دینام القایی شرح مفصلی از اصل عملکرد دینام در خودرو

ژنراتور یکی از عناصر اصلی تجهیزات الکتریکی خودرو است که برق همزمان را برای مصرف کنندگان تامین می کند و باتری را شارژ می کند.

اصل کار دستگاه مبتنی بر تبدیل انرژی مکانیکی است که از موتور به ولتاژ می رسد.

در ترکیب با یک تنظیم کننده ولتاژ، این واحد یک مجموعه ژنراتور نامیده می شود.

خودروهای مدرن مجهز به یک واحد جریان متناوب هستند که به طور کامل تمام الزامات اعلام شده را برآورده می کند.

دستگاه ژنراتور

عناصر منبع جریان متناوب در یک محفظه پنهان شده اند، که همچنین اساس سیم پیچ استاتور را تشکیل می دهد.

در فرآیند ساخت پوشش، از آلیاژهای سبک (اغلب آلومینیوم و دورالومین) استفاده می شود و برای خنک سازی، سوراخ هایی برای اطمینان از حذف به موقع گرما از سیم پیچ در نظر گرفته می شود.

در قسمت جلویی و عقبی بدنه یاتاقان هایی وجود دارد که روتور، عنصر اصلی منبع تغذیه، به آن وصل شده است.

تقریباً تمام عناصر دستگاه در بدنه قرار می گیرند. در این مورد، محفظه خود از دو پوشش واقع در سمت چپ و راست - به ترتیب در نزدیکی محور محرک و حلقه های کنترل تشکیل شده است.

این دو روکش با استفاده از پیچ های مخصوص ساخته شده از آلیاژ آلومینیوم به یکدیگر متصل می شوند. این فلز سبک وزن بوده و قابلیت دفع گرما را دارد.

مونتاژ برس نقش به همان اندازه مهم را ایفا می کند که ولتاژ را به حلقه های لغزنده منتقل می کند و عملکرد مجموعه را تضمین می کند.

این محصول از یک جفت برس گرافیتی، دو فنر و یک جا برس تشکیل شده است.

ما همچنین به عناصر واقع در داخل بدنه توجه خواهیم کرد:

الزامات یک ژنراتور خودرو چیست؟

یک سری الزامات برای مجموعه ژنراتور خودرو وجود دارد:

• ولتاژ در خروجی دستگاه و بر این اساس، در شبکه داخلی باید بدون توجه به بار یا سرعت میل لنگ در محدوده مشخصی حفظ شود.
• پارامترهای خروجی باید به گونه ای باشد که در هر حالت کارکرد دستگاه باتری ولتاژ شارژ کافی دریافت کند.

در عین حال، هر صاحب خودرو باید توجه ویژه ای به سطح و پایداری ولتاژ خروجی داشته باشد. این نیاز به این دلیل است که باتری به چنین تغییراتی حساس است.

به عنوان مثال، اگر ولتاژ کمتر از حد معمول باشد، باتری به میزان لازم شارژ نمی شود. در نتیجه ممکن است مشکلاتی در حین راه اندازی موتور رخ دهد.

در شرایط مخالف، هنگامی که نصب ولتاژ افزایش می دهد، باتری بیش از حد شارژ می شود و سریعتر خراب می شود.

اصل عملکرد یک ژنراتور خودرو، ویژگی های مدار

اصل عملکرد واحد ژنراتور بر اساس اثر القای الکترومغناطیسی است.

اگر یک شار مغناطیسی از سیم پیچ عبور کند و تغییر کند، یک ولتاژ ظاهر می شود و در پایانه ها تغییر می کند (بسته به سرعت تغییر شار). فرآیند معکوس نیز به روشی مشابه عمل می کند.

بنابراین، برای به دست آوردن شار مغناطیسی، باید ولتاژ به سیم پیچ اعمال شود.

به نظر می رسد که برای ایجاد یک ولتاژ متناوب، دو جزء مورد نیاز است:

• سیم پیچ (از آن است که ولتاژ حذف می شود).
• منبع میدان مغناطیسی

یک عنصر به همان اندازه مهم، همانطور که در بالا ذکر شد، روتور است که به عنوان منبع میدان مغناطیسی عمل می کند.

سیستم قطب گره دارای شار مغناطیسی باقی مانده است (حتی در صورت عدم وجود جریان در سیم پیچ).

این پارامتر کوچک است، بنابراین می تواند تنها در سرعت های بالا باعث تحریک خود شود. به همین دلیل ابتدا جریان کمی از سیم پیچ روتور عبور می کند که مغناطیس شدن دستگاه را تضمین می کند.

زنجیره ذکر شده در بالا شامل عبور جریان از باتری از طریق لامپ کنترل است.

پارامتر اصلی در اینجا قدرت جریان است که باید در محدوده نرمال باشد. اگر جریان خیلی زیاد باشد، باتری به سرعت تخلیه می شود و اگر خیلی کم باشد، خطر تحریک ژنراتور در دور آرام افزایش می یابد.

با در نظر گرفتن این پارامترها، قدرت لامپ انتخاب می شود که باید 2-3 وات باشد.

به محض اینکه ولتاژ به پارامتر مورد نیاز رسید، نور خاموش می شود و سیم پیچ های تحریک توسط خود ژنراتور خودرو تغذیه می شوند. در این حالت منبع تغذیه به حالت خود تحریکی می رود.

ولتاژ از سیم پیچ استاتور که در یک طرح سه فاز ساخته شده است حذف می شود.

این واحد متشکل از 3 سیم پیچ مجزا (فاز) است که طبق یک اصل معین روی یک هسته مغناطیسی پیچیده شده است.

جریان و ولتاژ در سیم پیچ ها 120 درجه جابجا می شود. در عین حال، سیم پیچ ها را می توان در دو نسخه - "ستاره" یا "مثلث" مونتاژ کرد.

اگر مدار مثلث انتخاب شود، جریان فاز در 3 سیم پیچ 1.73 برابر کمتر از کل جریان تامین شده توسط مجموعه ژنراتور خواهد بود.

به همین دلیل است که در ژنراتورهای خودروهای پرقدرت از مدار "مثلث" بیشتر استفاده می شود.

این دقیقاً با جریان های پایین تر توضیح داده می شود که به لطف آن می توان سیم پیچ را با یک سیم با مقطع کوچکتر پیچید.

از همین سیم می توان در اتصالات ستاره نیز استفاده کرد.

برای اطمینان از اینکه شار مغناطیسی ایجاد شده به هدف مورد نظر خود می رود و به سمت سیم پیچ استاتور هدایت می شود، سیم پیچ ها در شیارهای خاصی در هسته مغناطیسی قرار می گیرند.

به دلیل ظهور میدان مغناطیسی در سیم پیچ ها و در مدار مغناطیسی استاتور، جریان های گردابی ظاهر می شوند.

عمل دومی منجر به گرم شدن استاتور و کاهش قدرت ژنراتور می شود. برای کاهش این اثر، از صفحات فولادی در ساخت مدار مغناطیسی استفاده می شود.

ولتاژ تولید شده از طریق گروهی از دیودها (پل یکسو کننده) که در بالا ذکر شد به شبکه آنبرد می رسد.

پس از باز شدن، دیودها مقاومتی ایجاد نمی کنند و اجازه می دهند جریان بدون مانع به شبکه روی برد عبور کند.

اما با ولتاژ معکوس از من عبور داده نمی شود. در واقع فقط نیم موج مثبت باقی می ماند.

برخی از خودروسازان برای محافظت از وسایل الکترونیکی دیودها را با دیودهای زنر جایگزین می کنند.

ویژگی اصلی قطعات، عدم عبور جریان تا یک پارامتر ولتاژ معین (25-30 ولت) است.

پس از عبور از این حد، دیود زنر "می شکند" و جریان معکوس را عبور می دهد. در این حالت، ولتاژ روی سیم "مثبت" ژنراتور بدون تغییر باقی می ماند که هیچ خطری برای دستگاه ایجاد نمی کند.

به هر حال، توانایی دیود زنر برای حفظ U ثابت در پایانه ها حتی پس از "خرابی" در تنظیم کننده ها استفاده می شود.

