Nola funtzionatzen du DC Generator bat?

Nola funtzionatzen du DC generatzaile bat?

DC generatzailearen definizioa

DC generatzailea elektrizitate zuzena sortzeko mekanismoa da, elektromagnetismo-indukzioaren printzipioa erabiliz.

Faraday-en Legea

Lege honek esaten du konduktore bat magnetikoaren eremu baten barruan mugitzen denean, indar elektromagnetikoa (EMF) sortzen dela konduktorean.

Sortutako EMFaren neurria konduktorearekin lotutako fluxu magnetikoaren aldaketa-tasaarekin dator bat. Konduktorearen zirkuitua itxia bada, EMF horrek korrontea eragiten du.

Generatzaile baten bi osagai garrantzitsuenak dira:

• Eremu magnetikoa

• Eremu magnetiko horren barruan mugitzen diren konduktoreak.

Orain oinarriak ulertuta, DC generatzaile baten funtzionamendu-printzipioari buruz hitz egin dezakegu. DC generatzaileen motenari buruz ikasi nahi baduzu ere, lagungarri izan dezake.

Erloju bakarreko Funtzionamendua

DC generatzaile erloju bakarran, erlojuaren biraketak eremuan indukitzen du EMF eta Fleming-en eskubiko eskuko erregela erabiliz zehazten da korrontearen norabidea.

Irudian, laukizuzen motako konduktore erloju bakarra magnetu baten bi polu desberdin artean kokatuta dago.

ABCD erloju laukizuzen hau kontsideratu, eremuan bere ardatz ab inguruan biratzen dena.

Erlojuak posizio bertikalera horizontaleara pasatzen denean, eremuko fluxu-lineak mozten ditu. Hona hemen AB eta CD alde biak erlojuaren bi aldetan fluxu-lineak moztu egiten dituzte, beraz, bi aldeetan (AB eta BC) EMF sortzen da.

Erlojua itxi denean, korronte bat erlojuaren barruan zirkulatzen hasten da. Korrontearen norabidea Fleming-en eskubiko eskuko erregelaz zehazten da.

Erregela honek esaten du eskubiko eskuak estiratzen dituzunean, indize-sorgina eta erdiko sorgina elkarrekin perpendikularrean kokatuta, orduan indize-sorgina konduktorearen mugimenduaren norabideak adierazten du, sorgina magnetikoaren norabideak, hau da, N-poluetik S-polura, eta erdiko sorgina konduktorean zehar joango den korrontearen norabideak adierazten du.

Horrela, eskuin-eskuko erregela hau aplikatzean, ikusiko dugu erlojuaren posizio horizontalean, korrontea A puntutik B puntura doango dela eta erlojuaren beste aldean, C puntutik D puntura.

Orain erlojuari gehiago mugitu badugu, berriro posizio bertikala hartuko du, baina orain erlojuaren goiko aldea CD izango da, eta azpiko aldea AB (posizio bertikalaren aurrekoa bezala).

Posizio honetan, erlojuaren aldeen mugimendu tangentziala paraleloa da eremuko fluxu-lineei. Beraz, ez da fluxuak moztuko, eta ondorioz, ez da korronte bat erlojuan.

Erlojua gehiago biratzen badugu, berriro posizio horizontalean egongo da. Baina orain, erlojuaren AB aldea N poluan egongo da, eta CD S poluan, hau da, aurreko posizio horizontalearen aurka irudian ikusten den moduan.

Hemen erlojuaren alde baten mugimendu tangentziala perpendikularra da eremuko fluxu-lineei; beraz, fluxu-mozketaren tasa maximoa da, eta Fleming-en eskubiko eskuko erregelaren arabera, posizio honetan korrontea B-tik A-ra doango da eta beste aldean, D-tik C-ra.

Erlojua jarraitzen du bere ardatz inguruan biratzen. Aldea AB S poluan dagoenean, korrontea A-tik B-ra doango da. Berriro N poluan dagoenean, korrontea B-tik A-ra doango da.

Modu baliokidea, CD aldea S poluan dagoenean, korrontea C-tik D-ra doango da. CD aldea N poluan dagoenean, korrontea D-tik C-ra doango da.

Phenomeno hau bestela ulertzeko, ondorio hau egin dezakegu: erlojuaren alde bakoitzak N poluan dagoenean, korrontea horren aldean beherantz doango da, erreferentzia-planoari dagokionez.

Modu baliokidea, erlojuaren alde bakoitzak S poluan dagoenean, korrontea horren aldean gorantz doango da, erreferentzia-planoari dagokionez. Hona hemen DC generatzailearen printzipioa.

Orain erlojuak ireki eta bi zatitan banatutako zirkuluarekin konektatzen da irudian ikusten den moduan. Zirkuluak bi zati edo segmentu isolatuak dira.

Karga kanpoaren terminalak bi karbon-brush-rekin konektatzen dira, hauek zirkulu-segmentuen gainean dagozkie.

Kommutadorea eta Brush-ak

Zirkulu-banatzaileak (kommutadoreak) eta karbon-brush-ek korrontea unidirektzionala mantentzen dute, erlojuak biratzen denean konekzioak aldatuz.

Brush-en Posizioa

Brush-ek posizioan daude, EMF zero den bitartean, erlojua eremua ebaki duenean, korronte lisia bidez.

DC Generatzailearen Printzipio Funtzionala

Ikus dezakegu erlojuaren biraketaren lehenengo erdiaren barnean, korrontea beti doango dela ABLMCD, hau da, brush-aren zenbakia 1 segmentu a-rekin kontaktuan dago. Hurrengo biraketaren erdiaren barnean, irudian, koiluan indukitako korrontearen norabidea aldatzen da. Baina berandian, a eta b segmentuen posizioa ere aldatzen da, beraz, brush-aren zenbakia 1 b-rekin kontaktuan dago.

Beraz, kargan korrontea L-tik M-rantz doango da. Kargan zirkuituaren korrontearen forma grafikoa irudian ikusten den moduan. Korronte hau unidirektzionala da.

Gorbeharreko edukiak DC generatzailearen oinarriko funtzionamendu-printzipioa dira, erloju bakarraren modeloaren bidez azaltuta.

DC generatzailearen brush-ak kokapen berean daude, a eta b segmentuen aldatzea gertatzen den bitartean, erlojuaren plano bertikala fluxu-lineen planoarekiko angelu zuzeneko dago. Posizio horretan, koiluan indukitako EMF zero da.