اصل عملکرد ژنراتورهای القایی چیست؟ ژنراتورهایی که جریان متناوب تولید می کنند، در حالت کلی، از یک سیم پیچ ثابت - یک استاتور و یک متحرک - یک روتور تشکیل شده اند.

در سال 1832 اولین دینام چند قطبی سنکرون تک فاز توسط یک مخترع ناشناس ساخته شد. 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 وجود، آنها به زودی دریافتند که استفاده از جریان مستقیم، بلکه متناوب، یعنی جریانی که به طور دوره ای مقدار و جهت خود را تغییر می دهد، بسیار کاربردی تر است. مزایای جریان متناوب این است که تولید آن با کمک نیروگاه ها راحت تر است، ژنراتورهای جریان متناوب نسبت به آنالوگ هایی که با جریان مستقیم کار می کنند مقرون به صرفه 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، پدیده های فیزیکی خاص آن، اختراعاتی مانند رادیو، ضبط صوت و سایر اتوماسیون ها و مهندسی برق می تواند ظاهر شود که بدون آنها تصور زندگی مدرن دشوار است.

دستگاه دینام

دینام وسیله ای است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

از یک قسمت ثابت تشکیل شده است که به آن استاتور یا آرمیچر می گویند (شکل را ببینید) و یک قسمت دوار - روتور یا سلف. در دینام، روتور یک آهنربای الکتریکی است که میدان مغناطیسی را فراهم می کند که به استاتور منتقل می شود. 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 داخل استاتور نصب شده و توسط موتور می چرخد. شفت یکی از قسمت های انتقال گشتاور تحت اثر تکیه گاه های قرار گرفته بر روی آن است. در یک شفت مشترک با یک ژنراتور، یک تحریک کننده به اصطلاح DC 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 کمبود نیرویی که ژنراتور ایجاد می کند را دارد.

استفاده از دینام در زندگی

در سال های اخیر، 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 کارخانه ها، بیمارستان ها، مدارس، مغازه ها، ادارات، مراکز تجاری و همچنین در سایت های ساختمانی هستند که ساخت و ساز در مناطقی که اصلاً برق وجود ندارد را بسیار ساده می کند. ژنراتورهای خانگی برای استفاده در کلبه ها و خانه های روستایی کاربردی تر، فشرده تر و ایده آل هستند. آلترناتورها به دلیل اینکه می توانند بسیاری از مشکلات مهم را که با عملکرد ناپایدار برق 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 ظرفیت و سازنده آن، دارای 2 جزء اصلی است. این یک دینام و یک موتور احتراق داخلی است. از آنجایی که لازم است این گره ها در حالت 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 بر این باورند که آنها فقط می توانند روغن و فیلتر را به موقع تغییر دهند، در حالی که "تعمیر و نگهداری" می تواند به طور مستقل انجام شود. اما نتیجه این اغلب خرابی کامل دستگاه است. در نتیجه، نتیجه گیری آسان تر و ارزان تر نیست که تجهیزات را به متخصصانی بسپاریم که به لطف دانش و تجربه گسترده خود می توانند عمر سرویس DGU را افزایش دهند و هزینه ها را در مواقع اضطراری کاهش دهند.

جریان متناوب نیروی محرکه بسیاری از صنایع و حمل و نقل به ویژه خودروها است. هم مدل های کوچک به اندازه مشت و هم دستگاه های غول پیکری به ارتفاع چندین متر وجود دارد.

ژنراتور همان سیستم فنی است که انرژی مکانیکی (سینتیکی) را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. یک ژنراتور چگونه کار می کند؟

مهم نیست که ژنراتور چگونه مرتب شده است، عملکرد آن بر اساس فرآیند است القای الکترومغناطیسی- ظهور یک جریان الکتریکی در یک مدار بسته تحت تأثیر یک شار مغناطیسی تغییر یافته.

ژنراتور به طور مشروط به 2 قسمت تقسیم می شود: یک سلف و یک آرمیچر.

سلف قسمتی از دستگاه است که میدان مغناطیسی در آن ایجاد می شود و آرمیچر نیمه ای است که نیروی الکتروموتور یا جریان در آن تشکیل می شود.

ساختار فنی آن ثابت می ماند: سیم پیچی و آهنربا.

در سیم پیچ تحت تاثیر میدان مغناطیسی نیروی محرکه الکتریکی ایجاد می شود. این اساس برای ژنراتور است. اما از چنین طراحی ابتدایی نمی توان یک جریان متناوب قدرتمند به دست آورد. تبدیل به یک شار مغناطیسی قوی نیاز دارد.

