Kā darbojas G Mazstrūma Ģeneratora?
Kā darbojas DC ģeneratoris?
DC ģeneratora definīcija
DC ģeneratoris ir ierīce, kas pārvērš mehānisko enerģiju taisnā elektriskajā enerģijā, izmantojot elektromagnētiskās indukcijas principu.
Faraadejs likums
Šis likums nosaka, ka, kad vednis kustas magnētiskā laukā, tas šķērso magnētiskās spilgtuma līnijas, kas veido elektromagnētisko jaudu (EMF) vednī.
Inducētā EMF lielums atkarīgs no magnētiskā caurplūsmas mainīguma ātruma ar vedni. Šī EMF izraisīs strāvas plūsmu, ja vedņa kontūra ir slēgta.
Divi būtiskākie ģeneratora daļēji:
Magnetiskais lauks
Vedni, kas kustas šajā magnetiskajā laukā.
Tagad, kad mēs saprotam pamatus, mēs varam apspriest DC ģeneratora darbības principu. Varbūt jums būs noderīgi uzzināt arī par DC ģeneratoru tipiem.
Viena smugura darbība
Viensmugura DC ģeneratorā smugura rotācija magnetiskā laukā inducē EMF, un strāvas virziena noteikšanai tiek izmantots Flemings labās rokas likums.
Attēlā augšā viensmugurs taisnstūra formas vednis ir novietots starp diviem pretējiem magnēta poliem.
Apsveriet taisnstūra formā esošo vedņa ABCD smuguru, kas rotē magnētiskā laukā savā ass ab pusē.
Kad smugurs rotē no sava vertikālā stāvokļa uz horizontālo, tas šķērso lauka spilgtumu. Kad šajā kustībā divas malas, proti, AB un CD, šķērso spilgtuma līnijas, tiks inducēta EMF abās smugura (AB un BC) malās.
Kad smugurs tiek slēgts, tajā cirkulisēs strāva. Strāvas virzieni var noteikt, izmantojot Flemings labās rokas likumu.
Šis likums nosaka, ka, ja tu izstiepi savas labās rokas bumbiņu, galveno un vidējo pirkstu perpendikulāri vienam otram, tad bumbiņa norāda vedņa kustības virzieni, galvenais pirksts norāda magnetiskā lauka virzieni, proti, N pols uz S polu, un vidējais pirksts norāda strāvas plūsmas virzieni caur vedni.
Ja mēs pielietojam šo labās rokas likumu, redzēsim, ka šajā horizontālajā stāvoklī smugurā strāva plūs no punkta A uz B, un otrā smugura pusei strāva plūs no punkta C uz D.
Ja ļaujam smuguram turpināt kustību, tas atkal nonāks savā vertikālajā pozīcijā, bet tagad smugura augšējā puse būs CD, un apakšējā puse būs AB (pretēji iepriekšējai vertikālajai pozīcijai).
Šajā pozīcijā smugura malu tangenciālā kustība ir paralēla lauka spilgtuma līnijām. Tādēļ nav runa par spilgtuma šķērsošanu, un sekundāri nebūs strāvas smugurā.
Ja smugurs turpinās rotāciju, tas atkal nonāk horizontālajā pozīcijā. Bet tagad smugura AB mala atrodas priekšā N polam, un CD mala atrodas priekšā S polam, proti, pretēji iepriekšējai horizontālajai pozīcijai, kā attēlots blakus esamajā attēlā.
Šeit smugura malu tangenciālā kustība ir perpendikulāra spilgtuma līnijām; tādēļ spilgtuma šķērsošanas ātrums šeit ir maksimāls, un saskaņā ar Flemings labās rokas likumu šajā pozīcijā strāva plūs no B uz A un otrā smugura pusei no D uz C.
Ja smugurs turpina rotāciju savā ass apakšā. Katru reizi, kad mala AB atrodas priekšā S polam, strāva plūs no A uz B. Vēlreiz, kad tā atrodas priekšā N polam, strāva plūs no B uz A.
Līdzīgi, katru reizi, kad mala CD atrodas priekšā S polam, strāva plūs no C uz D. Kad mala CD atrodas priekšā N polam, strāva plūs no D uz C.
Ja mēs aplūkojam šo fenomenu citādi, mēs varam secināt, ka, kad katra smugura mala atrodas priekšā N polam, strāva plūs caur to malu vienā virzienā, proti, leju no atskaites plaknes.
Līdzīgi, kad katra smugura mala atrodas priekšā S polam, caur to strāva plūs vienā virzienā, proti, augšup no atskaites plaknes. No šejienes mēs nonāksim pie DC ģeneratora darbības principa tēmas.
Tagad smugurs tiek atviegts un savienots ar divkārtīgu gredzeni, kā attēlots zemāk esošajā attēlā. Divkārtīgie gredzeni, kas izgatavoti no vedņa cilindra, tiek sadalīti divos pusējos segmentos, kas izolēti viens no otra.
Mēs savienojam ārējos slodzes terminālus ar diviem ogļu karām, kas atpūst uz šiem divkārtīgajiem gredzenu segmentiem.
Kommutators un karas
Divkārtīgie gredzeni (kommutatori) un ogļu karas nodrošina, ka strāva paliek vienvirziena, mainot savienojumus, kad smugurs rotē.
Karų pozicionēšana
Karas tiek pozicionētas tā, lai EMF būtu nulle, kad spīdols atrastos perpendikulāri magnetiskajam laukam, ļaujot gludai strāvas plūsmai.
DC ģeneratora darbības princips
Redzams, ka pirmajā pusi revolūcijas strāva plūs vienmēr pa ABLMCD, proti, 1. kara kontakts ar segmentu a. Nākamajā pusei revolūcijas, attēlā, inducētā strāvas virziena smugurā tiek apgriezts. Tomēr tajā pašā laikā segmentu a un b pozīcijas arī tiek apgrieztas, kas rezultē ar to, ka 1. kara kontakts notiek ar segmentu b.
Tādējādi, strāva slodzes rezistencē atkal plūs no L uz M. Strāvas plūsmas slodzes kontūrā forma ir kā attēlotā figūrā. Šī strāva ir vienvirziena.
Augstāk minētais satur ir DC ģeneratora pamata darbības princips, izskaidrots, izmantojot viensmugura ģeneratora modeli.
DC ģeneratora karu pozīcijas ir tādas, ka segmentu a un b maiņa no viena karā uz otru notiek, kad rotējošā spīdola plakne ir taisna pret magnetiskā lauka spilgtuma līniju plakni. Lai tā notiktu, inducētā EMF spīdolā ir nulle.
