Hvad er DC generators hemmelighed: Enheden og dens driftsprincip?

En DC generator er en elektrisk maskine, der producerer en konstant spænding.

Bag denne ret banale definition ligger en meget kompleks enhed, som praktisk talt er den perfekte tekniske tanke. Faktisk, siden opfindelsen i slutningen af ​​XIX århundrede, har anordningen af ​​DC-generatoren ikke gennemgået væsentlige ændringer.

Ingen energi opstår lige sådan, fra ingen steder. Hun er altid en skabning af en anden magt. Dette gælder også for elektrisk strøm. For at det skal forekomme, har du brug for et magnetfelt, der giver dig mulighed for at bruge effekten af ​​elektromagnetisk induktion - excitationen af ​​en emf i en roterende leder.

Principen for driften af ​​DC-generatoren

Hvis en belastning er forbundet til enderne af lederens sløjfe, inden i hvilken permanentmagneten roterer, vil en vekselstrøm strømme ind i den. Det vil ske, fordi magnetens poler skifter steder. Denne effekt er baseret på princippet om drift af alternatorer, der er tvillingbrødre af DC-maskiner.

Hele tricket, som følge af, at den resulterende strøm ikke ændrer retning, er at have tid til at skifte belastningsforbindelsespunkterne med den samme hastighed som magneten roterer. Kun en samler kan udføre denne opgave - en speciel enhed bestående af flere ledende sektorer adskilt af dielektriske plader. Den er fastgjort til ankeret på den elektriske maskine og roterer synkront med den.

Fjernelse af elektrisk energi fra ankeret udført børster - stykker af grafit med høj elektrisk ledningsevne og lav glidefriktionskoefficient. På et tidspunkt hvor den ledende opkøber sektor vendt, induceret elektromotorisk kraft bliver nul, men skifte fortegn, hun ikke har tid, fordi børsten overføres til opkøber sektor, der er forbundet til den anden ende af lederen.

Hvordan man finder mulige fejl i generatorer og reparere dem vil blive bedt om ved hjælp af detaljerede instruktioner.

Som følge heraf opnås en pulseret spænding af samme størrelse ved udgangen af ​​indretningen. For at udjævne spændingsripplen anvendes flere ankerviklinger. Jo flere af dem, jo ​​mindre spænding stiger ved generatorens udgang.

Fjernelse af den genererede spænding fra armaturvikling, ikke statoren, er den grundlæggende forskel mellem DC- og AC-maskinerne. Dette forudbestemte også deres væsentlige ulempe: friktionstab mellem børster og en kollektor, gnistning og opvarmning.

Find ud af, hvordan enheden fungerer

Ligesom enhver elektrisk maskine består en DC-generator af en anker og en stator.

Ankeret er monteret af stålplader med riller, hvori viklingen er lagt. Deres ender er forbundet med en samler bestående af kobberplader adskilt af et dielektrisk. Samleren, ankeret med viklingene og akslen på den elektriske maskine efter montering bliver en.

Generatorstatoren er også dens tilfælde, på den indre overflade, hvor adskillige par faste eller elektriske magneter er fikset. De mest almindeligt anvendte er elektriske, hvis kerner kan kastes sammen med kroppen (til lavmotor maskiner) eller samlet fra metalplader.

Typer af stator elektriske magneter forbindelse

DC-generatorer afviger i typen af ​​tilslutning af de elektriske statormagneter. De kan være:

  • med uafhængig ophidselse
  • parallelle;
  • konsekvent.

Ved uafhængig excitation er statorens elektriske magneter forbundet til en selvstændig strømkilde. Dette gøres normalt gennem en reostat. Fordelen ved denne ordning er evnen til at justere den genererede elkraft over en bred vifte. Ulempen er behovet for at have en ekstra strømkilde.

De resterende to metoder er specielle tilfælde af egen excitation af generatoren, hvilket er muligt med en lille residual magnetisme af statoren. Ved parallel drift af DC-generatoren bliver statorens elektromagneter forsynet med en del af den genererede spænding. Dette er den mest almindelige ordning.

Med principperne i Simistors arbejde vil introducere denne artikel. Hvordan man monterer en strømregulator på sådanne halvledere kan findes her.

Ved efterfølgende excitation er et kredsløb af elektromagneter forbundet i serie med armaturbelastningskredsløbet. Den mængde strøm, der strømmer gennem elektromagneterne, afhænger væsentligt af belastningsgeneratoren. Derfor er denne ordning kun brugt til at forbinde trækkraft-motorer, som ved bremsning går i produktionsmodus.

Anvendes og blandet ledningsdiagram for excitationsviklingen - parallel-serielt. For at gøre dette skal der ved hver pol af en elektromagnet være to isolerede viklinger (indkoblet serie består normalt kun af to eller tre omdrejninger).

DC generatorer

Principen for driften af ​​DC-generatoren

Generatoren er baseret på anvendelse af elektromagnetisk induktionslove, ifølge hvilken e. S induceres i en leder, som bevæger sig i et magnetfelt og krydser magnetfluxen.

En af hovedmaskinens hoveddele er magnetkredsløbet, som lukker den magnetiske flux. DC-maskinens magnetiske kredsløb (figur 1) består af en fast del - statoren 1 og en roterende del - rotoren 4. Statoren er et stålhus, som andre maskindele er fastgjort til, herunder magnetpoler 2. En magnetiseringsvikling er monteret på magnetpolerne 3, der drives af likestrøm og skaber den primære magnetiske flux F0.

Fig. 1. Magnetisk kredsløb af DC-maskine med fire poler

Fig. 2. Ark, hvorfra rotormagnet kredsløb er samlet: a - med åbne spalter, b - med halvt lukkede spalter

Maskinens rotor er samlet fra pressede stålplader med riller rundt omkredsen og med huller til akslen og ventilationen (figur 2). I rillerne (5 i fig. 1) på rotoren lægges DC-maskinens arbejdsvinding, dvs. viklingen, hvori hovedmagnetisk flux induceres af e. d. a. Denne vikling kaldes armaturviklingen (derfor kaldes en DC-maskinens rotor normalt som et anker).

Værdien af ​​e. d. a. DC-generatoren kan variere, men dens polaritet forbliver konstant. Driftsprincippet for DC-generatoren er vist i fig. 3.

Permanente magnetpoler skaber magnetisk flux. Forestil dig, at armaturviklingen består af en spole, hvis ender er fastgjort til forskellige halvringe, isoleret fra hinanden. Disse halve ringe danner en samler, der roterer med armaturens vikling. Faste børster glider langs samleren.

Når en spole roterer i et magnetfelt, induceres e i den. d. med

hvor B er magnetisk induktion, l er længden af ​​lederen, v er dens lineære hastighed.

Når spiralplanet falder sammen med planet af polens aksiale linie (spolen er placeret lodret) skærer lederne den maksimale magnetiske flux, og den maksimale værdi e induceres i dem. d. a. Når spolen er vandret, e. d. a. i ledere er nul.

