Генератор постоянного тока принцип работы: Генератор постоянного тока. Принцип работы, применение.

Содержание

Генератор постоянного тока. Принцип работы, применение.

Современные условия развития производственной сферы предполагают использование большого количества электроэнергии в различных ее видах. Как правило, мы слышим о широком распространении и востребованности переменного тока, однако, во многих сферах используется и постоянный.

Для его получения используется особый вид энергогенерирующего оборудования – генератор постоянного тока. Данное устройство строится на принципе преобразования механической энергии в электрическую.

Как и другим источникам энергии, генератору постоянного тока свойственны такие основные характеристики, как:

  • Номинальное напряжение;
  • Номинальный ток;
  • Мощность;
  • Частота вращения.

В частности, показатели мощности таких установок могут очень существенно колебаться и находятся в диапазоне от нескольких КВт до 10 МВт.

Устройства данного типа, в свою очередь, подразделяются на 2 основные группы в зависимости от способа возбуждения:

  • Генераторы с независимым возбуждением;
  • Генераторы с самовозбуждением.

В первом случае обмотка возбуждения питается от посторонних источников энергии в виде вспомогательных генераторов или аккумуляторов. Также при небольших мощностях (500 кВт) в качестве источника питания используется магнитоэлектрический принцип.

Во втором случае обмотка питается от энергии, вырабатываемой самим генератором.

Устройство генератора постоянного тока

Принципом, на котором основывается работа генератора постоянного тока, является электромагнитная индукция и устройство самой установки включает в себя несколько основных узлов.

  • Неподвижная индуктирующая часть;
  • Вращающаяся индуктируемая часть – якорь.

Неподвижная часть включает главные и дополнительные полюса, а также станину. Полюса представляют собой стальные сердечники с размещенными на них катушками с обмоткой возбуждения, как правило, из медного провода.

Вращающийся якорь включает стальной сердечник с медной обмоткой и коллектор.

Впоследствии при работе установки постоянный ток проводится через обмотку возбуждения и происходит образование магнитного потока полюсов.

Обе части генератора объединяются в одну цепь при помощи специальных неподвижных щеток из графита или графитного сплава.

Применение генераторов постоянного тока в жизни

Во многих сферах промышленности широко используются источники постоянного тока, что обусловлено особенностями технологического процесса и на сегодня является безальтернативным вариантом.

В частности, востребованы генераторы постоянного тока в электролизной промышленности, металлургии. Кроме того, часто такие установки применяют на судах, тепловозах, трамваях и в других направлениях транспортной сфере.

В металлургии установки постоянного тока необходимы для использования в работе прокатных станов.


схема, как устроен и как работает, преимущества и недостатки

Когда-то генераторы постоянного тока, преобразующие механическую энергию в электрическую, были единственными источниками электроэнергии. На сегодня чаще всего используются надежные трехфазные преобразователи переменного тока. Но в некоторых отраслях постоянный ток был регулярно востребован, поэтому устройства для выработки последнего неизменно совершенствовались.

Как работает


Функционирование генератора основывается на свойствах, которые следуют из известного закона электромагнитной индукции. Когда замкнутый контур разместить между полюсами магнита (постоянного), то в условиях вращения он будет проходить через магнитный поток. Во время перехода вырабатывается электродвижущая сила, возрастающая при приближении к полюсу. В случае, если присоединить нагрузку, то образуется поток тока. Когда витки рамки будут выходить из области воздействия магнита, то ЭДС будет уменьшаться и достигнет нуля при горизонтальном положении рамки. При дальнейшем вращении противолежащие контурные части изменят магнитную полярность.

Альтернатор постоянного тока

Значения ЭДС в активных обмотках контура вычисляются по формулах: е1= В I v sin wt, е2= — В I v sin wt, где I — длинна одной стороны рамки, В — магнитная индукция, v — скорость вращения (линейная) контура, t — время, wt — угол пересечения магнитного потока рамкой.

Направление тока меняется в период смены полюсов. Поскольку вращение коллектора происходит одновременно с рамой, то электроток на нагрузке имеет одинаковое направление. Такая схема лежит в основе выработки постоянного электричества. Суммарная ЭДС будет иметь следующий вид: е= 2В I v sin wt.

Принцип действия генератора

Такой ток почти непригоден для применения, поскольку присутствуют пульсации ЭДС. Последние надо уменьшать к допустимому уровню. Для этой цели применяют много магнитных полюсов, рамки заменяют якорями, у которых намного больше обмоток и коллекторов. К тому же, соединение обмоток выполняется разными методами.

Якорь

Ротор производится из стали. В пазы на сердечниках укладываются витки провода, которые составляют рабочую обмотку якоря. Проводники соединяют последовательно. Они образуют секции, создающие замкнутую цепь.

Интересно! Для процесса генерации неважно: вращаются обмотки контура или магнит. По этой причине роторы для маломощных альтернаторов изготавливают из постоянных магнитов, а переменный ток выпрямляют при помощи диодных мостов или иными схемами.

Узнать, из чего состоит генератор постоянного тока, поможет картинка 4.

Устройство машины постоянного тока

Установка состоит из главных узлов:

  • неподвижная часть — главные и дополнительные полюса, станина;
  • вращающаяся часть (якорь) — стальной сердечник, коллектор.

В процессе работы установки ток проводится сквозь обмотку и образуется магнитный поток полюсов. Специальные неподвижные щетки (из сплава графита) способствуют объединению обеих частей генератора в единую цепь.

Устройство и принцип действия генератора постоянного тока за долгий период применения остались прежними, несмотря на некоторые совершенствования.

Классификация

Существуют генераторы постоянного тока с независимым возбуждением обмоток, с самовозбуждением. Последние модели используют электричество, которое ими же вырабатывается. По способу объединения обмоток якорей альтернаторы делят на устройства с возбуждением следующих типов:

  • смешанным;
  • параллельным;
  • последовательным.

Схема генератора постоянного тока представлена на картинке 5.

Схемы альтернатора 

С параллельным возбуждением

Чтобы электроприборы работали в нормальном режиме, необходимо стабильное напряжение, которое не зависит от изменений в общей нагрузке. Эта проблема решается методом настройки параметров возбуждения. В таких генераторах катушка подключена (через реостат) параллельно обмотке якоря. Реостат может замыкают обмотку. В противном случае при разъединении цепи возбуждения внезапно повысится ЭДС самоиндукции, что может повредить изоляционный материал. В состоянии непродолжительного замыкания энергия превращается в тепловую, чем предотвращается разрушение устройства.

Электромашины с возбуждением такого вида не требуют внешнего источника питания. Самовозбуждение обмоток происходит под действием остаточного магнетизма в сердечнике магнита. Последние, для улучшения описанного процесса, производят из стали. Самовозбуждение длится до тех пор, пока ток не станет максимальным, а электродвижущая сила не покажет номинальное значение.

Преимущество вышеописанных электрогенераторов в том, что на них почти не влияют электротоки при коротком замыкании.

С независимым возбуждением

Источниками питания для обмоток нередко стают аккумуляторы или же иные устройства. В машинах с малой мощностью применяются постоянные магниты, обеспечивающие присутствие главного магнитного потока. На валу альтернатора располагают микрогенератор (возбудитель), который вырабатывает электроток для возбуждения якорных обмоток. Для этой цели необходимо от 1 до 3 % номинального тока якоря. Изменение электродвижущей силы выполняется регулирующим реостатом.

Достоинство: на возбуждающий ток не имеет воздействия напряжение на зажимах.

С последовательным возбуждением

Последовательными обмотками вырабатывается ток, который равняется электротоку альтернатора. В случае холостого хода отсутствует нагрузка, поэтому возбуждение нулевое. Это обозначает, что регулировочные свойства не существуют.

В агрегате с последовательным возбуждением почти нет тока, если ротор вращается на холостых оборотах. Чтобы запустить возбуждение, требуется подключение нагрузки к зажимам устройства. Явная связанность напряжения с нагрузкой считается огромным минусом последовательных обмоток. Подобные агрегаты используются лишь для питания электрических приборов, у которых нагрузка постоянная.

Со смешанным возбуждением

Самые лучшие свойства собраны в конструкции агрегатов со смешанным возбуждением. Особенность устройств в том, что они состоят из двух катушек:

  • основная — подключена параллельным способом к обмоткам якоря;
  • вспомогательная — подключена последовательным способом.

В цепи основной присутствует реостат, который регулирует ток возбуждения. Процедура самовозбуждения генератора со смешанным типом такая же, как у агрегата с параллельными обмотками (в самовозбуждении не принимает участия последовательная обмотка, так как отсутствует исходный ток). А свойства холостого хода идентичны характеристикам генератору с параллельной обмоткой. Такие особенности разрешают настраивать напряжение на зажимах устройства.

Технические параметры

Работа генератора определяется зависимостью между основными величинами, которые являются его главными характеристиками:

  • отношения между величинами на холостом ходу;
  • внешние параметры;
  • регулировочные значения.

Внешняя характеристика генератора постоянного тока крайне важна, так как раскрывает взаимосвязь напряжения и нагрузки. Она отображена на графике. Согласно последнего наблюдается незначительное уменьшение напряжения, но оно почти не зависит от нагрузочного тока (если сохраняется скорость оборотов двигателя).

Внешняя характеристика ГПТ

В устройствах с параллельным возбуждением больше выражено влияние нагрузки на напряжение. Это объясняется уменьшением тока в обмотках. Чем выше ток нагрузки, тем быстрее будет уменьшаться напряжение на зажимах агрегата.

Свойства ГПТ с параллельным возбуждением

Если увеличить величину тока при последовательном возбуждении, то вырастет ЭДС. Но напряжение не достигнет высокого значения электродвижущей силы, так как часть энергии уйдет на потери от вихревых токов.

