Γεια σας, γνώστες του κόσμου των ηλεκτρολόγων και των ηλεκτρονικών. Εάν κοιτάζετε συχνά τον ιστότοπό μας, τότε πιθανότατα θυμάστε ότι πρόσφατα δημοσιεύσαμε ένα αρκετά ογκώδες υλικό σχετικά με το πώς είναι διατεταγμένη και λειτουργεί μια γεννήτρια DC. Περιγράψαμε αναλυτικά τη δομή του από τα πιο απλά εργαστηριακά πρωτότυπα μέχρι τις σύγχρονες μονάδες εργασίας. Φροντίστε να το διαβάσετε αν δεν το έχετε ήδη διαβάσει.

Σήμερα θα αναπτύξουμε αυτό το θέμα και θα καταλάβουμε ποια είναι η αρχή του εναλλάκτη. Ας μιλήσουμε για τους τομείς εφαρμογής του, τις ποικιλίες και πολλά άλλα.

Ας ξεκινήσουμε με το πιο βασικό - το εναλλασσόμενο ρεύμα διαφέρει από το συνεχές στο ότι αλλάζει την κατεύθυνση της κίνησής του με κάποια περιοδικότητα. Αλλάζει επίσης την τιμή, την οποία θα συζητήσουμε λεπτομερέστερα αργότερα.

Μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, το οποίο θα ονομάσουμε "T", επαναλαμβάνονται οι τιμές των τρεχουσών παραμέτρων, οι οποίες μπορούν να απεικονιστούν στο γράφημα ως ημιτονοειδής - μια κυματιστή γραμμή που διέρχεται με το ίδιο πλάτος από την κεντρική γραμμή.

Βασικές αρχές

Έτσι, ο σκοπός και η συσκευή των γεννητριών εναλλασσόμενου ρεύματος, που παλαιότερα ονομάζονταν εναλλάκτης, είναι να μετατρέψουν την κινητική ενέργεια, δηλαδή τη μηχανική, σε ηλεκτρική ενέργεια. Η συντριπτική πλειοψηφία των σύγχρονων γεννητριών χρησιμοποιεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο.

• Τέτοιες συσκευές λειτουργούν λόγω ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, όταν, όταν ένα πηνίο αγώγιμου υλικού (συνήθως χάλκινο σύρμα) περιστρέφεται σε ένα μαγνητικό πεδίο, δημιουργείται μια ηλεκτροκινητική δύναμη (EMF).
• Το ρεύμα αρχίζει να σχηματίζεται τη στιγμή που οι αγωγοί αρχίζουν να διασχίζουν τις μαγνητικές γραμμές του πεδίου δύναμης.

• Επιπλέον, η μέγιστη τιμή του EMF στον αγωγό επιτυγχάνεται όταν αυτός διέρχεται από τους κύριους πόλους του μαγνητικού πεδίου. Σε εκείνες τις στιγμές που ολισθαίνουν κατά μήκος των γραμμών δύναμης, η επαγωγή δεν συμβαίνει και το EMF πέφτει στο μηδέν. Ρίξτε μια ματιά σε οποιοδήποτε από τα διαγράμματα που παρουσιάζονται - η πρώτη κατάσταση θα παρατηρηθεί όταν το πλαίσιο παίρνει κατακόρυφη θέση και η δεύτερη - όταν είναι οριζόντια.

