Kintamosios srovės generatorius

Šioje temoje nagrinėjami kintamosios srovės generatoriai, jų veikimo principas, pagrįstas elektromagnetinės indukcijos reiškiniu, ir sandara. Aprašomi pagrindiniai komponentai (induktorius, inkaras, slankieji kontaktai), rotoriaus ir statoriaus sąvokos, bei paaiškinama, kaip generuojama kintamoji elektros srovė. Taip pat, pateikiami uždaviniai susiję su elektros grandine.

Elektros grandinės uždaviniai (Kintamosios įtampos grandinė)
Elektrinė grandinė, sudaryta iš nuosekliai sujungtų varžo (\(R = 3 \ \Omega\)), kondensatoriaus (\(X_c = 10 \ \Omega\)) ir ritės (\(X_L = 6 \ \Omega\)), yra įjungta į kintamosios įtampos tinklą (\(U = 120 \ V\)). Grandinės pilnutinė varža (\(Z\)) apskaičiuojama: \(Z = \sqrt{R^2 + (X_l - X_c)^2} = \sqrt{3^2 + (6 - 10)^2} = 5 \ \Omega\). Srovės stipris (\(I\)) grandinėje: \(I = U / Z = 120 \ V / 5 \ \Omega = 24 \ A\). Įtampos kritimai: Varžo įtampa (\(U_R\)): \(U_R = I \cdot R = 24 \ A \cdot 3 \ \Omega = 72 \ V\). Kondensatoriaus įtampa (\(U_C\)): \(U_C = I \cdot X_c = 24 \ A \cdot 10 \ \Omega = 240 \ V\). Ritės įtampa (\(U_L\)): \(U_L = I \cdot X_L = 24 \ A \cdot 6 \ \Omega = 144 \ V\).
Elektros grandinės uždaviniai (Rezonanso dažnis)
Elektrinėje grandinėje, kurioje yra kondensatorius (\(C = 5 \mu F = 5 * 10^{-6} F\)) ir ritė (\(L = 0.01 H\)), rezonanso dažnis (\(f\)) apskaičiuojamas pagal formulę: \(f = 1 / (2\pi\sqrt{LC})\). Įstačius vertes, gauname \(f = 1 / (2\pi\sqrt{0.01 H * 5 * 10^{-6} F}) \approx 711.76 Hz\).
Kintamosios srovės generatoriaus modelis
Paprastas kintamosios srovės generatoriaus modelis – tai pastoviame magnetiniame lauke besisukantis rėmelis. Sukantis rėmeliui, kinta jį kertantis magnetinis srautas, dėl ko, pagal elektromagnetinės indukcijos dėsnį, rėmelyje indukuojasi elektrovara ir kintamoji elektros srovė. Indukuotosios srovės stipris priklauso nuo rėmelio sukimosi greičio, magnetinio lauko stiprumo ir rėmelio parametrų. Srovės kryptis nustatoma pagal dešinės rankos taisyklę. Generatoriaus apvija, kurioje indukuojasi srovė, susideda iš daugelio nuosekliai sujungtų vijų, todėl bendra indukuota elektrovara yra proporcinga vijų skaičiui.
Kintamosios srovės generatoriaus samprata
Elektros mašinos, verčiančios mechaninę energiją elektros energija, yra vadinamos generatoriais. Pavyzdžiai apima galvaninius elementus, elektrostatines mašinas, saulės baterijas ir magnetohidrodinaminius generatorius. Kintamosios srovės generatoriai, dar vadinami elektromechaniniais indukciniais generatoriais, veikia remiantis elektromagnetinės indukcijos principu.
Kintamosios srovės generatoriaus sandara ir veikimas
Kintamosios srovės generatorių sudaro induktorius (magnetinio lauko šaltinis, pvz., magnetas), inkaras (rėmelis, kuriame indukuojama elektrovara) ir slankieji kontaktai (žiedai ir šepetėliai). Generatoriuose naudojama beveik uždara magnetinė sistema, sudaryta iš dviejų šerdžių, pagamintų iš plonų, izoliuotų plieninių plokščių. Vienoje šerdyje yra apvija, sukurianti magnetinį lauką, o kitoje – apvija, kurioje indukuojama kintamoji srovė. Rotorius yra besisukanti šerdis su apvija, o statorius – nejudanti šerdis su apvija. Tarpas tarp rotoriaus ir statoriaus yra mažas, kad būtų didesnis magnetinis srautas. Didesniuose generatoriuose srovė dažniausiai indukuojama statoriaus apvijose, o silpna žadinimo srovė tiekiama į besisukantį elektromagnetą (rotorių) per slankiuosius kontaktus. Rotoriaus sukimosi dažnis priklauso nuo elektromagneto polių skaičiaus: didinant polių skaičių, sukimosi dažnis mažėja.
Magnetinio srauto kitimas
Kai magnetiniame lauke sukamo rėmelio magnetinis srautas kinta pagal dėsnį \(\Phi = 0,02cos(10\pi t)\), didžiausia magnetinio srauto vertė yra 0,02.

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