در نتیجه پس از عبور از پل دیودی (دیودهای زنر) ولتاژ یکسو شده و ثابت می شود.

برای بسیاری از انواع مجموعه های ژنراتور، سیم پیچ تحریک دارای یکسو کننده خاص خود است که از 3 دیود مونتاژ شده است.

به لطف این اتصال، جریان تخلیه از باتری حذف می شود.

دیودهای مرتبط با سیم پیچ میدان بر اساس یک اصل مشابه عمل می کنند و سیم پیچ را با ولتاژ ثابت تامین می کنند.

در اینجا دستگاه یکسو کننده از شش دیود تشکیل شده است که سه تای آنها منفی است.

در حین کار ژنراتور، جریان تحریک کمتر از پارامتر ارائه شده توسط ژنراتور خودرو است.

در نتیجه، برای اصلاح جریان روی سیم‌پیچ تحریک، دیودهایی با جریان نامی تا دو آمپر کافی هستند.

برای مقایسه، یکسو کننده های قدرت دارای جریان نامی 20-25 آمپر هستند. در صورت نیاز به افزایش توان ژنراتور بازوی دیگری با دیود نصب می شود.

حالت های عملیاتی

برای درک ویژگی های عملکرد یک ژنراتور خودرو، درک ویژگی های هر حالت مهم است:

• هنگام راه اندازی موتور، مصرف کننده اصلی انرژی الکتریکی استارت است. یکی از ویژگی های حالت ایجاد بار افزایش یافته است که منجر به کاهش ولتاژ در خروجی باتری می شود. در نتیجه مصرف کنندگان فقط از باتری جریان می گیرند. به همین دلیل است که در این حالت باتری با بیشترین فعالیت تخلیه می شود.
• پس از روشن شدن موتور، ژنراتور خودرو به حالت منبع تغذیه تغییر می کند. از این لحظه به بعد، دستگاه جریان لازم برای تغذیه بار داخل خودرو و شارژ مجدد باتری را فراهم می کند. به محض اینکه باتری به ظرفیت مورد نیاز برسد، سطح جریان شارژ کاهش می یابد. در این حالت، ژنراتور همچنان نقش منبع تغذیه اصلی را بازی می کند.
• پس از اتصال یک بار قدرتمند، به عنوان مثال، تهویه مطبوع، گرمایش داخلی و غیره، سرعت چرخش روتور کاهش می یابد. در این صورت ژنراتور خودرو دیگر قادر به پوشش نیازهای فعلی خودرو نیست. بخشی از بار به باتری منتقل می شود که به طور موازی با منبع تغذیه کار می کند و به تدریج شروع به تخلیه می کند.

تنظیم کننده ولتاژ - توابع، انواع، لامپ هشدار

عنصر کلیدی مجموعه ژنراتور تنظیم کننده ولتاژ است - دستگاهی که سطح ایمن U را در خروجی استاتور حفظ می کند.

دو نوع از این محصولات وجود دارد:

• هیبریدی - تنظیم کننده ها، مدار الکتریکی که شامل دستگاه های الکترونیکی و قطعات رادیویی است.
• یکپارچه - دستگاه های مبتنی بر فناوری میکروالکترونیک لایه نازک. در خودروهای مدرن، این گزینه بسیار رایج است.

یک عنصر به همان اندازه مهم یک لامپ کنترلی است که روی داشبورد نصب شده است که از آن می توان نتیجه گرفت که رگولاتور مشکلاتی دارد.

احتراق لامپ در لحظه روشن شدن موتور باید کوتاه مدت باشد. اگر به طور مداوم روشن شود (زمانی که مجموعه ژنراتور در حال کار است)، این نشان دهنده خرابی رگولاتور یا خود واحد و همچنین نیاز به تعمیر است.

ظرافت های چفت و بست

مجموعه ژنراتور با استفاده از یک براکت مخصوص و اتصال پیچ و مهره ثابت می شود.

خود این واحد به لطف پنجه ها و چشم های مخصوص به جلوی موتور متصل می شود.

اگر یک ژنراتور خودرو دارای پنجه های خاصی باشد، دومی روی جلد موتور قرار دارد.

اگر فقط از یک پنجه ثابت استفاده شود، دومی فقط روی پوشش جلویی قرار می گیرد.

در پنجه نصب شده در قسمت عقب، به عنوان یک قاعده، یک سوراخ با یک بوش فاصله دهنده نصب شده در آن وجود دارد.

وظیفه دومی از بین بردن شکاف ایجاد شده بین استاپ و بست است.

نصب ژنراتور آئودی A8.

و بنابراین واحد بر روی VAZ 21124 نصب شده است.

خرابی های ژنراتور و راه های رفع آنها

تجهیزات الکتریکی خودرو تمایل به خراب شدن دارند. در این حالت، بیشترین مشکلات مربوط به باتری و ژنراتور است.

اگر هر یک از این عناصر از کار بیفتد، کارکرد وسیله نقلیه در حالت کارکرد عادی غیرممکن می شود یا خودرو کاملاً بی حرکت می شود.

تمام خرابی های ژنراتور به دو دسته تقسیم می شوند:

• مکانیکی. در این مورد، مشکلاتی با یکپارچگی محفظه، فنرها، محرک تسمه و سایر عناصر غیر مرتبط با قطعه الکتریکی ایجاد می شود.
• برقی. اینها شامل نقص در عملکرد پل دیود، سایش برس ها، اتصال کوتاه در سیم پیچ ها، خرابی رله تنظیم کننده و موارد دیگر است.

حالا بیایید لیست عیوب و علائم را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم.

1. جریان شارژ کافی در خروجی وجود ندارد:

2. وضعیت دوم.

زمانی که دینام خودرو میزان جریان مورد نیاز را تولید می کند، اما باتری هنوز شارژ نمی شود.

دلایل ممکن است متفاوت باشد:

• کیفیت پایین کشیدن تماس زمین بین رگلاتور و واحد اصلی. در این صورت، کیفیت اتصال تماس را بررسی کنید.
• خرابی رله ولتاژ - آن را بررسی و تعویض کنید.
• اگر برس‌ها فرسوده یا گیر کرده‌اند، آن‌ها را تعویض کنید یا از آلودگی تمیز کنید.
• رله محافظ رگولاتور به دلیل اتصال اتصال به زمین قطع شده است. راه حل این است که محل آسیب را پیدا کنید و مشکل را برطرف کنید.
• دلایل دیگر عبارتند از کنتاکت های روغنی، خرابی رگولاتور ولتاژ، اتصال کوتاه در سیم پیچ های استاتور، کشش ضعیف تسمه.

3. ژنراتور کار می کند، اما صدای زیادی ایجاد می کند.

اشکالات احتمالی:

• اتصال کوتاه بین پیچ های استاتور.
• سایش صندلی بلبرینگ.
• شل کردن مهره قرقره.
• خرابی بلبرینگ.

تعمیر ژنراتور خودرو همیشه باید با تشخیص دقیق مشکل شروع شود و پس از آن با اقدامات پیشگیرانه یا جایگزینی واحد خراب، علت از بین می رود.

عمل کار نشان می دهد که تعویض دینام خودرو دشوار نیست، اما برای حل مشکل باید تعدادی از قوانین را دنبال کنید:

• دستگاه جدید باید پارامترهای سرعت جریان مشابه واحد کارخانه را داشته باشد.
• شاخص های انرژی باید یکسان باشند.
• ضریب دنده منابع برق قدیمی و جدید باید مطابقت داشته باشد.
• واحد در حال نصب باید از نظر اندازه مناسب بوده و به راحتی به موتور متصل شود.
• مدارهای ژنراتور جدید و قدیمی خودرو باید یکسان باشد.

لطفاً توجه داشته باشید که دستگاه‌های نصب شده بر روی خودروهای ساخت خارجی به طور متفاوتی نسبت به دستگاه‌های داخلی ثابت می‌شوند، به عنوان مثال، مانند ژنراتور TOYOTA COROLLA.
و لادا گرانتا
.

بنابراین، اگر یک واحد خارجی را با یک محصول داخلی جایگزین کنید، باید یک مانت جدید نصب کنید.

