Содержание
«На каком принципе основана работа генераторов переменного тока?» — Яндекс Кью
Популярное
Сообщества
ФизикаГенераторыПеременный ток
Анонимный вопрос
·
10,2 K
Ответить1Уточнить
Asutpp
1,2 K
⚡Информационный сайт «ASUTPP». Статьи и рекомендации по ремонту электрооборудования… · 15 дек 2019 · asutpp.ru
Отвечает
Юрий Макаров
Генератор переменного тока работает по такому принципу: для проводника с двумя выводами создается переменное магнитное поле, которое и генерирует электромагнитную силу. В качестве примера генератора переменного тока ниже приведена простейшая схема для пояснения принципа действия.
Как видите, на статоре намотаны три обмотки, а по центру находится ротор с двумя магнитными полюсами. При вращении ротора магнитные полюса попеременно оказывают магнитное воздействие на витки каждой обмотки. Соответственно, на начальном этапе приближения к обмотке магнитное поле наводит слабую электродвижущую силу, а с приближением магнитного полюса, ЭДС в обмотке будет нарастать до того момента, пока магнит не окажется непосредственно под обмоткой – это будет максимальный пик ЭДС.
Далее будет происходить уменьшение амплитуды, а при движении противоположного магнитного полюса будет генерироваться полуволна с противоположной амплитудой относительно оси.
Как видите на рисунке, данный процесс аналогичен для каждой из обмоток, которые физически смещены в пространстве на 120° друг относительно друга, отсюда и появляется смещение напряжения в трех фазах на 120° в электрической сети.Стоит отметить, что магнит может располагаться на статоре, внутри которого вращается ротор с намотанными на него обмотками.
Но такая конструкция менее практична, поскольку с ротора нужно осуществлять скользящий контакт для токосъема.
Больше полезной информации по электрике вы можете найти на нашем сайте:
Перейти на asutpp.ru
Комментировать ответ…Комментировать…
Арсений И.
30
Продажа генераторов и электростанций — Энерго + · 16 апр 2018
В основе лежит принцип возникновения ЭДС в проводнике при изменении во времени магнитного поля (или движении проводника в неизменном магнитном поле) — явление электромагнитной индукции.
Таким образом, например, если мы в прямоугольном контуре будем вращать постоянный магнит, то в нем возникнет электродвижущая сила.
Далее, в зависимости от устройства способа съема тока… Читать далее
Комментировать ответ…Комментировать…
Вы знаете ответ на этот вопрос?
Поделитесь своим опытом и знаниями
Войти и ответить на вопрос
1 ответ скрыт(Почему?)
На каком принципе основана работа генераторов переменного тока
С помощью генераторов переменного тока механическая энергия преобразуется в электрическую.
Они получили широкое распространение в промышленности и других областях. Для того чтобы эксплуатация была наиболее оптимальной, необходимо знать, на каком принципе основана работа генераторов переменного тока. Всем известно, что в основе действия таких агрегатов лежит вращение магнитного поля. Это позволяет максимально упростить их конструкцию и вырабатывать потребное количество электроэнергии.
Содержание
Составные части и узлы генератора
Основной функцией генератора переменного тока является преобразование механической энергии вращения в электрическое напряжение. Эти устройства могут достигать огромных размеров и использоваться для производства энергии на электростанциях. Маленькие агрегаты применяются не только в промышленности, но и в быту, например, в автомобилях или в качестве резервного источника питания.
Конструкция стандартного генератора состоит из двух основных частей: неподвижного элемента – статора и вращающейся части – ротора. Статор, изготовленный в виде полого цилиндра, содержит магнитную систему.
Она представляет собой стальные листы, смонтированные в пакет. Внутри пластин имеются пазы с изоляцией из фторопластовой пленки или другого диэлектрика. Каждый паз содержит обмотку в виде катушки из медного провода, исполняющей роль одной фазы с параллельным или последовательным соединением витков.
Определенная часть катушки выступает из пазов и носит название лобового соединения. В каждой обмотке имеется вывод, соединяющийся в общей точке. На данном месте соединения выполняется изоляция, исключающая соприкосновение с корпусом и другими деталями. Подобное соединение известно, как «звезда», а снятие напряжения осуществляется со всех трех концов.
Вторая основная деталь – ротор, изготавливается в виде массивного стального сердечника и обмотки возбуждения. В большинстве конструкций вал находится в горизонтальном положении, однако на гидроэлектростанциях применяется вертикальное расположение. Охлаждение работающего генератора может быть водяным, воздушным, масляным или водородным.
Принцип действия генераторов
Работа генератора переменного тока основана на электромагнитной индукции. Для получения переменного напряжения требуется задействовать катушку с постоянным электрическим током. Под его воздействием в возбуждающей обмотке образуется магнитное поле. Схема дополняется стальной системой, имеющей полюса для подводки магнитного поля к катушкам. Данная система представляет собой уже рассмотренную статорную обмотку. При вращении ротора, катушки статора поочередно взаимодействуют с разноименными полюсами.
Силовая обмотка статора,как правило, неподвижна. Движение ротора осуществляется с помощью прикладываемой к нему механической энергии. Обычно используется сила ветра, воды, различные виды цепных или ременных передач, способных передавать энергию вращения.
Толчком к началу работы генератора служит подача напряжения к его обмотке возбуждения. Это приводит к созданию электромагнитного поля, которое осуществляет индукцию напряжения в катушках статора под действием вращающегося ротора.
Если на обмотке возбуждения увеличивается напряжение, то напряжение автоматически повышается и на катушках статорной обмотки. При уменьшении напряжения происходит обратный процесс. Напряжения на катушку возбуждения может подавать сам генератор. Подобные конструкции относятся к категории самовозбуждающихся устройств.
