozostaje niezmienione.
Generator elektrochemiczny
Istnieje również generator elektrochemiczny, którego urządzenie i zasada działania polega na opracowaniu energii elektrycznej z wodoru w samochodzie na jej ruch i zasilanie wszystkich urządzeń elektrycznych. Ta jednostka to substancja chemiczna obecne źródło ponieważ wytwarza energię przechodząc reakcję tlenu i wodoru, który jest używany w stanie gazowym do wytworzenia paliwa.
Generator szumów akustycznych
Zasada działania generatora szumu akustycznego ma na celu ochronę organizacji i osób przed słuchaniem negocjacji i różnego rodzaju wydarzeniami. Można je prześledzić przez szybę, ściany, systemy wentylacyjne, rury grzewcze, mikrofony radiowe, mikrofony przewodowe i urządzenia do odbioru laserowego dla uzyskanych informacji akustycznych z okien.
Dlatego bardzo często firmy, aby chronić swoje poufne informacje, wykorzystują generator, urządzenie i zasadę działania, aby dostroić urządzenie do danej częstotliwości, jeśli jest znana, lub do określonego zakresu. Następnie generowany jest szum uniwersalny w postaci sygnału szumu. Aby to zrobić, sama maszyna jest generatorem szumów o pożądanej mocy.
Istnieją również generatory, które znajdują się w zakresie szumów, dzięki czemu można zamaskować użyteczny sygnał dźwiękowy. Zestaw ten zawiera jednostkę generującą hałas, a także jego wzmacniacze i emitery akustyczne. Główną wadą używania takich urządzeń jest interferencja, która występuje podczas negocjacji. Aby urządzenie całkowicie poradziło sobie z pracą, negocjacje należy przeprowadzić w ciągu 15 minut.
Regulator napięcia
Podstawowa zasada działania regulatora napięcia polega na utrzymywaniu energii sieci pokładowej we wszystkich trybach pracy przy różnych zmianach częstotliwości zwojów wirnika generatora, temperatury otoczenia i obciążenia elektrycznego. To urządzenie może również wykonywać funkcje drugorzędne, mianowicie chronić części zespołu prądotwórczego przed możliwą awarią instalacji i przeciążeniem, aby automatycznie podłączyć obwód uzwojenia wzbudzenia lub urządzenie alarmowe w systemie pokładowym.
Wszystkie takie urządzenia działają na tej samej zasadzie. Napięcie w generatorze zależy od kilku czynników - natężenia prądu, prędkości wirnika i strumienia magnetycznego. Im mniejsze obciążenie generatora i im większa prędkość, tym większe napięcie urządzenia. Ze względu na większy prąd w uzwojeniu wzbudzenia, strumień magnetyczny zaczyna się zwiększać, a wraz z nim napięcie w generatorze, a po spadku prądu napięcie maleje.
Niezależnie od producenta takich generatorów, wszystkie one normalizują napięcie, zmieniając prąd wzbudzenia w ten sam sposób. Gdy napięcie wzrasta lub maleje, prąd wzbudzenia zaczyna wzrastać lub maleje, a napięcie jest utrzymywane do wymaganych wartości granicznych.
W życiu codziennym używanie generatorów bardzo pomaga osobie w rozwiązywaniu wielu pojawiających się pytań.