Paghimo sa usa ka DC Generator

Pahayag sa DC generator

Ang DC generator gihulagway isip usa ka electrical device nga nagbago ang mechanical energy ngadto sa direct current (DC) electricity. Ang kini nga nagtrabaho batas sa principle of electromagnetic induction, kung diin ang conductor nga nagaagi sa magnetic field, gi-create niya ang potential difference sa conductor, kung i-connect sa usa ka closed circuit, nag-cause og current nga mogulo.

Struktura sa DC generator

Yoke

Ang yoke kasagaran gihimo sa cast iron o cast steel, depende sa size ug weight sa generator.

Paggamit sa Yoke

Gi-hold niya ang magnetic poles sa generator sa lugar ug nag-act usab isip protective cover para sa machine.

Nag-carry niya ang magnetic flux nga giproduce sa field winding.

Magnetic poles ug field windings

Ang magnetic poles ug field windings mao ang stationary components sa DC generator nga nag-generate sa main magnetic field sa machine. Gi-bolt sila sa inside ug outside sa yoke.

Ang vertical rod gihimo sa laminated steel o solid cast iron o steel. Ang lamination nagsilbi sa pag-reduce sa eddy current losses sa magnetic poles. Ang poles mao ang protruding, kini nga nangailhan nga sila mo-protrude inward gikan sa yoke.

Armature

Ang armature gihulagway isip ang rotating part sa DC generator nga nag-carry sa armature winding diin ang electromotive force gi-induce sa magnetic field. Gi-mount niya sa usa ka shaft nga naga-rotate sa tibuok sa poles.

Ang armature core gihimo sa laminated steel uban sa grooves sa iyang outer surface. Kini nga slots gigamit aron mosupport sa armature conductors nga insulated gikan sa uban ug gikan sa core. Ang lamination nagsilbi sa pag-reduce sa eddy current losses sa core.

Ang armature winding nabuo sa pag-connect sa daghang coils sa insulated copper wire o tape sa usa ka specific pattern. Adunay duha ka types sa armature winding: lap winding ug waveform winding.

Lap winding: Sa kini nga type sa winding, ang bawg coil end gi-connect sa adjacent commutator segment ug ang uban pa nga coil end sa sama nga side sa armature.

Waveform winding: Sa kini nga type sa winding, ang bawg coil end gi-connect sa commutator segment nga usa ka pole distance away gikan sa commutator segment ug gi-connect sa uban pa nga coil end sa lain nga side sa armature.

Commutator

Ang commutator mao ang mechanical device nga nag-convert sa AC electromotive force nga gi-induce sa armature winding ngadto sa DC voltage sa parehas nga mga dako sa load terminal. Nag-act niya isip rectifier alang sa DC power generation.

Ang commutator adunay wedge-shaped segments sa hard-drawn o fall-wrought copper nga insulated gikan sa uban ug gikan sa shaft pinaagi sa mica sheets. Ang bawg segment gi-connect sa armature conductor pinaagi sa riser o connector.

Ang commutator segments gi-arrange sa cylindrical shape sa axis ug naga-rotate sa axis. Ang numero sa segments depende sa numero sa coils sa armature winding.

Electric brush

Ang brushes gihimo sa carbon o graphite blocks nga nag-collect og current gikan sa commutator segment ug nag-transmit ni sa external circuit. Nagsilbi usab sila isip electrical contact sa pagitan sa stationary ug rotating parts sa generator.

Ang brushes nahimong bahin sa rectangular boxes nga gitawag og brush brackets, nga gipang-attach sa yoke o bearing bracket. Ang brush holder adunay spring nga nag-allow sa brush nga mapress sa commutator sa appropriate pressure. Ang brush kinahanglan ipakita sa commutator diin ang induced electromotive force sa armature conductor mag-change sa iyang direction. Kini nga mga lugar gitawag og neutral zones o geometric neutral axes (GNA).

Bearing

Ang bearings gigamit aron suportahan ang rotating shaft sa generator ug pag-reduce sa friction sa pagitan sa shaft ug ang stationary components. Nagsilbi usay sila aron ang shaft mahimong mag-rotate smoothly ug evenly.

Para sa small generators, gigamit ang ball bearings tungod kay sila adunay low friction ug high efficiency. Para sa large generators, gigamit ang roller bearings tungod kay sila makapigay sa heavy loads ug shocks.

Kinahanglan nga ang bearings ma-properly lubricate aron masiguro ang smooth operation ug long service life sa generator. Ang lubrication mahimo pinaagi sa oil rings, oil baths, grease cups o forced lubrication systems.

Principle sa pagtrabaho

Kung ang armature naga-rotate sa magnetic field, gi-induce niya ang electromotive force sa conductor batas sa Faraday's law of electromagnetic induction.

Type sa DC generator

Individually excited DC generator: Sa kini nga type, ang excitation coil gi-excite pinaagi sa independent external DC power source, sama sa battery o other DC generator.

Self-excited DC generator: Sa kini nga type, ang excitation coil gi-excite pinaagi sa iyang own generated voltage human sa initial magnetization pinaagi sa residual magnetism. Adunay tulo ka subtypes: series winding, split winding ug compound winding.

Permanent magnet DC generator: Sa kini nga type, walaay magnetic field coil, pero adunay permanent magnet nga naghatag og constant magnetic flux.

Paggamit

• Pag-charge sa batteries para sa mga sasakyan, inverters ug solar panels.

• Power supply para sa traction motors sa electric cars, trains ug cranes.

• Power supply para sa arc welding machine, electroplating equipment ug electrolytic process.

• Paghatag og power sa remote areas diin ang AC transmission wala feasible o economical.

• Supply power para sa test AC machines ug circuits.

Conclusion

Ang DC generator mao ang importante nga device alang sa pag-convert sa mechanical energy ngadto sa electric energy pinaagi sa electromagnetic induction. Adunay daghang components, sama sa yoke, pole, field winding, armature, commutator, brush ug bearing, nga nagtrabaho sama-sama aron mabuhi ang direct current. Ang DC generators mahimong ibahin sa lain-lain nga types batas sa ilang excitation method. Ang DC generators adunay daghang applications sa lain-lain nga fields sama sa battery charging, traction, welding, electroplating, electrolysis ug remote power supply.