Retning e. d. a. i lederen bestemmes af højre håndsregel (i figur 3 er det vist med pile). Når lederen går under en anden pol, når spolen roterer, retning e. d. a. den er omvendt. Men da solfangeren roterer sammen med spolen og børsterne står stille, er lederen under nordpolen, e., Altid forbundet med den øverste børste. d. a. som er rettet fra børsten. Som følge heraf forbliver børstens polaritet uændret og forbliver derfor uændret i retningen e. d. a. på børster - eu (Figur 4).

Fig. 3. Den enkleste DC generator

Fig. 4. Ændring i tid af emf. enkleste dc generator

Selvom uh. d. a. Den enkleste DC-generator er konstant i retning, den ændrer sig i værdi, tager to gange maksimum og to gange en nulværdi pr. omdrejning. E. D. med sådan en stor krusning er den uegnet til de fleste DC-modtagere, og i ordets strenge forstand kan den ikke kaldes konstant.

For at reducere pulsationer er DC generatorens armaturvikling lavet af et stort antal omdrejninger (spoler), og samleren er lavet af et stort antal kollektorplader, isoleret fra hinanden.

Overvej processen med udjævning af pulsationer på eksemplet om en vikling af en ringformet armatur (figur 5), der består af fire spoler (1, 2, 3, 4), to omdrejninger hver. Ankeret roterer med uret ved en frekvens n og induceres i ledningerne af armaturviklingen placeret på armaturens yderside af e. d. a. (retning angivet med pile).

Armaturvikling er et lukket kredsløb bestående af successivt forbundne sving. Men med hensyn til børsterne består armaturviklingen af ​​to parallelle grene. I fig. 5, og en parallel gren består af spole 2, den anden af ​​spolen 4 (i spoler 1 og 3 udg. S. Fremkaldes ikke, og de er forbundet med den samme børste med begge ender). I fig. 5b er ankeret vist i den position, det tager i 1/8 af en sving. I denne stilling består en parallelt gren af ​​armaturvikling af serieforbundne spoler 1 og 2 og den anden af ​​serieforbundne spoler 3 og 4.

Fig. 5. Skema af den enkleste DC generator med et ringanker

Hver spole under drejning af ankeret i forhold til børsterne har en konstant polaritet. Skift dig d. a. spoler i tid under omdrejning af ankeret er vist i fig. 6, a. E. D. på børster er lig med e. d. a. hver parallelle gren af ​​armaturviklingen. Fra fig. 5 viser at e. d. a. parallel gren er lig med eller e. d. a. en spole, eller summen af ​​e. d. a. to tilstødende spoler:

Som et resultat af denne krusning e. d. a. armaturvindingerne reduceres mærkbart (figur 6, b). Med en stigning i antallet af sving og kollektorplader er det muligt at opnå næsten konstant e. d. a. ankerviklinger.

DC Generator Design

I forbindelse med teknisk udvikling inden for elteknik ændres det konstruktive udseende af DC-maskiner, selvom de vigtigste detaljer forbliver de samme.

Overvej enheden af ​​en af ​​de typer af DC-maskiner, der fremstilles af industrien. Som nævnt er maskinens hoveddele statoren og ankeret. Statoren 6 (figur 7), fremstillet i form af en stålcylinder, tjener både til fastgørelse af andre dele og til beskyttelse mod mekanisk skade og er en fast del af magnetkredsløbet.

Magnetstænger 4 er fastgjort til statoren, som kan være permanente magneter (til lavpower-maskiner) eller elektromagneter. I sidstnævnte tilfælde tilføres en excitationsvikling 5 på polerne, der fodres med likestrøm og frembringer en magnetisk flux, der er fastgjort i forhold til statoren.

Med et stort antal poler er deres viklinger forbundet parallelt eller sekventielt, men således at nord- og sydpolen veksler (se figur 1). Mellem de vigtigste poler er yderligere poler med deres egne viklinger. Lejeskærme 7 er fastgjort til statoren (fig. 7).

DC-maskineankerets anker 3 er fremstillet af stålplade (se fig. 2) for at reducere strømforløb og fra eddystrømme. Ark er isoleret fra hinanden. Ankeret er en bevægelig (roterende) del af maskinens magnetiske kredsløb. I ankerets riller passer armaturens vikling eller arbejdsløbet 9.

Fig. 6. Ændring i tid af emf-spoler og viklingsringanker

I øjeblikket fremstilles maskiner med et anker og en tromleformet vikling. Den tidligere betragtede vikling af ringarmaturen har den ulempe, at e. d. a. induceres kun i ledere placeret på armaturens ydre overflade. Derfor er kun halvdelen af ​​ledere aktive. I tromlankerets vikling er alle ledere aktive, dvs. at skabe den samme e. D. Med, som i bilen med et ringanker, er det påkrævet næsten to gange mindre ledermateriale.

Ledervindinger, som er anbragt i sporene af ankeret, er forbundet med de forreste del af spolerne. I hver rille er der normalt flere ledere. Ledere af en rille er forbundet med lederne af en anden rille, der danner en serieforbindelse kaldet en spole eller en sektion. Sektioner er forbundet i serie og danner et lukket kredsløb. Sekvensen af ​​forbindelsen skal være sådan, at e. d. a. i ledere indeholdt i en parallel gren, havde samme retning.

I fig. 8 viser den enkleste vikling af en bipolær maskine af en trommel-type armatur. Faste linjer viser sammenhængen af ​​sektioner med hinanden fra siden af ​​samleren, og de stiplede linjer er ledernes frontforbindelser fra den modsatte side. Fra punkterne for tilslutning af sektioner foretages der taperinger på samlerpladerne. Retning e. d. a. i ledningen af ​​viklingen er vist i figuren: "+" - retning fra læseren, "•" retning til læseren.

Svinningen af ​​et sådant anker har også to parallelle grene: den første dannes af sporerne 1, 6, 3, 8, og den anden af ​​lederne af sporene 4, 7, 2, 5. Når ankeret roterer, vil kombinationen af ​​rillerne, hvis ledere udgør en parallel gren hele tiden men altid en parallel gren er dannet af ledere af fire slots, som optager en fast position i rummet.

Fig. 7. Enheden maskine DC armatur tromle type

Fig. 8. Den enkleste vikling

Maskiner produceret af planter har dusinvis eller hundreder af riller rundt om tromlearmaturens omkreds og antallet af opsamlingsplader svarende til antallet af viklingsafsnit af ankeret.

Kollektor 1 (se fig. 7) består af kobberplader isoleret fra hinanden, som er forbundet med armaturløbets forbindelsespunkter og anvendes til at omdanne variablen e. d. a. i lederne af armaturviklingen i konstant e. d. a. på generatorens børster 2 eller omdannelsen af ​​likestrømmen til motorens børster fra netværket til vekselstrøm i lederne af motorarmaturvikling. Samleren roterer med ankeret.

