Elektrifikasyon dönemi çok geçmeden başladı vebirkaç yüzyıl tamamen yaşam tarzımızı değiştirdi. Etrafınıza bakın, her yerde, yalnızca gözün düştüğü yerde, bazı elektrikli cihazlar gördüğünüzden emin olun. İnsanlar, onlar için hemen hemen tüm işleri yapan farklı makinelere alışkınlar, her zaman böyle olduğu gibi bir illüzyon var. Ama bizden, elektrik arkadaşlarının hayati faaliyet sürecini bizden gizleyen perdenin arkasına bakalım. DC jeneratörünün çalışma prensibini ve cihazını inceleyelim.
Elektrik eski Yunanlılar tarafından gözlendi.Kehribar özelliğinin çeşitli parçacıkları kendine çektiği not edildi. İnsanlar bu manyetizmayı reçinede doğal olarak görmüşlerdir. Ancak daha sonra diğer malzemelerin manyetizma edinme yeteneğini fark ettiler. Örneğin, ovulduğunda cam da küçük ışık elementlerini kendine çekmeye başlar: kağıt, kıl ve toz parçacıkları. Böylece manyetik etkinin bazı yasalara göre gerçekleştiği ortaya çıktı.
Daha sonra, 18. yüzyılda bir prototip yaratıldı"Leyden kavanozunun" mucidi adına vaftiz edilmiş modern kondansatör. Bu basit mekanizma, o sırada katıları doyuran ve şaşırtıcı bir hızla birkaç saniye içinde birkaç mil boyunca bir gövdeden diğerine akabilen bir tür sıvı olarak kabul edilen yük biriktirebildi.
Atom ve kurucu çekirdeği keşfedildiğinde veelektron, her şey yerine oturdu. İnsanlar elektrik deşarjları gibi açıklanamayan fenomenler yaratan yüklerin elektronlar olduğunu fark ettiler. Ancak şu ana kadar bunlar sadece statik yüklerdi. Faraday ve Oersted'in deneylerinden, şimdi bildiğimiz elektrik kaynaklanıyor. Cihaz ve çalışma prensibi elektromotor kuvvet EMF fenomenine dayanan bir DC sahte jeneratör icat ettiler.
Nehir suyu yer çekimini nasıl yönlendirir?Toprak, iletken içindeki yüklü parçacıklar EMF'yi hareket ettirir. Bu kuvvet manyetik fenomenle yakından ilişkilidir, yani mıknatısın yarattığı akı değişir değişmez ortaya çıkar. EMF yalnızca ücretsiz şarjların her zaman mevcut olduğu bir maddede çalışabilir. Bu özelliğe metaller ve tuzlu su çözeltileri sahiptir.
EMF daha büyük, daha hızlı değişirmanyetik dalgaların yoğunluğu. Bildiğiniz gibi, bir mıknatısın her zaman iki kutbu vardır. Akışın iletkene göre değiştiği yöne göre, iletkendeki akım bir yönde veya başka bir yönde akar. Pozitif ve negatif yükler kendi aralarında voltaj dediğimiz bir enerji alanı oluştururlar, aynı kutbun toplam elektrik yükü ne kadar büyükse, o kadar güçlüdür.
Yetenekli yapı veya makineherhangi bir mekanik kuvveti elektrik jeneratörü olarak adlandırılan elektrik enerjisine dönüştürün. DC jeneratörün çalışma prensibi ve tasarımı manyetizma ile ilişkilidir. Kalıcı bir mıknatıs alır ve yoğunluk alanını bir iletkenle geçerseniz, ikincisinde yüklü parçacıkları bir yönde hareket etmeye zorlayan bir kuvvet görünür - bir akım görünür. Aynı şey sabit bir iletken ve hareketli bir mıknatısta da olacaktır.
Bilim adamları deneysel olarak, akım ne kadar büyük olursa, o kadar büyük olduğunu belirlediler:
İletkeni paralel olarakAkış ilerledikçe, içinde indüksiyon gözlenmez. Sağ elin yasası, akımın hangi yönde hareket ettiğini anlamaya yardımcı olan bundan türetilmiştir. Eli avuç içi ile vücudun sağ tarafına yerleştirirken, yoğun alanın manyetik çizgileri girer ve başparmak bükülür ve iletkenin nereye hareket ettiğini gösterir, kalan dört parmak mevcut yolu gösterecektir. Bir mıknatısta, alan hareket vektörü kuzeyden güneye yönlendirilir.
