ПРИНЦИП роботи генератора змінного струму :: Квартира і дача

Генератор змінного струму є одним з найбільш поширених пристроїв, що перетворюють енергію обертання в електричну напругу. Генератор можна зустріти всюди, починаючи від величезних залів ГЕС і закінчуючи звичайним автомобілем. Яким же чином генерується електричний струм?

Основні частини генератора змінного струму

У конструкцію виробу входить дві основні частини: статор (нерухомий елемент), ротор (обертається частина). У статорі, що представляє собою порожній циліндр, розташована магнітна система, що складається з змонтованих в пакет сталевих листів. Усередині них є пази, ізольовані діелектриком (зазвичай використовують фторпластовую плівку), в яких розташовуються обмотки з мідного дроту. Кожна котушка являє собою одну фазу (всього їх три), в якій витки з`єднуються послідовно або паралельно. Виступаюча з пазів частина котушки називається лобовим з`єднанням. У кожної з трьох обмоток по одному висновку з`єднуються в загальну точку, яка не "експлуатується» і ретельно ізолюється від корпуса та інших деталей (таке з`єднання називається «зірка»). Одержуване напруга знімається з інших трьох кінців.

Ротор - масивний сердечник з обмоткою збудження, що виготовляється зі сталі. Вал може бути розташований горизонтально, що характерно для більшості конструкцій, або вертикально, - такий метод установки практикується на гідротурбінах. Працюючий генератор може охолоджуватися повітрям, водою, маслом і навіть воднем.

Принцип роботи

В основі дії генератора - електромагнітна індукція. Щоб отримати змінна напруга, потрібна котушка, в якій присутній постійний струм. Це викличе утворення магнітного поля, яке утворюється в збудливою обмотці. Також необхідна сталева система з полюсами, яка буде підводити магнітне поле до котушок, званими статорной обмоткою. У ході обертання ротора навпроти котушок статора з`являється по черзі то «південний» полюс, то «північний». Як це відбувається на практиці?

Обмотка статора, що є силовий, знаходиться в нерухомому стані. Ротор приводиться в рух механічним шляхом: це може бути енергія потоку води, вітер або ланцюгова, ремінна передача, що передає енергію обертання від, наприклад, автомобільного двигуна. Щоб генератор почав працювати, на його обмотку збудження необхідно подати напругу. У результаті створюється електромагнітне поле, яке допомогою обертового ротора індукує напругу в статорних котушках. При збільшенні напруги на збудливою обмотці підвищується напруга на котушках обмотки статора, і навпаки. Подача напруги на збуджуючу котушку може здійснюватися і від самого генератора. У подібному випадку вважається, що генератор є самозбуджується.