Ved omdrejning af et anker på en kollektor bevægelsesløse børster 2 glide. Børster sker grafit og kobber-grafit. De er monteret i børsteholdere, der tillader rotation i en vis vinkel. Med ankerforbundet pumpehjul 8 til ventilation.

Klassificering og parametre for DC generatorer

Klassificeringen af ​​DC-generatorer er baseret på typen af ​​excitationsvindende strømforsyning. Der er:

1. Generatorer med uafhængig excitation, hvis excitationsvikling er drevet fra en ekstern kilde (batteri eller anden direkte strømkilde). For lav-effektgeneratorer (tiere af watt) kan den primære magnetiske flux genereres af permanente magneter,

2. Selvopustede oscillatorer, hvis excitationsvikling er drevet af generatoren selv. I henhold til forbindelsesskemaet for anker- og excitationsvindingerne med hensyn til det ydre kredsløb er der: parallelle excitationsgeneratorer, hvori excitationsviklingen er forbundet parallelt med armaturviklingerne (shuntgeneratorer), sekventielle excitationsgeneratorer, hvori disse viklinger er forbundet i serie (serielle generatorer), blandede exciteringsgeneratorer, i hvilken en excitationsvikling er forbundet parallelt med armaturviklingen og den anden i serie (sammensatte generatorer).

Nominelle DC generatormodus bestemmes nominelle effekt - effekt, der leveres til modtageren oscillator, den nominelle spænding på terminalerne af ankerviklingerne vurderet ankerstrømmen, feltstrøm nominelle frekvens drejning af ankeret. Disse værdier er normalt angivet i generatorpasset.

Design, princippet om drift af DC generatorer

En af de mest almindelige elektriske enheder er en DC-generator, hvis operationsprincip er baseret på sådanne begreber som elektromagnetisk kraft og induktion. Ifølge princippet om reversibilitet af elektriske maskiner kan denne enhed under specifikke forhold udføre funktionen af ​​både en generator og en elektrisk motor. Derfor bør enheden i DC-generatoren overvejes i den klassiske version.

Generator komponenter

DC-generatoren består af to hoveddele - ankeret og sengen hvor elektromagneterne er placeret. På indersiden af ​​rammen er der installeret stangkerner, hvis ender har polstykker. Ved hjælp af tips er magnetisk induktion mere jævnt fordelt omkring armaturens omkreds.

På kernerne bæres der spoler, som er en del af excitationsviklingen. Sengen selv spiller rollen som den afsluttende del. Der er også flere poler placeret mellem hovedpolen. Deres spoler er forbundet i serie med et anker. Yderligere poler undgår gnister på kollektorbørsterne, hvilket i høj grad forbedrer kommutationen. Den roterende del af indretningen kaldes en rotor eller et anker med en cylindrisk form. Materialet til det er plader af elektrisk stål, op til 1 mm tykt. I armaturens slidser placeres en vikling, som er forbundet i en kæde med en kollektor monteret på ankerakslen. Samleren er en serie af kobberplader, der er isoleret indbyrdes. Samleren samvirker med kuler eller kobberbørster, der er fastmonteret i specielle børsteholdere. Generatorens princip

DC-generatoren, hvis virkningsprincip er baseret på den elektromagnetiske kraft, indeholder to elektriske kredsløb - ankre og excitationer. Ved hjælp af likestrøm, der passerer gennem excitationskredsløbet og excitationsviklingen, oprettes det primære magnetfelt. I det tilfælde, hvor generatoren ikke har to poler, men fire, er fire børster nødvendige for at vikle ankeret, som er parret forbundet med hinanden. Ved hjælp af disse børster er viklingen opdelt i parallelle grene, i mængden af ​​to par.

Reversible DC generator processer er allerede blevet noteret. Når der ydes ekstern mekanisk kraft til primærmotoren, spændes et magnetfelt og en elektromotorisk kraft fremkommer ved ankeret. Derefter går der ved hjælp af en kollektor og børster strømmen til det eksterne kredsløb. I dette tilfælde fungerer enheden som en generator. Når en konstant spænding er forbundet med armaturen og excitationsviklingen, interagerer den elektriske strøm, der passerer gennem viklingen med marken, et drejningsmoment, som styrer ankeret i bevægelse. I denne udførelsesform virker anordningen som en elektrisk motor.

PRINCIP AF AKTIONEN AF DC GENERATOREN

PRINCIP AF AKTIONEN AF DC GENERATOREN

Generatorer kaldes elektriske maskiner, der omdanner mekanisk energi til elektrisk energi. Funktionsprincippet for en elektrisk generator er baseret på anvendelsen af ​​fænomenet elektromagnetisk induktion, som består i det følgende. Hvis en leder ledes i et magnetisk felt af en permanent magnet, således at den skærer den magnetiske flux, opstår der en elektromotorisk kraft (emf) i lederen, kaldet induktionsemf (induktion fra det latinske ord inductio-guidance, inducement) eller induceret emf Elektromotorisk kraft opstår i tilfælde, hvor lederen forbliver stationær, og magneten bevæger sig. Fænomenet induceret emf i leder kaldes elektromagnetisk induktion. Hvis lederen, hvori emf'en er induceret, indgår i et lukket elektrisk kredsløb, så under emf's handling en strøm vil strømme gennem kredsløbet, kaldet induceret strøm.
Det blev eksperimentelt fastslået, at værdien af ​​det inducerede emf produceret i en leder, når det bevæger sig i et magnetfelt, stiger med en stigning i induktionen af ​​magnetfeltet, lederens længde og bevægelsens hastighed. Induceret emf Det sker kun, når lederen krydser magnetfeltet. Når lederen bevæger sig langs magnetfelt linjer af emf. det er ikke induceret. Retningen af ​​den inducerede emf og den nuværende er nemmest at bestemme ved højre håndsregel (fig. 131): Hvis højre hånds hånd holdes så magnetiske feltlinier indtræder det, vil den bøjede tommel vise leders bevægelsesretning, og de resterende udvidede fingre vil indikere retningen af ​​den inducerede e. DS og retningen af ​​strømmen i lederen. Magnetiske kraftlinjer styres fra magnetens nordpol til syd.

Fig. 131. Bestemmelse af retningen af ​​den inducerede emf. i henhold til højre reglen

At have en generel ide om elektromagnetisk induktion, overveje princippet om drift af den enkleste generator (figur 132). Lederen i form af en ramme af kobbertråd er fastgjort på aksen og anbragt i et magnetfelt. Enderne af rammen er fastgjort til to isolerede en fra den anden halvdel (halvringe) af en ring. Kontaktplader (børster) glider langs denne ring. En sådan ring bestående af isolerede halvringe kaldes en samler, og hver halvering kaldes en samlerplade. Penslerne på samleren bør placeres således, at når rammen roterer samtidig, bevæger de sig fra den ene halve ring til den anden lige ved de øjeblikke, hvor emf induceret i hver side af rammen er nul, dvs. når rammen passerer dens vandrette stilling.