برای پایان دادن به داستان در مورد ژنراتورهای خودرو، ارزش دارد نکاتی را در مورد آنچه که صاحبان خودرو در حین کار باید انجام دهند و نباید انجام دهند برجسته شود.

نکته اصلی نصب است که در طی آن مهم است که با حداکثر توجه به اتصال قطبی نزدیک شوید.

اگر در این مورد اشتباه کنید، دستگاه یکسو کننده شکسته شده و خطر آتش سوزی افزایش می یابد.

راه اندازی موتور با سیم های نادرست وصل شده خطر مشابهی دارد.

برای جلوگیری از مشکلات در حین کار، باید تعدادی از قوانین را رعایت کنید:

• کنتاکت ها را تمیز نگه دارید و بر قابلیت سرویس سیم کشی برق خودرو نظارت کنید. به قابلیت اطمینان اتصال توجه ویژه ای داشته باشید. در صورت استفاده از سیم های تماس نامناسب، سطح ولتاژ روی برد از حد مجاز فراتر می رود.
• کشش ژنراتور را کنترل کنید. اگر کشش ضعیف باشد، منبع تغذیه نمی تواند وظایف مورد نظر خود را انجام دهد. اگر تسمه را سفت کنید، این می تواند منجر به سایش سریع بلبرینگ شود.
• هنگام انجام کارهای جوشکاری برق، سیم های ژنراتور و باتری را دور بیندازید.
• اگر چراغ اخطار روشن شد و پس از روشن شدن موتور روشن ماند، علت را پیدا کنید و از بین ببرید.

توجه ویژه باید به تنظیم کننده رله و همچنین بررسی ولتاژ در خروجی منبع تغذیه شود. در حالت شارژ، این پارامتر باید در سطح 13.9-14.5 ولت باشد.

علاوه بر این، هر از گاهی سایش و کفایت نیروی برس های ژنراتور، وضعیت بلبرینگ ها و حلقه های لغزش را بررسی کنید.

ارتفاع برس ها باید با برداشتن نگهدارنده اندازه گیری شود. اگر دومی تا 8-10 میلی متر فرسوده شده باشد، تعویض لازم است.

در مورد نیروی فنرهای نگهدارنده برس ها، باید در سطح 4.2 نیوتن (برای VAZ) باشد. در همان زمان، حلقه های لغزش را بررسی کنید - هیچ اثری از روغن روی آنها وجود نداشته باشد.

همچنین، مالک خودرو باید تعدادی از ممنوعیت ها را به خاطر بسپارد، یعنی:

• اگر مشکوک به خرابی پل دیودی هستید، خودرو را با باتری متصل ترک نکنید. در غیر این صورت، باتری به سرعت تخلیه می شود و خطر آتش سوزی سیم کشی افزایش می یابد.
• هنگام روشن بودن موتور، عملکرد صحیح ژنراتور را با پریدن پایانه های آن یا جدا کردن باتری آن بررسی نکنید. در این مورد، ممکن است به قطعات الکترونیکی، رایانه داخلی یا تنظیم کننده ولتاژ آسیب وارد شود.
• اجازه ندهید مایعات فنی با ژنراتور تماس پیدا کنند.
• اگر پایانه های باتری جدا شده اند، دستگاه را روشن نگذارید. در غیر این صورت، ممکن است منجر به آسیب به تنظیم کننده ولتاژ و تجهیزات الکتریکی خودرو شود.
• به موقع انجام دهید.

با دانستن ویژگی های عملکرد ژنراتور، تفاوت های ظریف طراحی آن، نقص های اصلی و ظرافت های تعمیر، می توانید از بسیاری از مشکلات سیم کشی و باتری جلوگیری کنید.

به یاد داشته باشید که ژنراتور یک واحد پیچیده است که نیاز به رویکرد خاصی برای کار دارد.

نظارت مداوم بر آن، انجام به موقع اقدامات پیشگیرانه و تعویض قطعات (در صورت لزوم) مهم است.

با این رویکرد، منبع تغذیه و خود خودرو مدت زمان زیادی دوام خواهند آورد.

اگر ویدیویی در مقاله وجود دارد و پخش نمی‌شود، هر کلمه‌ای را با ماوس انتخاب کنید، Ctrl+Enter را فشار دهید، هر کلمه‌ای را در پنجره ظاهر شده وارد کنید و روی «ارسال» کلیک کنید. متشکرم.

اصطلاح "نسل" در مهندسی برق از لاتین آمده است. به معنای "تولد" است. در رابطه با انرژی می توان گفت که ژنراتورها وسایل فنی هستند که برق تولید می کنند.

لازم به ذکر است که با تبدیل انواع مختلف انرژی می توان جریان الکتریکی تولید کرد، به عنوان مثال:

شیمیایی؛

سبک؛

حرارتی و دیگران

از نظر تاریخی، ژنراتورها ساختارهایی هستند که انرژی جنبشی دورانی را به الکتریسیته تبدیل می کنند.

با توجه به نوع برق تولیدی، ژنراتورها عبارتند از:

1. DC;

2. متغیر.

قوانین فیزیکی که امکان ایجاد تاسیسات الکتریکی مدرن برای تولید برق از طریق تبدیل انرژی مکانیکی را فراهم می کند توسط دانشمندان Oersted و Faraday کشف شد.

در طراحی هر ژنراتوری، زمانی که جریان الکتریکی در یک قاب بسته به دلیل تقاطع آن با یک میدان مغناطیسی دوار القا می شود که در مدل های ساده شده برای مصارف خانگی یا توسط سیم پیچ های تحریک بر روی محصولات صنعتی با توان بالا ایجاد می شود، تحقق می یابد.

هنگامی که قاب می چرخد، مقدار شار مغناطیسی تغییر می کند.

نیروی الکتروموتور القا شده در سیم پیچ به سرعت تغییر شار مغناطیسی عبوری از قاب در یک حلقه بسته S بستگی دارد و مستقیماً با مقدار آن متناسب است. هر چه روتور سریعتر بچرخد، ولتاژ تولید شده بیشتر می شود.

برای ایجاد یک مدار بسته و تخلیه جریان الکتریکی از آن، لازم بود یک کلکتور و یک مجموعه برس ایجاد شود که تماس دائمی بین قاب چرخان و قسمت ثابت مدار را تضمین کند.

با توجه به طراحی برس‌های فنری که بر روی صفحات کموتاتور فشرده می‌شوند، جریان الکتریکی به پایانه‌های خروجی منتقل می‌شود و سپس از آن‌ها به شبکه مصرف‌کننده سرازیر می‌شود.

اصل عملکرد ساده ترین ژنراتور DC

هنگامی که قاب حول محور خود می چرخد، نیمه های چپ و راست آن به صورت دوره ای از نزدیک قطب جنوب یا شمال آهنرباها عبور می کنند. در آنها هر بار جهت جریان ها به سمت مخالف تغییر می کند به طوری که در هر قطب در یک جهت جریان می یابد.

به منظور ایجاد جریان مستقیم در مدار خروجی، برای هر نیمه سیم پیچ یک نیمه حلقه بر روی گره کلکتور ایجاد می شود. برس های مجاور حلقه پتانسیل علامت آنها را حذف می کند: مثبت یا منفی.

از آنجایی که نیم حلقه قاب دوار باز است، لحظاتی در آن ایجاد می شود که جریان به حداکثر مقدار خود می رسد یا وجود ندارد. به منظور حفظ نه تنها جهت، بلکه مقدار ثابت ولتاژ تولید شده، قاب با استفاده از فناوری مخصوص تهیه شده ساخته می شود:

بسته به مقدار ولتاژ برنامه ریزی شده، نه از یک چرخش، بلکه از چندین چرخش استفاده می کند.

تعداد فریم ها به یک نسخه محدود نمی شود: آنها سعی می کنند آنها را برای حفظ بهینه افت ولتاژ در همان سطح کافی بسازند.

برای یک ژنراتور DC، سیم پیچ های روتور در شکاف ها قرار دارند. این به شما امکان می دهد تلفات میدان الکترومغناطیسی القایی را کاهش دهید.

