Načelo delovanja generatorja. Načelo delovanja DC generatorja

Generator je naprava, ki proizvaja izdelek, proizvaja elektriko ali ustvarja elektromagnetne, električne, zvočne, svetlobne valove in impulze. Odvisno od funkcij jih je mogoče razdeliti na vrste, ki jih bomo nadalje obravnavali.

Dc generator

Da bi razumeli princip delovanja generatorja enosmernega toka, je treba ugotoviti njegove glavne značilnosti, in sicer odvisnosti glavnih količin, ki določajo delovanje naprave v uporabljenem vzbujevalnem vezju.

Glavna vrednost je napetost, na katero vpliva hitrost vrtenja generatorja, vzbujanje toka in obremenitev.

Osnovno načelo generatorja enosmerni tok odvisen od vpliva energijskega dela na magnetni tok glavnega droga in s tem na napetosti, ki jo prejema kolektor pri stalnem položaju ščetk na njem. Pri napravah, ki so opremljene z dodatnimi poli, so elementi razporejeni tako, da ločevanje toka popolnoma sovpada z geometrijsko nevtralnostjo. Zaradi tega se bo premikala vzdolž smeri vrtenja armature do optimalnega preklopnega položaja s poznejšim pritrjevanjem nosilcev krtač v ta položaj.

Alternator

Načelo delovanja alternatorja temelji na pretvorbi mehanske v električno energijo zaradi vrtenja žične tuljave v ustvarjenem magnetnem polju. Ta naprava je sestavljena iz stacionarnega magneta in žičnega okvirja. Vsak od njegovih koncev je medsebojno povezan z drsnim obročem, ki drsi po električno prevodni ogleni krtači. Zaradi te sheme se inducirani električni tok začne premikati do notranjega kontaktnega obroča v trenutku, ko polovica okvirja, ki povezuje z njim, prehaja severni pol magneta in obratno na zunanji obroč v trenutku, ko drugi del prečka severni pol.

Najbolj ekonomičen način, na katerem temelji princip delovanja alternatorja, je močna moč. Ta pojav se doseže z uporabo enega samega magneta, ki se vrti glede na več navitij. Če je vstavljena v žično tuljavo, bo začela inducirati električni tok, zaradi česar puščica galvanometra odstopa od položaja "0". Po odstranitvi magneta iz obroča bo tok spremenil svojo smer in instrument bo začel odstopati v drugo smer.

Avtomobilski generator

Najpogosteje je mogoče najti na sprednji strani motorja, glavni del dela pa je vrtenje ročične gredi. Novi avtomobili se ponašajo s hibridnim tipom, ki služi tudi kot zaganjalnik.

Načelo delovanja avtomobilskega generatorja je vklop vžiga, v katerem se tok premika skozi drsne obroče in gre do alkalnega vozlišča, nato pa nadaljuje z navijanjem vzbujanja. Zaradi takšnega delovanja se bo ustvarilo magnetno polje.

Skupaj z ročično gredjo začne rotor začeti s svojim delom, kar ustvarja valove, ki prodirajo v statorsko navitje. Na izhodu za previjanje nazaj se začne prikazovati izmenični tok. Ko generator deluje v samouzgojnem načinu, se hitrost vrtenja poveča na določeno vrednost, nato se izmenična napetost v usmerjevalni enoti začne spreminjati. Konec koncev bo naprava potrošnikom zagotovila potrebno elektriko in baterijo s tokom.

Načelo delovanja avtomobilskega generatorja je spreminjanje hitrosti ročične gredi ali sprememba obremenitve, pri kateri je regulator napetosti vklopljen, nadzoruje čas, ko se vklopi navitje vzbujanja. V času zmanjševanja zunanjih obremenitev ali povečanja vrtenja rotorja se aktivacijsko obdobje navijanja vzbujanja bistveno zmanjša. V tistem trenutku, ko se toka toliko poveča, da se generator ustavi, se baterija začne delovati.

Sodobni avtomobili na armaturni plošči so kontrolna luč, ki voznika opozarja na morebitna odstopanja v generatorju.

Električni generator

Načelo delovanja električnega generatorja je recikliranje mehanska energija na električnem polju. Glavni viri takšne moči so lahko voda, para, veter, motor z notranjim izgorevanjem. Načelo delovanja generatorja temelji na skupnem medsebojnem delovanju magnetnega polja in prevodnika, in sicer v trenutku vrtenja okvirja začnejo magnetne indukcijske črte prečkati in v tem času se pojavi elektromotorna sila. To povzroči, da tok teče skozi okvir z uporabo drsnih obročev in teče v zunanji tokokrog.

Generatorji zalog

Danes postaja zelo priljubljen inverter generator, katerega načelo je ustvariti avtonomni vir energije, ki proizvaja visoko kakovostno elektriko. Takšne naprave se uporabljajo kot začasni in trajni viri energije. Najpogosteje se uporabljajo v bolnišnicah, šolah in drugih ustanovah, kjer tudi najmanjši napetostni konici ne bi smeli biti prisotni. Vse to je mogoče doseči z uporabo inverter generatorja, katerega princip temelji na nespremenljivosti in prehodih po tej shemi:

1. Generiranje visokofrekvenčnega izmeničnega toka.
2. Zahvaljujoč usmerniku se nastali tok pretvori v enosmerni tok.
3. Nato nastane akumulacija toka v baterijah in stabilizirajo se nihanja električnih valov.
4. S pomočjo inverterja se konstantna energija spremeni v izmenični tok želene napetosti in frekvence in se nato prenese na uporabnika.