Fig. 132. Den enkleste DC generator

Ved hjælp af opsamleren er den variable emf, der fremkaldes i rammen, rettet, og der skabes en likestrøm i det eksterne kredsløb.
Ved at forbinde et eksternt kredsløb til kontaktpladerne med en elektrisk måleindretning, der registrerer størrelsen af ​​den inducerede strøm, vil vi sørge for, at den betragtede enhed faktisk er en DC-generator.
Når som helst t em. E (fig. 133), der fremgår af A-rammens arbejdsside, er modsat i retning af emf'en, der fremgår af arbejdssiden B. Retning af emf'en i hver side af rammen er det let at identificere ved hjælp af højre hånd. Emf induceret af hele rammen er lig med summen af ​​emf genereret i hver af dens arbejdssider. Emf-værdien i rammen ændres løbende. På det tidspunkt, hvor rammen nærmer sig sin vertikale position, vil antallet af kraftlinjer, der krydses af ledere i 1 s, være størst og en maksimal emf induceret i rammen. Når rammen passerer en vandret position, glider dens arbejds sider langs kraftens linjer uden at krydse dem og emf. ikke induceret. I bevægelsesperioden for rammens side B til magnetens sydpol (Fig. 133, a, b) er strømmen i den rettet mod os. Denne strøm passerer gennem halvringen, børsten 2, måleindretningen til børsten / w i side A af rammen. I denne side af rammen frembringes strømmen i retningen væk fra os. Dens højeste værdi af emf. i rammen når den, når siderne er placeret direkte under polerne (fig. 133, b).

Fig. 133. Drift af DC-generatoren

Med yderligere rotation af rammen emf. det falder og efter kvart omdrejning bliver lig med nul (figur 133, c). På dette tidspunkt bevæger børsterne sig fra den ene halvdel til den anden. For den første halvdel af rammens omdrejning var således hver halvring af opsamleren i kontakt med kun en børste. Strømmen passerer gennem det eksterne kredsløb i en retning fra børste 2 til børste 1. Vi fortsætter med at rotere rammen. Den elektromotoriske kraft i rammen begynder at stige igen, da dets arbejdssider vil krydse magnetens kraftlinjer. Men retningen af ​​emf. ændrer sig modsat, fordi lederne krydser den magnetiske flux i modsat retning. Strømmen induceret i side A af rammen er nu rettet mod os. Men på grund af at rammen roterer sammen med opsamleren, kommer den halve ring, der er forbundet til rammens side A, nu i kontakt med børste 1, men med børste 2 (fig. 133, d) og strømmen passerer gennem det eksterne kredsløb i samme retning som første halvturneringstid. Som følge heraf korrigerer opsamleren strømmen, dvs. sikrer passagen af ​​den inducerede strøm i det eksterne kredsløb i en retning. Ved afslutningen af ​​sidste omgangskreds (fig. 133, e) vender rammen tilbage til sin oprindelige position (se fig. 133, a), hvorefter hele processen med at ændre strømmen i kredsløbet gentages.
Således virker mellem børster 2 og 1 konstant i emkens retning, og strømmen på det eksterne kredsløb passerer altid i en retning - fra børste 2 til børste 1. Selvom denne strøm forbliver konstant i retning, varierer den i størrelse, t e. pulser. En sådan strøm er praktisk talt vanskelig at anvende.
Lad os overveje, hvordan det er muligt at opnå en strøm med en lille krusning, dvs. en strøm, hvis værdi ændrer sig lidt, når generatoren virker. Forestil dig en generator bestående af to spoler arrangeret vinkelret på hinanden (figur 134). Begyndelsen og slutningen af ​​hver tur er forbundet med en samler, som nu består af fire kollektorplader.

Fig. 134. Dobbeltspole DC-generator

Når disse drejer rundt i et magnetfelt, opstår der en emf i dem. Imidlertid induceret i hver omdrejning af emf. de når deres nul- og maksimumsværdier ikke samtidigt, men senere hinanden ad gangen svarende til omdrejningen med en fjerdedel af en fuld omdrejning, dvs. ved 90 °. I den i fig. 134, i spole 1 forekommer der en maksimal emf, svarende til Emax. Til gengæld 2 e. d. a. Det er ikke induceret, fordi dets arbejds sider glider langs magnetiske kraftlinjer uden at krydse dem. Værdier af emf med drejninger er vist i fig. 135. Som omdrejningerne af emf for drejning 1 falder. Når spolerne drejer 1/8 af en tur, emf sving 1 vil være lig med Emin. I øjeblikket er der en overgang af børsterne til det andet par af samlerplader, der er forbundet med spolen 2. Spolen 2 har allerede drejet 1/8 omgang, krydser de magnetiske linjer af kraft og frembringer en emf med den samme værdi som Amah. Med en yderligere omdrejning af emf Spole 2 stiger til den højeste Emax-værdi. Således er penslerne hele tiden forbundet med spolerne, hvor emf'en induceres med en værdi fra Emin til Emah.

Fig. 135. Pulseringskurver af en elektromotorisk kraft af en dobbelt-spole generator

Strømmen i generatorens eksterne kredsløb opstår som følge af virkningen af ​​den samlede emf. Derfor strømmer den kontinuerligt og kun i en retning. Strømmen, som tidligere, vil være pulserende, men pulsationen opnås betydeligt mindre end med en enkelt tur, da emf Generatoren går ikke ned til nul.
Ved at øge antallet af ledere (svingninger) af generatoren og følgelig antallet af samlerplader, kan den nuværende rippel gøres meget lille, dvs. strømmen i størrelse bliver næsten konstant. For eksempel, allerede med 20 samlerplader fluktuerer emf. Generatoren vil ikke overstige 1% af gennemsnitsværdien. I det eksterne kredsløb opnår vi en nuværende næsten konstant i størrelse.
Samtidig er det let at se, at generatoren vist i fig. 134, har en meget betydelig ulempe. På hvert bestemt tidspunkt forbindes det eksterne kredsløb ved hjælp af børster til kun en drejning af generatoren. Den anden runde på samme tid bruges slet ikke. Den elektromotoriske kraft induceret i en enkelt omdrejning er meget lille, og dermed vil generatorens kraft være lille.
For løbende brug af alle sving er de sammenkoblet i serie. Med samme formål reduceres antallet af opsamlingsplader til antallet af viklinger. Til hver samlerplade fastgør enden af ​​en og begyndelsen af ​​den næste drejning af viklingen. Spolerne i dette tilfælde er seriekoblede kilder til elektrisk strøm og danner generatorens armaturvikling. Nu er generatorens elektromotoriske kraft lig med summen af ​​emf induceret i svingene forbundet mellem børsterne. Ud over serienumre er der andre ordninger til tilslutning af viklinger. Antallet af drejninger er taget stort nok til at få den nødvendige mængde emf. generator. Derfor er kollegerne af diesel-elektriske maskiner opnået med et stort antal plader.
På grund af det store antal viklinger er det således ikke kun muligt at udjævne spænding og strømring, men også for at øge værdien af ​​emk induceret af generatoren.
Ovenstående blev betragtet som en elektrisk generator bestående af permanente magneter og en eller flere omdrejninger, hvor en strøm forekommer. Til praktiske formål er sådanne generatorer uegnede, da det er umuligt at få mere strøm fra dem. Dette skyldes, at den magnetiske flux, der er skabt af en permanent magnet, er meget lille. Derudover skaber rummet mellem polerne en betydelig modstand for den magnetiske flux. Den magnetiske flux er endnu mere svækket. Derfor er der i elektricitetsgeneratorer, der omfatter diesel locomotives, elektromagneter, der skaber en stærk magnetisk flux af excitation (figur 136). For at reducere magnetisk modstand af generatorens magnetiske kredsløb er viklingerne anbragt på en stålcylinder, der fylder næsten hele rummet mellem polerne.
Denne cylinder med viklingen og samleren placeret på den hedder generatoranker.