برای این کار 2 هسته فولادی به سیم پیچی سیم اضافه می شود که هدف و طراحی دینام را مشخص می کند. این یک استاتور و یک روتور است. سیم پیچی که میدان مغناطیسی ایجاد می کند در شیار یک هسته قرار می گیرد - این یک استاتور یا سلف است. برخلاف روتور ثابت می ماند. استاتور با جریان مستقیم تغذیه می شود. آنها دو قطبی یا چند قطبی هستند.

روتور یا آرمیچر به طور فعال با کمک یاتاقان ها می چرخد ​​و نیروی الکتروموتور یا جریان متناوب تولید می کند. این یک هسته داخلی با سیم‌پیچ مسی است.

ژنراتور دارای یک بدنه فلزی بادوام با چندین خروجی بسته به هدف دستگاه است. تعداد متغیر سیم پیچ با سیم پیچ.

ما ویژگی های عملکرد واحد را درک می کنیم

حال بیایید دریابیم که عملکرد دینام ها بر چه اساسی استوار است. طرح عملیات بسیار ساده و قابل درک است. با فرض ثابت بودن سرعت روتور، جریان الکتریکی در یک جریان واحد تولید می شود.

چرخش روتور باعث ایجاد تغییر در شار مغناطیسی می شود. به نوبه خود، میدان الکتریکی ظاهر یک جریان الکتریکی را ایجاد می کند. از طریق تماس با حلقه ها در انتها، جریان از روتور به مدار الکتریکی دستگاه منتقل می شود. حلقه ها خاصیت لغزشی خوبی دارند. آنها به طور محکم با برس ها که هادی های ثابت دائمی بین مدار الکتریکی و سیم پیچی سیم مسی روتور هستند در تماس هستند.

جریان در سیم پیچ مسی اطراف آهنربا وجود دارد، اما در مقایسه با مقدار جریان الکتریکی که از روتور از طریق مدار به دستگاه می گذرد، بسیار ضعیف است.

به همین دلیل، فقط جریان کم برای چرخش روتور استفاده می شود که از طریق کنتاکت های کشویی تامین می شود.

هنگام مونتاژ دینام، حفظ نسبت قطعات، اندازه، شکاف ها، ضخامت رشته های سیم بسیار مهم است.
اگر تمام قطعات لازم و مقدار کافی سیم مسی در خانه خود دارید، می توانید دینام را مونتاژ کنید. ساخت یک واحد کوچک کاملاً واقع بینانه است. یا دستورالعمل های دقیقی برای استفاده وجود دارد.

دستگاه و اصل عملکرد دینام در ویدیو

ژنراتور خودرویی که قطعاً بخشی از تجهیزات هر وسیله نقلیه ای است را می توان با نقش یک نیروگاه در تامین انرژی مورد نیاز اقتصاد ملی مقایسه کرد.

این منبع اصلی (زمانی که موتور در حال کار است) منبع الکتریسیته در خودرو است و برای حفظ ولتاژ از پیش تعیین شده و تثبیت شده شبکه الکتریکی خودرو از طریق سیم های الکتریکی که کل خودرو را از داخل درگیر می کند، طراحی شده است. اصل عملکرد یک ژنراتور خودرو بر اساس نمایش نظری عملکرد یک ژنراتور الکتریکی کلاسیک است که انواع غیر الکتریکی انرژی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

در مورد خاص ژنراتور خودرو، تولید انرژی الکتریکی از طریق تبدیل حرکت چرخشی مکانیکی میل لنگ واحد موتور اتفاق می‌افتد.

اصل کلی عملیات

پیش نیازهای نظری زیربنای عملکرد ژنراتورهای الکتریکی مبتنی بر مورد شناخته شده القای الکترومغناطیسی است که یک نوع انرژی (مکانیکی) را به دیگری (الکتریکی) تبدیل می کند. عمل این اثر هنگام قرار دادن سیم های مسی که به شکل یک سیم پیچ گذاشته شده و در یک میدان مغناطیسی با قدر متغیر قرار می گیرند آشکار می شود.

این به ظهور یک نیروی محرکه الکتریکی در سیم ها کمک می کند که الکترون ها را به حرکت در می آورد. این حرکت ذرات الکتریکی ایجاد می‌شود و یک ولتاژ الکتریکی در تماس‌های انتهایی سیم‌ها ایجاد می‌شود، سطحی که مستقیماً به سرعت تغییر میدان مغناطیسی بستگی دارد. ولتاژ متناوب تولید شده در این روش باید به شبکه خارجی تغذیه شود.