ویژگی های طراحی ژنراتورهای DC

عناصر اصلی دستگاه عبارتند از:

قاب قدرت خارجی؛

قطب های مغناطیسی؛

استاتور؛

روتور دوار؛

واحد سوئیچینگ با برس

بدنه از آلیاژهای فولادی یا چدن ساخته شده است تا استحکام مکانیکی را برای ساختار کلی فراهم کند. وظیفه اضافی محفظه انتقال شار مغناطیسی بین قطب ها است.

قطب های آهنربا با گل میخ یا پیچ و مهره به محفظه متصل می شوند. سیم پیچی روی آنها نصب شده است.

استاتور که یوغ یا هسته نیز نامیده می شود از مواد فرومغناطیسی ساخته شده است. سیم پیچ سیم پیچ تحریک روی آن قرار می گیرد. هسته استاتورمجهز به قطب های مغناطیسی که میدان نیروی مغناطیسی آن را تشکیل می دهند.

روتور یک مترادف دارد: لنگر. هسته مغناطیسی آن از صفحات چند لایه تشکیل شده است که باعث کاهش تشکیل جریان های گردابی و افزایش کارایی می شود. شیارهای هسته حاوی روتور و/یا سیم پیچ های خود تحریکی هستند.

گره سوئیچینگبا برس ممکن است تعداد قطب های متفاوتی داشته باشد، اما همیشه مضربی از دو است. مواد قلم مو معمولاً گرافیت است. صفحات جمع کننده از مس ساخته شده اند که بهینه ترین فلز مناسب برای خواص الکتریکی هدایت جریان است.

به لطف استفاده از یک کموتاتور، یک سیگنال ضربانی در پایانه های خروجی ژنراتور DC تولید می شود.

انواع اصلی طرح های ژنراتور DC

بسته به نوع منبع تغذیه سیم پیچ تحریک، دستگاه ها متمایز می شوند:

1. با خود هیجانی;

2. کار بر اساس شمول مستقل.

اولین محصولات می توانند:

استفاده از آهنرباهای دائمی؛

یا کار از منابع خارجی، به عنوان مثال، باتری، نیروی باد...

ژنراتورهای دارای سوئیچینگ مستقل از سیم پیچ خود کار می کنند که می تواند متصل شود:

به صورت متوالی؛

شانت یا تحریک موازی.

یکی از گزینه های چنین اتصالی در نمودار نشان داده شده است.

نمونه ای از ژنراتور DC طرحی است که قبلاً اغلب در کاربردهای خودرو استفاده می شد. ساختار آن مانند موتور ناهمزمان است.

چنین سازه‌های کلکتوری قادرند در حالت موتور یا ژنراتور به طور همزمان کار کنند. به همین دلیل، آنها در خودروهای هیبریدی موجود گسترده شده اند.

فرآیند تشکیل یک واکنش لنگر

هنگامی که نیروی فشار برس به درستی تنظیم نشده باشد، در حالت بیکار رخ می دهد و حالت غیربهینه اصطکاک آنها را ایجاد می کند. این ممکن است منجر به کاهش میدان های مغناطیسی یا آتش سوزی به دلیل افزایش تولید جرقه شود.

راه های کاهش آن عبارتند از:

جبران میدان های مغناطیسی با اتصال قطب های اضافی؛

تنظیم تغییر موقعیت برس های کموتاتور.

مزایای ژنراتورهای DC

این شامل:

بدون تلفات ناشی از هیسترزیس و تشکیل جریان های گردابی.

کار در شرایط سخت؛

کاهش وزن و ابعاد کوچک

اصل عملکرد ساده ترین ژنراتور جریان متناوب

در داخل این طرح از تمام قطعات مشابه در آنالوگ قبلی استفاده شده است:

یک میدان مغناطیسی؛

قاب چرخان؛

واحد جمع کننده با برس برای تخلیه جریان.

تفاوت اصلی در طراحی واحد کموتاتور نهفته است که به گونه ای ایجاد می شود که هنگام چرخش قاب از طریق برس ها، بدون تغییر چرخه ای موقعیت آنها، به طور مداوم با نیمه قاب آن تماس ایجاد می شود.

به همین دلیل، جریان تغییر یافته طبق قوانین هارمونیک ها در هر نیمه، کاملاً بدون تغییر به برس ها و سپس از طریق آنها به مدار مصرف کننده منتقل می شود.

به طور طبیعی، قاب با سیم پیچی نه یک دور، بلکه تعداد چرخش محاسبه شده برای دستیابی به ولتاژ بهینه ایجاد می شود.

بنابراین، اصل عملکرد ژنراتورهای جریان مستقیم و متناوب رایج است، و تفاوت های طراحی در تولید نهفته است:

واحد جمع کننده روتور دوار;

تنظیمات سیم پیچ روی روتور

ویژگی های طراحی ژنراتورهای جریان متناوب صنعتی

بیایید بخش های اصلی یک ژنراتور القایی صنعتی را در نظر بگیریم که در آن روتور حرکت چرخشی را از یک توربین مجاور دریافت می کند. طراحی استاتور شامل یک آهنربای الکتریکی (اگرچه میدان مغناطیسی را می توان توسط مجموعه ای از آهنرباهای دائمی ایجاد کرد) و یک سیم پیچ روتور با تعداد دور معینی می باشد.

یک نیروی الکتروموتور در داخل هر پیچ القا می شود که به طور متوالی در هر یک از آنها اضافه می شود و در پایانه های خروجی مقدار کل ولتاژ عرضه شده به مدار قدرت مصرف کنندگان متصل را تشکیل می دهد.

برای افزایش دامنه EMF در خروجی ژنراتور، از طراحی خاصی از سیستم مغناطیسی استفاده شده است که از دو هسته مغناطیسی با استفاده از گریدهای ویژه فولاد الکتریکی به شکل صفحات چند لایه با شیار ساخته شده است. سیم پیچ در داخل آنها نصب شده است.

محفظه ژنراتور حاوی یک هسته استاتور با شکاف هایی برای قرار دادن سیم پیچی است که میدان مغناطیسی ایجاد می کند.

روتور در حال چرخش روی یاتاقان ها همچنین دارای یک مدار مغناطیسی با شیارهایی است که در داخل آن یک سیم پیچ نصب شده است که emf القایی را دریافت می کند. به طور معمول، یک جهت افقی برای قرار دادن محور چرخش انتخاب می شود، اگرچه طرح های ژنراتور با آرایش عمودی و طراحی یاتاقان مربوطه وجود دارد.

همیشه یک شکاف بین استاتور و روتور ایجاد می شود که برای اطمینان از چرخش و جلوگیری از گیر کردن ضروری است. اما، در عین حال، انرژی القای مغناطیسی از دست می رود. بنابراین، آنها با در نظر گرفتن بهینه هر دو این الزامات، سعی می کنند آن را تا حد امکان حداقل کنند.

محرک که روی همان شفت روتور قرار دارد، یک ژنراتور الکتریکی جریان مستقیم با توان نسبتا کم است. هدف آن تامین برق به سیم پیچ های یک ژنراتور برق در حالت تحریک مستقل است.

چنین محرک‌هایی اغلب با طرح‌های توربین یا ژنراتورهای الکتریکی هیدرولیک هنگام ایجاد روش اصلی یا پشتیبان تحریک استفاده می‌شوند.

تصویر یک ژنراتور صنعتی محل حلقه های کموتاتور و برس های جمع آوری جریان از ساختار روتور دوار را نشان می دهد. در حین کار، این واحد بارهای مکانیکی و الکتریکی ثابتی را تجربه می کند. برای غلبه بر آنها، یک ساختار پیچیده ایجاد می شود که در حین کار نیاز به بازرسی های دوره ای و اقدامات پیشگیرانه دارد.

برای کاهش هزینه های عملیاتی ایجاد شده، از فناوری جایگزین دیگری استفاده می شود که از تعامل بین میدان های الکترومغناطیسی دوار نیز استفاده می کند. فقط آهنرباهای دائمی یا الکتریکی روی روتور قرار می گیرند و ولتاژ از سیم پیچ ثابت حذف می شود.

هنگام ایجاد چنین مداری، چنین طرحی را می توان اصطلاح "آلترناتور" نامید. در ژنراتورهای سنکرون: فرکانس بالا، خودرو، لوکوموتیوها و کشتی های دیزلی، تاسیسات نیروگاه ها برای تولید برق استفاده می شود.

