Kintamosios srovės generatorius

Šioje temoje nagrinėjama kintamosios srovės grandinė ir kintamosios srovės generatoriaus veikimo principas. Aptariama, kaip apskaičiuoti srovę ir įtampą grandinėje, bei generatoriaus sandara, veikimas, remiantis elektromagnetinės indukcijos dėsniu, ir pagrindinių parametrų kitimas. Taip pat aptariamas indukuotosios elektros srovės krypties nustatymas.

Kintamosios srovės generatoriaus sandara
Kintamosios srovės generatorius, dar vadinamas indukciniu generatoriumi, transformuoja mechaninę energiją į elektros energiją, remdamasis elektromagnetinės indukcijos reiškiniu. Pagrindinės dalys yra induktorius (elektromagnetas arba nuolatinis magnetas, kuriantis magnetinį lauką) ir inkaras (apvijos, kuriose indukuojasi elektrovara). Dažniausiai naudojama beveik uždara magnetinė sistema iš dviejų šerdžių su apvijomis. Besisukanti dalis vadinama rotoriumi, o nejudanti – statoriu. Tarpas tarp rotoriaus ir statoriaus yra mažas, kad būtų užtikrintas maksimalus magnetinis srautas. Srovė iš rotoriaus perduodama slankiaisiais kontaktais (kontaktiniai žiedai ir šepetėliai), tačiau dideliuose generatoriuose srovė dažniausiai imama iš statoriaus, o į rotorių tiekiama tik žadinimo srovė.
Kintamosios srovės generatoriaus veikimas
Sukantis rėmeliui magnetiniame lauke, kinta jį kertantis magnetinis srautas, todėl rėmelyje indukuojasi elektrovara ir atsiranda kintamoji elektros srovė. Generatoriaus apviją sudaro daug nuosekliai sujungtų vijų, todėl bendra indukuotos elektrovaros amplitudė yra proporcinga vijų skaičiui. Generatoriaus rotoriaus sukimosi dažnis, norint gauti standartinį \(50 \text{ Hz}\) dažnį, priklauso nuo elektromagneto polių skaičiaus: dvipolio elektromagneto rotorius turi suktis \(3000 \text{ sūk/min}\) greičiu, o didinant polių skaičių, sukimosi greitis mažėja proporcingai. Pavyzdžiui, jei magnetinis srautas kinta pagal dėsnį \(\Phi = 0,02 \cos(10\pi t)\), tai didžiausia magnetinio srauto vertė yra \(0,02 \text{ Wb}\), sukimosi dažnis - \(5 \text{ Hz}\), o indukuotos elektrovaros lygtis yra \(\varepsilon = 0.628\sin(10\pi t)\), kur amplitudinė vertė \(0,628 \text{V}\). Kitu atveju, kai rėmelio plotas \(0.05 \text{ m}^2\), sukimosi dažnis \(50 \text{Hz}\), o magnetinio lauko indukcija \(0.44 \text{T}\), tai indukuotos elektrovaros amplitudė bus apie \(6.91 \text{V}\). Jeigu magnetinio lauko indukcija \(0.1 \text{T}\), rėmelio plotas \(0.05 \text{m}^2\), sukimosi periodas \(0.05 \text{s}\) ir indukuotos elektrovaros amplitudė \(63 \text{V}\), tai vijų skaičius bus apie 100.
Kintamosios srovės grandinės analizė
Nuoseklioji kintamosios srovės grandinė sudaryta iš rezistoriaus, kondensatoriaus ir ritės. Žinant varžą (\(3 \, \Omega\)), talpą (kondensatoriaus talpinė varža \(10 \, \Omega\)), induktyvumą (ritės induktyvioji varža \(6 \, \Omega\)) ir įtampą (\(120 \, \text{V}\)), galima apskaičiuoti srovės stiprį grandinėje ir įtampą ant kiekvieno elemento (rezistoriaus - \(72V\), kondensatoriaus - \(120V\), ritės - \(144V\)). Srovės stipris, kaip pavyzdyje, gali siekti 24A, nors tikslūs skaičiavimai ir nėra pateikti.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com