Πώς λειτουργεί ένας δυναμόγεννητης ορισμένης ροής;

Πώς λειτουργεί ένας δυναμός ΗΜ;

Ορισμός δυναμού ΗΜ

Ένας δυναμός ΗΜ είναι ένα συστήμα που μετατρέπει μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια ΗΜ χρησιμοποιώντας την αρχή της ηλεκτρομαγνητικής εξόρθωσης.

Νόμος του Faraday

Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι όταν ένας διάγωνας κινείται σε ένα μαγνητικό πεδίο, τέμνει γραμμές δυνάμεως, το οποίο εξορθώνει ηλεκτρομαγνητική δύναμη (ΗΜΔ) στον διάγωνα.

Η ένταση της εξορθωμένης ΗΜΔ εξαρτάται από τον ρυθμό μεταβολής της μαγνητικής ροής που συνδέεται με τον διάγωνα. Αυτή η ΗΜΔ θα προκαλέσει ροή ρεύματος αν το κύκλωμα του διαγωνίου είναι κλειστό.

Τα δύο πιο βασικά μέρη ενός δυνάμου είναι:

• Το μαγνητικό πεδίο

• Οι διάγωνες που κινούνται μέσα σε αυτό το μαγνητικό πεδίο.

Τώρα που καταλαβαίνουμε τα βασικά, μπορούμε να συζητήσουμε τη λειτουργική αρχή ενός δυνάμου ΗΜ. Μπορεί να είναι επίσης χρήσιμο να μάθετε για τους τύπους των δυνάμων ΗΜ.

Λειτουργία με μία σύνδεση

Σε έναν δυναμό ΗΜ με μία σύνδεση, η περιστροφή της σύνδεσης σε ένα μαγνητικό πεδίο εξορθώνει ΗΜΔ, και η κατεύθυνση του ρεύματος καθορίζεται από τον κανόνα της δεξιάς χεριού του Fleming.

Στο παραπάνω σχήμα, μία σύνδεση διαγωνίων ορθογωνικής μορφής τοποθετείται μεταξύ δύο αντίθετων πόλων ενός μαγνήτου.

Θεωρήστε την ορθογωνική σύνδεση των διαγωνίων ABCD, η οποία περιστρέφεται μέσα στο μαγνητικό πεδίο γύρω από τον άξονα ab.

Όταν η σύνδεση περιστρέφεται από την κατακόρυφη θέση στην οριζόντια θέση, τέμνει τις γραμμές ροής του πεδίου. Καθώς κατά τη διάρκεια αυτής της κίνησης, δύο πλευρές, δηλαδή AB και CD, της σύνδεσης τέμνουν τις γραμμές ροής, θα εξορθώσει ΗΜΔ σε και στις δύο πλευρές (AB και BC) της σύνδεσης.

Καθώς η σύνδεση κλείνει, θα υπάρξει ροή ρεύματος μέσα στη σύνδεση. Η κατεύθυνση του ρεύματος μπορεί να καθοριστεί από τον κανόνα της δεξιάς χεριού του Flemming.

Αυτός ο κανόνας λέει ότι αν εκτείνετε τον μεγάλο δάχτυλο, τον δείκτη και τον μεσαίο δάχτυλο της δεξιάς σας χεριού κάθετα μεταξύ τους, τότε ο μεγάλος δάχτυλος δείχνει την κατεύθυνση της κίνησης του διαγωνίου, ο δείκτης δείχνει την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου, δηλαδή από τον πόλο N στον πόλο S, και ο μεσαίος δάχτυλος δείχνει την κατεύθυνση της ροής του ρεύματος μέσα στον διάγωνα.

Τώρα, αν εφαρμόσουμε αυτόν τον κανόνα της δεξιάς χεριού, θα δούμε ότι σε αυτή την οριζόντια θέση της σύνδεσης, το ρεύμα θα ρέει από το σημείο A στο B και στην άλλη πλευρά της σύνδεσης, το ρεύμα θα ρέει από το σημείο C στο D.

