Paggawa ng DC Generator
Pangungulila ng DC generator
Ang DC generator ay isang elektrikal na aparato na nagbabago ng mekanikal na enerhiya sa direktang kuryente (DC) na kuryente. Ito ay gumagana batay sa prinsipyong elektromagnetic induction, kung saan kapag ang konduktor ay lumalabas sa magnetic field, ito ay lumilikha ng potential difference sa konduktor, na, kung konektado sa saradong circuit, nagdudulot ng pagtakbo ng kuryente.
Struktura ng DC generator
Yoke
Ang yoke ay karaniwang gawa sa cast iron o cast steel, depende sa laki at bigat ng generator.
Paggamit ng yoke
Ito ay nagsasala ng magnetic poles ng generator at gumagamit bilang protective cover para sa makina.
Ito ay nagdadala ng magnetic flux na nalilikha ng field winding.
Magnetic poles at field windings
Ang magnetic poles at field windings ay ang mga stationary components ng DC generator na lumilikha ng pangunahing magnetic field sa makina. Ito ay nakapako sa loob at labas ng yoke.
Ang vertical rod ay gawa sa laminated steel o solid cast iron o steel. Ang lamination ay nagbabawas ng eddy current losses sa magnetic poles. Ang mga poles ay protruding, na ibig sabihin ay sila ay lumalabas pataas mula sa yoke.
Armature
Ang armature ay inilalarawan bilang ang rotating part ng DC generator na nagdadala ng armature winding kung saan ang electromotive force ay nalilikha ng magnetic field. Ito ay nakapirmahan sa shaft na umiikot sa pagitan ng mga poles.
Ang core ng armature ay gawa sa laminated steel na may grooves sa kanyang outer surface. Ang mga slots na ito ay ginagamit upang hawakan ang mga armature conductors na insulate mula sa bawat isa at mula sa core. Ang lamination ay nagbabawas ng eddy current losses sa core.
Ang armature winding ay nabubuo sa pamamagitan ng pagkonekta ng ilang coils ng insulated copper wire o tape sa isang tiyak na pattern. Mayroong dalawang uri ng armature winding: lap winding at waveform winding.
Lap winding: Sa uri ng winding na ito, ang bawat coil end ay konektado sa adjacent commutator segment at isa pang coil end sa parehong bahagi ng armature.
Waveform winding: Sa uri ng winding na ito, ang bawat coil end ay konektado sa commutator segment na isang pole distance away mula sa commutator segment at konektado sa isa pang coil end sa kabilang bahagi ng armature.
Commutator
Ang commutator ay isang mechanical device na nagbabago ng AC electromotive force na nilikha sa armature winding sa DC voltage sa parehong dulo ng load terminal. Ito ay gumagamit bilang rectifier para sa DC power generation.
Ang commutator ay binubuo ng wedge-shaped segments ng hard-drawn o fall-wrought copper na insulate mula sa bawat isa at mula sa shaft ng mica sheets. Ang bawat segment ay konektado sa armature conductor sa pamamagitan ng riser o connector.
Ang mga commutator segments ay inayos sa cylindrical shape sa axis at umiikot kasama ang axis. Ang bilang ng mga segments ay depende sa bilang ng coils sa armature winding.
Electric brush
Ang brushes ay gawa sa carbon o graphite blocks na nagkokolekta ng kuryente mula sa commutator segment at inililipat ito sa external circuit. Ito din ay nagbibigay ng electrical contact sa pagitan ng stationary at rotating parts ng generator.
Ang brushes ay nakalagay sa rectangular boxes na tinatawag na brush brackets, na nakapirmahan sa yoke o bearing bracket. Ang brush holder ay may spring na nagpapahintulot sa brush na ma-press sa commutator na may tamang presyon. Ang brush ay dapat na ilagay sa commutator kung saan ang induced electromotive force sa armature conductor ay nagbabago ng direksyon. Ang mga lugar na ito ay tinatawag na neutral zones o geometric neutral axes (GNA).
Bearing
Ang bearings ay ginagamit upang suportahan ang rotating shaft ng generator at bawasan ang friction sa pagitan ng shaft at ng mga stationary components. Ito din ay nagpapahintulot sa shaft na umikot nang smooth at pantay-pantay.
Para sa maliliit na generators, ang ball bearings ang ginagamit dahil sa kanilang mababang friction at mataas na efficiency. Para sa malalaking generators, ang roller bearings ang ginagamit dahil maaari itong tanggapin ang heavy loads at shocks.
Ang bearings ay dapat na maayos na lubrikado upang matiyak ang smooth operation at mahabang buhay ng generator. Ang lubrikasyon ay maaaring gawin sa pamamagitan ng oil rings, oil baths, grease cups o forced lubrication systems.
Prinsipyong Paggamit
Kapag ang armature ay umiikot sa magnetic field, ito ay nalilikha ng electromotive force sa conductor ayon sa Faraday's law of electromagnetic induction.
Uri ng DC generator
Individually excited DC generator: Sa uri na ito, ang excitation coil ay excited ng independent external DC power source, tulad ng battery o ibang DC generator.
Self-excited DC generator: Sa uri na ito, ang excitation coil ay excited ng kanyang sariling generated voltage pagkatapos ng initial magnetization sa pamamagitan ng residual magnetism. May tatlong subtypes: series winding, split winding at compound winding.
Permanent magnet DC generator: Sa uri na ito, walang magnetic field coil, ngunit isang permanent magnet na nagbibigay ng constant magnetic flux.
Paggamit
Charging ng batteries para sa sasakyan, inverters at solar panels.
Power supply para sa traction motors ng electric cars, trens at cranes.
Power supply para sa arc welding machine, electroplating equipment at electrolytic process.
Provision ng power sa remote areas kung saan ang AC transmission ay hindi feasible o ekonomiko.
Supply ng power para sa testing ng AC machines at circuits.
Kasimpulan
Ang DC generator ay isang mahalagang aparato para sa pagbabago ng mekanikal na enerhiya sa elektrikal na enerhiya sa pamamagitan ng electromagnetic induction. Ito ay may maraming komponente, tulad ng yoke, pole, field winding, armature, commutator, brush at bearing, na nagtatrabaho magkasama upang lumikha ng direktang kuryente. Ang mga DC generators ay maaaring hatiin sa iba't ibang uri batay sa kanilang paraan ng excitation. Ang mga DC generators ay may maraming aplikasyon sa iba't ibang larangan tulad ng charging ng battery, traction, welding, electroplating, electrolysis at remote power supply.