ویژگی های ژنراتورهای سنکرون

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

نام و ویژگی متمایز عمل در ایجاد یک اتصال صلب بین فرکانس نیروی الکتروموتور متناوب القا شده در سیم پیچ استاتور "f" و چرخش روتور نهفته است.

یک سیم پیچ سه فاز در استاتور نصب شده است و روی روتور یک آهنربای الکتریکی با یک هسته و یک سیم پیچ تحریک وجود دارد که از مدارهای DC از طریق یک مجموعه کموتاتور برس تغذیه می شود.

روتور توسط یک منبع انرژی مکانیکی - یک موتور محرک - با همان سرعت به چرخش هدایت می شود. میدان مغناطیسی آن نیز همین حرکت را انجام می دهد.

نیروهای الکتروموتور با قدر مساوی، اما در جهت 120 درجه جابجا می شوند، در سیم پیچ های استاتور القا می شوند و یک سیستم متقارن سه فاز ایجاد می کنند.

هنگامی که به انتهای سیم پیچ مدارهای مصرف کننده متصل می شود، جریان های فاز در مدار شروع به عمل می کنند، که یک میدان مغناطیسی را تشکیل می دهد که به همان روش می چرخد: همزمان.

شکل سیگنال خروجی EMF القایی تنها به قانون توزیع بردار القای مغناطیسی در داخل شکاف بین قطب های روتور و صفحات استاتور بستگی دارد. بنابراین، آنها در تلاش برای ایجاد چنین طرحی زمانی هستند که بزرگی القاء مطابق یک قانون سینوسی تغییر می کند.

هنگامی که شکاف دارای یک مشخصه ثابت باشد، بردار القای مغناطیسی داخل شکاف به شکل ذوزنقه ای ایجاد می شود، همانطور که در نمودار خطی 1 نشان داده شده است.

اگر شکل لبه‌ها در قطب‌ها با تغییر شکاف به حداکثر مقدار مایل اصلاح شود، می‌توان به شکل توزیع سینوسی، همانطور که در خط 2 نشان داده شده است، دست یافت. این تکنیک در عمل استفاده می‌شود.

مدارهای تحریک برای ژنراتورهای سنکرون

نیروی مغناطیسی ناشی از سیم پیچ تحریک "OB" روتور میدان مغناطیسی آن را ایجاد می کند. برای این منظور، طراحی های مختلفی از محرک های DC بر اساس موارد زیر وجود دارد:

1. روش تماس؛

2. روش بدون تماس.

در حالت اول، یک ژنراتور جداگانه به نام تحریک کننده "B" استفاده می شود. سیم پیچ تحریک آن توسط یک ژنراتور اضافی مطابق با اصل تحریک موازی، به نام ساب محرک "PV" تغذیه می شود.

همه روتورها روی یک محور مشترک قرار می گیرند. با توجه به این، آنها دقیقا به همان اندازه می چرخند. رئوستات‌های r1 و r2 برای تنظیم جریان‌ها در مدارهای تحریک‌کننده و زیر محرک عمل می‌کنند.

با روش بدون تماسهیچ حلقه لغزشی روتور وجود ندارد. یک سیم پیچ تحریک کننده سه فاز مستقیماً روی آن نصب شده است. به طور همزمان با روتور می چرخد ​​و جریان مستقیم الکتریکی را از طریق یکسوساز دوار مستقیماً به سیم پیچ تحریک کننده "B" منتقل می کند.

انواع مدارهای بدون تماس عبارتند از:

1. سیستم خود تحریک از سیم پیچ استاتور خود.

2. طرح خودکار.

با روش اولولتاژ سیم پیچ های استاتور به یک ترانسفورماتور کاهنده و سپس به یکسو کننده نیمه هادی "PP" که جریان مستقیم تولید می کند، تامین می شود.

در این روش تحریک اولیه به دلیل پدیده مغناطیس باقیمانده ایجاد می شود.

یک طرح خودکار برای ایجاد خود تحریکی شامل استفاده از موارد زیر است:

ترانسفورماتور ولتاژ TN;

تنظیم کننده تحریک خودکار AVR؛

ترانسفورماتور جریان CT;

ترانسفورماتور یکسو کننده VT;

مبدل تریستور TP;

واحد حفاظت BZ

ویژگی های ژنراتورهای ناهمزمان

تفاوت اساسی بین این طرح ها عدم وجود اتصال صلب بین سرعت روتور (nr) و EMF القا شده در سیم پیچ (n) است. همیشه بین آنها تفاوتی وجود دارد که به آن «لغزش» می گویند. با حرف لاتین "S" نشان داده می شود و با فرمول S=(n-nr)/n بیان می شود.

هنگامی که یک بار به ژنراتور متصل می شود، یک گشتاور ترمز برای چرخاندن روتور ایجاد می شود. بر فرکانس EMF تولید شده تأثیر می گذارد و لغزش منفی ایجاد می کند.

ساختار روتور ژنراتورهای ناهمزمان به شرح زیر است:

اتصال کوتاه؛

فاز؛

توخالی.

ژنراتورهای ناهمزمان می توانند:

1. تحریک مستقل;

2. خود هیجانی.

در حالت اول از منبع خارجی ولتاژ متناوب و در حالت دوم مبدل های نیمه هادی یا خازن در مدارهای اولیه، ثانویه یا هر دو استفاده می شود.

بنابراین، ژنراتورهای جریان متناوب و مستقیم دارای ویژگی های مشترک بسیاری در اصول ساخت و ساز هستند، اما در طراحی برخی از عناصر متفاوت هستند.

در حال حاضر ژنراتورهای سنکرون عمدتا برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می شوند. ماشین های آسنکرون اغلب به عنوان موتور استفاده می شوند.

ژنراتورهایی که جریان متناوب تولید می کنند معمولاً از یک سیم پیچ ثابت، استاتور و یک سیم پیچ متحرک به نام روتور تشکیل شده اند.

تفاوت بین ماشین سنکرون و ماشین ناهمزمان در این است که در اولی، میدان مغناطیسی استاتور همزمان با حرکت روتور می چرخد، در حالی که در ماشین های ناهمزمان یا پیشروی می کند یا از میدان در روتور عقب می ماند.

استفاده گسترده از ماشین های سنکرون به دلیل پارامترهای کیفی آنهاست. ژنراتورهای سنکرون ولتاژ بسیار پایداری تولید می کنند که برای اتصال طیف وسیعی از لوازم الکتریکی مناسب است.

در هنگام اتصال کوتاه در بار یا مصرف برق زیاد، جریان قابل توجهی از سیم پیچ های استاتور می گذرد که می تواند منجر به خرابی ژنراتور شود. برای چنین ماشین هایی، خنک کننده مورد نیاز است - یک توربین روی شفت روتور قرار می گیرد و کل ساختار را خنک می کند.

با توجه به این موضوع، ژنراتورهای سنکرون به شرایط محیطی حساس هستند.

ژنراتورهای ناهمزمان در بیشتر موارد دارای محفظه بسته هستند و نسبت به جریان راه اندازی زیاد مصرف کنندگان انرژی حساس نیستند.

با این حال، عملکرد آنها به یک جریان بایاس قدرتمند خارجی نیاز دارد. به طور کلی ژنراتورهای ناهمزمان ولتاژ ناپایدار تولید می کنند. چنین ژنراتورهایی به طور گسترده ای به عنوان منابع انرژی برای دستگاه های جوش استفاده می شود.

ژنراتورهای سنکرون به عنوان مبدل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی در نیروگاه های برق آبی، نیروگاه های حرارتی، به عنوان ژنراتورهای بنزینی و دیزلی خانگی و به عنوان منابع انرژی در حمل و نقل رایج هستند.

استاتورهای یک ژنراتور سنکرون و ناهمزمان از نظر طراحی با یکدیگر تفاوتی ندارند.

هسته استاتور از چندین صفحه فولادی الکتریکی تشکیل شده است که از یکدیگر عایق شده و در یک ساختار واحد مونتاژ شده اند (شکل 1). سیم پیچ های سیم پیچ بر روی شیارهای داخل استاتور نصب می شوند.