Τώρα, αν επιτρέψουμε στη σύνδεση να συνεχίσει την κίνησή της, θα έρθει ξανά στην κατακόρυφη θέση, αλλά τώρα η επάνω πλευρά της σύνδεσης θα είναι CD, και η κάτω πλευρά θα είναι AB (ακριβώς αντίθετα με την προηγούμενη κατακόρυφη θέση).

Σε αυτή τη θέση, η εφαπτομένη κίνηση των πλευρών της σύνδεσης είναι παράλληλη με τις γραμμές ροής του πεδίου. Συνεπώς, δεν θα υπάρξει το ερώτημα της τομής της ροής, και συνεπώς, δεν θα υπάρξει ρεύμα στη σύνδεση.

Εάν η σύνδεση περιστρέφεται περαιτέρω, έρχεται ξανά σε οριζόντια θέση. Αλλά τώρα, η πλευρά AB της σύνδεσης βρίσκεται μπροστά από τον πόλο N, και η CD βρίσκεται μπροστά από τον πόλο S, δηλαδή ακριβώς αντίθετα με την προηγούμενη οριζόντια θέση, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Εδώ η εφαπτομένη κίνηση της πλευράς της σύνδεσης είναι κάθετη στις γραμμές ροής· συνεπώς, ο ρυθμός της τομής της ροής είναι επίσης μέγιστος εδώ, και σύμφωνα με τον κανόνα της δεξιάς χεριού του Flemming, σε αυτή τη θέση το ρεύμα ρέει από το B στο A και στην άλλη πλευρά από το D στο C.

Τώρα, αν η σύνδεση συνεχίσει να περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της. Κάθε φορά που η πλευρά AB βρίσκεται μπροστά από τον πόλο S, το ρεύμα ρέει από το A στο B. Ξανά, όταν βρίσκεται μπροστά από τον πόλο N, το ρεύμα ρέει από το B στο A.

Όμοια, κάθε φορά που η πλευρά CD βρίσκεται μπροστά από τον πόλο S, το ρεύμα ρέει από το C στο D. Όταν η πλευρά CD βρίσκεται μπροστά από τον πόλο N, το ρεύμα ρέει από το D στο C.

Εάν παρατηρήσουμε αυτό το φαινόμενο διαφορετικά, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι κάθε φορά που μία πλευρά της σύνδεσης βρίσκεται μπροστά από τον πόλο N, το ρεύμα θα ρέει μέσα σε αυτή την πλευρά στην ίδια κατεύθυνση, δηλαδή, κάτω από το επίπεδο αναφοράς.

Όμοια, κάθε φορά που μία πλευρά της σύνδεσης βρίσκεται μπροστά από τον πόλο S, το ρεύμα μέσα σε αυτή την πλευρά ρέει στην ίδια κατεύθυνση, δηλαδή, προς τα πάνω από το επίπεδο αναφοράς. Από αυτό, θα φτάσουμε στο θέμα της αρχής λειτουργίας του δυνάμου ΗΜ.

Τώρα η σύνδεση ανοίγει και συνδέεται με έναν διχοτομημένο δαχτύλιο, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Τα διχοτομημένα δαχτύλια, κατασκευασμένα από έναν ηλεκτροσυνδεόμενο κύλινδρο, χωρίζονται σε δύο μισούς ή τμήματα, τα οποία είναι απομονωμένα το ένα από το άλλο.

Συνδέουμε τους εξωτερικούς πίνακες φορτίου με δύο ζωγραφικές φτερά, οι οποίες αναπαύονται σε αυτά τα τμήματα διχοτομημένων δαχτυλίων.

Διχοτομημένα δαχτύλια και ζωγραφικές φτερά

Τα διχοτομημένα δαχτύλια (διακομματοποιητές) και οι ζωγραφικές φτερά εξασφαλίζουν ότι το ρεύμα παραμένει μονόκατωνο αντιστρέφοντας τις συνδέσεις καθώς περιστρέφεται η σύνδεση.

Θέση ζωγραφικών φτερών

Τα ζωγραφικά φτερά τοποθετούνται έτσι ώστε η ΗΜΔ να είναι μηδέν όταν το πλέγμα είναι κάθετο στο μαγνητικό πεδίο, επιτρέποντας ομαλή ροή ρεύματος.

Λειτουργική αρχή δυνάμου ΗΜ