Jeneratörün çalışma prensibi ve tasarımıBasit akım doğru akımları aşağıdaki gibidir: çerçeve, bir eksen üzerine monte edilmiş ve mıknatısın kutupları arasında dönen akım taşıyan malzemeden yapılmıştır. Çerçevenin her bir serbest ucu, kavisli bir plaka şeklinde olan kontağına bağlanır. Birlikte, kontaklar iki noktada yırtılmış bir daire oluşturur (toplayıcı). Bu yarım daire şeklindeki kontaklar, yay yüklü iletken fırçalara hareketli bir şekilde bağlanır. Akımı kaldırırlar.
Uzayda, kontaklara göre çerçevemanyetik akının en büyük büyüklüğünün yarım bölümlerinin her birinin kesişme noktasında fırçalar temas noktalarında kapatılır. Çerçevenin elemanları çizgiler boyunca hareket fazından geçtiğinde, fırça kontakları toplayıcıya açıktır.
Bir osiloskop bağlarsanız, jeneratörünDoğru akım cihazı ve çalışma prensibi, koordinatların bir tarafında bulunan ve değerlerini sıfırdan en yükseğe ve tekrar sıfıra değiştiren bir yarım dalga değişimi üretecek şekildedir. Tekrarlama oranları, çerçevenin dönüş hızına bağlıdır. Bu, böyle bir sistemdeki akımın bir yönde (sabit) hareket ettiği, ancak titreşimli bir forma sahip olduğu anlamına gelir.
Gerçek DC jeneratörü daha fazlaeylem ilkesi yukarıda tartışılandan farklı olmasa da, zor. Bir çerçeve ve bir çift yarım daire şeklindeki kontak yerine, birçok çerçeve ve toplayıcı kontağı vardır. Bu, ilk olarak, böyle bir makinenin gücünü arttırır ve ikincisi, akımın dalgalanmasını yumuşatır, çünkü her bir çerçeve, toplam akımı oluşturan kendi yarım dalgasını oluşturur. Böyle bir döner sisteme ankraj veya rotor denir.
Jeneratör mıknatısı da değiştirilir.Rolü, bir sargı ve bir çekirdekten oluşan bir elektromıknatıs tarafından oynanır. Elektromıknatıs kullanarak, düzenli bir sabitin gücünün ötesinde büyük bir manyetik akı oluşturabilirsiniz. Ayrıca, akış hızı kolayca değiştirilebilir. Jeneratörün sabit kısmına stator denir.
Milin dönüşü sırasında makinenin çalışma moduna bağlı olarak, stator ile rotor arasında aşağıdaki işlemler gözlenir:
Armatürün manyetik akısını dengelemek için dengeleme sargıları, armatür reaksiyonunu zayıflatan bir manyetik akının oluştuğu rotor devresine sokulur.
DC jeneratörlerinin çalışma prensibi ve düzenlenmesi, uyarma devresinin yürütülmesinde farklıdır. Onlar:
Elektrikli makinelerin geri çevrilebilirlik ilkesinden bahsederherhangi bir elektrik motorunun bir jeneratöre dönüştürülebilmesi veya tam tersi. Sonuçta, bu cihazların her ikisi de çalışmalarının temeli olarak EMF indüksiyonunu kullanır. Rotora, sadece motorda, manyetik bir akı oluşturan, stator mıknatısın kutuplarından itilen ve dönme hareketi yapan bir elektrik akımı sağlanır.
Motor mili belirli birhız, indüksiyon EMF, armatür sargılarında indüklenmeye başlayacak ve akım akacaktır. Kısıtlama sadece armatür sargı telinin kalınlığındadır. Tel ince olduğunda, böyle bir jeneratör daha fazla güç elde edemez.
Sürekli elektriğin mümkün olmasına rağmenalternatif bir akımın düzeltilmesiyle elde edilen bir doğru akım jeneratörü yaygın olarak kullanılmaktadır. Çalışma prensibi, böyle bir makinenin şeması, metalurjik işletmelerde, güçlü elektroliz tesislerinde vazgeçilmezdir. Taşımacılık sektöründe, birimler elektrikli lokomotiflerde, gemilerde çalışırlar. Elektrik santrallerinde alternatif akım jeneratörlerinin heyecan verici sargılarına güç vermek için DC voltaj kaynakları da uygulanabilir. Evsel amaçlar için dinamo DC makineleri geliştirilmiştir. Işıkları besledikleri bisikletlerde görülebilirler.
DC jeneratörlerişaftın farklı dönüş hızlarında elektrik üretebilir. Örneğin 50 Hz'de olması gereken alternatörlerde olduğu gibi açık bir frekansa dayanmaları gerekmez. Bu tür makinelerin, örneğin rüzgar jeneratörlerinde alternatif elektrik kaynakları olarak kullanılması çok uygundur.
