Генераторы переменного тока

допов дь з ф зикил це ста тл нтуу КП групи фм - 43демиденка германа на тему генератори зм нного струму Генераторы переменноготокаЭлектрическийток вырабатывается в генераторах - устройствах, преобразующих энергию того илииного вида в электрическую энергию. К генераторам относятся гальваническиеэлементы, электростатические машины, термобатареи, солнечные батареи и т.п.Область применения каждого из перечисленных видов генераторов электроэнергииопределяется их характеристиками.Так, электростатические машины создаютвысокую разность потенциалов, но неспособны создать в цепи сколько-нибудьзначительную силу тока. Гальванические элементы могут дать большой ток, нопродолжительность их действия невелика.

Преобладающую роль в наше время играют электромеханическиеиндукционные генераторы переменного тока. В этих генераторах механическаяэнергия превращается в электрическую. Их действие основано на явленииэлектромагнитной индукции.Такие генераторы имеют сравнительно простоеустройство и позволяют получать большие токи при достаточно высоком напряжении.Внастоящее время имеется много типов индукционных генераторов.

Но все онисостоят из одних и тех же основных частей.Это, во-первых, электромагнитили постоянный магнит, создающий магнитное поле, и, во-вторых, обмотка, в которой индуцируется переменная ЭДС в рассмотренной модели это вращающаясярамка . Так как ЭДС, наводимые в последовательно соединенных витках,складываются, то амплитуда ЭДС индукции в рамке пропорциональна числу витков вней. Она пропорциональна также амплитуде переменного магнитного потокаФ BS черезкаждый виток.

Для получения большого магнитного потока в генераторах применяютспециальную магнитную систему, состоящую из двух сердечников, сделанныхиз электротехнической стали. Обмотки, создающие магнитное поле, размещены впазах одного из сердечников, а обмотки, в которых индуцируется ЭДС в пазахдругого.Один из сердечников обычно внутренний вместе со своей обмоткойвращается вокруг горизонтальной или вертикальной оси. Поэтому он называется ротором.Неподвижный сердечник с его обмоткой называют статором. Зазор междусердечниками статора и ротора делают как можно меньшим.

Этим обеспечиваетсянаибольшее значение потока магнитной индукции. В больших промышленныхгенераторах вращается электромагнит, который является ротором, в то время какобмотки, в которых наводится ЭДС, уложены в пазах статора и остаютсянеподвижными.Дело в том, что подводить ток к ротору или отводить его изобмотки ротора во внешнюю цепь приходиться при помощи скользящих контактов.

Дляэтого ротор снабжается контактными кольцами, присоединенными кконцам его обмотки. Неподвижные пластины - щетки - прижаты к кольцам иосуществляют связь обмотки ротора с внешней цепью.Сила тока в обмоткахэлектромагнита, создающего магнитное поле, значительно меньше силы тока,отдаваемого генератором во внешнюю цепь. Поэтому генерируемый ток удобнее сниматьс неподвижных обмоток, а через скользящие контакты подводить сравнительнослабый ток к вращающемуся электромагниту. Этот ток вырабатывается отдельнымгенератором постоянного тока возбудителем , расположенным на том жевалу.

В маломощных генераторах магнитное поле создается вращающимся постоянныммагнитом. В таком случае кольца и щетки вообще не нужны.Появление ЭДС внеподвижных обмотках статора объясняется возникновением в них вихревогоэлектрического поля, порожденного изменением магнитного потока при вращенииротора.Современныйгенератор электрического тока - это внушительное сооружение из медных проводов,изоляционных материалов и стальных конструкций.

При размерах в несколько метровважнейшие детали генераторов изготовляются с точностью до миллиметра. Нигде вприроде нет такого сочетания движущихся частей, которые могли бы порождатьэлектрическую энергию столь же непрерывно и экономично.