• Για καλύτερη κατανόηση των συνεχιζόμενων διαδικασιών, πρέπει να θυμάστε τον κανόνα του δεξιού χεριού, που μελετήθηκε από όλους στο σχολείο, αλλά λίγοι άνθρωποι θυμούνται. Η ουσία του έγκειται στο γεγονός ότι εάν τοποθετήσετε το δεξί σας χέρι έτσι ώστε οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου να εισέλθουν σε αυτό από την πλευρά της παλάμης, ο αντίχειρας που βρίσκεται στην άκρη θα υποδεικνύει την κατεύθυνση κίνησης του αγωγού και τα υπόλοιπα δάχτυλα θα δείχνουν την κατεύθυνση του εμφ που προκύπτει σε αυτό.
• Ρίξτε μια ματιά στο παραπάνω διάγραμμα, θέση "a". Αυτή τη στιγμή, το EMF στο πλαίσιο είναι μηδέν. Τα βέλη δείχνουν την κατεύθυνση της κίνησής του - μέρος του πλαισίου Α κινείται προς τον βόρειο πόλο του μαγνήτη και το Β - νότια, φτάνοντας στο οποίο το EMF θα είναι το μέγιστο. Εφαρμόζοντας τον κανόνα του δεξιού χεριού που περιγράφεται παραπάνω, βλέπουμε ότι το ρεύμα αρχίζει να ρέει στο μέρος "Β" προς την κατεύθυνσή μας και εν μέρει "Α" - μακριά από εμάς.
• Το πλαίσιο περιστρέφεται περαιτέρω και το ρεύμα στο κύκλωμα αρχίζει να πέφτει έως ότου το πλαίσιο πάρει ξανά οριζόντια θέση (c).
• Η περαιτέρω περιστροφή προκαλεί το ρεύμα να αρχίσει να ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση, καθώς τα μέρη του πλαισίου έχουν αλλάξει θέσεις σε σύγκριση με την αρχική θέση.

Μετά από μισή στροφή, όλα θα επιστρέψουν ξανά στην αρχική τους κατάσταση και ο κύκλος θα επαναληφθεί ξανά. Ως αποτέλεσμα, καταλάβαμε ότι κατά τη διάρκεια της πλήρους περιστροφής του πλαισίου, το ρεύμα αυξήθηκε δύο φορές στο μέγιστο και έπεσε στο μηδέν, και μια φορά άλλαξε την κατεύθυνσή του σε σχέση με την αρχική κίνηση.

Εναλλασσόμενο ρεύμα

Είναι γενικά αποδεκτό ότι η διάρκεια της περιόδου κυκλοφορίας είναι 1 δευτερόλεπτο και ο αριθμός των περιόδων "T" είναι η συχνότητα του ηλεκτρικού ρεύματος. Στα τυπικά ηλεκτρικά δίκτυα στη Ρωσία και την Ευρώπη, σε ένα δευτερόλεπτο, το ρεύμα αλλάζει την κατεύθυνση του 50 φορές - 50 περιόδους ανά δευτερόλεπτο.

Στην ηλεκτρονική, μια τέτοια περίοδος ορίζεται από μια ειδική μονάδα που φέρει το όνομα του Γερμανού φυσικού G. Hertz. Δηλαδή, στο συγκεκριμένο παράδειγμα των ρωσικών δικτύων, η τρέχουσα συχνότητα είναι 50 hertz.

Γενικά, το εναλλασσόμενο ρεύμα έχει βρει μια πολύ ευρεία εφαρμογή στα ηλεκτρονικά λόγω του γεγονότος ότι: η τάση του αλλάζει πολύ εύκολα χρησιμοποιώντας μετασχηματιστές που δεν έχουν κινούμενα μέρη. μπορεί πάντα να μετατραπεί σε συνεχές ρεύμα. η συσκευή τέτοιων γεννητριών είναι πολύ πιο αξιόπιστη και απλούστερη από ό,τι για την παραγωγή συνεχούς ρεύματος.

Η δομή του εναλλάκτη

Ο τρόπος με τον οποίο είναι διατεταγμένος μια γεννήτρια εναλλασσόμενου ρεύματος, καταρχήν, είναι κατανοητός, αλλά όταν τη συγκρίνουμε με έναν συνεργάτη για τη δημιουργία σταθερού ρεύματος, δεν είναι άμεσα δυνατό να συλλάβουμε τη διαφορά.