برای هر فاز، سیم پیچ شامل دو سیم پیچ است که در مقابل یکدیگر نصب شده و به صورت سری به هم متصل شده اند. این مدار سیم پیچ دوقطبی نامیده می شود.

در مجموع، سه گروه سیم پیچ بر روی استاتور نصب شده است (شکل 2)، با تغییر 120 درجه. گروه های فاز به صورت "ستاره" یا "مثلث" به یکدیگر متصل می شوند. گروه های سیم پیچ با تعداد زیادی قطب وجود دارد. گوشه

تغییر سیم پیچ ها نسبت به یکدیگر در حالت کلی با استفاده از فرمول (2π/3)/n محاسبه می شود که n تعداد قطب های سیم پیچ است.

روتور ژنراتور یک آهنربای الکتریکی است که میدان مغناطیسی متناوب را در استاتور تحریک می کند. برای ژنراتورهای کوچک با توان کم، آهنرباهای معمولی اغلب روی روتور قرار می گیرند
.

روتور یک ژنراتور سنکرون به یک تحریک کننده خارجی نیاز دارد - یک ژنراتور جریان مستقیم، در ساده ترین حالت نصب شده روی همان شفت روتور.

تحریک کننده باید تغییری در جریان در روتور ایجاد کند تا حالت کارکرد و توانایی خاموش کردن سریع میدان مغناطیسی در هنگام خاموش شدن اضطراری را داشته باشد.

روتورها به دو دسته قطب برجسته و غیر برجسته تقسیم می شوند. طراحی روتورهای قطب برجسته (شکل 3) متشکل از قطب های الکترومغناطیس 1 است که توسط سیم پیچ های قطب 2 متصل به هسته 3 تشکیل شده است. تحریک از طریق تماس های حلقه 4 به سیم پیچ عرضه می شود.

چنین روتورهایی در سرعت های پایین به عنوان مثال در توربین های هیدرولیک استفاده می شوند. هنگامی که شفت سریعتر می چرخد، نیروهای گریز از مرکز قابل توجهی ایجاد می شود که می تواند روتور را از بین ببرد.

در این مورد از روتورهای قطب غیر برجسته استفاده می شود (شکل 4). روتور قطب غیر برجسته حاوی شکاف های 1 است که در هسته 2 شکل گرفته اند. سیم پیچ های روتور در شکاف ها ثابت می شوند (در شکل 4 نشان داده نشده است). تحریک خارجی نیز از طریق کنتاکت های 3 منتقل می شود. بنابراین، روتور قطب ضمنی یک استاتور درون به بیرون است.

میدان مغناطیسی دوقطبی روتور دوار را می توان با میدان مشابهی از آهنربای دائمی که با سرعت زاویه ای روتور می چرخد ​​جایگزین کرد. جهت جریان در هر سیم پیچ توسط قانون گیملت تعیین می شود.

برای مثال، اگر جریان از ابتدای سیم پیچ A به نقطه X هدایت شود، چنین جریانی مشروط به عنوان مثبت پذیرفته می شود (شکل 5). هنگامی که روتور می چرخد، یک جریان متناوب در سیم پیچ استاتور ظاهر می شود، با تغییر فاز 2 π/3.

برای پیوند تغییر در جریان فاز A به نمودار، چرخش در جهت عقربه های ساعت را در نظر بگیرید. در لحظه اولیه زمان، میدان مغناطیسی روتور جریانی در گروه سیم پیچ فاز A ایجاد نمی کند (شکل 6، موقعیت a).

در سیم پیچ فاز B جریان منفی (از انتهای سیم پیچ تا ابتدا) و در سیم پیچ فاز C جریان مثبت وجود دارد. با چرخش بیشتر، روتور 90 درجه به سمت راست حرکت می کند (شکل 6، ب). جریان در سیم پیچ A حداکثر مقدار مثبت را اشغال می کند و در سیم پیچ های فاز B و C به طور متوسط ​​منفی است.

میدان مغناطیسی روتور یک چهارم دیگر از دوره جابجا می شود، روتور با زاویه 180 درجه جابجا می شود (شکل 6، ج). جریان در سیم پیچ A دوباره به صفر می رسد، در سیم پیچ B مثبت و در فاز سیم پیچ C منفی است.

با چرخش بیشتر روتور در نقطه، جریان فاز در سیم پیچ A به حداکثر مقدار منفی می رسد، جریان در سیم پیچ های B و C مثبت است (شکل 6، d). چرخش بیشتر روتور تمام مراحل قبلی را تکرار می کند.

ژنراتورهای سنکرون برای اتصال بارهایی با ضریب توان بالا (cosφ> 0.8) طراحی شده اند. با افزایش مولفه القایی بار، اثر مغناطیس زدایی روتور رخ می دهد که منجر به کاهش ولتاژ در پایانه ها می شود.

برای جبران آن، باید جریان تحریک را افزایش داد که منجر به افزایش دمای سیم پیچ ها می شود. برعکس، یک بار خازنی باعث افزایش بایاس روتور و افزایش ولتاژ می شود.

ژنراتورهای تک فاز در صنعت بسیار نادر هستند. برای به دست آوردن جریان تک فاز، سیم پیچ های فاز سه فاز به یک مدار مشترک متصل می شوند. در این حالت تلفات برق کمی نسبت به اتصال سه فاز رخ می دهد.

نظرات یا اضافات را به مقاله بنویسید، شاید چیزی را از دست داده ام. نگاهی به آن بیندازید، خوشحال می شوم اگر چیز دیگری برای من مفید باشد.

در سال 1832، یک مخترع ناشناس اولین ژنراتور جریان متناوب چند قطبی سنکرون تک فاز را ایجاد کرد. اما در اولین وسایل الکترونیکی فقط از جریان مستقیم استفاده می شد در حالی که جریان متناوب تا مدت ها نمی توانست کاربرد عملی خود را پیدا کند. با این حال، آنها به زودی دریافتند که استفاده از جریان متناوب به جای جریان مستقیم، یعنی جریانی که به صورت دوره ای مقدار و جهت خود را تغییر می دهد، بسیار کاربردی تر است. مزایای جریان متناوب این است که تولید آن با استفاده از نیروگاه ها راحت تر است؛ ژنراتورهای جریان متناوب نسبت به همتایان خود که با جریان مستقیم کار می کنند اقتصادی تر و راحت تر نگهداری می شوند. بنابراین، موتورهای الکتریکی AC قابل اعتماد مونتاژ شدند که بلافاصله کاربرد گسترده ای در مناطق صنعتی و خانگی پیدا کردند. لازم به ذکر است که به لطف وجود جریان متناوب و پدیده های فیزیکی خاص آن، اختراعاتی مانند رادیو، ضبط صوت و سایر تجهیزات اتوماتیک و الکتریکی توانستند ظاهر شوند که بدون آنها تصور زندگی مدرن دشوار است.

دستگاه مولد جریان متناوب

مولد جریان متناوب وسیله ای است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

این شامل یک قسمت ثابت است که به آن استاتور یا آرمیچر می گویند (شکل را ببینید) و یک قسمت چرخان - روتور یا سلف. در دینام، روتور آهنربای الکتریکی است که میدان مغناطیسی را که به استاتور منتقل می شود، فراهم می کند. در سطح داخلی استاتور فرورفتگی های محوری به نام شیارها وجود دارد که سیم پیچ جریان متناوب (رسانا) در آنها قرار دارد. استاتور ژنراتور از ورق های فولادی فشرده 0.35 میلی متر ساخته شده است که با یک فیلم لاک عایق بندی شده است. این ورق ها در قاب دستگاه نصب می شوند. روتور در داخل استاتور نصب شده و توسط یک موتور می چرخد. شفت یکی از قطعات انتقال گشتاور تحت تاثیر تکیه گاه های قرار گرفته بر روی آن است. در یک شفت مشترک با ژنراتور، یک تحریک کننده به اصطلاح جریان مستقیم وجود دارد که جریان مستقیم را به سیم پیچ های روتور می رساند. باتری موجود در دینام وظایف یک باتری استارت را انجام می دهد که توانایی جمع آوری و ذخیره الکتریسیته را در صورت کمبود در صورت عدم کارکرد موتور و هنگام کمبود نیرو که ژنراتور ایجاد می کند، دارد.

