Как работает электромагнитный генератор?
На чём основан принцип его работы?
Как работает электромагнитный генератор?
На чём основан принцип его работы?
Принцип электромагнитной индукции конечно. Что же еще.
Чаще всего используют вращающееся магнитное поле возбуждающее соотв ток в катушках статора. Причем переменный ток так получать проще, чем постоянный. Не нужно переключать катушки, достаточно просто вращать между ними сильный магнит. Известно. что ток в проводнике находящемся в изменяющемся магнитном поле будет направлен так. что бы создаваемое им магнитное поле стремилось компенсировать изменения внешнего поля. Когда то возрастает, то ток будет направлен в одну сторону, а когда убывает. то в другую. Что и происходит при вращении магнита. когда ось вращения перпендикулярна его полюсам. Теперь нужно поставить рядом с таким крутящимся магнитом катушку, и в ней станет индуцироваться переменный ток. так как при вращении магнитного ротора, его полюса будут последовательно то приближаться, то удаляться от катушки.
Конечно на практике вращают не просто магнит, а электромагнит. Это тоже катушка, на которую через специальные контактные кольца ( коллектор) и щетки подают некоторое напряжение, вызывающее в катушках ротора(катушки возбуждения) ток и превращающий их в электромагнит.
Понятно, это напряжение тоже сначала надо где то взять. Можно "из розетки"(из имеющейся сети или внешнего генератора, дабы потом с лихвой вернуть обратно), а можно проще. то есть поместив на той же оси генератор поменьше и попроще, где использовать уже постоянные магниты.
Впрочем на практике можно обходиться и без этого, железо( сердечник) якоря(ротора) всегда имеет некоторую намагниченность, пусть она и не велика, но при раскрутке ротора, ее оказывается достаточно, что бы вызвать небольшой ток в статоре, тот в свою очередь через выпрямляющую схему подается на катушки возбуждения ротора, тем превращая его уже в слабый электромагнит, а значит и усиливая наводимый ток в статоре, тот в свою очередь увеличит и ток в роторе и так пока генератор не выйдет на рабочий режим. Понятно, что катушки возбуждения питаются тут через выпрямляющую и регулирующую схему от катушек статора.
Есть лишь опасность полного размагничивания железа. Тогда генератор не запустится, но это несложно " лечится" кратковременной подачей внешнего постоянного напряжения. Подойдет по сути любой его источник. Впрочем повторю, некоторые генераторы имеют на той же оси еще и маломощный с ротором на постоянных магнитах, таким подобные "чудеса " не страшны.
Впрочем, вообще запуск мощного генератора при полном отсутствии какого либо электропитания, в совершенно обесточенном месте, что то из ряда вон выходящее.
Потому нет особого смысла разбирать как это можно сделать.
Постоянные магниты в роторе используют лишь в маломощных генераторах примерно до 100кВт, в мощных обычно применяют электромагниты. Сами генераторы встречаются чаще всего одно или трех фазные.(см что такое трех фазный переменный ток и чем он лучше на практике однофазного).
Мощные промышленные обычно трехфазные. Маломощные есть и однофазные. Бывают различия и в числе пар полюсов якоря(ротора), самые простые это с одной парой, бывают с двумя и более. Можете сами посчитать, сколько оборотов в секунду( и в минуту) надо делать ротору с одной парой полюсов, что бы возбуждать ток с статоре частотой 50 герц(50 полных колебаний в секунду), какой в нашей стране принят для электросетей, как стандарт. Понятно, что увеличение пар полюсов вдвое, будет и вдвое снижать требуемую скорость вращения. Кроме этого различаются генераторы и числом силовых обмоток(катушек, что намотаны что на статоре, с них напряжение и подается в сеть потребителям).
Существуют и другие варианты, это самое общее описание. Но суть в использовании электромагнитной индукции, когда нарастание магнитного поля вызывает в проводнике ток одного направления, а убывание другого. В результате получается переменный ток.
Добавить комментарий