Τα κύρια μέρη εργασίας και η σύνδεσή τους

Εάν διαβάσετε το προηγούμενο υλικό, τότε πιθανότατα θυμάστε ότι το πλαίσιο στο απλούστερο κύκλωμα συνδέθηκε με έναν συλλέκτη χωρισμένο σε μεμονωμένες πλάκες επαφής και αυτός, με τη σειρά του, συνδέθηκε με βούρτσες που ολισθαίνουν κατά μήκος του, μέσω του οποίου συνδέθηκε το εξωτερικό κύκλωμα .

Λόγω του γεγονότος ότι οι πλάκες συλλέκτη αλλάζουν συνεχώς με βούρτσες, δεν υπάρχει αλλαγή στην κατεύθυνση του ρεύματος - απλά πάλλεται, κινείται προς μία κατεύθυνση, δηλαδή ο συλλέκτης είναι ανορθωτής.

• Για εναλλασσόμενο ρεύμα, μια τέτοια συσκευή δεν χρειάζεται, επομένως αντικαθίσταται από δακτυλίους ολίσθησης, στους οποίους δένονται τα άκρα του πλαισίου. Ολόκληρη η δομή περιστρέφεται μαζί γύρω από έναν κεντρικό άξονα. Οι βούρτσες γειτνιάζουν με τους δακτυλίους, οι οποίοι επίσης γλιστρούν κατά μήκος τους, εξασφαλίζοντας συνεχή επαφή.
• Όπως και στην περίπτωση του συνεχούς ρεύματος, το EMF που εμφανίζεται σε διαφορετικά μέρη του βρόχου θα συνοψιστεί, σχηματίζοντας την προκύπτουσα τιμή αυτής της παραμέτρου. Σε αυτήν την περίπτωση, ένα ηλεκτρικό ρεύμα θα ρέει στο εξωτερικό κύκλωμα που είναι συνδεδεμένο μέσω των βουρτσών (εάν συνδέσετε μια αντίσταση φορτίου RH σε αυτό).
• Στο παραπάνω παράδειγμα, το "T" ισούται με μια πλήρη στροφή του πλαισίου. Από αυτό μπορούμε να βγάλουμε ένα λογικό συμπέρασμα ότι η συχνότητα του ρεύματος που παράγεται από τη γεννήτρια εξαρτάται άμεσα από την ταχύτητα περιστροφής του οπλισμού (πλαισίου), ή με άλλα λόγια του ρότορα, ανά δευτερόλεπτο. Ωστόσο, αυτό ισχύει μόνο για μια τόσο απλή γεννήτρια.

Εάν αυξήσετε τον αριθμό των ζευγών πόλων, τότε ο αριθμός των πλήρους μεταβολών του ρεύματος ανά περιστροφή οπλισμού θα αυξηθεί αναλογικά στη γεννήτρια και η συχνότητά της θα μετρηθεί διαφορετικά, σύμφωνα με τον τύπο: f = np, όπου f είναι η συχνότητα, n είναι ο αριθμός στροφών ανά δευτερόλεπτο, p - αριθμός ζευγών μαγνητικών πόλων της συσκευής.

• Όπως γράψαμε παραπάνω, η ροή του εναλλασσόμενου ρεύματος αναπαρίσταται γραφικά από ένα ημιτονοειδές, επομένως ένα τέτοιο ρεύμα ονομάζεται επίσης ημιτονοειδές. Μπορείτε να προσδιορίσετε αμέσως τις κύριες συνθήκες που καθορίζουν τη σταθερότητα των χαρακτηριστικών ενός τέτοιου ρεύματος - αυτή είναι η ομοιομορφία του μαγνητικού πεδίου (η σταθερή τιμή του) και η σταθερή ταχύτητα περιστροφής του οπλισμού στον οποίο προκαλείται.
• Για να κάνει τη συσκευή αρκετά ισχυρή, χρησιμοποιεί ηλεκτρικούς μαγνήτες. Η περιέλιξη του ρότορα, στην οποία επάγεται το EMF, δεν είναι επίσης πλαίσιο στις μονάδες λειτουργίας, όπως δείξαμε στα παραπάνω διαγράμματα. Χρησιμοποιείται ένας πολύ μεγάλος αριθμός αγωγών, οι οποίοι συνδέονται μεταξύ τους σύμφωνα με ένα συγκεκριμένο σχήμα.