Свойства ГПТ с последовательным возбуждением

При достижении напряжением максимального значения и одновременным увеличением нагрузки, первое начинает стремительно снижаться в то время, как кривая электродвижущей силы продолжает подниматься. Это считается большим недостатком, ограничивающим использование генератора такого типа.

В устройствах со смешанным возбуждением предвиденные встречные подключения обеих катушек. Конечная сила при однонаправленном подключении равняется сумме векторов намагничивающих сил, при встречном — их разнице.

При равномерном увеличении нагрузки напряжение на зажимах почти не меняется. Оно будет расти лишь тогда, если число проводов последовательной обмотки превышает число витков, которое соответствует номинальному возбуждению якоря.

Свойства ГПТ со смешанным возбуждением

Генераторы со встречным включением применяются в том случае, если нужно ограничить токи короткого замыкания. К примеру, при подсоединении аппаратов для сварки.

КПД

Важной характеристикой генератора считается его КПД — соотношение полезной и полной мощности: η = P 2 / P1. При холостом ходе такое отношение равно нулю (η=0). При номинальных нагрузках КПД достигнет максимального значения. Мощные агрегаты имеют коэффициент полезного действия около 90 %.

КПД

ЭДС

Электродвижущая сила (ее значение) пропорциональна магнитному потоку, числу проводников (активных) в обмотках, частоте вращения якоря. Если менять последние параметры, то можно легко управлять значением ЭДС. Последнее относится и к напряжению. Нужный результат достигается методом изменения частоты вращения якоря.

Мощность

Выделяют полезную и полную мощности устройства. При постоянной электродвижущей силе полная мощность находится в прямо пропорциональной зависимости от тока: P=EIa. Полезная, которая отдается в цепь, Р1=UI.

Реакция якоря

Если к альтернатору подключить внешнюю нагрузку, то электротоки его обмотки создадут магнитное поле. Тогда возникнет сопротивление полей якоря и статора. Поле будет самым сильным в тех местах, где ротор приближается к магнитным полюсам, очень слабым — в точках максимального удаления. Ротор чувствует магнитное насыщение стальных катушечных сердечников. Сила реакции напрямую зависит от насыщенности в проводах. В результате на пластинках коллекторов будет происходить искрение щеток.

Реакция ротора

Уменьшение реакции достигается при использовании восполняющих магнитных полюсов или передвижением щеток с линии оси.

Где используются


Еще совсем недавно генераторы постоянного тока устанавливались на транспорте для железных дорог. Но сейчас их вытесняют синхронные трехфазные устройства. Переменный ток синхронных агрегатов выпрямляют полупроводниковыми установками. Некоторые новые локомотивы используют асинхронные двигатели, которые работают на переменном токе.

Применение ГПТ

Такие же обстоятельства и с автогенераторами, которые постепенно замещают асинхронными устройствами с дальнейшим выпрямлением.

Сварочный генератор

Стоит заметить, что передвижное оборудование для сварки (имеющие автономное питание) обычно находится в паре с таким генератором. Отдельные отрасли промышленности продолжают применять мощные агрегаты описанного типа.

Динамо-машина. Первые генераторы постоянного тока

Динамо-машина. Первые генераторы постоянного тока

Динамо-машина или динамо (иногда в просторечии «динамка»)— устаревшее название генератора постоянного тока.

Динамо-машинами в позапрошлом веке стали называть генераторы постоянного тока, — первые промышленные генераторы, которые позже были вытеснены генераторами переменного тока, пригодного для преобразования посредством трансформаторов, и крайне удобного для передачи на большие расстояния с незначительными потерями.

Сегодня под словом «динамо», как правило, подразумевают маленькие велосипедные генераторы (для фар) или ручные генераторы (для туристических фонариков). Что касается промышленных генераторов, то на сегодняшний день все это — генераторы переменного тока. Давайте, однако, вспомним, как развивались и совершенствовались первые «динамо».

Первый образец генератора постоянного тока, или униполярного динамо, был предложен в далеком 1832 году Майклом Фарадеем, когда он только открыл явление электромагнитной индукции. Это был так называемый «диск Фарадея» — простейший генератор постоянного тока. Статором в нем служил подковообразный магнит, а в качестве ротора выступал вращаемый вручную медный диск, ось и край которого пребывали в контакте с токосъемными щетками.

Когда диск вращали, то в той части диска, которая пересекала магнитный поток между полюсами магнита статора, наводилась ЭДС, приводящая, в случае если цепь между щетками была замкнута на нагрузку, к появлению радиального тока в диске. Подобные униполярные генераторы по сей день используются там, где требуются большие постоянные токи без выпрямления.

Генератор переменного тока впервые построил француз Ипполит Пикси, это произошло в том же 1832 году. Статор динамо-машины содержал включенные последовательно пару катушек, ротор представлял собой подковообразный постоянный магнит, кроме того в конструкции имелся щеточный коммутатор.

Магнит вращался, пересекал магнитным потоком сердечники катушек, наводил в них гармоническую ЭДС. А автоматический коммутатор служил для выпрямления и получения в нагрузке постоянного пульсирующего тока.

Позже, в 1842 году, Якоби предложит разместить магниты на статоре, а обмотку — на роторе, который также вращался бы через редуктор. Это сделает генератор более компактным.

В 1856 году, для питания серийных дуговых ламп Фредерика Холмса, (эти лампы использовали в прожекторах маяков), самим Фредериком Холмсом была предложена конструкция генератора, похожая на генератор Якоби, но дополненная центробежным регулятором Уатта для поддержания напряжения на лампе постоянным при разном токе нагрузки, что достигалось путем автоматического сдвига щеток.

Статор содержал 50 магнитов, а конструкция в общем весила 4 тонны, и развивала мощность чуть больше 7 кВт. Было выпущено примерно 100 таких генераторов под маркой «Альянс».

Между тем, машины с постоянными магнитами отличались одним существенным недостатком — магниты теряли со временем намагниченность и портились от вибрации, в итоге генерируемое машиной напряжение становилось со временем все ниже и ниже. При этом намагниченностью нельзя было управлять, чтобы стабилизировать напряжение.

В качестве решения пришла идея электромагнитного возбуждения. Идея пришла в голову английского изобретателя Генри Уайльда, который в 1864 году запатентовал генератор с возбудителем на постоянном магните, — магнит возбуждения просто монтировался на валу генератора.

Позже настоящую революцию в генераторах совершит немецкий инженер Вернер Сименс, который откроет подлинный динамоэлектрический принцип, и поставит производство новых генераторов постоянного тока на поток.

Принцип самовозбуждения заключается в том, чтобы использовать остаточную намагниченность сердечника ротора для пускового возбуждения, а затем, когда генератор возбудится, использовать в качестве намагничивающего тока ток нагрузки, или включить в работу специальную обмотку возбуждения, питаемую генерируемым током параллельно нагрузке. В результате, положительная обратная связь приведет к увеличению магнитного потока возбуждения генерируемым током.

В числе первых принцип самовозбуждения, или динамоэлектрический принцип, отметит инженер из Дании Сорен Хиорт. Он упомянет в своем патенте от 1854 года возможность использования остаточной намагниченности с целью реализации явления электромагнитной индукции для получения генерации, однако, опасаясь того, что остаточного магнитного потока будет недостаточно, Хиорт предложит дополнить конструкцию динамо постоянными магнитами. Этот генератор так и не будет воплощен.

Позже, в 1856 году, аналогичную идею выскажет Аньеш Йедлик — член Венгерской академии наук, но ничего так и не запатентует. Только спустя 10 лет Самюэль Варлей, ученик Фарадея, реализует на практике принцип самовозбуждающегося динамо. Его заявка на патент (в 1866 году) содержала описание устройства очень похожего на генератор Якоби, только постоянные магниты уже были заменены обмоткой возбуждения — электромагнитами возбуждения. Перед стартом сердечники намагничивались постоянным током.

В начале 1867 года в Берлинской Академии наук с докладам выступал изобретатель Вернер Сименс. Он представил публике генератор похожий на генератор Варлея, названный «динамо-машиной». Старт машины осуществлялся в режиме двигателя, для того чтобы обмотки возбуждения намагнитились. Затем машина превращалась в генератор.

Это была настоящая революция в понимании и проектировании электрических машин. В Германии начался широкий выпуск динамо-машин Сименса — генераторов постоянного тока с самовозбуждением — первых промышленных динамо-машин.

Конструкция динамо-машин с течением времени менялась: Теофил Грамм, в том же 1867 году, предложил кольцевой якорь, а в 1872 году главный конструктор компании Сименс-Гальске, Гефнер Альтенек, предложит барабанную намотку.

Так генераторы постоянного тока примут свой окончательный облик. В 19 веке, с переходом на переменный ток, гидроэлектростанции и тепловые электростанции станут вырабатывать уже переменный ток на генераторах переменного тока. Но это уже совсем другая история…

Ранее ЭлектроВести писали, что Натан Шарпс, инженер-механик армейского Центра C5ISR в Мэриленде, разработал стельку для обуви, которая может генерировать энергию при ходьбе, помогая питать электронные устройства. Армия США выделила более 16 миллионов долларов на производство этих стелек.

По материалам: electrik.info.

Принцип работы генераторов постоянного и переменного тока в г. Омск

По способу генерации электроэнергии генераторы бывают постоянного и переменного тока, каждый из которых имеет свою сферу применения.

Устройство генератора постоянного тока

Дизельный генератор постоянного тока состоит из двух основных узлов:

  1. Неподвижный статор, который является и корпусом генератора. На его внутренней поверхности зафиксировано несколько пар электромагнитов.
  2. Вращающийся якорь, который имеет стальной сердечник и коллектор. В пазах сердечника находится рабочая обмотка якоря.

