Generator prądu zmiennego i generator prądu stałego
Generatory to maszyny, które zamieniają energię mechaniczną na energię elektryczną. Można je podzielić na generatory prądu zmiennego i prądu stałego. Znaczenie tych pierwszych jest nieporównywalnie większe, ale pozostałe wciąż mają szerokie zastosowanie.
Co to jest generator prądu przemiennego?
Współczesne źródła prądu przemiennego są prawie wyłącznie generatorami indukcyjnymi, w których zasada działania opiera się na indukcji elektromagnetycznej. W tym przypadku prąd elektromagnetyczny uzyskuje się przez obrócenie przewodów w polu magnetycznym. Obecnie prawie wszystkie generatory prądu przemiennego są trójfazowe. Oznacza to, że w swojej ruchomej części, zwanej wirnikiem, mają one trzy oddzielne cewki, umieszczone między sobą pod kątem 120 °, w którym trzy EMC są przesunięte fazowo dokładnie o 120 °, lub w sekwencji czasowej dla trzeci okres.
Cewki są zwykle oznaczone literami R, S i T, z których każda definiuje pojedynczą fazę. W zależności od wiązania tych cewek, przesył energii elektrycznej z generatora do odbiornika odbywa się za pomocą 4 lub 3 przewodów. Jeśli na początku wszystkie cewki są powiązane w jednym punkcie (tzw. Punkt zerowy), wówczas mówimy o połączeniu gwiazdowym. W takim przypadku drugie końce każdej cewki połączone są przewodem jednofazowym (lub liniowym) i jednym dodatkowym przewodnikiem od punktu zerowego - przewodnikiem zerowym, a transmisja odbywa się za pomocą 4 przewodów. Jeżeli cewki są połączone tak, że jeden koniec jednego przewodnika jest podłączony do początku następnego, a więc do końca, wówczas takie połączenie nazywa się połączeniem trójkąta. W przypadku połączenia w gwiazdę napięcia między poszczególnymi przewodami fazowymi i zerowymi są nazywane napięciami fazowymi. Wszystkie napięcia fazowe równomiernie obciążonej sieci są takie same i mają efektywną wartość 220 V:
Co to jest generator prądu stałego?
Współczesne rozwiązania mają na celu wyeliminowanie urządzeń prądu stałego, takich jak generator prądu stałego, ale wciąż są szeroko stosowane, gdy wymagane jest bardzo płynne napięcie, czego nie można osiągnąć za pomocą synchronicznego alternatora z diodą lub adapterem sieciowym. Podstawowymi częściami są stojan i wirnik. Stojan jest zwykle wykonany z magnesu trwałego, natomiast wirnik z miękkiego żelaza z miedzianymi przewodnikami, przez które przepływa prąd. Prąd jest podawany do wirnika za pomocą szczotek, które natrafiają na segmenty miedzi. Aby obracać wirnik w sposób ciągły i nie powodować zwarcia, gdy
szczotka dotyka dwóch sąsiednich segmentów, wirnik musi mieć co najmniej trzy segmenty, podczas gdy zwykle jest ich więcej niż 10. Prąd stały uzwojenia stojana tworzy trwałe pole magnetyczne. Rotor obraca się w tym polu magnetycznym i dzięki dynamicznej indukcji wytwarza EMC. Wszystkie siły elektromotoryczne pod jednym biegunem są w tym samym kierunku, a pod innym w przeciwnym kierunku. EMC pod jednym biegunem są dodawane i ich całkowita wartość jest uzyskiwana na szczotkach. Wartość EMC w jednym uzwojeniu zmienia się od zera, gdy kontur jest normalny na liniach magnetycznych siły, powyżej wartości maksymalnej, gdy kontur jest równoległy do osi biegunów. Prąd zmienia intensywność, ale nie zmienia kierunku i tworzy pulsującą falę. Aby uniknąć pulsującego prądu, wstawiany jest filtr.
Różnica między prądem zmiennym a prądem stałym
1. Projekt generatora prądu przemiennego i prądu stałego
Stator w generatorach prądu stałego ma formę wydrążonego walca z wewnętrznymi słupami magnetycznymi. Wirnik składa się z rdzenia, wału, uzwojenia i kolektora. Rdzeń składa się z wzajemnie izolowanych arkuszy dynamo z rowkami. Rowki są owinięte drutem miedzianym, którego końce są połączone z kolektorem. Kolektor ma postać plastra przymocowanego do szybu. Szczotki węglowe poruszają się wzdłuż kolektora i mogą ładować / rozładowywać prąd. Stojan generatorów prądu zmiennego ma na wewnętrznej stronie rolki podłużne rowki, w których znajdują się uzwojenia, w przeciwieństwie do elektrobębna prądu stałego, w którym znajdują się bieguny magnetyczne. Gdy prąd przepływa przez uzwojenia w stojanie, pojawia się pole magnetyczne. Wirnik jest podobny do wirnika prądu stałego, a zamiast kolektora na wale znajdują się dwa wzajemnie odizolowane pierścienie. Obracanie wirnika wytwarza prąd przemienny w cewce stojana, który jest przekazywany do odbiornika.
2. Zastosowanie generatora prądu przemiennego i stałego
Maszyny prądu stałego mogą pracować zarówno jako silnik, jak i generator. Generatory prądu stałego tłumiły użycie prostownika półprzewodnikowego. Generatory prądu przemiennego są szeroko wykorzystywane do generowania / przesyłania energii elektrycznej.
Generator prądu zmiennego a prądu stałego: tabela porównawcza pokazująca różnicę między prądem zmiennym a prądem stałym
Podsumowanie generatora prądu przemiennego i prądu stałego
- Generator to maszyna, która zamienia energię mechaniczną maszyny energetycznej na energię elektryczną. Generator prądu stałego składa się ze stojana i wirnika. Na stojanie znajduje się magnes stały lub uzwojenie drutu, które są naładowane prądem stałym, tworząc elektromagnesy, które zastępują magnesy trwałe. Wirnik ma również uzwojenia zasilane prądem stałym.
- Chociaż prąd stały nadal znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach, dziś jest oczywiste, że prąd zmienny ma ogromne zalety, zwłaszcza w zaspokajaniu potrzeb dużych odbiorców energii. Wirnik generatorów prądu przemiennego składa się z szeregowych magnesów (w rzeczywistości są to elektromagnesy), a stojan jest cewką.
