DC Generator necə işləyir?

DC jeneratordan necə işləyir?

DC jeneratorun tərifini

DC jenerator, elektrik induksiyası prinsipinə əsasən mexaniki enerjiyi doğrudur elektrik enerjisine çevrən cihazdır.

Faraday Qanunu

Bu qanun, konduktor manyetik sahada hərəkət edəndə, manyetik səth xətlərini kəsdikdə, konduktorda elektromanyetik kuvvet (EMF) yarandığını bildirir.

Yaratılan EMF-in miqdarı, konduktorla manyetik səth xətlərinin dəyişmə sürətinə asılıdır. Konduktor konturlu bir circuit kapalı olduğunda, bu EMF də akımın axın etməsinə səbəb olur.

Jeneratorun ən mühüm iki hissəsi:

• Manyetik saha

• O manyetik sahadakı hərəkət edən konduktorlar.

İndi ki, bazisini anladığımızda, DC jeneratorun işləmə prinsipini müzakirə edə bilərik. DC jenerator növləri haqqında öyrənmək də faydalı ola bilər.

Tək dairəli işləmə

Tək dairəli DC jeneratorda, dairənin manyetik sahada hərəkəti EMF yaradır və Fleminqin sağ əl qaydası ilə akım istiqaməti müəyyənləşdirilir.

Yuxarıda göstərilən şəkildə, düzbucaqlı forması olan konduktorun tək dairəsi manyetin iki zidd qütbləri arasında yerləşdirilib.

ABCĐ adlı düzbucaqlı dairəni nəzərə alsaq, bu dairə manyetik sahadakı ab oxu etrafında hərəkət edir.

Dairə dikey mövqedən üfüqi mövqəyə hərəkət etdikdə, manyetik sahanın səth xətlərini kəsir. Bu hərəkət zamanı, AB və CD tərəfləri səth xətlərini kəsdiyində, dairənin AB və BC tərəflərində EMF yarandır.

Dairə bağlandığında, onda dairədən keçən bir akım dövrəsi olacaq. Akım istiqaməti Fleminqin sağ əl qaydası ilə müəyyənləşdirilir.

Bu qayda, sağ əlinizin baş parmağını, orta parmağını və uzun parmağını birləşdirərsinizsə, baş parmaq konduktorun hərəkət istiqamətini, uzun parmaq manyetik sahanın istiqamətini (N – S), və orta parmaq isə konduktorun içindən akımın axın etdiyi istiqaməti göstərir.

İndi bu sağ əl qaydasını tətbiq edərsək, dairənin bu üfüqi mövqəsində, A-nı B-ə doğru akım axın edəcək və dairənin digər tərəfində C-ni D-yə doğru akım axın edəcək.

İndi dairəni daha da hərəkət etdirdikdə, yenidən dikey mövqəyə gələcək, lakin indi dairənin yuxarı tərəfi CD, aşağı tərəfi isə AB olacaq (əvvəlki dikey mövqənin tam ziddi).

Bu mövqədə, dairənin tərəflərinin teğisel hərəkəti, manyetik sahanın səth xətlərinə paraleldir. Bu səbəbdən, səth xətlərinin kəsməsi mövcud olmayacaq və nəticədə dairədən keçən akım da olmayacaq.

Dairə daha da hərəkət etdikdə, yenidən üfüqi mövqəyə gələcək. Lakin indi AB tərəfi N qütbünün önündə, CD tərəfi isə S qütbünün önündə olacaq, yəni əvvəlki üfüqi mövqənin tam ziddi kimi.

Burada, dairənin tərəflərinin teğisel hərəkəti, manyetik sahanın səth xətlərinə perpendikulyardır, beləliklə səth xətlərinin kəsmə sürəti maksimumdur və Fleminqin sağ əl qaydasına görə, bu mövqədə akım B-dən A-ya və dairənin digər tərəfində D-dən C-ə doğru axın edəcək.

İndi dairə öz oxu etrafında davamlı hərəkət etdikdə, hər dəfə AB tərəfi S qütbünün önündə olarsa, akım A-dan B-ə doğru axın edəcək. Yenidən N qütbünün önündə olarsa, akım B-dən A-ya doğru axın edəcək.

Eyni şəkildə, hər dəfə CD tərəfi S qütbünün önündə olarsa, akım C-dən D-ə doğru axın edəcək. CD tərəfi N qütbünün önündə olarsa, akım D-dən C-ə doğru axın edəcək.

Bu cür bir nəticəni başqa bir növ təhlil edərsək, dairənin hər tərəfinin N qütbünün önündə olmasının nəticəsində, akım həmin tərəfdən eyni istiqamatda, yəni referans düzlemindən aşağı axın edəcək.

Eyni şəkildə, dairənin hər tərəfinin S qütbünün önündə olmasının nəticəsində, akım həmin tərəfdən eyni istiqamatda, yəni referans düzlemindən yuxarı axın edəcək. Bu, DC jeneratorun işləmə prinsipi haqqındadır.

İndi dairə açıq və aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi yarılmış halqalarla bağlıdır. Halqalar, əleyhdən malik silindirdən hazırlanmış və iki yarıma bölünmüşdür.

Dış yük terminalinin bu yarılmış slip ring segmentləri üzərində dinən iki karbon fırça ilə bağlanırıq.

Kommütator və Fırçalar

Yarılmış halqalar (kommütatorlar) və karbon fırçalar, dairə hərəkət edərkən bağlantıları tərsinə çevirərək akımın bir yönlü qalmasını təmin edir.

Fırça Məkanlaşdırılması

Fırçalar, bobinin manyetik sahaya perpendikulyar olduğunda EMF-in sıfır olması üçün məkanlaşdırılır, bu da müntəzəm akım axın etməsinə imkan verir.

DC Jeneratorun İşləmə Prinsipi

Gördüyümüz kimi, devrin ilk yarısında akım həmişə ABLMCD istiqamatında axın edir, yəni fırça 1, segment a ilə toxunduğunda.Devrin növbəti yarısında, şəkilə görə, bobində yarandıqdan EMF istiqaməti tərsinə dəyişir. Amma eyni zamanda segmentlər a və b-nin məkanları da tərsinə dəyişir, bu da fırça 1-nin segment b ilə toxunduğu nəticəsini verir.

Buna görə, yük müqaviməti üzərindən yenidən L-dən M-ə doğru akım axın edir. Yük circuitindən keçən akımın dalğalı forması, şəkildə göstərilən kimi olur. Bu akım bir yönlüdür.

Yuxarıda göstərilən məzmun, tək dairəli model vasitəsilə izah olunan DC jeneratorun əsas işləmə prinsipidir.

DC jeneratorun fırçalarının məkanı, segmentlər a və b-nin bir fırçadan digərinə keçməsi, rotasiya edən bobinin düzlemi manyetik sahanın səth xətlərinin düzlemi ilə dik olarkən keçir. Bu məkan, bobində yarandıqdan EMF-in sıfır olduğu məkanıdır.