کاربرد ژنراتورهای جریان متناوب در زندگی

در چند سال گذشته، محبوبیت استفاده از نیروگاه ها و دینام ها به طور قابل توجهی افزایش یافته است. آنها در هر دو بخش صنعتی و خانگی استفاده می شوند. بهترین گزینه برای استفاده در تولید، بیمارستان ها، مدارس، مغازه ها، ادارات، مراکز تجاری و همچنین در سایت های ساخت و ساز هستند که ساخت و ساز را در مناطقی که برق رسانی به طور کامل وجود ندارد به طور قابل توجهی ساده می کند. ژنراتورهای خانگی برای استفاده در کلبه و خانه روستایی کاربردی تر، فشرده تر و ایده آل هستند. ژنراتورهای جریان متناوب به دلیل اینکه می توانند بسیاری از مشکلات مهم را که با عملکرد ناپایدار برق و یا عدم وجود کامل آن همراه است، حل کنند، به طور گسترده در زمینه ها و مناطق مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.

سرویس

تقریباً هر نیروگاه دیزلی، صرف نظر از قدرت و سازنده آن، دارای 2 جزء اصلی است. اینها یک دینام و یک موتور احتراق داخلی هستند. از آنجایی که لازم است این واحدها در شرایط کار خوب نگهداری شوند، در طول عملیات آنها لیست خاصی از کارهای تعمیر و نگهداری اجباری مورد نیاز است. متأسفانه، اکثریت قریب به اتفاق صاحبان معتقدند که می توانند خود را به تعویض به موقع روغن و فیلتر محدود کنند، در حالی که "تعمیر و نگهداری" می تواند به طور مستقل انجام شود. اما نتیجه این اغلب خرابی کامل دستگاه است. در نتیجه، نمی توان نتیجه گیری کرد که سپردن تجهیزات به متخصصانی که به لطف دانش و تجربه گسترده خود می توانند عمر مفید مجموعه دیزل ژنراتور را افزایش دهند و هزینه ها را در مواقع اضطراری کاهش دهند، آسان تر و ارزان تر نیست. موقعیت ها

جهان تریلیون ها راه برای به دست آوردن برق برای بشریت فراهم کرده است، هر مرحله از توسعه با فناوری های خاص خود مشخص می شود. بیایید بگوییم که از نظر تاریخی مولد بار ثابت ون دو گراف اولین در نظر گرفته می شود. دیدگاه اشتباه مردم قبلا از انواع دیگری استفاده می کردند. امروز ما به دستگاه و اصل عملکرد یک ژنراتور جریان متناوب نگاه خواهیم کرد. بیا شروع کنیم.

بهره برداری از مولدهای جریان الکتریکی

این اصل برای ایجاد یک پتانسیل نسبت به زمین، صفر در نظر گرفته شده است. اشتباه است، اما همه چیز در جهان نسبی است. اگر چه سطح زمین حامل بار است، تفاوت پتانسیل بین پایانه های ژنراتور و خاک نقش دارد. جسمی که روی زمین ایستاده است توسط میدان سیاره احاطه شده است، ما فرض را درست می دانیم. اولین کسی که یک ژنراتور جریان مستقیم را اختراع کرد. بیشتر شبیه تنش است. معلوم شد ولتاژ فوق العاده است، دستگاه جریان کمی تولید می کند. اصل عملیات ساده است:

اصل عملکرد ژنراتور

1. نوار مالش، شارژ به صورت محلی تشکیل می شود.
2. با استفاده از مکانیزم نوار نقاله، بخش به جمع کننده جریان می رسد.
3. چگالی با رسانایی ترمینال توپ برابر می شود.

در نتیجه، کره باری با چگالی برابر با نوار محلی به دست می آورد. واضح است که چنین ژنراتورهایی خیلی راحت نیستند؛ در سال 1831، مایکل فارادی چیز جدیدی ایجاد کرد. با استفاده از یک نعل اسب مغناطیسی، یک دیسک مسی چرخان الکتریسیته را به روشی متفاوت تولید کرد: پدیده القای مغناطیسی. جریان متناوب بیرون آمد. در نتیجه، میدان از ایستا بودن متوقف شد و به الکترومغناطیسی تبدیل شد. بیایید توضیح دهیم:

• در طبیعت، بارهای الکتریکی با علامت مثبت یا منفی اغلب یافت می شود؛ هیچ کس نتوانسته است قطب های آهنربا را به طور جداگانه پیدا کند.
• یک میدان الکتریکی متناوب باعث پاسخ متناظر در اتر می شود. با تولید یک جزء مغناطیسی متناوب در یک صفحه عمود بر صفحه اصلی بیان می شود.

این فرآیند به طور پیوسته ادامه می یابد که موج الکترومغناطیسی نامیده می شود. فضای آزاد را در یک خط مستقیم ایجاد می کند در حالی که انرژی محو می شود. وقتی صحبت از سیم می شود، الکتریسیته نسبتاً راحت حرکت می کند. ولی! در حالی که کابل بافته شده است. صفحه ناپدید شده است، هیچ زمینی (زمین) وجود ندارد - موج شروع به انتشار می کند. این اثر توسط پیچ گوشتی های نشانگر بی سیم مورد استفاده قرار می گیرد و به شناسایی (محلی سازی) منابع تداخل در فرکانس صنعتی 50 هرتز کمک می کند. و اگر واحد سیستم کامپیوتر زمین نیست، با استفاده از این چیز کوچک می توانید به راحتی مشکل را برطرف کنید.

به آزمایش تشعشعات مضر نمایشگر کمک می کند. فرکانس 50 هرتز به راحتی توسط سیم ساطع می شود. این جنبه باعث افزایش هزینه های نیروگاه ها (تلفات) شده و به سلامت شهروندان آسیب می رساند. چگونه انرژی در ژنراتور فارادی تولید می شود؟ معلمان مدرسه توضیح دادند: وقتی قاب در میدان آهنربا می چرخد، القای ناحیه تغییر می کند و جریان الکتریکی القا می شود.

انرژی مکانیکی حرکت به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. حدس زد، بشریت در حال استثمار است:

1. انبوه آب که از یک سد به پایین می ریزد.
2. انرژی بخار از نیروگاه های حرارتی و هسته ای.

دو مکانیسم اصلی برای به دست آوردن انرژی. الکتریسیته به حرکت یک پره توربین ژنراتور تبدیل می شود. طبیعت وسایلی را به وجود آورده است که سوخت دیزل و نفت سفید را می سوزانند؛ اصل کار تفاوت چندانی ندارد. تفاوت با تحرک، سرعت چرخش تیغه محدود می شود.

تولید انرژی الکتریکی شهری

بیایید به طراحی یک ژنراتور برق آبی نگاه کنیم. برای جمع آوری انرژی پتانسیل آبی که بستر رودخانه را به حرکت در می آورد، سدی احداث می شود. سطح بالادست به سرعت شروع به افزایش می کند. برای جلوگیری از پیشرفت (از هر نوع)، بخشی از توده چند تنی آزاد می شود (در برخی مکان ها دریچه های مخصوصی تعبیه می شود تا ماهی ها برای تخم ریزی از بین بروند). قسمت مفید جریان از پره راهنما عبور می کند. کسانی که با ساختار موتورهای جت آشنا بودند این سخنرانی را درک کردند. پره راهنما پیکربندی شیرها است که با تغییر موقعیت، میزان محیط عبوری (آب) تنظیم می شود.

آنها در بررسی ها گفتند که الزامات سختی برای فرکانس برق تولیدی وجود دارد. دانشمندان محاسبه کرده اند: در سطح فعلی توسعه با استفاده از تیغه های عظیمی که تحت تاثیر امواج کوچک قرار نمی گیرند، می توان به آن دست یافت. میانگین جرم آب عبوری در نظر گرفته می شود، جهش های کوچک توسط جرم باورنکردنی پروانه پنهان می شود. بدیهی است که با داشتن ابعاد قابل توجه، سرعت چرخش برای رسیدن به 50 هرتز (3000 دور در دقیقه) ناتوان است. تیغه 1-2 دور در دقیقه می دهد.