Эксплуатационные характеристики генератора постоянного тока позволяют использовать его на крупных промышленных предприятиях и судах, где применяется оборудование с большим пусковым моментом. Постоянный ток сложно трансформировать и для повышения или понижения напряжения необходимо использовать дополнительное специализированное оборудование, поэтому такие модели чаще всегда не применяются в частных домах, магазинах и дачах.

Как работает генератор переменного электрического тока?

Принцип действия генератора переменного тока заключается в электромагнитной индукции. Электроток образуется в замкнутом контуре, который состоит из проволочной рамки, она вращается в магнитном поле.

По конструкционным особенностям генераторы бывают:

  • с подвижным якорем и статическим магнитным полем;
  • с неподвижным якорем и вращающимся магнитным полем.

Агрегаты с вращающимися магнитными полюсами пользуются большим спросом, поскольку с неподвижной стационарной обмотки напряжение снимается произвольным образом, поэтому нет необходимости в применении сложных токосъемных конструкций.

Подобные установки чаще всего используются для подключения бытового оборудования, так как оно отличается простотой передачи тока на большие расстояния и легкостью его генерации. А при помощи специальных устройств напряжение однофазной сети 220 В можно изменять по величине в зависимости от конкретных потребностей техники. Бытовые модели дизельных генераторов обладают мощностью до 25 кВт и станут прекрасным дополнительным источником электроэнергии для частного дома.

В каталоге компании «МЕТАЛИСТ» представлен широкий выбор дизельных генераторов от 6,6 до 1500 кВт. Подобрать подходящую модель с учетом дальнейшей сферы применения всегда помогут опытные менеджеры.

Что это — генератор постоянного тока?

Сложно себе представить нашу жизнь без электричества. Ведь от него питаются практически все приборы, без которых современный человек просто прекратил бы свое существование. Ежедневно нам требуется электроэнергия как постоянного, так и переменного тока. Получаем мы ее из разных источников. Одним из них является генератор постоянного тока.

Статья эта будет интересна каждому. Ведь так приятно осознавать, что ты узнал еще что-то об устройстве этого сложного мира. Она понравится как любителям, так и профессионалам-электромеханикам. Однако может заинтересовать и человека, который только начинает познавать азы этой сложной науки.

Генератор постоянного тока нашел широкое применение как в промышленности, так и в быту. Поэтому эти агрегаты весьма разнообразны: крупногабаритные и компактные, тихие и мощные, дизельные и бензиновые. По области применения генератор постоянного тока может быть бытовым или промышленным. И в том, и в другом случае он может быть использован как для восстановления электроснабжения при необходимости, так и получения его в удалении от основных сетей.

В промышленности чаще всего этот агрегат используют на различных судах и других видах транспорта. Также генератор постоянного тока применяется в медицинской отрасли для обеспечения непрерывного энергоснабжения. А в бытовом масштабе используют их на дачах или небольших киосках. Также очень часто в домашних условиях используют сварочный генератор постоянного тока. Он необходим для соединения различных видов металла.

Как устроен генератор постоянного тока?

Агрегат этот состоит из неподвижной и вращающейся частей. Первая – индуктирующая, что означает, что она создает магнитное поле. А вторая – индуктируемая, также ее называют якорем. Неподвижная часть устройства включает в себя главные и дополнительные полюса и станину. Крепление их осуществляется при помощи болта.

Главный полюс представлен магнитом, который создает поток волн. В себя включает он сердечник, обмотку возбуждения и наконечник. Первая деталь всегда отливается из стали. Катушки полюсов соединены последовательно. Это способствует образованию обмотки возбуждения. Когда по ней протекает ток, создается магнитный поток.

Наконечник необходим для удержания обмотки возбуждения на полюсах. Именно поэтому магнитное поле равномерно распределяется по полюсам. При этом обязательно, чтобы наконечник имел определенную форму.

Каждый добавочный полюс состоит из сердечника и обмотки. Эти детали также отливаются из стали. Обычно их столько же, как главных полюсов, а может быть и меньше в два раза. Устанавливают их преимущественно в генераторах большой мощности, а в компактных их обычно нет. Основное их предназначение – это устранение искрения.

В состав вращающейся части входят сердечник, обмотка и коллектор. Первая деталь является цилиндром, который собран из листов стали. Друг от друга они изолированы при помощи лака или бумаги. Делается это для того, чтобы уменьшить потери на вихревые токи.

Принцип действия генератора постоянного тока

Основным является то, что устройство это способно получать электрическую энергию из механической. Принцип действия лучше рассмотреть на простейшем агрегате, который представляет собой рамку из проводника, помещенную между двумя полюсами магнита. К коллектору прижата отрицательная и положительная щетка. Между собой они замкнуты через электролампочку внешней цепью.

Чтобы генератор постоянного тока работал, рамка должна вращаться. При этом по правилу правой руки в ней происходит индукция электричества. Ток этот меняет направление на каждой половине оборота. Объясняется это тем, что каждая сторона рамки пересекает магнитные линии попеременно в обоих направлениях. А по внешней цепи ток идет однонапраленно. Здесь он меняется лишь по величине. То есть коллектор преобразует переменный ток в постоянный, что весьма важно.

Сварочный генератор постоянного тока

Сварка постоянным током представляет собой более качественный процесс. Плотность наплавленного металла и качество формирования шва выше, чем при сварке переменным


током. Сварочный генератор постоянного тока заменяет преобразователи и выпрямители. Особенность и преимущество генератора состоит в возможности его автономного использования. Работу генератора обеспечивает приводной двигатель. По типу двигателя они разделяются на бензиновые, дизельные и, даже, электрические. Электрический двигатель для привода генератора постоянного тока используется в связи с тем, что стабильность параметров тока генератора выше, чем у прочих сварочных устройств. В некоторых случаях это является регламентирующим фактором. Например, в судостроение сварка производится только постоянным током и к качеству сварных соединений предъявляются особые требования. Речь идет о максимальном снижении сварочных напряжений в стальных конструкциях, а качество и плотность наплавленного металла способствуют достижению результата.

Промышленного исполнения сварочный генератор постоянного тока может быть выполнен по коллекторной и вентильной схеме. Чаще всего можно встретить описание устройства коллекторного генератора. Поэтому разберем устройство и принцип работы вентильного устройства. Необходимо помнить, что вентилями в электротехнике называют диоды большой мощности. Название дано в связи с наличием блока выпрямления тока, от генератора, по диодной схеме. Схема вентильного сварочного генератора изображена на Рис.

Каждая фаза трехфазной обмотки статора (якоря) «ОЯ» выводится на блок выпрямителей VD4-VD9. Выпрямитель собран по мостовой трехфазной схеме. Обмотка возбуждения «ОВ» крепится между пакетами ротора. Стальной ротор наборного типа индуцирует в обмотках статора ЭДС высокой частоты. Переменный ток преобразуется в выпрямительном устройстве в постоянный. Самовозбуждение происходит за счет остаточного магнетизма железа в роторе. Трансформатор TV регулирует напряжение, а ТА и вентиль VD3 изменяют ток сварки с помощью регулировочного реостата R.

Трансформатор TV и вентиль VD1 управляют напряжением холостого хода. Возникновение сварочного тока создает напряжение в обмотке возбуждения ОВ, что обеспечивает падающую вольтамперную характеристику. Вентиль VD2 работает на разрядку обмотки возбуждения. Регулировка тока сварки и характера падающей характеристики осуществляется реостатом.

КПД вентильных генераторов превышает коллекторные устройства, а вес агрегата значительно меньше. Если учесть низкую пористость шва и слабое разбрызгивание металла при зажигании дуги, то вентильная схема целиком оправдывает назначение сварочного устройства для высококачественной сварки.

Читайте также


  • Аппарат сварочный генератор

    Как устроены, где и для чего используются сварочные аппараты совмещенные с генераторами электрического тока, вы узнаете из этой статьи. …


  • Сварочный генератор своими руками

    Есть ли смысл собирать сварочный аппарат самому, и что при этом нужно знать и что нужно учесть, чтобы устройство получилось надежное и …


РАБОТА ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА, ЕГО КОНСТРУКЦИЯ и ТИПЫ

Генератор постоянного тока преобразует механическую энергию в электрическую. Работа генератора постоянного тока основана на законе электромагнитной индукции Фарадея. Как следует из названия, полученный выход представляет собой постоянный ток (постоянный ток), где величина тока или напряжения постоянна во времени.

 

Генератор постоянного тока, вид изнутри

Выход постоянного тока используется для возбуждения возбуждения генераторов переменного тока, последовательного дугового освещения, зарядки аккумуляторов, привода локомотивов постоянного тока или используется в качестве усилителей для компенсации падения напряжения в системе распределения постоянного тока.

КОНСТРУКЦИЯ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА Конструкция генератора постоянного тока

Конструкция генератора постоянного тока аналогична двигателю постоянного тока. Таким образом, генератор постоянного тока может работать как двигатель постоянного тока и наоборот. Основные конструктивные особенности генератора постоянного тока описаны ниже.

КОЛЕСА:

Хомут представляет собой внешнее покрытие генератора постоянного тока и изготавливается из литой стали или чугуна. Он служит двум целям:

1) Обеспечивает путь для полюсного потока.

2) Обеспечивает механическую поддержку всей машины.

ПОЛЕВЫЕ СТОЛБЫ:

Состоит из стержневого сердечника и опорных башмаков. Полюсный сердечник поддерживает обмотку возбуждения, а полюсный башмак равномерно распределяет поток в воздушном зазоре.

ОБМОТКА ВОЗБУЖДЕНИЯ:

Изготовлен из меди и намотан на сердечник каждого полюса таким образом, что соседние северный и южный полюса развиваются при возбуждении обмотки возбуждения.