Dizelski generator

Načelo delovanja dizelskega generatorja je pretvorba energije goriva v elektriko, katere glavna dejanja so:

• ko vstopi v dizelsko gorivo, začne goreti, nato pa se iz kemikalij pretvori v toplotno energijo;
• zahvaljujoč ročičnemu mehanizmu se toplotna sila pretvori v mehansko, vse se zgodi v ročični gredi;
• Nastala energija se pretvori v električno energijo s pomočjo rotorja, ki je potreben na izhodu.

Sinhronski generator

Načelo delovanja sinhronski generator Temelji na enaki čistosti vrtenja magnetnega polja statorja in rotorja, ki ustvarja magnetno polje s poli in prečka navitje statorja. V tej enoti je rotor stalen elektromagnet, katerega število polov se lahko začne od 2 in več, vendar mora biti večkratnik 2.

Ob zagonu generatorja rotor ustvarja šibko polje, vendar se po povečanju hitrosti v navitju polja začne pojavljati velika sila. Nastala napetost skozi enoto za samodejno nastavitev vstopi v napravo in nadzoruje izhodno napetost zaradi sprememb v magnetnem polju. Osnovno načelo generatorja je visoka stabilnost izhodne napetosti, pomanjkljivost pa je velika možnost prekoračitve toka. K negativnim lastnostim, ki jih bo treba še vedno servisirati ob določenem času, je mogoče dodati prisotnost krtačke enote, kar samo po sebi prinaša dodatne finančne stroške.

Asinhroni generator

Načelo delovanja generatorja je stalno delovanje v zavornem načinu z rotorjem, ki se vrti naprej, vendar še vedno v isti usmeritvi kot magnetno polje statorja.

Glede na vrsto uporabljenega navitja je lahko rotor fazno ali kratek stik. Vrtljivo magnetno polje, ki ga ustvari pomožno navijanje, ga začne sprožiti na rotorju, ki se vrti z njim. Frekvenca in napetost na izhodu sta neposredno odvisni od števila vrtljajev, ker magnetno polje ni nastavljivo in ostaja nespremenjeno.

Elektrokemični generator

Obstaja tudi elektrokemični generator, katerega naprava in princip delovanja sta razvoj električne energije iz vodika v avtomobilu za njeno gibanje in oskrbo z električnimi aparati. Ta enota je kemikalija trenutni vir ker proizvaja energijo s prehodom reakcije kisika in vodika, ki se uporablja v plinastem stanju za proizvodnjo goriva.

Generator akustičnega šuma

Načelo delovanja generatorja akustičnega šuma je zaščititi organizacije in posameznike pred poslušanjem pogajanj in različnih vrst dogodkov. Sledimo jim lahko skozi okensko steklo, stene, prezračevalne sisteme, ogrevalne cevi, radijske mikrofone, žične mikrofone in laserske sprejemne naprave za pridobljene akustične informacije iz oken.

Zato podjetja zelo pogosto, da bi zaščitila svoje zaupne informacije, uporabljajo generator, napravo in načelo delovanja, ki je, da napravo nastavi na določeno frekvenco, če je znana, ali na določeno območje. Nato se generira univerzalni hrup v obliki šumnega signala. V ta namen je stroj sam generator hrupa želene moči.

Obstajajo tudi generatorji, ki so v območju hrupa, zaradi česar lahko prikrijete koristen zvočni signal. Ta komplet vključuje enoto, ki ustvarja hrup, kakor tudi ojačevalnike in akustične oddajnike. Glavna pomanjkljivost uporabe teh naprav je vmešavanje, do katerega pride med pogajanji. Da bi se naprava popolnoma spopadla z delom, je treba pogajanja izvesti le v 15 minutah.

Regulator napetosti

Osnovno načelo delovanja napetostnega regulatorja temelji na ohranjanju energije vgrajenega omrežja v vseh načinih delovanja z različnimi spremembami frekvence vrtenja rotorja generatorja, temperature okolice in električne obremenitve. Ta naprava lahko izvaja tudi sekundarne funkcije, in sicer za zaščito delov generatorja pred morebitnimi zasilnimi vgradnjami in pogoji preobremenitve, da samodejno poveže krog vzbujevalnega navitja ali alarmno napravo v sistemu na krovu.

Vse take naprave delujejo na enakem principu. Napetost v generatorju je odvisna od več faktorjev - jakosti toka, hitrosti rotorja in magnetnega pretoka. Manjša obremenitev generatorja in višja hitrost je večja napetost naprave. Zaradi večjega toka v vzbujevalnem navitju začne magnetni tok naraščati in z njim napetost v generatorju in po zmanjšanju toka postane napetost nižja.

Ne glede na proizvajalca takšnih generatorjev napetost vsi normalizirajo s spremembo vzbujalnega toka na enak način. Ko se napetost poveča ali zmanjša, se tok polja začne povečevati ali zmanjševati, napetost pa se drži do zahtevanih mej.

V vsakdanjem življenju uporaba generatorjev zelo pomaga osebi pri reševanju mnogih vprašanj, ki se pojavijo.