Ενδιαφέρον να γνωρίζετε! Ο σχηματισμός EMF συμβαίνει όχι μόνο όταν ο αγωγός μετατοπίζεται σε σχέση με το μαγνητικό πεδίο, αλλά αντίστροφα, όταν το ίδιο το πεδίο κινείται σε σχέση με τον αγωγό, ο οποίος χρησιμοποιείται ενεργά από τους σχεδιαστές ηλεκτρικών κινητήρων και γεννητριών.

• Αυτή η ιδιότητα σάς επιτρέπει να τοποθετήσετε την περιέλιξη στην οποία προκαλείται το EMF, όχι μόνο στο περιστρεφόμενο κεντρικό τμήμα της συσκευής, αλλά και στο σταθερό μέρος. Σε αυτή την περίπτωση, ο μαγνήτης, δηλαδή οι πόλοι, τίθεται σε κίνηση.

• Με αυτή τη δομή, η εξωτερική περιέλιξη της γεννήτριας, δηλαδή το κύκλωμα ισχύος, δεν χρειάζεται κινούμενα μέρη (δαχτυλίδια και βούρτσες) - η σύνδεση είναι άκαμπτη, συχνά βιδωμένη.
• Ναι, αλλά μπορεί κανείς εύλογα να υποστηρίξει ότι αυτά τα ίδια στοιχεία θα πρέπει να εγκατασταθούν στην περιέλιξη διέγερσης. Έτσι, ωστόσο, το ρεύμα που ρέει εδώ θα είναι πολύ μικρότερο από τη συνολική ισχύ της γεννήτριας, γεγονός που απλοποιεί σημαντικά την οργάνωση της παροχής ρεύματος. Τα στοιχεία θα είναι μικρά σε μέγεθος και βάρος και πολύ αξιόπιστα, γεγονός που καθιστά αυτό το σχέδιο το πιο δημοφιλές, ειδικά για ισχυρές μονάδες, για παράδειγμα, μονάδες έλξης που είναι εγκατεστημένες σε μηχανές ντίζελ.
• Εάν μιλάμε για γεννήτριες χαμηλής ισχύος, όπου η συλλογή ρεύματος δεν παρουσιάζει δυσκολίες, επομένως, χρησιμοποιείται συχνά το "κλασικό" κύκλωμα, με περιέλιξη περιστρεφόμενου οπλισμού και σταθερό μαγνήτη (επαγωγέα).

Συμβουλή! Παρεμπιπτόντως, το σταθερό μέρος του εναλλάκτη ονομάζεται στάτορας, καθώς είναι στατικό και το περιστρεφόμενο τμήμα ονομάζεται ρότορας.

Τύποι εναλλάκτη

Οι γεννήτριες μπορούν να ταξινομηθούν και να διακριθούν σύμφωνα με διάφορα κριτήρια. Ας τους ονομάσουμε.

Τριφασικές γεννήτριες

Μπορούν να διαφέρουν ως προς τον αριθμό των φάσεων και να είναι μονοφασικές, δύο και τριφασικές. Στην πράξη, η τελευταία επιλογή είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη.

• Όπως φαίνεται από την παραπάνω εικόνα, το τμήμα ισχύος της μονάδας έχει τρεις ανεξάρτητες περιελίξεις που βρίσκονται στον στάτορα σε κύκλο, μετατοπισμένα μεταξύ τους κατά 120 μοίρες.
• Ο ρότορας σε αυτή την περίπτωση είναι ένας ηλεκτρομαγνήτης, ο οποίος, περιστρέφοντας, προκαλεί μεταβλητό EMF στις περιελίξεις, οι οποίες μετατοπίζονται χρονικά μεταξύ τους κατά το ένα τρίτο της περιόδου "Τ", δηλαδή του κύκλου. Στην πραγματικότητα, κάθε περιέλιξη είναι μια ξεχωριστή μονοφασική γεννήτρια που τροφοδοτεί το εξωτερικό της κύκλωμα R με εναλλασσόμενο ρεύμα. Δηλαδή έχουμε τρεις τιμές ρεύματος I (1,2,3) και τον ίδιο αριθμό κυκλωμάτων. Κάθε τέτοια περιέλιξη, μαζί με το εξωτερικό κύκλωμα, ονομάζεται φάση.