Полюса возбуждения и обмотки возбуждения

 

СЕРДЕЧНИК АРМАТУРЫ:

Якорь — центр электромеханического преобразования.Это вращающаяся часть машины постоянного тока, состоящая из канавок или прорезей по всей периферии. В этих пазах проходят токонесущие проводники якоря. Сердечник якоря состоит из тонких пластин для уменьшения потерь на вихревые токи.

Многослойный сердечник арматуры

 

ОБМОТКА ЯКОРЯ:

Обмотка якоря выполнена из меди и размещена в пазах сердечника якоря. Каждый проводник в обмотке изолирован друг от друга, а также от сердечника якоря.Обмотка якоря бывает двух типов: обмотка внахлестку и волновая обмотка.

Детали якоря генератора постоянного тока

 

КОММУТАТОР

Коллектор также известен как механический выпрямитель. Он обеспечивает электрическое соединение между вращающейся катушкой якоря и стационарной внешней цепью. Он состоит из изолированных друг от друга жесткотянутых медных сегментов, образующих кольцевую структуру. В генераторе постоянного тока коммутатор собирает ток, генерируемый в обмотке якоря.

ЩЕТКИ

Щетки изготавливаются из углерода, электрографита или медного графита.Они всегда скользят по коллектору, обеспечивая правильное электрическое соединение. Их основная функция заключается в сборе тока с коммутатора и подаче его на электрическую нагрузку или внешнюю цепь.

Коллектор и щетка в сборе

** См. также: Принцип работы двигателя переменного тока

 

РАБОТА ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Как упоминалось выше, работа генератора постоянного тока основана на законе Фарадея. В нем говорится, что всякий раз, когда проводник пересекает магнитный поток, в проводнике индуцируется ЭДС (электродвижущая сила).Величина этой индуцированной ЭДС прямо пропорциональна скорости изменения потокосцепления.

Чтобы понять, как ЭДС индуцируется в проводнике, рассмотрим одновитковый прямоугольный контур ABCD, вращающийся по часовой стрелке между полюсами.

СЛУЧАЙ 1:

В любой момент времени проводник AB близок к Северному полюсу, а CD к Южному полюсу, как показано на рисунке ниже.

Работа генератора постоянного тока: катушка в магнитном поле

 

Для проводника AB магнитное поле направлено слева направо, а сила на него действует вверх.Теперь, чтобы найти направление индукционного тока, воспользуемся правилом правой руки Флеминга.

Работа генератора постоянного тока: направление магнитного поля и сила

 

«Если большой, указательный и средний пальцы правой руки вытянуть и расположить взаимно перпендикулярно друг к другу таким образом, что большой палец представляет направление силы, а указательный палец — направление магнитного поля, то средний палец покажет направление индукционного тока.

После применения вышеуказанного правила к проводнику AB направление индуцированного тока будет от A к B в петле ABCD. Этот ток течет извне от щетки B2 к B1, питая по пути нагрузку.

Направление индуцированного тока от A к B

 

СЛУЧАЙ 2:

После поворота катушки на 180 градусов проводник CD приближается к Северному полюсу, а AB к Южному полюсу.

Если применить правило правой руки Флеминга к проводнику CD, направление индуцированного тока будет от D к C.Хотя направление тока в контуре ABCD теперь изменилось на противоположное, внешний ток по-прежнему течет от щетки B2 к B1.

Направление индуцированного тока от D к C

Таким образом, в обоих случаях направление генерируемого тока всегда от B2 к B1. Следовательно, в генераторе постоянного тока получается однонаправленный ток.

 

ТИПЫ ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА:

Генераторы постоянного тока можно разделить на две категории:

Генератор постоянного тока с независимым возбуждением

В этом типе обмотка возбуждения возбуждается от независимого внешнего источника постоянного тока, такого как батарея.

Генератор постоянного тока с самовозбуждением

В этом типе обмотка возбуждения возбуждается током, подаваемым самим генератором. Небольшое количество потока, называемое «остаточным потоком», первоначально присутствует на полюсах генератора. С увеличением тока увеличивается поток, что приводит к процессу нарастания напряжения в генераторе.

По соединению катушки возбуждения и катушки якоря генераторы с самовозбуждением подразделяются на три типа:

Генераторы ран серии
:

Здесь обмотка возбуждения соединена последовательно с обмоткой якоря.

Генераторы шунтовых ран:

Здесь обмотка возбуждения подключена параллельно обмотке якоря.

Генератор составных ран:

Имеет две отдельные обмотки возбуждения. В зависимости от соединения обмотки возбуждения с обмоткой якоря это может быть генератор с короткой или длинной шунтовой обмоткой.


НОМЕР:

Конструкция генератора постоянного тока: Javapoint

Полюса возбуждения и обмотки возбуждения: Muniracademy

Ядро арматуры: Quora

Детали якоря генератора постоянного тока: Graschopp

Коллектор и щетка в сборе: Pinterest

 


Читать похожие статьи:

| Двигатель постоянного тока Принцип работы, конструкция и объяснение схемы

 

Генератор Принцип работы – Генератор переменного и постоянного тока – Электротехника 123

Машины постоянного или постоянного тока используются для преобразования одной формы энергии в другую.Точно так же генератор постоянного тока используется для выработки энергии, которая работает по принципу преобразования механической энергии в электрическую. Основным законом или принципом, лежащим в основе генератора, является закон электромагнитной индукции Фарадея , который гласит, что всякий раз, когда проводник перемещается в магнитном поле таким образом, что он пересекает линии потока, создается динамически индуцированная электромагнитная сила ЭДС. Величина этой ЭДС индукции в проводнике определяется уравнением:

e = Blv sin θ Где

l = длина части проводника в пределах магнитного поля

v = скорость проводника

B = плотность магнитного потока

θ = угол между направлением движения проводника и направлением магнитного потока.

Следующая диаграмма поясняет принцип работы генератора постоянного тока.

Принцип работы генератора постоянного тока

Генератор постоянного тока производит прямую энергию на основе фундаментального принципа Законов электромагнитной индукции Фарадея . Согласно этим законам, когда проводник движется в магнитном поле, он отсекает силу магнитных линий, благодаря чему в проводнике индуцируется ЭДС. Величина этой индукционной ЭДС зависит от скорости изменения потока (силы магнитной линии) связи с проводником.Эта ЭДС электродвижущей силы вызовет протекание тока, если цепь проводника замкнута. Следовательно, двумя основными частями генератора являются магнитное поле и проводники, которые движутся внутри этого магнитного поля.

Давайте поймем основной принцип генератора постоянного тока из рисунка выше, который показывает одиночный контур проводника прямоугольной формы, помещенный между двумя противоположными полюсами магнита. Теперь рассмотрим прямоугольную петлю проводника ABCD, которая вращается внутри магнитного поля вокруг своей оси ab.Когда петля поворачивается из вертикального положения в горизонтальное, она пересекает силовые линии поля. Во время движения две стороны, то есть AB и CD петли, пересекают силовые линии, в обеих сторонах (AB и DC) петли будет индуцироваться ЭДС. Поскольку петля замкнута, по петле будет циркулировать ток. Направление тока можно определить по правилу правой руки Флеминга. Форма волны тока через цепь нагрузки показана на рисунке ниже.Этот ток однонаправленный.

форма волны тока от генератора постоянного тока

Рассмотрим одновитковую прямоугольную медную катушку, вращающуюся в магнитном поле. Катушка занимает различные угловые положения при своем вращении. При повороте катушки на угол 90° ЭДС в катушке максимальна. Поверните катушку еще на угол 180°, ЭДС, индуцированная в катушке, будет равна нулю. Поверните катушку еще на угол 270°, ЭДС в катушке максимальна в обратном направлении.Делаем вывод, что характер индуцируемой ЭДС действительно переменный.

Строительство генератора постоянного тока

генератор постоянного тока имеет следующие запчасти:

  • Rotor
  • Rotor
  • STATOR
  • полевые намотки
  • полевые электромагниты
  • полюс ядра и полюса
  • вал
  • COIL
  • Якорь генератора постоянного тока.
  • Коллектор генератора постоянного тока.
  • Щетки генератора.
  • Подшипник.Он несет поток магнитного поля. В малом генераторе ярмо изготовлено из чугуна, но для большой конструкции генератора постоянного тока , что касается веса машины, для изготовления ярма генератора постоянного тока предпочтительнее более легкая литая сталь или катаная сталь.

    Полюсные сердечники и полюсные башмаки генератора постоянного тока

    Доступны в основном два типа конструкции:

    1. Сплошной полюсный сердечник, изготовленный из цельного цельного куска чугуна или литой стали.
    2. Многослойный сердечник опоры, выполненный из множества тонких пластин из отожженной стали. Конструкция магнитных полюсов в основном состоит из двух частей, а именно: сердечника полюса и полюсного башмака, сложенных вместе, а затем прикрепленных к ярму.

    Вышеупомянутые две конструкции предназначены для разных целей, сердечник полюса имеет малую площадь поперечного сечения и его функция состоит в том, чтобы просто удерживать полюсный башмак над ярмом, тогда как полюсный башмак, имеющий относительно большую площадь поперечного сечения, распределяет поток, создаваемый в воздушном зазоре. Полюсные сердечники и полюсные наконечники генератора постоянного тока.

    Сердечник якоря генератора постоянного тока

    Целью сердечника якоря является удержание обмотки якоря и обеспечение пути потока с низким сопротивлением. Хотя генератор постоянного тока обеспечивает постоянный ток, но индуцированный ток в якоре носит переменный характер. Поэтому сердечник якоря цилиндрической или барабанной формы изготавливается из круглого слоистого листа. В каждом круглом ламинировании пазы либо вырублены, либо пробиты на внешней периферии, а шпоночная канавка расположена на внутренней периферии.