پیچ روتور ژنراتور را می چرخاند. یک محور متحرک با سیم پیچ های میدانی. سیم پیچ هایی که جریان مستقیم از آنها عبور می کند تا میدان مغناطیسی پایدار ایجاد کند. تابش وجود ندارد، مقدار ولتاژ ثابت است (به بالا مراجعه کنید). نوسانات ضمنی مشاهده می شود، نتیجه در ماهیت فرآیند منعکس نمی شود: شفت توسط چندین آهنربا در حال چرخش تشکیل می شود.

یک نکته ظریف مطرح می شود: چگونه می توان فرکانس 50 هرتز را بدست آورد. ما به سرعت به این نتیجه رسیدیم: اصلاح جریان متناوب و سپس نصب یک اینورتر تبدیل معکوس بی فایده است. سیم پیچ های زیادی (قابی از آزمایشات فارادی) در امتداد استاتور قرار داده شد که در آنها القاء القا می شود. از طریق سوئیچینگ مناسب می توان 230 ولت مورد نیاز را از ژنراتور خارج کرد (در واقع ترانسفورماتورهای کاهنده نیز وجود دارد) با فرکانس 50 هرتز. ژنراتورها سه فاز با تغییر 120 درجه تولید می کنند. یک سوال جدید مطرح می شود - برای اطمینان از ثبات. در حالی که تیغه سرعت می گیرد، مقدار اندازه گیری شده آب را اعمال کنید؟ تقریبا غیر ممکن است، به شرح زیر عمل کنید:

1. علاوه بر سیم پیچ های جمع آوری فعلی، استاتور حاوی سیم پیچ های هیجان انگیز است.
2. یک ولتاژ فرکانس در آنجا تامین می شود که به تیغه اجازه می دهد به سرعت مورد نظر برسد.
3. نتیجه در واقع یک موتور سنکرون عظیم است.

شتاب اولیه توسط جریان آب تسریع می شود، ولتاژ کمکی پروانه را در تلاش برای تجاوز از سرعت تنظیم شده نگه می دارد. آب در واقع دستگاه را هل می دهد، ولتاژ تحریک به عنوان تنظیم عمل می کند (البته، جریان متناوب به استاتور عرضه می شود). هنگامی که به قدرت بیشتری نیاز است، پره راهنمای سد کمی باز می شود. جرم آب جامدتر می شود، مطمئناً حرکت را مختل می کند. لازم است جریان تحریک استاتور افزایش یابد، میدان کنترل قوی تر می شود، وضعیت در محدوده نرمال باقی می ماند.

ژنراتور چرخش موتور احتراق داخلی کاترپیلار

قدرت ژنراتور افزایش می یابد. آیا سطح ولتاژ حفظ می شود؟ طبق قانون الکترومغناطیسی فارادی، ولتاژ با سرعت تغییر میدان مغناطیسی، تعداد چرخش ها تعیین می شود. به نظر می رسد که با انتخاب سازنده مساحت سیم پیچ ها و طول کابل، ولتاژ خروجی ژنراتور را تنظیم می کنیم. البته هرکسی باید سرعت چرخش تیغه خود را داشته باشد. توسط جریان تحریک روتور حفظ می شود. با افزایش قدرت، emf افزایش می یابد. افزایش در جریان تحریک، سرعت تغییر در قدرت میدان مغناطیسی را افزایش می دهد.

ما به راهی برای حفظ پارامترهای قبلی نیاز داریم. اغلب از ترانسفورماتورهای جداسازی نسبت متغیر استفاده می شود. مصرف کننده جریان را تغییر می دهد، ولتاژ ثابت می ماند. پارامترهای مشخص شده توسط استانداردها تضمین می شوند. طراحی ژنراتور جریان متناوب بر اساس تحریک سیم پیچ های استاتور است، بقیه به روش هایی برای تنظیم پارامترها می رسد.

تنظیم پارامتر دینام

در ساده ترین حالت، قدرت را نمی توان تغییر داد. در خانواده (ژنراتورهای کوچک) مدار ولتاژ را کنترل می کند و مقدار جریان تحریک را تغییر می دهد. به ندرت این وضعیت به نفع مصرف کننده است. سوخت دیزل مصرف می شود. معلوم می شود که انرژی قبلی هدر می رود، مقداری از آن توسط فضا پراکنده می شود. ترسناک نیست، وقتی بخشی از سرعت رودخانه را به زمین برمی گردانیم، یک خسیس نادر می خواهد سوخت را بیهوده بسوزاند.

خوانندگان فهمیدند: اگر عرضه آب، گاز، بخار را کاهش ندهید - به طور کلی، نیروی محرکه - سرعت کاهش می یابد. یک مدار تنظیمی جداگانه مجهز به مکانیسم های تنظیم را نظارت می کند. برای یک خانه شخصی بهتر است یک سیستم باتری ایجاد کند؛ امروزه می توان روشنایی، لپ تاپ و بسیاری از وسایل دیگر را با 12 ولت DC برق رسانی کرد. این شبکه می تواند به یک شیر برای شارژ دوره ای باتری مجهز شود. همانطور که به یاد داریم، دو روش وجود دارد:

1. با جریان ثابت ولتاژ متفاوت است، هر ساعت یک دهم ظرفیت شارژ می شود. مدت زمان پروسه 600 دقیقه است.
2. با ولتاژ ثابت جریان به صورت تصاعدی کاهش می یابد و در ابتدا نسبتاً بزرگ خواهد بود. اشکال اصلی تکنیک.

اصل عملکرد دینام به شما امکان می دهد باتری ها را با توجه به ضرورت شارژ کنید. واضح است که یک مدار جداسازی گالوانیکی قبل از آبشار باتری مورد نیاز خواهد بود. از آنچه خواندید می توانید حدس بزنید که نیروگاه های برق آبی از دستگاه هایی با نسبت تبدیل قابل تنظیم استفاده می کنند. روش های اجرای ایده می تواند متفاوت باشد:

1. ترانسفورماتورها با سیم پیچی سوئیچ شده گسترده شده اند. تعداد دورها را می توان با سوئیچینگ مدارها با کنتاکتورها تغییر داد.
2. نسبت صاف تر تماس لغزشی را فراهم می کند. در اینجا پیچ های یک سیم پیچ برداشته می شود، جمع کننده جریان به جلو و عقب می رود و تعداد چرخش های کاری را تغییر می دهد. واضح است که عبور جریان بزرگ دشوار است، جرقه ای ظاهر می شود و در مورد نیروگاه برق آبی تبدیل به قوس می شود. بلکه وسیله ای برای تنظیم توان های نسبتا کم است.

از موارد فوق چنین است: منطقی است که با تعویض سیم پیچ ترانسفورماتور کنترل، جریان تحریک روتور یک نیروگاه برق آبی را در جهش های زمانی تغییر دهید. سپس یک تنظیم صاف رخ می دهد، پارامترهای ولتاژ به حالت عادی باز می گردند. آنها به طور کلی نحوه عملکرد یک دینام را توضیح دادند. شایان ذکر است: تنوع با طراحی تمام نمی شود. نوع دستگاه های توصیف شده، ستون فقرات خانواده ای به نام ژنراتورهای جریان متناوب سنکرون را تشکیل می دهند. آنها در بیشتر قسمت ها انرژی شهرها را تامین می کنند.

دینام ناهمزمان

ژنراتورهای ناهمزمان با عدم وجود اتصال الکتریکی بین استاتور و روتور مشخص می شوند. سرعت توسط یک پره راهنما کنترل می شود. با کاهش پایداری فرکانس، دامنه ولتاژ نیز ناپایدار می شود. در نتیجه، می توان به سادگی نسبی طراحی مولد جریان متناوب ناهمزمان اشاره کرد؛ پایداری پارامترها با شاخص های خوبی نمی درخشد.

یکی از ویژگی های متمایز توانایی کاستی های موتورهای ناهمزمان برای مهاجرت هموار و آلوده کردن دستگاه های جدید است. بدیهی است که برای تامین انرژی مصرف کنندگان، فرکانس جریان تنظیم می شود، قدرت تصادفی است. اگر چه، اگر ژنراتور در یک محیط نسبتا ثابت باشد، این مشکل بزرگی نخواهد بود.