• Για να μειωθεί ο αριθμός των καλωδίων που οδηγούν στη γεννήτρια, τρία καλώδια επιστροφής που οδηγούν σε αυτήν από καταναλωτές ενέργειας αντικαθίστανται με ένα κοινό καλώδιο, μέσω του οποίου θα περνούν ρεύματα από κάθε φάση. Ένα τέτοιο κοινό καλώδιο ονομάζεται μηδέν
• Η σύνδεση όλων των περιελίξεων μιας τέτοιας γεννήτριας, όταν τα άκρα τους συνδέονται μεταξύ τους, ονομάζεται αστέρι. Τα χωριστά τρία καλώδια που συνδέουν την αρχή των περιελίξεων με τους καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας ονομάζονται γραμμικά - χρησιμοποιούνται για μετάδοση.
• Εάν το φορτίο όλων των φάσεων είναι το ίδιο, τότε η ανάγκη για ένα ουδέτερο καλώδιο θα εξαφανιστεί εντελώς, καθώς το συνολικό ρεύμα σε αυτό θα είναι μηδέν. Πώς γίνεται, ρωτάτε; Όλα είναι εξαιρετικά απλά - για την έννοια της αρχής, αρκεί να προσθέσετε τις αλγεβρικές τιμές κάθε ημιτονοειδούς ρεύματος, που μετατοπίζεται στη φάση κατά 120 μοίρες. Το παραπάνω διάγραμμα θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε αυτήν την αρχή εάν φανταστείτε ότι οι καμπύλες σε αυτό είναι η αλλαγή του ρεύματος στις τρεις φάσεις της γεννήτριας.
• Εάν το φορτίο στις φάσεις δεν είναι το ίδιο, τότε το ουδέτερο καλώδιο θα αρχίσει να διέρχεται ρεύμα. Γι' αυτό η σύνδεση αστεριού 4 καλωδίων είναι συνηθισμένη, καθώς σας επιτρέπει να εξοικονομήσετε ηλεκτρικές συσκευές που είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο εκείνη τη στιγμή.

• Η τάση μεταξύ των καλωδίων γραμμής ονομάζεται γραμμική, ενώ η τάση σε κάθε φάση ονομάζεται φάση. Τα ρεύματα που ρέουν στις φάσεις είναι επίσης γραμμικά.
• Το σχήμα σύνδεσης με αστέρι δεν είναι το μόνο. Υπάρχει μια άλλη επιλογή για τη σύνδεση τριών περιελίξεων σε σειρά, όταν το άκρο του ενός συνδέεται με την αρχή του δεύτερου και ούτω καθεξής, έως ότου σχηματιστεί ένας κλειστός δακτύλιος (βλ. διάγραμμα παραπάνω "β"). Τα καλώδια που προέρχονται από τη γεννήτρια συνδέονται στις διασταυρώσεις των περιελίξεων.
• Σε αυτή την περίπτωση, η φάση και η γραμμική τάση θα είναι ίδιες και το ρεύμα του γραμμικού καλωδίου θα είναι μεγαλύτερο από τη φάση, με το ίδιο φορτίο.
• Μια τέτοια σύνδεση δεν χρειάζεται επίσης ουδέτερο καλώδιο, το οποίο είναι το κύριο πλεονέκτημα μιας τριφασικής γεννήτριας. Η ύπαρξη λιγότερων καλωδίων το καθιστά ευκολότερο και λιγότερο δαπανηρό λόγω των λιγότερων μη σιδηρούχων μετάλλων που χρησιμοποιούνται.