Fig. 136. Skema af en generator med et elektromagnetisk excitationssystem og et massivt stålanker

Generatorens excitationsvikling er placeret på kernerne af hovedpolen. Når strømmen passerer igennem det, oprettes et magnetfelt, der kaldes feltets hovedpoler. Når generatorens eksterne kredsløb er åbent, er magnetens kraftlinjer placeret ved polerne og anker symmetrisk til den vertikale akse (figur 137a). For at afklare funktionerne i den elektriske maskine introducerer vi begrebet geometriske og fysiske neutrale.
En geometrisk neutral er en linje trukket gennem midten af ​​armaturet vinkelret på aksen i modsatte poler (vandret linje 01-01). Den fysiske neutral er en betinget linje, der deler indflydelseszonerne fra nord- og sydpolen på armaturviklingen og løber vinkelret på den elektriske maskinens magnetiske strømning.
I lederlindningen, som når armaturen roterer, passerer den fysiske neutral, emf Det er ikke induceret, fordi en sådan leder glider langs magnetiske kraftlinjer uden at krydse dem. I mangel af strøm i ankeret (se figur 137, a) falder det fysiske neutrale n-n sammen med den geometriske neutral.

Fig. 137. Reaktionsanker.
a er den magnetiske flux af hovedpolerne; b - magnetisk flux skabt af armaturvikling ½ total magnetisk flux af den indlæste generator

Når det eksterne kredsløb af den elektriske maskine er lukket, strømmer strømmen langs armaturviklingen. Hele ankeret i dette tilfælde vil være en kraftig elektromagnet bestående af en stålkerne og en vikling gennem hvilken strømmen strømmer. Som følge heraf er der i tillæg til strømmen af ​​poler i den indlæste generator en anden magnetisk flux, kaldet ankerstrømmen (figur 137, b). Armaturets magnetiske flux er vinkelret på hovedpolenes strømning. Både magnetiske fluxer overlapper hinanden og danner det samlede eller resulterende felt vist i fig. 137, c. Generatorens magnetfeltets retning som et resultat af armaturfeltets bevægelse forskydes i ankerens omdrejningsretning. I samme retning forskydes den fysiske neutral, som i dette tilfælde indtager positionen n1-n1.
Påvirkningen af ​​armaturets magnetfelt på polfeltet hedder armaturresponsen. Reaktionen af ​​ankeret påvirker generatorens drift negativt. M-M børster i en elektrisk maskine skal altid installeres i retning af den fysiske neutral. Derfor er det nødvendigt at forskyde generatorbørsterne i forhold til den geometriske neutrale ved en vis vinkel P (figur 137, c), da der ellers opstår en stærk gnist mellem børsterne og opsamleren. Gnister forårsager udbrænding af kollektoroverfladen og børster og deaktiverer dem. Jo større armaturstrømmen er, jo mere udtalt armaturreaktionen er, desto større er den vinkel, der er nødvendig for at flytte børsterne. Med hyppige ændringer i dieselgeneratorens belastning bliver det næsten nødvendigt at ændre positionen af ​​sine børster.
Reaktionen af ​​ankeret skifter ikke kun hovedpolenes magnetfelt, men svækker også det delvist, hvilket fører til et fald i e induceret af generatoren. d. a.
For at svække armaturens reaktion installeres yderligere poler i generatorerne mellem hovedpolerne, og til tider lægges kompensationsvikling i polens ender af polerne til samme formål. De ekstra poler skaber et ekstra magnetfelt, som i børsternes installationszoner er rettet modsat armaturets felt, hvilket resulterer i, at dets handling er neutraliseret (figur 138).

Fig. 138. Generator kredsløb med ekstra poler

Dette slutter imidlertid ikke med den positive virkning af yderligere poler på generatorens drift. Efter at have passeret generatoren neutralt, ændrer strømretningen i hver omvikling af viklingen (se figur 137) meget hurtigt til modsat. Ved neutral er kørslen kortslået. En sådan spole hedder pendling (kommutation fra det latinske ordkommutatio - ændring, ændring). I koblingsspolerne (sektioner) af armaturviklingen skyldes en meget hurtig ændring i strømretningen en temmelig stor emf. self-induktion og gensidig induktion, som kaldes reaktive emf. Denne emf i pendlingssektioner forstærket af virkningen af ​​armaturens magnetiske flux, som de krydser. Action reaktive emf fører til stærke gnistbørster. De ekstra poler beregnes således, at deres magnetiske flux er noget større end armaturens magnetiske flux. På grund af dette induceres yderligere emf i koblingsafsnittene. Ny EMF har retningen modsat den reaktive emf og slukker den og forhindrer intenst gnistning.
Armaturets magnetfelt varierer med generatorens belastning (strøm) og derfor for at neutralisere det, er det også nødvendigt at ændre kompenseringsanordningerne. Svingningen af ​​de ekstra poler er forbundet i serie med armaturviklingen, og hele armaturstrømmen passerer gennem den. Med en stigning i generatorstrømmen øges armaturens magnetiske flux, men samtidig øges den kompenserende magnetiske flux af de ekstra poler også.
Kompensationsviklingen giver dig mulighed for yderligere at forbedre fordelingen af ​​den magnetiske flux i den elektriske maskine. Så fra fig. 137 det er let at se, at som følge af virkningen af ​​armaturreaktionen bliver den magnetiske flux af hovedpolen ujævn - på den ene side af stangen øges den og på den anden side svækker den. Dette fører til ujævn lastning af armaturviklingen, nogle af svingene bliver overbelastede, og børsternes arbejdsforhold forringes.
Ved hjælp af en kompensationsvikling placeret på hovedpolerne elimineres forvrængningen af ​​den magnetiske strømning direkte under hovedpolerne. Samtidig komplicerer samtidig brug af ekstra poler og kompensationsvikling design af elektriske maskiner. Hvis det er muligt at udføre en tilfredsstillende drift af den elektriske maskine ved hjælp af ekstra poler, så prøv ikke at anvende en kompensationsvikling. Kompensationsviklinger har kun fundet praktisk anvendelse i kraftfulde elektriske maskiner. Indledningsvis havde lokomotivføringsgeneratoren TEZ både ekstra poler og en kompensationsvikling. Efterfølgende blev det magnetiske system af trækkraftgeneratoren ændret, og kompensationsviklingen blev forladt ved TEC'erne.