    Обмотка якоря генератора постоянного тока

    Обмотка якоря, как правило, формованная. Различные проводники катушек изолированы друг от друга. Проводники размещаются в пазах арматуры, которые облицованы прочным изоляционным материалом.

    Обмотки якоря можно разделить на две группы в зависимости от способа соединения проводов с коллектором, а именно:

    1. Накладные обмотки
    2. Волновые обмотки переносятся на соседние сегменты.В волновых обмотках два конца каждой катушки загнуты в противоположные стороны и собраны в сегменты на некотором расстоянии друг от друга. Если генератор постоянного тока имеет p пар полюсов, количество параллельных путей с обмоткой внахлестку = 2p и количество параллельных путей с волновой обмоткой = 2.

      Коллектор генератора постоянного тока

      роль в генераторе постоянного тока . Он собирает ток с якоря и подает его на нагрузку в виде постоянного тока. Он фактически берет переменный ток от якоря и преобразует его в постоянный ток, а затем отправляет его на внешнюю нагрузку.Он имеет цилиндрическую структуру и состоит из клиновидных сегментов из высокопроводящей меди, вытянутой или кованой методом штамповки. Каждый сегмент изолирован от вала.

      Щетки генератора постоянного тока

      Щетки изготовлены из углерода. Это блоки прямоугольной формы. Единственной функцией этих угольных щеток генератора постоянного тока является сбор тока с сегментов коммутатора. Щетки размещены в прямоугольном щеткодержателе коробчатой ​​формы.

      Классификация генераторов постоянного тока

      Генераторы постоянного тока можно разделить в основном на два класса: i.е. раздельное возбуждение и самовозбуждение. Другие генераторы с самовозбуждением подразделяются на шунтовые генераторы, последовательные генераторы, составные генераторы, составные генераторы с длинным шунтом и составные генераторы с коротким шунтом.

      В генераторах постоянного тока с независимым возбуждением обмотка возбуждения возбуждается отдельным источником постоянного тока . Ток возбуждения можно изменять с помощью последовательно включенного переменного сопротивления. В шунтирующем генераторе обмотка возбуждения подключена параллельно якорю. В последовательном генераторе обмотка возбуждения соединена последовательно с якорем.В длинном шунтирующем генераторе присутствуют как последовательные, так и шунтирующие обмотки. В кратком Shunt Compound Generator шунтирующее поле подключается только через клеммы якоря.

      Существует множество генераторов генераторов , которые используются для разных целей и известны под разными терминами в обычном человеческом языке в зависимости от их использования и торговых марок, таких как переносной генератор, дизельный генератор, генератор с постоянными магнитами, генератор, генератор, переносной дизель. генератор, газогенератор, генератор природного газа, резервный генератор, генератор солнечной энергии, электрический генератор, генератор энергии, генератор yamaha, генераторы Колера, генератор пропана.

      Видео Объяснение о генераторе постоянного тока Принцип работы

      Принцип работы генератора постоянного тока, строительство, диаграмма

      Что такое принцип работы генератора постоянного тока

      Что такое генератор постоянного тока

      Принцип работы генератора постоянного тока: генератор постоянного тока означает электрический генератор постоянного тока. Генератор постоянного тока вырабатывает постоянный ток. Генератор постоянного тока также называют динамо-машиной постоянного тока. Схема простого генератора постоянного тока показана на рис.

      Схема генератора постоянного тока

      Конструкция генератора постоянного тока | Принцип работы генератора постоянного тока

      Простой генератор постоянного тока состоит из катушки изолированного медного провода. Катушка помещается между двумя полюсами сильного подковообразного магнита. На практике на сердечник из мягкого железа наматывают большое количество витков изолированного медного провода.

      Два конца катушки соединены с двумя половинами разъемного кольца (R 1 , R 2  , называемого коммутатором).Две угольные щетки слегка прижимаются к двум полукольцам. Ток снимается через щетки B 1 и B 2 .

      Люди также спрашивают о Принципе работы генератора постоянного тока

      Принцип работы генератора постоянного тока

      Пусть катушка ABCD изначально находится в горизонтальном положении и вращается против часовой стрелки. Когда катушка вращается против часовой стрелки, плечо AB движется вниз, а плечо CD движется вверх.

      Катушка во время этого движения пересекает магнитные силовые линии, и в катушке возникает индуцированный ток.Согласно правилу правой руки Флеминга, при движении плеча AB вниз индукционный ток течет от B к A в плече AB и от D к C в плече CD. Произведенный таким образом ток отводится через два полукольца и угольные щетки.

      После половины оборота (поворота на 180º) плечи катушки поменялись местами; рука AB идет вправо, а рука CD влево. Затем рука CD начинает двигаться вниз, а рука AB вверх. Во время этого полуоборота индуцированный ток течет от C к D в плече CD и от A к B в плече AB.

      Два полуразрезных кольца (R 1 и R 2 ) вращаются вместе с катушкой и касаются двух угольных щеток (B 1 , B 2 ) одно за другим. В результате каждая угольная щетка продолжает иметь одну и ту же полярность (+ или –). Щетка B 2 всегда остается положительной (+) клеммой, а щетка B 1 остается отрицательной (–) клеммой. Создаваемый таким образом ток называется постоянным током (DC).

      Генератор постоянного тока отличается от генератора переменного тока

      Базовая конструкция генераторов переменного и постоянного тока аналогична.Два генератора отличаются только конструкцией контактных колец на концах провода катушки. Генератор переменного тока использует два полных кольца, называемых контактными кольцами, по одному на каждом конце провода катушки, в то время как генератор постоянного тока имеет два полукольца (называемые разрезными кольцами) коммутатора.

      Принцип работы генератора постоянного тока

      Принцип работы генератора постоянного тока:

      Простая катушка провода ABCD закреплена на валу между двумя магнитными полюсами. Два конца катушки соединены с двумя контактными кольцами S 1 , S 2 , которые установлены на одном валу.Контактные кольца изолированы друг от друга от вала, эти контактные кольца вращаются вместе с катушкой. Неподвижные щетки b 1 , b 2 должным образом контактируют с вращающимися токосъемными кольцами и направляют ток, индуцируемый в катушке, на внешнее сопротивление нагрузки R. Это устройство представляет собой простой петлевой генератор.

      Предположим, что катушка стартует с позиции и вращается с постоянной скоростью против часовой стрелки. В исходном положении проводника AB и CD движутся параллельно силовым линиям магнитного поля, следовательно, индуцируется е.м.ф. равен нулю.

      Однако при дальнейшем вращении катушки (от 0° до 90°) проводники начинают пересекать магнитные силовые линии и, следовательно, Э.Д.С. индуцирует в проводниках согласно закону электромагнитной индукции Фарадея. Значение ЭДС индукции зависит от длины проводника, напряженности магнитного поля и скорости вращения катушки. Проводник имеет максимальную э.д.с. индуцируется под углом 90°, потому что проводник движется под прямым углом к ​​потоку.

      В следующую четверть оборота, т.е. от 90° до 180°, ЭДС индукции постепенно изменяется от максимума до нуля. Во время этой половины оборота ток течет по BAMLDCB. ток через R составляет от M до L.

      В следующей половине оборота, т. е. от 180° до 360°, изменения величины ЭДС аналогичны таковым в первой половине оборота, за исключением того, что направление пути тока изменено на противоположное, то есть ток течет по CDLMABC, а ток через R идет от L к M.

      Понятно, что ток через внешнюю нагрузку R меняет свое направление на противоположное после каждой половины оборота. Также необходимо понимать, что ток не только меняет свое направление, но и меняет свою величину в каждый момент времени, и этот ток известен как переменный (переменный) ток. Соответствующее напряжение известно как динамически индуцированная ЭДС.

      Для обеспечения однонаправленного протекания тока во внешней цепи нагрузки токосъемные кольца заменяются разрезными. Разрезные кольца состоят из проводящего цилиндра, который разрезается на две половины или сегменты, изолированные друг от друга и вала изоляционным материалом (тонкий лист слюды).Два конца катушки соединены с этими сегментами (s 1 , s 2 ) и щетками (b 1 , b 2 ), расположенными над этими сегментами.

      В первой половине оборота катушки ток течет по BAMLDCB, т.е. щетка b 1 контактирует с сегментом S 1 , действует как плюсовая клемма питания, а щетка b 2 находится в контакт с сегментом S 2 и действует как клемма -ve. В следующем полуобороте направление индукционного тока в катушке изменится на противоположное.

      Но в то же время положение сегментов S 1 и S 2 также изменилось на противоположное, в результате чего щетка b 2 соприкасается с сегментом S 2 , который теперь +ve и Щетка b 2 соприкасается с сегментом S 1 , который теперь -ve. Таким образом, ток во внешней нагрузке R снова течет от M к L. Этот ток является однонаправленным.

      Положение щеток устроено так, что смена сегментов с одной щетки на другую происходит, когда плоскость вращающейся катушки находится под прямым углом к ​​плоскости линий потока, так как в этом положении наведенная эл.м.ф. в катушке будет ноль.

      Следует отметить, что ток, индуцируемый на сторонах катушки, является переменным, но становится однонаправленным во внешней нагрузке из-за выпрямляющего действия разрезного кольца, известного как коммутатор.

      Пульсирующий постоянный ток, например, от генератора с одной катушкой, не подходит для большинства коммерческих целей. Однако за счет использования большого количества катушек и сегментов коммутатора, когда катушки равномерно распределены по поверхности якоря, напряжение может быть увеличено и может поддерживаться постоянным.


