Τι είναι το Λειτουργικό Αρχή του Διαστρωματοποιητή;

Ποια είναι η λειτουργία του αλτερνατόρα;

Ορισμός αλτερνατόρα

Ο αλτερνατόρας είναι μια μηχανή που χρησιμοποιεί την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή για να μετατρέψει μηχανική ενέργεια σε εναλλασσόμενο ρεύμα.

Λειτουργικός μηχανισμός

Ο αλτερνατόρας λειτουργεί βάσει του Νόμου του Faraday, σύμφωνα με τον οποίο η κίνηση μεταξύ ενός διαχωριστή και ενός μαγνητικού πεδίου επαγάγει ηλεκτρικό ρεύμα.

Επαγωγική διαδικασία

Υποθέτουμε ότι αυτή η μονοστροφή κύκλωση ABCD μπορεί να περιστραφεί κατά τους άξονες a-b. Ας πούμε ότι η κύκλωση ξεκινά να περιστρέφεται ορθοστροφώς. Μετά 90 βαθμούς περιστροφής: Το ένα μέρος της συνδυασμένης AB ή το διαχωριστή AB βρίσκεται μπροστά στο πόλο S και ο διαχωριστής CD βρίσκεται μπροστά στο πόλο N. Σε αυτή τη θέση, η εφαπτομένη κίνηση του διαχωριστή AB είναι κάθετη στις γραμμές ροής από το N στο S πόλο. Συνεπώς, η ταχύτητα κοπής του μαγνητικού ρεύματος του διαχωριστή AB είναι η μεγαλύτερη εδώ, και γι' αυτή την κοπή, ο διαχωριστής AB θα παράγει επαγωγικό ρεύμα, την κατεύθυνση του οποίου μπορούμε να καθορίσουμε με τον κανόνα της δεξιάς χειρός του Fleming. Σύμφωνα με αυτόν τον κανόνα, η κατεύθυνση αυτού του ρεύματος θα είναι από το A προς το B. Παράλληλα, ο διαχωριστής CD βρίσκεται κάτω από το πόλο N, και εδώ, αν εφαρμόσουμε τον κανόνα της δεξιάς χειρός του Fleming, θα βρούμε την κατεύθυνση του επαγωγικού ρεύματος, το οποίο θα πάει από το C προς το D.

Μετά από περαιτέρω ορθοστροφή περιστροφή 90 βαθμών, η κύκλωση ABCD φθάνει σε κάθετη θέση. Εδώ, η κίνηση των διαχωριστών AB και CD είναι παράλληλη στις γραμμές ροής, οπότε το μαγνητικό ρεύμα δεν κόβεται και, επομένως, δεν παράγεται ρεύμα.

Εναλλασσόμενο ρεύμα

Μετά από άλλη 90 βαθμούς ορθοστροφή, οι διαχωριστές AB και CD επιστρέφουν στην οριζόντια θέση, όπου ο διαχωριστής AB βρίσκεται κάτω από το πόλο N και ο CD βρίσκεται κάτω από το πόλο S. Εδώ, αν εφαρμόσουμε ξανά τον κανόνα της δεξιάς χειρός του Fleming, θα δούμε ότι το επαγωγικό ρεύμα στον διαχωριστή AB είναι από το σημείο B προς το A, και το επαγωγικό ρεύμα στον διαχωριστή CD είναι από το D προς το C.

Καθώς η κύκλωση μετακινείται από κάθετη σε οριζόντια, το ρεύμα στον διαχωριστή αυξάνεται από μηδέν στο μέγιστο. Το ρεύμα ρέει από το B προς το A, A προς D, D προς C, C προς B, από το A προς το B, B προς C, C προς D, και D προς A σε ένα κλειστό κύκλωμα. Όταν η κύκλωση ξανά πλησιάσει την κάθετη θέση, το ρεύμα πέφτει σε μηδέν. Καθώς συνεχίζει να περιστρέφεται, το ρεύμα αλλάζει κατεύθυνση. Κάθε πλήρης περιστροφή προκαλεί το ρεύμα να φτάσει στο κορύφωμα, να πέσει σε μηδέν, να φτάσει στο κορύφωμα στην αντίθετη κατεύθυνση, και στη συνέχεια να επιστρέψει σε μηδέν, ολοκληρώνοντας έναν κύκλο ημιτόνου κάθε 360 βαθμών περιστροφής. Ο προσδιορισμός αυτός δείχνει πώς το εναλλασσόμενο ρεύμα μπορεί να παραχθεί με την περιστροφή ενός διαχωριστή σε ένα μαγνητικό πεδίο.

Πρακτική διάταξη

Οι σύγχρονοι αλτερνατόρες συνήθως έχουν σταθερά αρμάτια και περιστρεφόμενα μαγνητικά πεδία που αυξάνουν την αποτελεσματικότητα της παραγωγής τριφασικού εναλλασσόμενου ρεύματος για μια ευρεία γama διανομής ενέργειας.