Ένα άλλο χαρακτηριστικό του σχεδίου σύνδεσης τριών φάσεων είναι η εμφάνιση ενός περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου, το οποίο σας επιτρέπει να δημιουργείτε απλούς και αξιόπιστους ασύγχρονους ηλεκτρικούς κινητήρες.

Αλλά δεν είναι μόνο αυτό. Όταν ανορθώνεται ένα μονοφασικό ρεύμα, λαμβάνεται μια τάση με κυματισμούς από το μηδέν έως τη μέγιστη τιμή στην έξοδο του ανορθωτή. Ο λόγος, πιστεύουμε, είναι ξεκάθαρος εάν κατανοείτε τη βασική αρχή λειτουργίας μιας τέτοιας συσκευής. Όταν υπάρχει χρονική μετατόπιση φάσης, οι κυματισμοί μειώνονται πολύ, που δεν ξεπερνούν το 8%.

διαφορά στην εμφάνιση

Οι γεννήτριες διαφέρουν επίσης στην εμφάνιση, από τις οποίες υπάρχουν 2:

• Σύγχρονος εναλλάκτης- το κύριο χαρακτηριστικό μιας τέτοιας μονάδας είναι η άκαμπτη σύνδεση μεταξύ της συχνότητας του μεταβλητού EMF, που προκαλείται στην περιέλιξη και της σύγχρονης ταχύτητας, δηλαδή της περιστροφής του ρότορα.

1. Ρίξτε μια ματιά στο παραπάνω διάγραμμα. Σε αυτό βλέπουμε έναν στάτορα με τριφασική περιέλιξη συνδεδεμένο σε τριγωνικό μοτίβο, το οποίο δεν διαφέρει πολύ από αυτό του επαγωγικού κινητήρα.
2. Ένας ηλεκτρομαγνήτης με περιέλιξη διέγερσης βρίσκεται στον ρότορα της γεννήτριας, που τροφοδοτείται από συνεχές ρεύμα, το οποίο μπορεί να εφαρμοστεί σε αυτόν με οποιονδήποτε γνωστό τρόπο - αυτό θα περιγραφεί λεπτομερέστερα αργότερα.
3. Αντί για ηλεκτρομαγνήτη, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια σταθερά, τότε η ανάγκη για συρόμενα μέρη του κυκλώματος, με τη μορφή βουρτσών και δακτυλίων ολίσθησης, εξαφανίζεται εντελώς, μια τέτοια γεννήτρια δεν θα είναι αρκετά ισχυρή και δεν θα μπορεί να σταθεροποιήσει κανονικά το τάσεις εξόδου.
4. Ένας κινητήρας συνδέεται με τον άξονα του ρότορα - οποιοσδήποτε κινητήρας δημιουργεί μηχανική ενέργεια και τίθεται σε κίνηση με μια συγκεκριμένη σύγχρονη ταχύτητα.
5. Δεδομένου ότι το μαγνητικό πεδίο των κύριων πόλων περιστρέφεται με τον ρότορα, η επαγωγή του μεταβλητού EMF ξεκινά στην περιέλιξη του στάτορα, η οποία μπορεί να συμβολιστεί ως E1, E2 και E3. Αυτές οι μεταβλητές θα είναι ίδιες σε τιμή, αλλά όπως έχει ειπωθεί περισσότερες από μία φορές, μετατοπισμένες κατά 120 μοίρες στη φάση. Μαζί, αυτές οι τιμές σχηματίζουν ένα τριφασικό σύστημα EMF που είναι συμμετρικό.
6. Ένα φορτίο συνδέεται με τα σημεία C1, C2 και C3 και τα ρεύματα I1, I2 και I εμφανίζονται στις φάσεις περιέλιξης στον στάτορα Αυτή τη στιγμή, κάθε φάση στάτορα γίνεται ένας ισχυρός ηλεκτρομαγνήτης και δημιουργεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο.
7. Η συχνότητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου του στάτορα θα αντιστοιχεί στη συχνότητα περιστροφής του ρότορα.