      Преобразование переменного тока в постоянный с помощью коммутатора:

      Коллектор является одной из основных вращающихся частей двигателя постоянного тока. Генератор. Он монтируется с той же стороны вала, что и якорь. Обмотка якоря соединена с выводами коллектора. Обычно отрицательная полуволна переменного тока, генерируемая в обмотке якоря, преобразуется в положительную половину коммутатором (или разрезным кольцом). Наведенный в проводниках якоря переменный ток во внешней нагрузке делается однонаправленным за счет выпрямляющего или преобразующего действия разрезного кольца или коммутатора.

      Работа генератора постоянного тока:

      Как объяснялось ранее, генератор постоянного тока преобразует механическую энергию в электрическую (постоянного тока). Генератор обычно соединен с первичным двигателем. Первичным двигателем может быть дизельный/бензиновый двигатель или турбина в зависимости от мощности и области применения генератора. Первичный двигатель преобразует некоторую энергию (дизель/бензин/вода/пар/газ и т. д.) в механическую энергию. Таким образом, на генератор подается механическая энергия (т. е. на вход генератора).

      Если генератор очень мал для коммерческих целей, т. е. для магазина, небольшой мастерской, кинотеатра и т. д. Первичным двигателем является дизельный двигатель. Если генератор очень большой, как на электростанциях, то главным двигателем будет турбина. Опять же, в зависимости от ресурсов, турбина может быть водяной, паровой, газовой и т. д.

      Когда мощность первичного двигателя передается на генератор, якорь генератора начинает вращаться. Обычно полюса на ярме выполнены из постоянных магнитов.Поэтому проводники якоря отсекают слабое магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами и небольшой величиной Э.Д.С. индуцируется в обмотке якоря в соответствии с законами электромагнитной индукции Фарадея. Эта ЭДС индукции пропускает небольшое количество тока через обмотку возбуждения и усиливает установленный магнитный поток и, следовательно, ЭДС индукции. Таким образом, за счет усиления потока и э.д.с. генератор устанавливает номинальное напряжение.


      Теория генератора постоянного тока — Inst Tools

      Генераторы постоянного тока

      широко используются для получения постоянного напряжения.Количество производимого напряжения зависит от множества факторов.

      Производство напряжения

      Для цепей постоянного тока существуют три условия, необходимые для подачи напряжения в проводник.

      Они :

      1. Магнитное поле
      2. Проводник
      3. Относительное движение между двумя

      Генератор постоянного тока обеспечивает эти три условия для получения выходного напряжения постоянного тока.

      Теория работы

      Базовый генератор постоянного тока состоит из четырех основных частей:

      1. магнитное поле;
      2. одиночный проводник или петля;
      3. коммутатор; и
      4. щетки

      Магнитное поле может создаваться либо постоянным магнитом, либо электромагнитом.Сейчас мы будем использовать постоянный магнит для описания базового генератора постоянного тока (рис. 3).

      Рисунок 3: Базовая работа генератора постоянного тока

      Одиночный проводник в форме петли расположен между магнитными полюсами. Пока петля неподвижна, магнитное поле не действует (нет относительного движения). Если мы вращаем петлю, петля прорезает магнитное поле, и в петлю индуцируется ЭДС (напряжение).

      Когда у нас есть относительное движение между магнитным полем и проводником в этом магнитном поле, и направление вращения таково, что проводник пересекает линии потока, в проводнике индуцируется ЭДС.Величина индуцированной ЭДС зависит от напряженности поля и скорости, с которой линии потока пересекаются, как указано в уравнении ниже. Чем сильнее поле или чем больше линий потока перерезано за данный период времени, тем больше индуцированная ЭДС.

      E г = KΦN

      где

      E g  = генерируемое напряжение
      K = фиксированная константа
      Φ = сила магнитного потока
      N = скорость в об/мин

      Направление индуцированного тока можно определить с помощью «правила левой руки» для генераторов.Это правило гласит, что если указательный палец левой руки указать в направлении магнитного поля (с севера на юг), а большой палец указать в направлении движения проводника, то средний палец укажет в направлении тока. поток (рис. 4).

      Например, в генераторе, показанном на рис. 4, проводник, ближайший к полюсу N, движется вверх по полю; следовательно, текущий поток направлен в правый нижний угол. Применение правила левой руки к обеим сторонам петли покажет, что ток течет в петле против часовой стрелки.

      Действие коммутатора

      Коммутатор преобразует напряжение переменного тока, генерируемое во вращающемся контуре, в напряжение постоянного тока. Он также служит средством соединения щеток с вращающейся петлей. Щетки предназначены для подключения генерируемого напряжения к внешней цепи. Для этого каждая щетка должна соприкасаться с одним из концов петли. Поскольку петля или якорь вращаются, прямое подключение нецелесообразно. Вместо этого щетки соединены с концами контура через коммутатор.

      Рисунок 5: Сегменты и щетки коммутатора

      В простом одноконтурном генераторе коммутатор состоит из двух полуцилиндрических частей из гладкого проводящего материала, обычно из меди, разделенных изоляционным материалом, как показано на рисунке 5. Каждая половина сегментов коммутатора постоянно прикреплена к одному конце вращающейся петли, и коммутатор вращается вместе с петлей. Щетки, обычно сделанные из углерода, упираются в коллектор и скользят по коллектору при его вращении.Это средство, с помощью которого щетки соприкасаются с каждым концом петли.

      Каждая щетка скользит по одной половине коллектора, а затем по другой половине. Щетки расположены на противоположных сторонах коллектора; они перейдут от одной половины коммутатора к другой в тот момент, когда петля достигнет точки вращения, и в этот момент индуцированное напряжение изменит полярность.

      Каждый раз, когда концы контура меняют полярность, щетки переключаются с одного сегмента коммутатора на другой.Это означает, что одна кисть всегда положительна по отношению к другой. Напряжение между щетками колеблется по амплитуде (величине или величине) между нулем и некоторым максимальным значением, но всегда одной и той же полярности (рис. 6). Таким образом, коммутация осуществляется в генераторе постоянного тока.

      Рисунок 6: Коммутация в генераторе постоянного тока

      Следует отметить один важный момент: когда щетки переходят от одного сегмента к другому, наступает момент, когда щетки соприкасаются с обоими сегментами одновременно.Наведенное напряжение в этой точке равно нулю. Если бы наведенное напряжение в этой точке не было равно нулю, то из-за того, что щетки закорачивали бы концы петли, возникали бы чрезвычайно высокие токи. Точка, в которой щетки касаются обоих сегментов коммутатора, когда наведенное напряжение равно нулю, называется «нейтральной плоскостью».

      Возбуждение поля

      Магнитные поля в генераторах постоянного тока чаще всего создаются электромагнитами. Ток должен течь через проводники электромагнита, чтобы создать магнитное поле.Для правильной работы генератора постоянного тока магнитное поле всегда должно быть одного направления.

      Следовательно, ток через обмотку возбуждения должен быть постоянным. Этот ток известен как ток возбуждения и может подаваться на обмотку возбуждения одним из двух способов. Он может поступать от отдельного источника постоянного тока, внешнего по отношению к генератору (например, генератор с независимым возбуждением), или он может поступать непосредственно с выхода генератора, и в этом случае он называется генератором с самовозбуждением .

      В генераторе с самовозбуждением обмотка возбуждения подключается непосредственно к выходу генератора. Поле может быть подключено последовательно с выходом, параллельно с выходом или их комбинацией.

      Для отдельного возбуждения требуется внешний источник, например батарея или другой источник постоянного тока. Как правило, это дороже, чем генератор с самовозбуждением. Поэтому генераторы с независимым возбуждением используются только там, где самовозбуждение неудовлетворительно. Их можно использовать в тех случаях, когда генератор должен быстро реагировать на внешний источник управления или когда генерируемое напряжение должно изменяться в широком диапазоне во время нормальной работы.

      Напряжение на клеммах

      Выходное напряжение генератора постоянного тока зависит от трех факторов:

      1. количество витков проводника последовательно в якоре,
      2. скорость якоря и
      3. напряженность магнитного поля.

      Чтобы изменить мощность генератора, необходимо изменить один из этих трех факторов. В нормально работающем генераторе количество проводников в якоре изменить нельзя, а скорость вращения якоря менять обычно нецелесообразно.Однако силу магнитного поля можно довольно легко изменить, изменив ток через обмотку возбуждения. Это наиболее широко используемый метод регулирования выходного напряжения генератора постоянного тока (рис. 7).

      Рисунок 7: Изменение напряжения на клеммах генератора

      Характеристики генератора постоянного тока

      Генератор постоянного тока имеет четыре номинала.

      Напряжение: Номинальное напряжение машины зависит от типа изоляции и конструкции машины.

      Ток: Номинальный ток основан на размере проводника и количестве тепла, которое может рассеиваться в генераторе.

      Мощность: Номинальная мощность основана на механических ограничениях устройства, используемого для включения генератора, а также на тепловых ограничениях проводников, подшипников и других компонентов генератора.

      Скорость: Верхний предел скорости определяется скоростью, при которой машина получает механические повреждения.Нижняя номинальная скорость основана на пределе тока возбуждения (по мере увеличения скорости требуется более высокий ток возбуждения для создания того же напряжения).

      Конструкция и принцип работы генератора постоянного тока типов

      ВНЕДРЕНИЕ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА

      Взгляните на электротехнику, в основном включает в себя анализ силового переключателя от одной формы к другой. Электрическая система имеет дело с передачей силы либо из механической формы в электрическую, либо из электрической формы в механическую.Этот процесс называется электромеханическим преобразованием энергии.

