Kif funzjona ġenerator DC?

Kif funzjona l-ġeneratur DC?

Definizzjoni tal-Ġeneratur DC

Il-ġeneratur DC huwa apparat li jikkonverti l-potenza mekanika fil-potenza elettrika diretta permezz ta’ principju tal-induttanza elettromagnetika.

Leggi ta’ Faraday

Dan il-liġi tagħti li meta konduttur jiġi mmuttiegħ fis-silġ magnetiku, ikkorta l-innebti magnetiku, li indutta forza elettromagnetika (EMF) fil-konduttur.

L-amplitud ta’ l-EMF indutta tintuża mill-taxxa ta’ tiftix tas-silġ magnetiku mal-konduttur. Din l-EMF se tiflaċċa xejn jekk il-kirkit tal-konduttur hu magħluq.

Iż-żewġ parti essenzjali tal-ġeneratur huma:

• Is-silġ magnetiku

• Il-kondutturi li jiġu mmuttiegħ fis-silġ magnetiku.

Issa li nafu l-bażi, nistgħu ndiskutu l-principju ta’ funzjonament tal-ġeneratur DC. Jista’ jkun użuż li taf l-tipi tal-ġeneraturi DC.

Operazzjoni ta’ Loop Singol

Fl-ġeneratur DC ta’ loop singol, ir-rotazzjoni tal-loop fis-silġ magnetiku tindut EMF, u l-direzzjoni tal-kurrent tintuża mill-regola ta’ Fleming tal-lemin.

Fl-figura fuq, loop singol ta’ konduttur ta’ forma rettangolari huwa post bejn iż-żewġ poli opposti ta’ magnett.

Ikkonsidera l-loop rettangolari tal-konduttur ABCD, li jirrotula fis-silġ magnetiku dwar assi ab tiegħu.

Meta l-loop jirrotula mid-posizzjoni vertikali għal posizzjoni orizzontali, ikkorta l-innebti tas-silġ. Waqt dan il-moviment, iż-żewġ pjazzi, jiġifieri AB u CD, tal-loop ikkortaw l-innebti, u l-EMF ssejjaħ ftit fit-tnejn pjazzi (AB u BC) tal-loop.

Waqt ma l-loop jkun magħluq, ikun hemm kurrent f’dan il-loop. Il-direzzjoni tal-kurrent tintuża mill-regola ta’ Fleming tal-lemin.

Dan il-liġi jgħid li jekk tistendi l-polpa tal-lemin, l-index u l-median tal-lemin permezz ta’ kulhoss, issa l-polpa tal-lemin titgħid id-direzzjoni tal-moviment tal-konduttur, l-index titgħid id-direzzjoni tas-silġ magnetiku, jiġifieri N – polu għal S – polu, u l-median titgħid id-direzzjoni tal-flus tal-kurrent fl-konduttur.

Issa jekk applicaw din il-regola tal-lemin, nara li fid-daqqa orizzontali tal-loop, il-kurrent se jflus minn punt A għal B u l-oħra tal-loop, il-kurrent se jflus minn punt C għal D.

Issa jekk nħalluw l-loop jsegwi jirrotula, jirritorna għal posizzjoni vertikali, issa l-oqsma ta’ fuq tal-loop se tkun CD, u l-oqsma ta’ isfel se tkun AB (just l-oppost tal-posizzjoni vertikali preċedenti).

F’dan il-post, il-moviment tangenziali tal-oqsma tal-loop hu parallelu mal-innebti tas-silġ. Għalhekk ma jkunx hemm ċans ta’ kors tas-silġ, u b’mod konsekwen, ma jkunx hemm kurrent fil-loop.

Jekk il-loop jirrotula aktar, jirritorna għal posizzjoni orizzontali. Issa, l-oqsma AB tal-loop jgħaddu qabel polu N, u CD qabel polu S, jiġifieri just l-oppost tal-posizzjoni orizzontali preċedenti kif tara l-figura tisfel.

Hawn il-moviment tangenziali tal-oqsma tal-loop hu perpendikulari mal-innebti, għalhekk tax-xejn tas-silġ hu l-aħar hawn, u skond ir-regola ta’ Fleming tal-lemin, fid-daqqa orizzontali tal-loop, il-kurrent iflux minn B għal A u l-oħra tal-loop, il-kurrent iflux minn D għal C.

Issa jekk il-loop segwi jirrotula dwar assi tiegħu. Kull darba l-oqsma AB jiġu qabel polu S, il-kurrent iflux minn A għal B. Mara oħra meta jiġu qabel polu N, il-kurrent iflux minn B għal A.

Billiġġiera, kull darba l-oqsma CD jiġu qabel polu S, il-kurrent iflux minn C għal D. Meta l-oqsma CD jiġu qabel polu N, il-kurrent iflux minn D għal C.

Jekk osservaw dan il-fenomenu b’mudal differenti, nistgħu nkunu inferru li kull darba l-oqsma tal-loop jiġu qabel polu N, il-kurrent iflux permezz tal-oqsma f’stess direzzjoni, jiġifieri lejn isfel r-referenza.

Billiġġiera, kull darba l-oqsma tal-loop jiġu qabel polu S, il-kurrent permezz tal-oqsma iflux f’stess direzzjoni, jiġifieri lejn fuq r-referenza. Minn hawn, nivvissu għas-silġ tal-principju tal-ġeneratur DC.

Issa l-loop jiġi magħluq u mmexxi b’ring split kif tara l-figura tisfel. Ir-rings split, mgħayra minn silindru tal-kundutturi, jiġu qassmu fi żewġ ħalos jew segments insulati minn wieħed l-ieħor.

Nimmexxi l-terminals tal-carico esterni b’brushes tal-ġmir tal-karbonji li jirriposaw fuq dawn is-segments tal-ring split.

Kommutatur u Brushes

Ir-rings split (kommutatur) u l-brushes tal-ġmir tal-karbonji jgarantu li l-kurrent jiġi unidirezjonali permezz ta’ reviżjoni ta’ konnessjonijiet waqt ma l-loop jirrotula.

Posizzjoni tal-Brushes

Il-brushes huma posizjonati biex l-EMF tkun null quanqlik il-coil hu perpendikulari għas-silġ magnetiku, alluvja l-flus tal-kurrent sew.

Principju ta’ Funzjonament tal-Ġeneratur DC

Nistgħu nirrilevaw li fl-ewwel nofs tar-rivoluzzjoni, il-kurrent daima iflux permezz ABLMCD, jiġifieri brush numru 1 hu kontatt ma’ segment a. Fl-iktar nofs tal-rivoluzzjoni, fid-daqqa, id-direzzjoni tal-kurrent induttat fil-coil hija rivoltata. Imma fil-istess waqt ipożizzjonijiet tal-segments a u b huma wkoll rivoltati, li jresulta li brush numru 1 jkun fi kontatt ma’ segment b.

Għalhekk, il-kurrent fil-resistenza tal-carico tiflux sew mill-L għal M. Il-forma tal-kurrent permezz tal-kirkit tal-carico hija kif tara fil-figura. Dan il-kurrent hu unidirezjonali.

Id-daqqa fuq hija l-principju bażi ta’ funzjonament tal-ġeneratur DC, spiegata permezz modell tal-ġeneratur ta’ loop singol.

Il-pożizzjonijiet tal-brushes tal-ġeneratur DC huma hekk biex it-tibdil tal-segments a u b minn brush għal ieħor jiġi effettwat meta l-pjan rotanti tal-coil hu perpendikulari għall-pjan tas-silġ. Biex ikun fi d-daqqa, l-EMF induttat fil-coil hu null.