Как работает трёхфазный генератор переменного тока
Принцип работы генератора переменного тока
Машина, которая производит 3-фазную энергию от механической энергии, называется генератором переменного тока или синхронным генератором. Работа генератора переменного тока основана на том принципе, что при изменении потока, соединяющего проводник, в проводнике индуцируется ЭДС.
Генераторы являются основным источником всей потребляемой нами электроэнергии.
Эти машины являются крупнейшими преобразователями энергии в мире. Они преобразуют механическую энергию в энергию переменного тока.
Принцип работы генератора переменного тока
Генератор переменного тока работает на том же фундаментальном принципе электромагнитной индукции, что и генератор постоянного тока. Работа генератора переменного тока основана на том принципе, что при изменении потока, соединяющего проводник, в проводнике индуцируется ЭДС.
Как и генератор постоянного тока, генератор переменного тока также имеет обмотку якоря и обмотку возбуждения. Но между ними есть одно важное различие.
В генераторе постоянного тока обмотка якоря размещается на роторе, чтобы обеспечить способ преобразования переменного напряжения, генерируемого в обмотке, в постоянное напряжение на клеммах с помощью вращающегося коммутатора.
Полевые столбы размещаются на стационарной части машины. Поскольку в генераторе переменного тока коммутатор не требуется, обычно удобнее и выгоднее размещать обмотку возбуждения на вращающейся части (т.
е. роторе), а обмотку якоря — на неподвижной части (т. е. статоре).
Генератор переменного тока имеет 3-фазную обмотку на статоре и обмотку возбуждения постоянного тока на роторе. Этот источник постоянного тока (называемый возбудителем) обычно представляет собой небольшой шунт постоянного тока или составной генератор, установленный на валу генератора переменного тока.
Конструкция ротора бывает двух типов, а именно;
- Тип выступающих (или выступающих) полюсов
- Неявнополюсный (или цилиндрический) полюс
В генераторе переменного тока с явными полюсами выступающие или выступающие полюса монтируются на большой круглой стальной раме, которая крепится к валу генератора переменного тока.
В генераторе переменного тока с цилиндрическими полюсами ротор выполнен из гладкого массивного радиального цилиндра из кованой стали, имеющего ряд пазов по внешней периферии.
Работа генератора переменного тока
Обмотка ротора питается от возбудителя постоянного тока, и на роторе образуются чередующиеся полюса N и S.
При вращении ротора против часовой стрелки первичным двигателем проводники статора или якоря перерезаются магнитным потоком полюсов ротора. Следовательно, э.д.с. индуцируется в проводниках якоря за счет электромагнитной индукции.
ЭДС индукции переменная, так как N и S полюса ротора попеременно проходят через проводники якоря. Направление ЭДС индукции можно найти по Правило правой руки Флеминга и частота определяется по формуле;
f = PN / 120
где N = скорость ротора в об/мин.
P = количество полюсов ротора
Величина напряжения, индуцируемого в каждой фазе, зависит от потока ротора, количества и положения проводников в фазе и скорости ротора.
При вращении ротора в обмотке якоря индуцируется трехфазное напряжение. Величина ЭДС индукции зависит от скорости вращения и постоянного тока возбуждения. Величина э.д.с. в каждой фазе обмотки якоря одинакова. Однако они отличаются по фазе на 120° электрических.
Видео-анимация
Посмотрите в этом видео работу генератора переменного тока на сайтеlearnengineering.org.
Предыдущий пост
IEC 61850 — Автоматизация подстанций — Основы
9 декабря 2015 г.
Следующий пост
Видеоруководство: Электрический импеданс — практический взгляд
10 декабря 2015 г.
Принцип работы генератора
Автор Habib
Генератор переменного тока представляет собой электрическое устройство, которое преобразует механическую энергию в переменную электрическую энергию. Их также называют синхронными генераторами. Принцип работы генератора переменного тока. Соответственно, законы электромагнитной индукции Фарадея, э.д.с. индуцированное в шпагате определяется скоростью изменения потокосцепления катушки.
Содержание
Генераторы переменного тока (как их обычно называют) основаны на тех же принципах электромагнитной индукции, что и генераторы постоянного тока. скорость, с которой вращается катушка или магнитное поле.
принцип работы генератора переменного токаработа:
Рассмотрим прямоугольную катушку, имеющую N витков и вращающуюся в аналогичном магнитном поле с угловой скоростью w радиан/сек. Максимальный поток Ø м связан с катушкой, когда ее плоскость совмещена с осью X. За время t секунд эта катушка поворачивается на угол q = wt. В этом измененном положении элемент потока, перпендикулярный плоскости катушки, равен Ø= Ø м cos вес. Следовательно, анализ потокосцепления в любое время NØ=NØ м 90 090 вес.
Соответственно, согласно законам электромагнитной индукции Фарадея, э.д.с. индуцированное в шпагате определяется скоростью изменения потокосцепления катушки. Поскольку значение основанной э.
д.с. IS
E = — D (Nø)/DT VOLT
= — ND (Ø M COS WT)/DT VOLT
= — Nø M W (-SIN WT) VOLT
= WNø M SIN WT VOLT
= W Nø M SIN Q Вольт то есть, когда Q = 90º, то sin Q = 1, поскольку E имеет максимальное значение, скажем, E M . Из уравнения (i) мы получаем,
E M = WNø M
= W NB M A = 2PFNB M A VOLT
, где B M = максимальная плотность потока в WB/M 2 .
A = площадь катушки в м 2 .
f = частота вращения катушки в об/с.
, заменив это значение E M в уравнении (i), мы получаем
E = E M SIN Q = E M SIN WT
Аналогично, индуцированный чередовый ток
I = I .