      Электрическое устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую, называется электрическим генератором. В то время как электрическая система, которая преобразует электрическую энергию в механическую, известна как электрический двигатель,

      Такая электрическая система может быть связана с электрической энергией переменного типа, называемой машинами переменного тока, или может быть связана с электрической энергией постоянного типа, называемой машинами переменного тока. машины постоянного тока.

      Сечение машины постоянного тока

      КОНСТРУКТИВНАЯ ДЕТАЛИ

      Генератор постоянного тока состоит из
      • Хомута
      • Сердечник опоры, опорные башмаки и промежуточные опоры
      • Арматура
      • Коллектор
      • Щетки и подшипники
      Независимо от того, является ли машина генератором постоянного тока или двигателем постоянного тока, конструкция в основном остается такой же, как показано на рисунке.

      Хомут

      Его также называют магнитной рамкой. Он служит двум целям.
      • Он действует как защитный кожух для машины постоянного тока и обеспечивает механическую поддержку полюсов.
      • Он несет магнитный поток, создаваемый полюсами.

      Используемый материал: Хомуты изготовлены из чугуна. Это подходит только для небольших машин, но для больших машин обычно используется литая сталь. Так как проницаемость стали в два раза выше, чем у чугуна.

       

      Стержневые сердечники, опорные башмаки и промежуточные опоры

      Полевой магнит состоит из полюсных сердечников и полюсных башмаков.

      Функции полюсных башмаков:

      • Распределяют поток в воздушном зазоре, а также уменьшают сопротивление магнитного пути.
      • Поддерживают катушки возбуждения или катушки возбуждения.

      Полюсные катушки состоят из медной проволоки, когда через эти катушки проходит ток, полюс становится электромагнитом и начинает создавать магнитное поле в машине

      Промежуточные полюса предназначены для улучшения коммутации.Коммутирующие полюса имеют возбуждающие катушки
      , которые соединены последовательно с якорем

      Используемый материал: Для небольших машин полюса изготовлены из чугуна. Для более крупных машин используется литая сталь. Полюса ламинированы с использованием листовой стали для уменьшения потерь на вихревые токи.

      Арматура


      Обмотка якоря — генератор постоянного тока

      Якорь состоит из сердечника якоря и обмоток якоря.

      Сердечник якоря имеет цилиндрическую форму и насажен на вал. Он состоит из прорезей по периферии и воздуховодов, обеспечивающих поток воздуха через арматуру, которая используется для охлаждения.

  • Используется для обеспечения пути с низким магнитным сопротивлением для магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения.

Он изготовлен из магнитного материала, такого как чугун или литая сталь.Он состоит из ламинированной конструкции. Причиной использования ламинирования является уменьшение потерь из-за вихревых токов. Чем тоньше пластинка, тем больше сопротивление ЭДС возбуждения, меньше ток и, следовательно, меньше потери в меди в сердечнике.


Обмотка якоря представляет собой соединение проводников якоря, расположенное внутри пазов, предусмотренных на периферийной части сердечника якоря. При вращении якоря он отсекает магнитный поток и возникающую в них ЭДС.

Изготовлен из меди.

Функции

  • Генерация ЭДС происходит в обмотке якоря.
  • Для подачи тока в двигатели постоянного тока.

Обмотка якоря обычно представляет собой бывшую обмотку. Сначала они наматываются в форме плоских прямоугольных катушек, а затем вытягиваются в нужную форму. делится между ними поровну.Подходит для машин с большим током и низким напряжением.

Волновая обмотка: Независимо от количества полюсов машины якорь всегда имеет два параллельных пути. Волновая обмотка подходит для высоковольтных и слаботочных машин.

Коммутатор


Функции: Сбор тока с проводников якоря, а также преобразование переменной ЭДС в однонаправленную ЭДС.

, т. е. преобразует переменный ток, наведенный в проводниках якоря, в постоянный ток во внешней цепи нагрузки.

Используемый материал: Состоит из клиновидных сегментов или капель из кованой меди, которые изолированы друг от друга тонкими слоями слюды.

Количество сегментов равно количеству витков якоря.

Щетки и подшипники

Функция щеток
Он используется для сбора тока от коммутатора и состоит из углерода или графита. Они прямоугольной формы. Эти щетки размещаются в щеткодержателях, как правило, коробчатого типа
. Функция подшипников
Подшипники установлены внутри крышки, и их назначение состоит в том, чтобы обеспечить свободное и плавное вращение якоря.

Используются следующие типы подшипников:

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Электрический генератор представляет собой вращающуюся машину, которая преобразует механическую силу в электрическую энергию.

Это преобразование энергии основано на принципе электромагнитной индукции.
Согласно законам электромагнитной индукции Фарадея, «всякий раз, когда проводник перемещается в магнитном поле, т. е. всякий раз, когда проводник пересекает магнитный поток, внутри проводника возникает динамически индуцированная ЭДС.Эта ЭДС заставляет современный плавать, если цепь проводника замкнута. Таким образом, механическое электричество, сообщаемое в виде движения проводнику, превращается в электрическую энергию.

Важными частями генератора являются:


Представьте, что катушка вращается по часовой стрелке
По мере того, как катушка последовательно занимает положение внутри поля, связанный с ней поток изменяется. Следовательно, в нем возникает ЭДС, пропорциональная заряду обмена потокосцеплениями.

, в то время как плоскость катушки находится под прямым углом к ​​линиям потока, т. е. когда она находится в функции 1, тогда поток, связанный с катушкой, максимален, но скорость изменения потокосцеплений
минимальна. Следовательно, внутри катушки может не быть вызванной ЭДС. Угол поворота может быть измерен по этой роли.

По мере дальнейшего вращения катушки скорость обмена потокосцеплениями увеличивается, пока не будет достигнута третья функция, при которой θ = 90°. Как видно, поток, связанный с катушкой, минимален, а скорость обмена потокосцеплениями наибольшая.Следовательно, большая часть ЭДС индуцируется в катушке.


В следующей четверти оборота, т. е. от 90° до 180°, поток, связанный с катушкой, постепенно увеличивается, но скорость потокосцеплений уменьшается. Следовательно, ЭДС индукции закономерно уменьшается до тех пор, пока в пятой роли катушки она не уменьшится до нулевого значения.

Направление этой ЭДС индукции можно определить, используя правило правой руки Флеминга, которое предлагает ее направление от A к B и от C к B. Следовательно, направление тока ABMLCD

В последующую половину оборота i.т. е. от 180° до 360° изменения величины ЭДС такие же, как и в первой половине оборота. Его значение максимально, когда катушка находится в функции 7, и минимально, когда катушка находится в функции 1. Но можно обнаружить, что направление индуцированного тока — от D к C и от B к A, как доказано. Следовательно, направление потока тока совпадает с DCLMBA, что просто противоположно предыдущему направлению потока.

Таким образом, мы находим, что ток, который мы получаем от любого такого простого генератора, меняет свое направление на противоположное после каждой половины оборота.Такой ток, присутствующий в процессе периодического реверсирования, называется переменным током.

Следует отметить, что переменный ток, нисколько не меняет своего направления, не сохраняет своей величины постоянной. Два полупериода могут дополнительно называться положительными и отрицательными полупериодами соответственно.

Для преобразования переменного тока в однонаправленный
токосъемные кольца заменяются разрезными кольцами

 
Первая половина оборота
Течение течет вдоль ABMLCD i.е. Щетка № 1 в контакте
с секцией «a» действует как положительный конец питания, а «b» как отрицательный конец
Следующая половина оборота
Направление индуцированного тока в катушке изменилось на противоположное, в то время как положение сегментов a’ и b’ также изменилось на противоположное, в результате чего щетка № 1 соприкасается с той фазой, которая +ve (т.е.) ‘ b’

Следовательно, ток снова течет от M к L. Показана форма волны тока. Этот ток однонаправленный.


Направление ЭДС

Направление ЭДС индукции определяется по правилу правой руки Флеминга.

В соответствии с этим правилом, если мы держим большой, указательный или указательный палец и средний палец правой руки под правильным углом друг к другу, как показано на рис.

Движение проводника

Первый палец показывает направление магнитных линий потока, большой палец указывает

Направление движения проводника, затем средний палец указывает направление ЭДС индукции (тока).Это правило используется в генераторах.

 


ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ИЛИ УРАВНЕНИЕ ЭДС ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Пусть,

Ф = поток/полюс в вебере

N = скорость якоря в об/мин

p = количество полюсов

N/60 = скорость якоря в RPS

z = общее количество проводников якоря


E = ЭДС, индуцируемая на любом параллельном пути в якоре, в вольтах

A = количество параллельных путей

Согласно закону Фарадея ЭДС индукции пропорциональна скорости изменения магнитного потока.

т. е.

e= -dФ/dt

Рассмотрим одиночный проводник, движущийся за один оборот.

dФ = Ф xp weber

Число оборотов в секунду = N/60 секунд

Время, необходимое для совершения одного оборота,

dt = 60/N секунд генерируемая/проводник = dФ/dt ………………….(2.1)

Подставляя, dФ = Ф xp и dt = 60/N в уравнении (2.1) дает

=Фxp/60/N ……………….(2.2)

генерируемая ЭДС/проводник = ФNp/ 60 вольт

Количество проводников в одном пути якоря = z/A

∴ ЭДС

Eg = ФzN/60 xp/A … Общее уравнение

Для волновой обмотки, A=2

вольт

Eg= ФzN/120 p вольт

Для петлевой обмотки, A =p

∴ ЭДС генерируемая/путь = ФzNp/60p = ФzN/60 вольт

E = ФzN/60 вольт

Типы генератора постоянного тока

Засекречено,
Согласно их методам возбуждения поля,
  • Отдельно возбуждаемые d.c генераторы
  • Генераторы постоянного тока с самовозбуждением.