GRUNDLÆGGENDE PRÆSENTATIONSINDIKATORER

Værdien af ​​emk induceret af generatoren er direkte proportional med den magnetiske flux F, der genereres af hovedpolerne og til rotationsfrekvensen af ​​ankeret n:


hvor C er en konstant faktor, der tager hensyn til antallet af drejninger af armaturvikling, antallet af polpar og andre konstante værdier, der karakteriserer denne generator. Spændingen ved generatorens terminaler er mindre end dens emf. af størrelsen af ​​spændingsfaldet i armaturkretsen. Spændingsfaldet i armaturkredsløbet bestemmes af Ohms lov og er lig med produktet af armaturstrømmen I og modstanden af ​​armaturkredsen Ra. Derfor spændingen ved generatorens terminaler

Armaturkredsløbets samlede modstand består af armaturviklingens modstand, seriens excitationsvikling, viklingen af ​​de ekstra poler, børsterne og overgangene mellem kollektor og børster.
Spændingsfaldet i armaturkretsen er meget lille, da modstanden af ​​armaturvikling er lille. Derfor er generatorspændingen kun lidt mindre end dens emf. Fra disse to formler følger det også, at værdien af ​​emf. generator og spændingen på dens terminaler kan ændres på to måder: ved at ændre polens magnetiske flux eller omdrejningsfrekvensen af ​​ankeret.
Generator effekt givet til det eksterne kredsløb i kilowatt:

Effekten leveret af generatoren er altid mindre end den strøm, der bruges til at dreje ankeret og spændingen, fordi energi går tabt inde i generatoren. Disse tab omfatter mekaniske tab (friktion i lejer, kollektorfriktion på børster), armaturens varmetab og excitationsvindinger, magnetiske tab etc.
Forholdet mellem generatorens anvendelige effekt, det vil sige den, som den giver til det eksterne kredsløb, til den effekt, der anvendes til at drive generatoren, og dens excitation kaldes generatorens effektivitet. Hvis lokomotivføringsgeneratoren arbejder ved fuld belastning, er dens effektivitet når 94-95%, det vil sige tabene i det er meget små.
For at excitere (skaber den magnetiske arbejdsflow i elektriske maskiner) af generatoren, passerer en vikling af dens hovedpoler en strøm, der hedder excitationsstrøm. Ved hjælp af excitationsmetoden er generatorerne opdelt i to typer: generatorer med uafhængig excitation og oscillatorer med selvstimulering.
I generatorer med uafhængig excitation modtager feltviklingen strøm fra en ekstern kilde til elektrisk energi, normalt fra en anden DC-generator eller mindre ofte fra et batteri (figur 139, a).

Fig. 139. Generator excitationskredsløb:
a er uafhængig excitation; b - parallel excitation; konsekvent spænding; d - blandet ophidselse

I selvspændte generatorer leveres excitationsviklingen fra generatoren selv, det vil sige ved strømmen genereret i sit anker. Det bruger fænomenet restmagnetisme, som for eksempel har mildt stål. Pole-stålkerner er permanente magneter, selv om de er meget svage.
I lukningen af ​​generatorens roterende armatur induceres en lille emf på grund af den resterende magnetisme. Under handlingen af ​​denne emf. en lille strøm genereres i feltviklingen. Den magnetiske strømning, der frembringes af excitationsstrømmen, vil forstærke polernes resterende magnetiske flux og e. d. a. forankringerne vil stige, hvilket igen fører til en yderligere stigning i excitationsstrømmen. Således når polysens magnetiske strømning den beregnede værdi. Generatoren inducerer den nødvendige e. d. a. og han selv føder sin excitation snoede.
Generatorer med selv-excitation afhænger af eksitationsviklingsforbindelsesforbindelsen med et anker er opdelt i tre hovedtyper (fig. 139, b, c, d). I generatoren for parallel excitation er viklingen af ​​hovedpolerne forbundet parallelt med strømkredsløbet.
Strømmen produceres i armaturviklingsgaflerne: hovedstrømmen passerer ind i effektkredsløbet og en lille del af strømmen gennem excitationsviklingen. I generatoren af ​​sekventiel excitation sættes viklingen af ​​hovedpolerne i serie med ankeret, og al strøm genereret af generatoren passerer gennem den. I generatoren med blandet excitation er der parallelle og serielle excitationsviklinger. Styrken af ​​strømmen i parallelle viklinger af excitationen er sædvanligvis begrænset ved anvendelse af modstande R (se fig. 139, b, d).
Generatorens egenskaber, og derfor afhænger dens anvendelsesområde af excitationskredsløbet. Først og fremmest er det muligt at bedømme generatorens eksterne egenskaber. Generatorens eksterne karakteristik er afhængigheden af ​​spændingen ved dens terminaler på belastningsstrømmen ved en konstant frekvens af drejning af ankeret og givne excitationsbetingelser.
Lad os i højere grad overveje generatorens arbejdsvilkår i et diesel lokomotiv, de egenskaber, den skal have, og den nødvendige eksterne karakteristik af den.

EKSTERNE KARAKTERISTISKE AF TRAKTOR GENERATOREN

Lokomotivets trækkraftgenerator sikrer brugen af ​​diesellokomotivets nominelle effekt. Diesel udvikler en sådan effekt op til den nominelle, hvilket kræver en generator fra ham. Hvis generatoren af ​​en eller anden grund udvikler en lille effekt, vil motorregulatoren vedligeholde en konstant rotationshastighed af krumtapakslen ved hjælp af skinner af brændstofpumper, der reducerer brændstofstrømmen i cylindrene. Diesel bliver underbelastet. Lokomotivet vil ikke være i stand til at køre toget overhovedet, eller det kører det med reduceret hastighed. Derfor afgør trækkraftgeneratorens karakteristika i høj grad lokets trækkraft. Hvad skal det være for at sikre realiseringen af ​​den nominelle effekt af en dieselmotor og dermed et diesel lokomotiv?
Effekten produceret af generatoren, som nævnt ovenfor, er lig med produktet af belastningsstrømmen og spændingen ved dens terminaler. Lokomotivet med toget bevæger sig langs en anden profil af banen. Under bevægelse ved stigning falder togets hastighed normalt, på en skråning eller platform efter stigningen øges det. I dette tilfælde kan hastigheden variere flere gange. En ændring i bevægelsens hastighed fører til en ændring i en lang række driftsforhold og strømmen, som forbruges af trækkraftmotorerne fra generatoren. Følgelig vil generatorens aktuelle / g, når dieselmotoren arbejder ved nominel effekt, variere betydeligt afhængigt af lokomotivets hastighed. Det er let at gætte, at for at opretholde konstantiteten af ​​trækkraftgeneratorens kraft i tilfælde af en ændring i strømmen er det nødvendigt at omvendt proportionalisere generatorens spænding Ur. For eksempel, hvis hastigheden på et diesel lokomotiv er faldet, og strømmen i trækkraftmotorer og generator er fordoblet, skal generatorspændingen også falde med halvdelen. Produktet af generatorens strøm og dens spænding forbliver det samme, derfor vil strømmen, der genereres af trækkraftgeneratoren, forblive konstant.
Strømgeneratorens strøm og spænding kan dog kun variere inden for visse grænser. Generatorens maksimale spænding kan ikke overskrides i henhold til betingelserne for magnetisk mætning af excitationssystemet, isolationsstyrken af ​​den elektriske maskine, den tilladte spænding mellem opsamlingspladerne. Generatorstrømmen er også begrænset af en bestemt grænseværdi. I tilfælde af en yderligere stigning i strømmen vil armaturviklingen overophedes, gnistning begynder under børsterne, og generatoren kan mislykkes.
Lad os tegne den nødvendige eksterne karakteristik af trækkraftgeneratoren, dvs. afhængigheden af ​​dens spænding på strømmen, grafisk i systemet med rektangulære koordinater (figur 140). På den vandrette lige linje (x-akse) vil vi lægge generatorens nuværende Ig på den lodrette lige linje (ordinatakse) - generatorspænding Ur.