• Ασύγχρονες γεννήτριες- διαφέρουν από το παράδειγμα που περιγράφηκε παραπάνω στο ότι οι συχνότητες του EMF και η περιστροφή του ρότορα δεν συνδέονται άκαμπτα μεταξύ τους. Η διαφορά μεταξύ αυτών των παραμέτρων ονομάζεται ολίσθηση.

1. Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο μιας τέτοιας γεννήτριας στον κανονικό τρόπο λειτουργίας ασκεί μια ροπή πέδησης στην περιστροφή του ρότορα υπό φορτίο, επομένως η συχνότητα των αλλαγών στο μαγνητικό πεδίο θα είναι μικρότερη.
2. Αυτές οι μονάδες δεν απαιτούν τη δημιουργία πολύπλοκων συγκροτημάτων και τη χρήση ακριβών υλικών, επομένως χρησιμοποιούνται ευρέως ως ηλεκτροκινητήρες για οχήματα, λόγω της εύκολης συντήρησης και της απλότητας της ίδιας της συσκευής. Αυτές οι γεννήτριες είναι ανθεκτικές σε υπερφορτώσεις και βραχυκυκλώματα, ωστόσο, δεν ισχύουν για συσκευές που εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τη συχνότητα του ρεύματος.

Μέθοδοι διέγερσης περιελίξεων

Η τελευταία διαφορά μεταξύ των μοντέλων που θα ήθελα να θίξω σχετίζεται με τον τρόπο με τον οποίο τροφοδοτείται η περιέλιξη διέγερσης.

Υπάρχουν 4 τύποι εδώ:

1. Η τροφοδοσία παρέχεται στην περιέλιξη μέσω πηγής τρίτου κατασκευαστή.
2. Αυτοδιεγερμένες γεννήτριες- Η ισχύς λαμβάνεται από την ίδια τη γεννήτρια, ενώ η τάση διορθώνεται. Ωστόσο, όντας σε ανενεργή κατάσταση, μια τέτοια γεννήτρια δεν θα μπορεί να παράγει αρκετή τάση για εκκίνηση, για την οποία χρησιμοποιείται μια μπαταρία στο κύκλωμα, η οποία θα ενεργοποιηθεί κατά την εκκίνηση.
3. Επιλογή με τύλιγμα διέγερσης που τροφοδοτείται από άλλη γεννήτρια χαμηλότερης ισχύος εγκατεστημένη μαζί της στον ίδιο άξονα. Η δεύτερη γεννήτρια θα πρέπει ήδη να ξεκινά από μια πηγή τρίτου κατασκευαστή, για παράδειγμα, την ίδια μπαταρία.
4. Η τελευταία ποικιλία δεν χρειάζεται καθόλου να παρέχει ρεύμα στο τύλιγμα διέγερσης, αφού δεν το έχει, επειδή χρησιμοποιείται μόνιμος μαγνήτης στη συσκευή.

Η χρήση εναλλάκτη στην πράξη

Τέτοιες γεννήτριες χρησιμοποιούνται σχεδόν σε όλους τους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας όπου απαιτείται ηλεκτρική ενέργεια. Επιπλέον, η αρχή της εξαγωγής του διαφέρει μόνο στον τρόπο ρύθμισης του άξονα της συσκευής σε κίνηση. Έτσι λειτουργούν οι σταθμοί υδροηλεκτρικής ενέργειας, θερμότητας, ακόμη και πυρηνικής ενέργειας.

Αυτοί οι σταθμοί τροφοδοτούν ενσύρματα δημόσια δίκτυα, στα οποία είναι συνδεδεμένος ο τελικός καταναλωτής, δηλαδή όλοι εμείς. Ωστόσο, υπάρχουν πολλά αντικείμενα στα οποία είναι αδύνατο να παραδοθεί ηλεκτρική ενέργεια με αυτόν τον τρόπο, για παράδειγμα, μεταφορές, εργοτάξια μακριά από ηλεκτροφόρα καλώδια, πολύ μακρινά χωριά, βάρδιες, γεωτρήσεις κ.λπ.