генератор с самовозбуждением можно классифицировать в зависимости от того, как обмотка возбуждения соединена с якорем. Есть три типа.

1. Последовательный генератор

2. Шунтирующий генератор

3. Комбинированный генератор

       1. Длинный шунт

             1.1. Всего

             1.2. Дифференциал

       2. Короткий шунт

              2.1. Совокупный

              2.2. Дифференциал

Генератор постоянного тока с независимым возбуждением


Если обмотка возбуждения возбуждается от отдельного источника постоянного тока, то генератор называется

генератором постоянного тока с независимым возбуждением.

Eg = V + Ia Ra + V Щетка

Генератор постоянного тока с самовозбуждением


Если обмотка возбуждения возбуждается ЭДС, наведенной в самом генераторе, то

известен как генератор постоянного тока с самовозбуждением.

Генератор серии
Eg = V +Ia Ra + Ia Rse + V Brush

Где,

V = Напряжение на клеммах в вольтах

Ia Ra = Падение напряжения на сопротивлении якоря

Ia Rse = Падение напряжения на последовательном сопротивлении обмотки возбуждения

В Кисть = капля кисти i.е., падение напряжения на контактах щетки.


Шунтовой генератор
Eg = V + Ia Ra

Составной генератор с длинным шунтом

Eg = V + Ia (Ra + Rse) + V Brush

Составной генератор с коротким шунтом

Eg = V +Ia Ra +Ise Rse + V Brush

ПРИМЕНЕНИЕ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Шунтирующие генераторы постоянного тока

Используется там, где не требуется высокий пусковой момент.

(1) Из-за сильно падающих характеристик он подходит для зарядки аккумуляторов
.

(2) также используется для освещения, электроснабжения и легких станков.

Генераторы постоянного тока серии

(i) Из-за своих повышающих характеристик он используется в качестве усилителя, а также для подачи тока возбуждения для рекуперативного торможения локомотива постоянного тока.
(ii) Серия молнии,

(iii) Серия молнии накаливания.

(iv) Генераторы постоянного тока для сварочных целей.

Составные генераторы постоянного тока

Он используется для привода тяжелых станков, таких как

(i) Штамповочные станки


(ii) Лифтовые двигатели

(iii) Железнодорожные цепи

(iv) Двигатели электрифицированных паровых железных дорог и

(v) Лампы накаливания и т.д.

ПРОБЛЕМЫ В ГЕНЕРАТОРАХ ПОСТОЯННОГО ТОКА


Пример 1:
Четырехполюсный генератор с волновой обмоткой имеет 40 слотов, и в каждом слоте размещается 10 проводников. Найти ЭДС, создаваемую генератором при частоте вращения 1200 об/мин и магнитном потоке 0,02 Вб.

Данные данные:

p = 4

z = 4

Z = количество слотов X проводников на слот

= 40 х 10 = 400

фу = 0,02 WB

N = 1200 RPM

для поиска:

(i) Генерируемая ЭДС (например)

Решение:  

Генерируемая ЭДС, Eg = p Ф z N / 60 A

∵ [Для волновой обмотки, A=2]

Eg = 4 x 0.02 x 400 x 1200 / 60 x 2

Пример = 320 В

Пример 2
8-полюсный генератор постоянного тока имеет якорь с симплексной волновой обмоткой, содержащий 32 катушки по 6 витков в каждой. Его поток на полюс составляет 0,06 Вб. Машина работает со скоростью 250 об/мин. Рассчитайте индуцированное напряжение якоря.

Данные:

p = 8

z = 2 x 32 x 6 = 384

Ф = 0,06 Wb

N = 250 об/мин.

Найти:

(i) Наведенное напряжение якоря (Eg)

Решение:

Eg = Ф z N / 60 xp/A

[∵ 02 9] Для волновой обмотки, A0 = 02 9 Например = 0.06 x 384 x 250 / 60 x 8/2

Пример = 384 В

Что такое генератор постоянного тока | Строительство генератора постоянного тока | Принцип работы генератора постоянного тока

 

Здравствуйте друзья, в сегодняшней статье мы поговорим о конструкции генератора постоянного тока и его типе и принципе его работы и его использовании. Первичный электромагнитный генератор был изобретен британским ученым Майклом Фарадеем в 1831 году. Это машина, используемая для выработки электрической энергии.

Основной функцией этой машины является преобразование механической энергии в электрическую. Механическая энергия доступна нам многими способами, такими как ручные заводные рукоятки, двигатели внутреннего сгорания, водяные турбины, газовые и паровые турбины.

Реверс генератора можно сделать с помощью электродвигателя. Генератор питает все электрические сети. Основная функция двигателя заключается в преобразовании электрической энергии в механическую.

Что такое генератор постоянного тока?

Генератор постоянного тока преобразует постоянный ток в электрический. Процесс изменения энергии использует принцип электродвижущей силы, индуцированной энергией.

Когда какой-либо проводник пересекает магнитный поток, он создает индуцированную электродвижущую силу, основанную на принципе электромагнитной индукции в соответствии с законом Фарадея. Эта электродвижущая сила может вызвать протекание тока, когда цепь проводника не разомкнута.

Читайте также: Лучший метод переключения полюсов для управления скоростью асинхронного двигателя

Строительство генератора постоянного тока:

Генератор постоянного тока также можно использовать в качестве двигателя постоянного тока без внесения каких-либо изменений в его конструкцию.Таким образом, в целом двигатель постоянного тока также можно использовать в качестве генератора постоянного тока. В конструкции 4-полюсного генератора постоянного тока используются детали, показанные ниже.

№1. Статор.
#2. Ротор или сердечник якоря.
#3. Обмотки якоря.
#4. Иго.
#5. Поляки.
#6. Полюс обуви.
#7. Коммутатор.
#8. Кисти.

№1. Статор:

Статор является важной частью генератора постоянного тока, основной функцией которого является создание магнитных полей в месте вращения катушки.Внутри неподвижный магнит. Где двое из них обращены к противоположным полюсам. Этот магнит расположен так, чтобы поместиться в поле ротора.

№2. Сердечник ротора или якоря:

Ротор или сердечник якоря — еще одна важная часть генератора постоянного тока. Он состоит из стальных пластин с прорезями и прорезями, которые образуют цилиндрический сердечник якоря.

Как правило, эти пластины используются для уменьшения повреждений, вызванных вихревыми токами.

№3.Обмотки якоря: Прорези сердечника брони

в основном используются для удержания обмоток брони. Это обмотка с замкнутой цепью, соединенная последовательно с параллелью для увеличения суммы производимых токов.

Читайте также: Разница между генератором переменного и постоянного тока | Генератор переменного и постоянного тока

#4. Хомут:

Внешний вид генератора постоянного тока представляет собой ярмо, изготовленное из чугуна или стали. Он обеспечивает механическую прочность, необходимую для переноса магнитного потока, создаваемого полюсами.

#5. Столбы:

В основном используется для захвата обмотки возбуждения. Обычно эти обмотки наматывают на полюса и соединяют последовательно или параллельно обмотками якоря. Кроме того, столбы не будут привариваться к стыку методом сварки с помощью шурупа.

#6. Башмак для шеста:

Полюсные башмаки в основном используются для распространения магнитного потока, в противном случае используются для предотвращения падения катушек возбуждения.

#7.Коммутатор:

Функция коммутатора аналогична функции выпрямителя, который используется в качестве выпрямителя при преобразовании напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока. Который пересекается арматурной щеткой.

Который сделан из сегмента меди, и каждый сегмент меди защищен друг от друга с помощью листов слюды. Он расположен на валу машины.

#8. Щетки:

Электрические соединения между пригородной сетью и внешней цепью нагрузки могут быть обеспечены с помощью щетки.

Принцип работы генератора постоянного тока:

Принцип работы генератора постоянного тока зависит от закона электромагнитной индукции Фарадея. Когда проводник находится в нестабильном магнитном поле, внутри проводника индуцируется электродвижущая сила.

Интенсивность ЭДС индукции можно измерить по уравнению ЭДС генератора.

Если проводник находится на закрытой полосе, индуцированный ток будет течь по полосе.В этом генераторе катушка возбуждения будет генерировать электромагнитное поле, а проводник якоря будет вращаться в поле.

Следовательно, в проводнике якоря будет генерироваться электромагнитная индуцированная электродвижущая сила (ЭДС). Путь индуцированного потока будет предложен правилом правой руки Флеминга.

Типы генераторов постоянного тока:

Генератор постоянного тока можно разделить на две основные части: одна с независимым возбуждением, а другая с самовозбуждением.

1. Отдельное возбуждение : В этом типе поля катушки возбуждаются от независимого внешнего источника постоянного тока.

2. Самовозбуждение:

Катушки возбуждения возбуждаются от тока, вырабатываемого самим генератором в этом генераторе. Начальная генерация ЭДС обусловлена ​​остаточным магнетизмом полюсов поля. Генерируемая ЭДС заставляет катушку тока течь в катушку возбуждения. Тем самым усиливая поток поля и тем самым увеличивая Генерацию ЭДС.Самоходные генераторы постоянного тока можно разделить на три типа

(A) Серийная обмотка – обмотка возбуждения последовательно с обмоткой якоря.
(B) Шунтовая обмотка – обмотка возбуждения, параллельная обмотке якоря.
(C) Комбинированная обмотка – комбинация последовательной и параллельной обмотки.

Использование генератора постоянного тока:
  • Этот тип генератора используется для бустера и для гальваники.
  • Генераторы постоянного тока с самовозбуждением или шунтирующие генераторы постоянного тока используются для общего освещения с помощью силовых, а также регуляторов.Его можно использовать для освещения батареи.
  • Составные генераторы постоянного тока
  • используются для питания сварочных аппаратов постоянного тока.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.