Fig. 140. Ekstra egenskaber ved lokomotivføringsgeneratoren

For eksempel genererer en generator en strøm, og dens spænding er på nuværende tidspunkt lig med U'g. Punkt D1 bestemmer grafisk denne tilstand af generatoren. På koordineringsakserne anbringer en lang række generatorstrømværdier og de tilsvarende generatorspændinger på en tilsvarende måde en række punkter D2, Dz osv. Ved at forbinde disse punkter med en linje får vi et grafisk billede af traktionsgeneratorens ydre egenskaber.
De krævede eksterne egenskaber af trækkraftgeneratoren kan repræsenteres ved kurven ABC. Den vigtigste arbejdsdel af karakteristikken er BV-sektionen, hvor spændingen af ​​trækkraftgeneratoren varierer omvendt med generatorstrømmen, og dens effekt holdes konstant. Denne kurve kaldes hyperbolt. Når strømmen er faldet til værdien af ​​Ir1 (punkt B af karakteristikken), og spændingen er steget til den maksimale tilladte værdi af U1, stiger spændingen ikke yderligere med faldende strøm. Den del af AB-kurven der karakteriserer generatorens spændingsgrænse. I tilfælde af at strømmen når den maksimale tilladte værdi, begynder generatorspændingen at falde kraftigt og forhindre en yderligere stigning i strømmen. Plotegenskaber W er en grænse for maksimalstrømgeneratoren.
Den betragtede eksterne karakteristik af trækkraftgeneratoren er teoretisk. I reelle forhold tillades nogle afvigelser af de faktiske karakteristika fra den teoretiske for at forenkle systemerne til regulering af generatorer. Konvergensen af ​​reelle og teoretiske egenskaber er imidlertid nødvendig og tjener som et kriterium for evaluering af reguleringssystemer.
Den eksterne karakteristik af trækkraftgeneratoren på dieselloket 2TE10L (Fig. 141) nærmer sig hyperbola med en generatorstrøm på 2600-5800 A.

Fig. 141. Ekstern egenskab og kraftændring af trækkraftgeneratoren for et diesel lokomotiv 2TE10L ved den nominelle driftstilstand afhængigt af strømmen

I den hyperbolske del af den eksterne karakteristik holdes generatorens effekt praktisk taget konstant. Ved lavere strømninger er excitationsenheden begrænset: spændingen øges næsten, og strømmen falder med faldende strøm. Den maksimale strøm er også strengt begrænset.
Lad os se om det er muligt at opnå en sådan ekstern karakteristik af en generator med selvudstråling. Spændingen af ​​den parallelle excitationsgenerator (kurve 2, fig. 142) falder en smule med stigende belastningsstrøm.

Fig. 142. Eksterne egenskaber ved generering af linjer med excitation:
1 - uafhængig; 2 parallelt; 3 - konsistent 4 - blandet aftalt; 5 - blandet tæller

Dette skyldes en stigning i det interne spændingsfald (i armaturkretsen) og en stigning i armaturresponsen. Desuden fører spændingsfaldet forårsaget af disse årsager til et fald i excitationsstrømmen og et yderligere fald i generatorspændingen. Generatoren af ​​sekventiel excitation (kurve 3, figur 142) under tilsvarende betingelser øges spændingen, da hele armaturstrømmen passerer gennem viklingerne af dets hovedpoler.
En generator med blandet excitation (kurve 4, figur 142), hvis de magnetiske strømninger af begge viklinger af dens excitation har samme retninger, kan opretholde en spænding tæt på konstant ved deres terminaler. Med den modsatte retning af magnetfluxen af ​​excitationsvindingerne falder generatorspændingen skarpt med stigende belastningsstrøm på grund af demagnetisering ved en serievikling. Men dens ydre karakteristik er en konveks kurve (kurve 5, figur 142), som adskiller sig fra hyperbola.
Hvis spændingen ved terminalerne af excitationsvikling af generatoren af ​​uafhængig excitation holdes konstant, er dens ydre karakteristik repræsenteret af en næsten horisontal linje (kurve 1, fig. 142).
Følgelig opfylder selvopstrålede generatorer og den betragtede uafhængige excitationsgenerator egenskaberne for lokomotivføringsgeneratoren i deres egenskaber. Derfor fremstilles generatorer af dieselmotorer med høj effekt, med uafhængig excitation og et specielt system til regulering af excitationsstrømmen, hvilket sikrer realiseringen af ​​den nødvendige eksterne karakteristik. Som allerede nævnt anvendes trækkraftgeneratorerne af diesel lokomotiver normalt til at starte diesel. Derfor er der ved generatorens hovedpoler ud over viklingen af ​​uafhængig excitation også en startvikling. Startlindning giver kun excitering af generatoren, når den arbejder i elmotormodus. På generatorens tilstand er den deaktiveret. Generatorens funktionsprincip i motortilstanden adskiller sig ikke fra princippet om drift af andre DC-motorer.

Sådan laver du en DC generator med dine egne hænder

At konvertere forskellige typer energi til elektrisk energi, der anvendes specielle enheder. En af de enkleste mekanismer er en DC-generator, som kan købes i enhver elektrisk varebutik eller monteres manuelt.

karakteristika

En DC-generator er en enhed, som omdanner mekanisk energi til elektrisk energi til videre brug i et eksternt kredsløb. Kilden til mekanisk energi i dette tilfælde kan være en hvilken som helst mekanisk kraft: drejningen af ​​et særligt håndtag, tilslutningen af ​​motoren til enheden. Det skal bemærkes, at langt størstedelen af ​​lejligheder og huse inden for grænserne af enhver by er forsynet med hjælp fra blot sådanne generatorer, der kun er af industriel art.

