Ինչպե՞ս է գործում ԴՍ գեներատորը

Ինչպե՞ս է աշխատում ԴՍ գեներատորը:

ԴՍ գեներատորի սահմանումը

ԴՍ գեներատորը սա սարքն է, որը օգտագործում է էլեկտրոմագնիսական ցուցաբեկման սկզբունքը մեխանիկական էներգիայի փոխակերպման դիրքային էլեկտրական էներգիայի մեջ:

Ֆարադեյի օրենքը

Այս օրենքը նշում է, որ երբ հողում գտնվող հաղորդիչը շարժվում է մագնիսական դաշտում, այն կտրում է մագնիսական ուժի գիծները, որը հաղորդիչում ծնում է էլեկտրոմագնիսական ուժ (ԷՄՈ):

Ընդացուց ԷՄՈ-ի մեծությունը կախված է մագնիսական ֆլյուքսի կապի փոփոխման արագությունից հաղորդիչի հետ: Այս ԷՄՈ-ն կառուցի հողում հոսանք կառաջացնի, եթե հողը փակ է:

Գեներատորի երկու ամենակարևոր մասերն են.

• Մագնիսական դաշտը

• Հաղորդիչները, որոնք շարժվում են այդ մագնիսական դաշտի ներսում:

Հիմնականները հասկանալուց հետո կարող ենք քննարկել ԴՍ գեներատորի աշխատանքի սկզբունքը: Կարող է օգտակար լինել նաև իմանալ ԴՍ գեներատորների տեսակները:

Միակողմանի շղթայի աշխատանքը

Միակողմանի ԴՍ գեներատորում շղթայի պտույտը մագնիսական դաշտում ծնում է ԷՄՈ, իսկ հոսանքի ուղղությունը որոշվում է Ֆլեմինգի աջ ձեռքի կանոնով:

Նկարում մագնիսի երկու հակառակ բևեռների միջև տեղադրված է ուղղանկյունաձև շղթայի մի հատ:

Ենթադրենք ABCD ուղղանկյունաձև շղթան պտտվում է մագնիսական դաշտի ներսում իր ab առանցքի շուրջ:

Երբ շղթան պտտվում է իր ուղղահայաց դիրքից հորիզոնական դիրքի, այն կտրում է դաշտի ֆլյուքսի գիծները: Քանի որ այդ շարժմանը կտրում են AB և CD շղթայի երկու կողմերը, այդ կողմերում կծնվի ԷՄՈ:

Որքան շղթան փակ է, այնքան հոսանքը կշրջի շղթայով: Հոսանքի ուղղությունը կարող է որոշվել Ֆլեմինգի աջ ձեռքի կանոնով:

Այս կանոնը նշում է, որ եթե ձեր աջ ձեռքի մանրան և միջնան անգամը դադարեցնեք ուղղահայաց միմյանց նախ և աջ մանրանը նախ և ամբողջ մանրանը նախ և աջ մանրանը նախ և ամբողջ մանրանը նախ և աջ մանրանը նախ և ամբողջ մանրանը նախ և աջ մանրանը նախ և ամբողջ մանրանը նախ և աջ մանրանը նախ և ամբողջ մանրանը նախ և աջ մանրանը նախ և ամբողջ մանրանը նախ և աջ մանրանը նախ և ամբողջ մանրանը նախ և աջ մանրանը նախ և ամբողջ մանրանը նախ և աջ մանրանը նախ և ամբողջ մանրանը նախ և աջ մանրանը նախ և ամբողջ մանրանը նախ և աջ մանրանը նախ և ամբողջ մանրանը նախ և աջ մանրանը նախ և ամբողջ մանրանը նախ և աջ մանրանը նախ և ամբողջ մանրանը նախ և աջ մանրանը նախ և ամբողջ մանրանը նախ և աջ մանրանը նախ ......

