Skema, karakteristikat, parimi operativ dhe pajisja e gjeneruesit të një rryme të drejtpërdrejtë

Epoka e elektrifizimit filloi jo shumë kohë më parë dhe për disa shekuj ndryshoi plotësisht mënyrën tonë të jetesës. Shikoni përreth, kudo, ku vetëm syri bie, ju patjetër do të shihni disa pajisje elektrike. Njerëzit janë aq të përdorur për makina të ndryshme që bëjnë pothuajse të gjithë punën për ta, se ka një iluzion, sikur të ishte gjithmonë kështu. Por le të shohim përtej velit, duke na fshehur nga procesi i aktivitetit jetësor të miqve elektrikë. Le të analizojmë parimin e funksionimit dhe pajisjen e gjeneruesit të rrymës së drejtpërdrejtë.

Pak histori

Energjia elektrike u vëzhgua nga grekët e lashtë. Është vënë re prania e qelibarit për të tërhequr grimca të ndryshme në vetvete. Njerëzit e konsideronin këtë magnetizëm të natyrshëm në rrëshirë. Por më vonë ata vunë re aftësinë e materialeve të tjera për të fituar magnetizëm. Për shembull, qelqi kur fërkimi gjithashtu filloi të tërheqë elemente të vogla të lehta: grimca letre, qime dhe pluhur. Pra, u bë e qartë se efekti magnetik ndodh nga ndonjë ligj.

Më pas, në shekullin XVIII u krijua një prototip i një kondensatori modern, i pagëzuar me emrin e shpikësit "bankë Leiden". Ky mekanizëm i thjeshtë ishte në gjendje të grumbullonte një pagesë, e cila në atë kohë konsiderohej një lloj lëngu, i ngopur i ngopur dhe i aftë të dilte nga një trup në tjetrin me një shpejtësi mahnitëse - disa milje në fraksione sekondash.

Kur atom dhe bërthama dhe elektron përbërësi i tij u zbuluan, gjithçka hyri në vend. Njerëzit kuptuan se ishin elektronet që ishin akuzat që krijuan fenomene të tilla të pashpjegueshme si shkarkimet elektrike. Por ndërsa ishte vetëm akuza statike. Me eksperimentet e Faraday dhe Oersted, fillon energjia elektrike, të cilën e njohim tani. Ata shpikën një plan urbanistik të DC-së, pajisja dhe parimi i funksionimit të të cilave bazohen në fenomenin e forcës elektromagnetike EMF.

Fuqia e lëvizjes së energjisë elektrike

Ndërsa uji i lumit vë në lëvizje tërheqjen e tokës, grimcat aq të ngarkuara në dirigjent shkaktojnë që EMF të lëvizë. Kjo forcë është e lidhur ngushtë me fenomenin magnetik, pra, shfaqet sa më shpejt që fluksi i krijuar nga magnet ndryshon. EMF është në gjendje të punojë vetëm në një substancë ku ka gjithmonë akuza në dispozicion. Kjo pronë posedohet me metale dhe zgjidhje solide.

Emf është më i madh, aq më shpejt ndryshon intensiteti i valëve magnetike. Siç e dini, një magnet ka dy shtylla gjithnjë. Në përputhje me drejtimin në të cilin rrjedha ndryshon në lidhje me përçuesit, rryma në drejtues rrjedh në një drejtim apo në një tjetër. Akuzat pozitive dhe negative krijojnë një fushë energjie mes vetes, të cilën e quajmë një tension, është më e madhe, aq më e fortë është ngarkesa e përgjithshme elektrike e poleve eponymike.

Çfarë është një gjenerator elektrik?

Dizajni ose makina që është në gjendje të konvertojë ndonjë forcë mekanike në energji elektrike është quajtur gjeneratori i energjisë elektrike. Parimi i funksionimit dhe pajisja e një gjeneratori të drejtpërdrejtë aktual janë të lidhura me magnetizmin. Nëse marrim një magnet të përhershëm dhe kalojmë fushën e forcës së tij me një dirigjent, atëherë në të fundit ka një forcë që i detyron grimcat e ngarkuara për të lëvizur në një drejtim - shfaqet një rrymë. E njëjta gjë do të ndodhë me një dirigjent fiks dhe një magnet lëvizës.

