Электрическую машину можно определить как устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую или механическую энергию в электрическую. An электрический генератор можно определить как электрическую машину, преобразующую механическую энергию в электрическую. Электрический генератор обычно состоит из двух частей: статора и ротора. Существуют различные типы электрических генераторов, такие как генераторы постоянного тока, генераторы переменного тока, автомобильные генераторы, электрические генераторы с питанием от человека и т. Д. В этой статье давайте обсудим принцип работы синхронного генератора.
Синхронный генератор
Вращающуюся и неподвижную части электрической машины можно называть ротором и статором соответственно. Ротор или статор электрических машин действует как элемент, производящий энергию, и называется якорем. Электромагниты или постоянные магниты, установленные на статоре или роторе, используются для обеспечения магнитное поле электрической машины. Генератор, в котором постоянный магнит используется вместо катушки для создания поля возбуждения, называется синхронным генератором с постоянными магнитами или просто синхронным генератором.
Строительство синхронного генератора
В общем, синхронный генератор состоит из двух частей: ротора и статора. Роторная часть состоит из полюсов возбуждения, а статорная часть состоит из проводов якоря. Вращение полюсов поля при наличии проводников якоря вызывает переменное напряжение что приводит к выработке электроэнергии.
Строительство синхронного генератора
Скорость полюсов поля является синхронной скоростью и определяется выражением
Где «f» указывает частоту переменного тока, а «P» указывает количество полюсов.
Принцип работы синхронного генератора
Принцип работы синхронного генератора - электромагнитная индукция. Если существует относительное движение между потоком и проводниками, то в проводниках индуцируется ЭДС. Чтобы понять принцип работы синхронного генератора, давайте рассмотрим два противоположных магнитных полюса, между которыми расположена прямоугольная катушка или виток, как показано на рисунке ниже.
Прямоугольный проводник помещен между двумя противоположными магнитными полюсами.
Если прямоугольный виток вращается по часовой стрелке против оси a-b, как показано на рисунке ниже, то после завершения поворота на 90 градусов стороны проводника AB и CD оказываются перед S-полюсом и N-полюсом соответственно. Таким образом, теперь можно сказать, что касательное движение проводника перпендикулярно линиям магнитного потока от северного полюса к южному.
Направление вращения проводника перпендикулярно магнитному потоку
Таким образом, здесь скорость резки потока проводником максимальна и индуцирует ток в проводнике, направление индуцированного тока можно определить с помощью Правило правой руки Флеминга . Таким образом, мы можем сказать, что ток будет проходить от A к B и от C к D. Если проводник повернуть по часовой стрелке еще на 90 градусов, то он перейдет в вертикальное положение, как показано на рисунке ниже.
Направление вращения проводника параллельно магнитному потоку.
Теперь положение проводника и линий магнитного потока параллельны друг другу, и, таким образом, поток не режется, и в проводнике не будет индуцироваться ток. Затем, пока проводник поворачивается от часовой стрелки еще на 90 градусов, прямоугольный поворот переходит в горизонтальное положение, как показано на рисунке ниже. Таким образом, проводники AB и CD находятся под N-полюсом и S-полюсом соответственно. Применяя правило правой руки Флеминга, ток индуцируется в проводнике AB от точки B до A, а ток индуцируется в проводнике CD от точки D до C.
Таким образом, направление тока может быть указано как A - D - C - B, а направление тока для предыдущего горизонтального положения прямоугольного поворота - A - B - C - D. Если поворот снова повернут в вертикальное положение, то индуцированный ток снова уменьшается до нуля. Таким образом, за один полный оборот прямоугольного витка ток в проводнике достигает максимума и уменьшается до нуля, а затем в обратном направлении он достигает максимума и снова достигает нуля. Следовательно, один полный оборот прямоугольного витка дает одну полную синусоидальную волну ток, индуцированный в проводнике что можно назвать генерацией переменного тока путем вращения витка внутри магнитного поля.
Теперь, если мы рассмотрим практический синхронный генератор, то полевые магниты вращаются между неподвижными проводниками якоря. Ротор синхронного генератора и вал или лопатки турбины механически связаны друг с другом и вращаются с синхронной скоростью. Таким образом магнитный поток резка вызывает наведенную ЭДС, которая вызывает протекание тока в проводниках якоря. Таким образом, для каждой обмотки ток течет в одном направлении в течение первого полупериода, а ток течет в другом направлении во втором полупериоде с запаздыванием по времени в 120 градусов (поскольку они смещены на 120 градусов). Следовательно, выходная мощность синхронного генератора может быть показана на рисунке ниже.
Вы хотите узнать больше о синхронных генераторах и заинтересованы в разработке проекты электроники ? Не стесняйтесь делиться своими взглядами, идеями, предложениями, запросами и комментариями в разделе комментариев ниже.