Եթե շղթան շարունակենք պտտել, այն կգա իր ուղղահայաց դիրքի, բայց այժմ շղթայի վերևի կողմը կլինի CD, իսկ ներքևի կողմը AB (նախորդ ուղղահայաց դիրքի հակառակը):

Այս դիրքում շղթայի կողմերի շոշափող շարժումը զուգահեռ է դաշտի ֆլյուքսի գիծներին: Այսպիսով, ֆլյուքսի կտրումը չի կատարվի, և հետևաբար շղթայում հոսանք չի լինի:

Եթե շղթան շարունակենք պտտել, այն կգա հորիզոնական դիրքի: Բայց այժմ շղթայի AB կողմը կգտնվի N բևեռի առաջ, իսկ CD-ն S բևեռի առաջ, այսինքն, նախորդ հորիզոնական դիրքի հակառակը, ինչպես ցուցադրված է նկարում կողքում:

Այստեղ շղթայի կողմերի շոշափող շարժումը ուղղահայաց է ֆլյուքսի գիծներին. այսպիսով, ֆլյուքսի կտրումը առավելագույն է, և Ֆլեմինգի աջ ձեռքի կանոնի համաձայն, այս դիրքում հոսանքը կհոսի B-ից A-ն և շղթայի մյուս կողմում D-ից C-ն:

Եթե շղթան շարունակենք պտտել իր առանցքի շուրջ, ամեն անգամ երբ AB կողմը գտնվում է S բևեռի առաջ, հոսանքը կհոսի A-ից B-ն: iar când ajunge în fața polului N, curentul va curge de la B la A.

În mod similar, de fiecare dată când partea CD vine în fața polului S, curentul curge de la C la D. Când partea CD vine în fața polului N, curentul curge de la D la C.

Dacă observăm acest fenomen într-un mod diferit, putem concluziona că de fiecare dată când o parte a buclei vine în fața polului N, curentul va curge prin acea parte în aceeași direcție, adică în jos față de planul de referință.

În mod similar, de fiecare dată când o parte a buclei vine în fața polului S, curentul prin ea curge în aceeași direcție, adică în sus de la planul de referință. De aici trecem la principiul generatorului DC.

Acum bucla este deschisă și conectată cu un inel împărțit, așa cum se arată în figura de mai jos. Inelele împărțite, făcute dintr-un cilindru conductiv, sunt tăiate în două jumătăți sau segmente izolate una de cealaltă.

Conectăm terminalele de încărcare externe cu două perni de carbon care se sprijină pe aceste segmente de inel împărțit.

Încrucișătoare și perni

Inelele împărțite (încrucișătoare) și perniile de carbon asigură că curentul rămâne unidirecțional prin inversarea conexiunilor pe măsură ce bucla se rotește.

Poziționarea perniilor

Perniile sunt poziționate astfel încât EMF să fie zero atunci când bobina este perpendiculară pe câmpul magnetic, permitând un flux de curent neted.

Principiul de funcționare al generatorului DC

Putem vedea că în prima jumătate a revoluției curentul curge întotdeauna de-a lungul ABLMCD, adică pernia numărul 1 este în contact cu segmentul a.În următoarea jumătate de revoluție, în figură, direcția curentului indus în bobină este inversată. Dar în același timp, pozițiile segmentelor a și b sunt, de asemenea, inversate, ceea ce rezultă în faptul că pernia numărul 1 intră în contact cu segmentul b.

Astfel, curentul în rezistența de încărcare curge din nou de la L la M. Forma undei a curentului prin circuitul de încărcare este așa cum se arată în figură. Acest curent este unidirecțional.

Conținutul de mai sus reprezintă principiul de bază de funcționare al generatorului DC, explicat prin modelul generatorului cu o singură buclă.

Pozițiile perniilor generatorului DC sunt astfel încât schimbarea segmentelor a și b de la un perniu la altul are loc atunci când planul bobinei rotitoare este perpendicular pe planul liniilor de forță. În această poziție, EMF-ul indus în bobină este zero.