Kaip veikia elektros generatorius?

Bet kurio elektros generatoriaus funkcija yra generuoti elektros srovę. Tačiau iš tikrųjų generatorius nieko negamina, o tik paverčia vieną energijos formą kita (kaip būdinga visiems gamtos procesams). Dažniausiai tardami frazę „elektros generatorius“ jie reiškia mašiną, kuri mechaninę energiją paverčia elektros energija.

Mechaninę energiją galima gauti iš dujų ar garų, besiplečiančių slėgio metu, iš krintančio vandens ar net rankiniu būdu. Bet kokiu atveju, norėdamas gauti elektros energiją iš generatoriaus, jis pirmiausia turi perduoti šią energiją priimtina forma, dažniausiai mechanine forma.

Generatoriai, veikiantys mechanine pavara, yra dominuojanti generatorių forma šiuolaikiniame pasaulyje. Tokie generatoriai veikia atominėse ir hidroelektrinėse, automobiliuose, dyzelino ir benzino generatoriuose, vėjo malūnuose, rankinėse dinamose ir kt. Garas, benzinas, vėjas - naudojami kaip mechaninės energijos šaltiniai, kurie suka generatoriaus rotorių.

Paprasto elektros generatoriaus pavyzdys:

Prie generatoriaus rotoriaus pritvirtinama įmagnetinimo ritė arba nuolatiniai magnetai. Pastaraisiais metais generatoriai tapo plačiai paplitę. su neodimio magnetais rotoriui, nes šiuolaikiniai neodimio magnetai savo savybėmis nėra prastesni už galingą įmagnetinimo apviją.

Elektros energijos generavimo generatoriuje principas grindžiamas elektromagnetinės indukcijos reiškiniu, kuris susideda iš to, kad erdvėje besikeičiantis magnetinis srautas sukelia aplink šią erdvę elektrinį lauką.

O jei laidininkas statomas toje vietoje, kur yra šis sukeltas elektrinis laukas, tada jame bus indukuota EMF (elektromotorinė jėga) (ji bus indukuota), o tarp laidininko galų galima pastebėti (išmatuoti, panaudoti apkrovai maitinti) atitinkamą įtampą.

Kintantis magnetinis srautas generatoriuje gaunamas magnetais, judančiais kartu su rotoriaus ar poliaus antgaliais, įmagnetintais specialiomis apvijomis - įmagnetinančiomis apvijomis. Magnetinės ritės paprastai gauna energiją per šepečius ir slydimo žiedus.

Generatoriaus pritaikymas geležinkelio modelio elektrifikavimui:

Laidai, kuriais indukuojama emf (elektros įtampa) generatoriuje, yra statoriaus apvija, paprastai išdėstyti magnetinėje grandinėje, pritvirtintoje prie fiksuotos elektrinės mašinos dalies. Ši įvairių tipų generatorių apvija gali būti atliekama įvairiais būdais.

Trifaziuose generatoriuose priimamos statoriaus apvijos, pagamintos pagal trifazę schemą - trys tokios trifazės apvijos dalys gali būti sujungtos „žvaigžde“ arba „trikampiu“.

Ryšys žvaigždute leidžia iš generatoriaus gauti didesnės įtampos nei tada, kai jungiamas trikampiu. Įtempių skirtumas bus 3 kartus (apie 1,73). Kuo didesnė įtampa, tuo mažesnė maksimali srovė, kurią galima gauti iš šio generatoriaus esant apkrovai.

Elektros generatoriaus veikimas jėgainėje:

Nominalioji generatoriaus galia priklauso nuo kelių veiksnių, lemiančių jo vardinę srovę ir įtampą. Įtampa generatoriaus išėjimo gnybtuose priklauso nuo statoriaus apvijos (vielos) ilgio, rotoriaus greičio ir magnetinio lauko indukcijos jo poliuose. Kuo daugiau šių parametrų, tuo didesnė įtampa iš generatoriaus gaunama dirbant tuščiąja eiga ir esant apkrovai.

Nešiojamasis generatorius (mini elektrinė) autonominiam energijos tiekimui:

Maksimalią srovę, kurią galima gauti iš generatoriaus, teoriškai riboja jo trumpojo jungimo srovė.Beveik esant vardiniam greičiui, tai priklauso nuo statoriaus apvijos laido storio ir nuo viso rotoriaus magnetinio srauto.

Jei magnetinio srauto nepakanka, kai kuriais atvejais padidinkite greitį. Tada generatorius turi būti aprūpintas automatiniu įtampos reguliatoriumi, kaip tai daroma automobilių generatoriuose, kurie gali generuoti srovę, priimtiną akumuliatoriui krauti plačiame greičio diapazone.

Taip pat žiūrėkite šia tema:

„Dinamo“ mašinos - pirmieji nuolatinės srovės generatoriai

Elektros generatorių tipai ir jų darbo principai

Kaip degalų generatorius yra išdėstytas ir veikia

Automobilių generatoriaus įtaisas ir jo ypatybės