Eksperimentale, shkencëtarët kanë vërtetuar se vlera e tanishme është më e madhe, aq më e madhe:

• Madhësia e fluksit magnetik midis poleve të magnetit.
• Shpejtësia e kryqëzimit të vijave të tensionit.
• Gjatësia e telit mbajtës aktual.

Nëse, megjithatë, dirigjenti është lëvizur paralelisht me drejtimin e rrjedhjes, nuk është vërejtur induksion në të. Kjo çoi në ligjin e dorës së djathtë, i cili ndihmon për të kuptuar se në cilin drejtim lëvizja aktuale. Kur dora e anës së djathtë të trupit vendoset me pëllëmbën e dorës, në mënyrë që linjat magnetike të fushës së stresit të futen në të, dhe gishti i gjoksit është i përkulur dhe vihet në krye të lëvizjes së dirigjentit, katër gishtat e tjerë tregojnë rrugën e tanishme. Në magnet, vektori i lëvizjes së fushës drejtohet nga veriu në jug.

Skema operative e gjeneratorit elementar

Parimi i funksionimit dhe pajisja e një gjeneratori të rrymës konstante të një lloji të thjeshtë janë si më poshtë: korniza është bërë nga materiali që mban rrymën, është montuar në bosht dhe rrotullohet midis poleve të magnetit. Çdo fund i lirë i kornizës është i lidhur me kontaktin e tij, i cili duket si një pllakë arkae. Së bashku, kontaktet formojnë një rreth, të grisur në dy pika (koleksionist). Këto kontakte gjysmërrethe janë të lidhur në mënyrë të luajtshme me brushat e përçueshme të pranverës. Ata heqin rrymën.

Në hapësirë, korniza në lidhje me kontaktet është e orientuar që, kur secila gjysma e seksioneve të fluksit më të madh magnetik kalojnë njëra tjetrën, brushat mbyllen në kontaktet. Kur elementët e kornizës kalojnë nëpër një fazë të lëvizjes përgjatë linjave - kontaktet e furçave janë të hapura për kolektorin.

Nëse lidhni një osciloskop, mund të shihni se pajisja e gjeneratorit DC dhe parimi i funksionimit kanë të tilla që prodhojnë një ndryshim gjysmë valë që janë në njërën anë të koordinatave dhe ndryshojnë vlerën e tyre nga zero në më të lartën dhe përsëri në zero. Frekuenca e ndjekjes së tyre varet nga shpejtësia e rrotullimit të kornizës. Kjo do të thotë që rryma në një sistem të tillë lëviz në një drejtim (konstant), por ka një pamje pulsuese.

Parimi i funksionimit dhe pajisja e gjeneruesit të një rryme të drejtpërdrejtë

Një gjenerator i vërtetë i vazhdueshëm i rrymës është më kompleks, megjithëse parimi i veprimit të tij nuk ndryshon nga ai që është konsideruar më sipër. Në vend të një kornize të vetme dhe një palë kontaktesh gjysmërrethe, ka shumë korniza dhe kontakte të kolektorit. Kjo, së pari, rrit fuqinë e një makine të tillë, dhe së dyti, zbut gurgullinë e rrymës, pasi që çdo kornizë krijon gjysmën e valës së vet, e cila, duke u përshtatur me njëri-tjetrin, formon një rrymë totale. Një sistem i tillë rrotullues quhet një spirancë ose rotor.

Magneti i gjeneratorit modifikohet gjithashtu. Roli i tij luhet nga një elektromagnet që përbëhet nga një dredhje dhe një bërthamë. Duke përdorur elektromagnetet, mund të krijoni një fluks të madh magnetik, i cili është përtej fuqisë së përhershme të zakonshme. Përveç kësaj, rrjedha mund të ndryshohet lehtësisht. Pjesa stacionare e gjeneratorit quhet statori.