Αυτό σημαίνει μόνο ένα πράγμα - χρειάζεστε τη δική σας γεννήτρια και έναν κινητήρα που τη θέτει σε κίνηση. Ας δούμε μερικές μικρές και κοινές συσκευές στη ζωή μας.

Εναλλάκτες αυτοκινήτων

Στη φωτογραφία - μια ηλεκτρική γεννήτρια για ένα αυτοκίνητο

Κάποιος μπορεί να πει αμέσως: «Πώς; Είναι μια γεννήτρια DC! Ναι, πράγματι, είναι έτσι, αλλά μόνο η παρουσία ενός ανορθωτή το κάνει έτσι, που κάνει αυτό το ίδιο το ρεύμα σταθερό. Η βασική αρχή λειτουργίας δεν είναι διαφορετική - όλοι οι ίδιοι ρότορες, όλοι οι ίδιοι ηλεκτρομαγνήτες και ούτω καθεξής.

Αυτή η συσκευή λειτουργεί με τέτοιο τρόπο ώστε, ανεξάρτητα από την ταχύτητα περιστροφής του άξονα, να παράγει τάση 12 V, η οποία παρέχεται από τον ρυθμιστή μέσω του οποίου τροφοδοτείται η περιέλιξη διέγερσης. Η περιέλιξη διέγερσης ξεκινά, τροφοδοτείται από μπαταρία αυτοκινήτου, ο ρότορας της μονάδας κινείται από τον κινητήρα του αυτοκινήτου μέσω μιας τροχαλίας, μετά την οποία αρχίζει να προκαλείται το EMF.

Πολλές δίοδοι χρησιμοποιούνται για την ανόρθωση τριφασικού ρεύματος.

Γεννήτρια υγρών καυσίμων

Η συσκευή ενός εναλλάκτη βενζίνης, ακριβώς όπως ένας ντίζελ, δεν διαφέρει πολύ από αυτό που είναι εγκατεστημένο στο αυτοκίνητό σας, με εξαίρεση την απόχρωση ότι θα παράγει εναλλασσόμενο ρεύμα, όπως αναμένεται.

Από τα χαρακτηριστικά, μπορεί να διακριθεί ότι ο ρότορας της μονάδας πρέπει πάντα να περιστρέφεται με την ίδια ταχύτητα, αφού με πτώσεις η παραγωγή ενέργειας γίνεται χειρότερη. Αυτό είναι ένα σημαντικό μειονέκτημα τέτοιων συσκευών - παρόμοιο αποτέλεσμα εμφανίζεται όταν φθείρονται τα εξαρτήματα.

Ενδιαφέρον να γνωρίζετε! Εάν συνδεθεί ένα φορτίο στη γεννήτρια που είναι χαμηλότερο από το λειτουργικό, τότε δεν θα χρησιμοποιήσει πλήρως την ισχύ του, καταναλώνοντας μέρος του υγρού καυσίμου για τίποτα.

Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία τέτοιων μονάδων στην αγορά, σχεδιασμένες για διαφορετικές χωρητικότητες. Είναι πολύ δημοφιλείς λόγω της κινητικότητάς τους. Ταυτόχρονα, οι οδηγίες χρήσης είναι εξαιρετικά απλές - συμπληρώστε το καύσιμο με τα χέρια σας, ξεκινήστε τον κινητήρα γυρίζοντας το κλειδί και συνδέστε ...

Σε αυτό, ίσως, θα τελειώσουμε. Έχουμε αναλύσει το σκοπό και τη γενική διάταξη αυτών των συσκευών όσο πιο απλά γίνεται. Ελπίζουμε ότι ο εναλλάκτης και η αρχή της λειτουργίας του έχουν γίνει λίγο πιο κοντά σας και με την πρότασή μας θα θελήσετε να βυθιστείτε στον συναρπαστικό κόσμο της ηλεκτρικής μηχανικής.