Foto - DC generator

En elektrisk strømgenerator kan virke helt modsat. Den omvendte omdannelse af elektrisk energi til mekanisk energi udføres ved hjælp af en elektrisk motor. Mange motorer er udstyret med et manuel (mekanisk) drev, som, hvis de er korrekt forbundet, kan konvertere energi og netværk i modsat retning.

Princip for drift og enhed

DC-generatoren består af to hoveddele - det er statoren og rotoren. Andre detaljer:

  1. Case: generator ydre ramme. Ofte lavet af støbejern eller stål. Huset giver mekanisk styrke til hele konstruktionen af ​​generatoren (eller elektrisk motor). Det overfører også den magnetiske flux, der er skabt af polerne;
  2. Magnetiske poler. De er forbundet med sagen med skruer eller bolte, der er placeret vikling på dem;
  3. Statoren, rammen eller oget er lavet af ferromagnetiske legeringer, der er monteret en excitationsspole på denne del. Kernerne er udstyret med poler, der hjælper med at bestemme retningen af ​​strømmen af ​​ladede partikler. Det er de magnetiske tip, der danner det magnetfelt, der er nødvendigt for driften af ​​enheden;
  4. Rotor: ankergenerator. Kernen er samlet fra individuelle stålplader, det hjælper med at øge generatorens effektivitet og reducere dannelsen af ​​hvirvelstrømme. Når pladerne installeres, dannes hulrum, hvori armaturviklingen eller selvvindingsviklingen vikles;
  5. Skift og børster. Børster er lavet af grafit, mens der er mindst to af dem i generatoren. Du kan finde ud af antallet af børster ved at tælle polerne - denne indikator er identisk.
Foto - udformningen af ​​den faste armaturgenerator

For at forbinde konklusionerne fra kredsløbet anvendes kollektorplader, de er fremstillet af kobber, som er kendt som en fremragende leder af elektriske signaler.

Principen for driften af ​​DC-generatoren er baseret på formlen:

Ifølge ham, når lederen bevæger sig i et magnetfelt (som gør det muligt at reducere magnetfeltlinjer), produceres den inducerede emf dynamisk i lederen. Størrelsen af ​​den genererede EMF kan indstilles under anvendelse af DC-generatorens ligning.

En af hovedfunktionerne i enheden til konvertering af vekselstrøm er genereringen af ​​emf til likestrøm. Den genererede EMFs retning ændrer sig gennem hver leder, hvorigennem energi passerer, når rotoren roterer. Ved hjælp af en switch dannes en konstant strøm af ladede partikler ved generatorens udgang. Udgangssignalet ser sådan ud:

Foto - DC Generator Output

Der er sådanne typer af DC-generatorer: selvspændte og opererer på princippet om uafhængig switching (skema nedenfor). Spændingsmetoder afhænger af den type strøm, som enheden har. Den selvspændte elektriske generator arbejder fra eksterne kilder, det kan være et batteri eller en vindgenerator. Også det eksterne excitationssystem implementeres ofte på magneter (primært på enheder med lav effekt, op til flere titus watt).

Foto-generator kredsløb med uafhængig inklusion

En uafhængig generator er spændt af kraft fra instrumentviklingen. Disse enheder er også opdelt i typer:

  1. Shunt eller parallel excitation;
  2. Successiv.

Den første er kendetegnet ved den parallelle forbindelse af armaturviklingen med excitationsviklingen, henholdsvis den anden ved den serielle forbindelse af disse dele.

Ankerreaktion

Dette er ganske hyppigt fænomen i generatorens tomgangstilstand. Den er karakteriseret ved overlejring af de resulterende magnetfelter af statoren og rotoren, hvilket reducerer spændingen og reducerer magnetfeltet. Som følge heraf falder apparatets elektromotoriske kraft, der er afbrydelser i drift, kan den synkrone generator endda overophedes eller fyre ild på grund af gnister, der optræder på grund af ukorrekt friktion af børsterne.

Foto - generator poler

Med denne fejl kan du gøre følgende:

  1. Kompensere for magnetfeltet med ekstra poler. Dette vil medvirke til at klare denne karakteristiske fald på bestemte punkter i kredsløbet;
  2. Ofte udføres reparationen ved blot at skifte kollektorbørsterne.

tid

I modsætning til alternatorer kræver enheder med en konstant strømtype en uafbrydelig strømforsyning, der kontinuerligt leder DC-strøm til armaturvikling. På grund af dette er anvendelsesområdet for sådanne anordninger ret snævert specialiseret, i det øjeblik de anvendes på få steder.

Billeder - Generatorens princip

Ofte er de vant til at drive elbiler i byer. DC-generatorer bruges også til at betjene en elbil, motorcykel eller som et skibssygdomsfremkaldende patogen eller svejsningsomformer. De bruges som lavhastighedsmotorer til vindmøller.

Dieselgeneratoren af ​​likestrøm kan bruges som en elektrisk motor til kraftige industrimaskiner (traktor traktor, kombineret maskine og andre) og tachogenerator. Samtidig kræver traktorkontrollen en kraftig enhed, hvis tekniske egenskaber ikke er mindre end 300-400 kW. I dette tilfælde kan diesel også erstatte gas.

Foto-enhed af bilgeneratoren

DC-generatoren har følgende egenskaber (beregningen foretages, når n = const):

  1. Idling Е = f (iв)
  2. Formlen for den sekventielle excitation U = f (I)
  3. Parallel excitation U = f (I)

Undersøgelsen viser, at egenskaberne kan beregnes ud fra n = 0.

Standardindikatorer kan findes i enhedens pas, og de afviger ofte med et par procent (den mulige fejl er også angivet i instruktionerne til generatoren). Selvfremstillede generatorer kan have fremragende egenskaber fra de præsenterede; du kan hente de nødvendige data ved hjælp af referencebøger. Du kan tjekke dem ved at måle de tilgængelige parametre, der er forskellige måder afhængigt af typen af ​​generator.

Fordelene ved en DC generator:

  1. I modsætning til en enhed af variabel type mister den ikke energi ved hysteresen såvel som ved hvirvelstrømme;
  2. Kan arbejde i ekstreme forhold
  3. Den har en relativt let vægt og lille konstruktion;

Denne enhed har sine ulemper. Det vigtigste er behovet for en ekstern strømkilde. Men nogle gange er denne funktion brugt som regulator for en elbil.

Du kan købe DC generatorer i online butikker, på import sites, samt i fabrikker og markeder. Salg er også håndlavet, men vi anbefaler ikke at bruge brugte elektriske apparater. Omkostningerne afhænger af enhedens formål og strøm. Prisen for 4GPEM varierer inden for grænserne på 30 000 rubler og PM-45 - 60 000. Ved køb skal arbejdet præsenteres.

Du Kan Lide Ved Elektricitet

At skabe komfort og hygge i moderne lokaler opnås ofte ved hjælp af et stort antal elektriske apparater. Derfor er søgningen efter et gratis udtag (installationsprodukt) blevet et ganske almindeligt fænomen med den moderne virkelighed.