Varësisht nga mënyra e operimit të makinës gjatë rrotullimit të boshtit, ndërmjet statorit dhe rotorit vërehen proceset vijuese:

1. Asnjë ngarkesë nuk është e lidhur me gjeneratorin. Në rastin e një pune të tillë të papunë, armatura gjeneron një rotacion, EMF është e detyruar në të, por nuk ka rrymë në dredhje, pasi që qarku nuk është i mbyllur.
2. Gjeneratori DC, qark i pajisjes së të cilit është i lidhur me qarkun, vepron në mënyrën e ngarkimit. Në këtë rast, fluksi aktual në armaturë dhe një komponent i ri duket - fluksi magnetik i krijuar nga armatura (përgjigja e armaturës). Ky lumë lëviz në një drejtim të tillë që të kundërvihet linjat kryesore të forcës të krijuar nga elektromagnet. Si rezultat, EMF-i i vërtetë do të jetë më i ulët, dmth. Fuqia e gjeneratorit zvogëlohet. Sa më shumë ngarkesa e gjeneratorit, aq më shumë energji shpenzohen për të kapërcyer reagimin e armaturës kur boshti rrotullohet.

Me qëllim të nivelimit të fluksit magnetik të armaturës, të ashtuquajturat mbështjellje kompensuese futen në qarkun e rotorit, në të cilin formohet një fluks magnetik, i cili dobëson reagimin e armaturës.

Llojet e gjeneratorëve që prodhojnë energji të vazhdueshme

Parimi i funksionimit dhe rregullimi i gjeneratorëve DC ndryshojnë në ekzekutimin e qarkut të ngacmimit. Ata janë:

• Magnetoelectric. Ata përdorin magnet të përhershëm për të krijuar një fluks magnetik. Makinat e tilla, zakonisht me fuqi të ulët, kanë një efikasitet të lartë, pasi nuk ka humbje në mbështjelljet në terren. Mungesa e pajisjeve në kompleksitetin e rregullimit.
• Gjeneratorë me qark të ngacmuar të pavarur. Këto janë pajisjet të cilëve dredha-dredha e elektromagneteve mundësohet nga burime të jashtme të energjisë: një bateri ose një gjenerator.
• Gjeneratorë të vetë-emocionuar DC. Pajisjet e tilla ushqejnë elektromagnetet nga ankorat e tyre. Kushti kryesor për vetë-ngacmim është fluksi i mbetur magnetik. Dizajni, parimi i funksionimit të gjeneratorëve dhe skema e aktivizimit të tyre është kompleksi, shunt dhe serial.

Parimi i funksionimit dhe pajisja e gjeneratorit nga motori elektrik

Parimi i kthyeshmërisë së makinave elektrike sugjeron që çdo motor elektrik mund të konvertohet në një gjenerator dhe anasjelltas. Në fund të fundit, të dyja këto pajisje përdorin induksionin EMF, si bazë të punës së tyre. Vetëm në motor është një rrymë elektrike e aplikuar në rotor, e cila, duke krijuar një fluks magnetik, heq nga polet e magnetit stator, duke bërë një lëvizje rrotulluese.

Nëse boshti motor rrotullohet me një shpejtësi të caktuar, mbërthimi i induksionit fillon të nxitet në mbështjelljen e armaturës dhe rryma do të rrjedhë. Kufizimi është vetëm në trashësinë e telit të mbështjelljes së armaturës. Kur teli është i hollë, atëherë nuk do të jetë e mundur të fitoni më shumë energji nga një gjenerator i tillë.

Ku e keni gjetur burimin DC?

Pavarësisht nga fakti se elektriciteti i përhershëm mund të merret me metodën e korrigjimit të një rryme alternative, një gjenerator DC përdoret gjerësisht. Parimi i funksionimit, skema e një makine të tillë është e domosdoshme në ndërmarrjet metalurgjike, në bimë të fuqishme të elektrolizës së bimëve. Në industrinë e transportit, njësitë veprojnë në lokomotivat elektrike, anijet e anijeve. Burimet e energjisë DC janë gjithashtu të përshtatshme për të fuqizuar tingujve emocionuese të gjeneratorëve të rrymës alternative në termocentralet. Për qëllime shtëpiake, janë zhvilluar makina me rrymë dinamike. Ato mund të shihen në biçikleta, ku ushqehen dritat.

përfundim

Gjeneruesit e tanishëm të polaritetit të vazhdueshëm janë të mirë në atë që ata mund të prodhojnë energji elektrike me shpejtësi të ndryshme rrotulluese të boshtit. Ata nuk kanë nevojë të përballojnë një frekuencë të qartë, si, për shembull, në alternatorë, ku duhet të jetë në 50 Hz. Makinat e tilla janë shumë të përshtatshme për t'u përdorur si burime alternative të energjisë elektrike, për shembull në turbinat me erë.