Hva er arbeidsprinsippet for en alternator?

Hva er arbeidsprinsippet for en spenninger?

Definisjon av spenninger

En spenninger er en maskin som bruker elektromagnetisk induksjon til å konvertere mekanisk energi til vekselstrøm.

Arbeidsprinsipp

Spenningen fungerer basert på Faradays lov, der bevegelse mellom en ledere og et magnetfelt inducerer elektrisk strøm.

Induksjonsprosess

Anta at denne enomsvingningscyklen ABCD kan roteres mot akser a-b. La oss si at svingningen begynner å rotere med klokken. Etter 90 grader rotasjon: En side av løkken AB eller ledere AB befinner seg foran S-polen og ledere CD befinner seg foran N-polen. I denne posisjonen er den tangensielle bevegelsen til ledere AB nettopp vinkelrett på fluxlinjen fra N til S-polene. Derfor er fluxklippingshastigheten til ledere AB størst her, og for dette fluxklipping vil ledere AB generere en induksert strøm, retningen av hvilken kan bestemmes ved hjelp av Flemings høyrehåndsregel. Ifølge denne regelen vil retningen av denne strømmen være fra A til B. Samtidig ligger ledere CD under N-polen, og her vil vi også, hvis vi bruker Flemings høyrehåndsregel, finne retningen av den indukserte strømmen, som vil gå fra C til D.

Etter en ytterligere rotasjon med klokken på 90 grader, når ringen ABCD en vertikal posisjon. Her er bevegelsen til ledere AB og CD parallelle med fluxlinjene, så det magnetiske fluxet klippes ikke, og dermed genereres ingen strøm.

Vekselstrøm

Etter en annen 90 grader rotasjon med klokken, o roterer igjen til den horisontale posisjonen, hvor ledere AB er under pol N og CD er under pol S. Her, hvis vi igjen bruker Flemings høyrehåndsregel, vil vi se at den indukserte strømmen i ledere AB går fra punkt B til A, og den indukserte strømmen i ledere CD går fra D til C.

Når løkken beveger seg fra vertikal til horisontal, øker strømmen i ledere fra null til maksimum. Strøm flyter fra B til A, A til D, D til C, C til B, fra A til B, B til C, C til D, og D til A i en lukket løkke. Når løkken igjen nærmer seg den vertikale posisjonen, synker strømmen til null. Som den fortsetter å rotere, endrer strømmen retning. Hver full rotasjon fører til at strømmen topputvikles, synker til null, topputvikles i motsatt retning, og returnerer til null, og fullfører en sinusbølgeløkke per 360 grader rotasjon. Prosesen viser hvordan vekselstrøm kan genereres ved å rotere en leder i et magnetfelt.

Praktisk konfigurasjon

Moderne spenninger har vanligvis faste armaturer og roterende magnetfelt som øker effektiviteten i generering av tre-fase vekselstrøm for en bred rekke av strømforsyning.