در ژنراتور خودرو از سیم پیچی استاتور برای ایجاد یک پدیده مغناطیسی استفاده می شود که در آن آرمیچر روتور تحت تاثیر میدان می چرخد. روی محور آرمیچر سیم پیچ های حامل جریان وجود دارد که به صورت حلقه به کنتاکت های مخصوص متصل می شوند. این کنتاکت های حلقه نیز به شفت متصل شده و با آن می چرخند. از حلقه ها با کمک برس های رسانا، ولتاژ الکتریکی حذف شده و انرژی تولید شده به مصرف کنندگان برق خودرو می رسد.

ژنراتور با استفاده از یک تسمه محرک از چرخ اصطکاک میل لنگ واحد موتور شروع می شود که از منبع باتری برای شروع کار شروع می شود. برای اطمینان از تبدیل کارآمد انرژی تولید شده، قطر قرقره ژنراتور باید به طور قابل توجهی از قطر چرخ اصطکاک میل لنگ کمتر باشد. این چرخش های بیشتری را در شفت مجموعه مولد فراهم می کند. تحت این شرایط، با افزایش کارایی خود عمل می کند و ویژگی های فعلی را افزایش می دهد.

الزامات

برای اطمینان از عملکرد ایمن در یک محدوده مشخص از ویژگی های کل مجموعه دستگاه های الکتریکی، عملکرد یک ژنراتور خودرو باید پارامترهای فنی بالایی داشته باشد و تولید یک سطح ولتاژ پایدار در طول زمان را تضمین کند.

نیاز اصلی برای ژنراتورهای خودرو، تولید جریان پایدار با مشخصات توان مورد نیاز است. این پارامترها به گونه ای طراحی شده اند که:

• شارژ مجدد؛
• عملکرد همزمان کلیه تجهیزات الکتریکی درگیر؛
• ولتاژ ثابت شبکه در طیف وسیعی از سرعت شفت روتور و بارهای متصل به صورت دینامیکی؛

علاوه بر پارامترهای فوق، ژنراتور با در نظر گرفتن عملکرد آن تحت بارهای بحرانی طراحی شده و باید دارای بدنه محکم، در عین حال دارای جرم کوچک و ابعاد کلی قابل قبول و دارای سطح تداخل رادیویی صنعتی پایین و قابل قبول باشد. .

دستگاه و طراحی ژنراتور خودرو

چفت و بست

ژنراتور خودرو را می توان به راحتی در محفظه موتور با بالا بردن درب کاپوت پیدا کرد. در آنجا با پیچ و مهره و گوشه های مخصوص جلوی موتور ثابت می شود. پنجه های نصب و چشمی کششی دستگاه بر روی بدنه ژنراتور قرار می گیرد.

قاب

تقریباً تمام واحدهای واحد در محفظه ژنراتور نصب می شوند. این با استفاده از فلزات آلیاژی سبک بر پایه آلومینیوم تولید می شود که برای دفع گرما بسیار عالی است. ساختار بدن ترکیبی از دو بخش اصلی است:

• پوشش جلویی از کنار حلقه های لغزنده؛
• درپوش انتهایی در سمت درایو؛

برس ها، یک تنظیم کننده ولتاژ و یک پل یکسو کننده روی پوشش جلویی ثابت شده اند. روکش ها با استفاده از پیچ های مخصوص به یک ساختار بدنه واحد ترکیب می شوند.

سطوح داخلی روکش ها سطح بیرونی استاتور را ثابت می کنند و موقعیت آن را ایمن می کنند. همچنین اجزای سازه ای مهم سازه محفظه یاتاقان های جلو و عقب هستند که شرایط مناسبی را برای عملکرد روتور فراهم کرده و آن را بر روی پوشش ثابت می کنند.

روتور

طراحی مجموعه روتور شامل یک مدار مغناطیس الکترومغناطیسی با یک سیم پیچ تحریکی است که روی یک شفت حامل نصب شده است. خود محور از فولاد آلیاژی همراه با افزودنی های سرب ساخته شده است.

حلقه های لغزنده مسی و کنتاکت های مخصوص برس فنری نیز به شفت روتور ثابت می شوند. حلقه های لغزنده وظیفه تامین جریان روتور را بر عهده دارند.

استاتور

مجموعه استاتور سازه ای است متشکل از یک هسته با شیارهای متعدد (در بیشتر موارد استفاده شده تعداد آنها 36 عدد است) که در آن پیچ های سه سیم پیچ قرار می گیرند که با یکدیگر تماس الکتریکی دارند یا مطابق "ستاره" یا " طرح مثلث". هسته، که مدار مغناطیسی نیز نامیده می شود، به شکل یک دایره کروی توخالی از صفحات فلزی ساخته شده است که به یکدیگر پرچ شده یا در یک بلوک یکپارچه جوش داده شده است.

برای افزایش سطح قدرت میدان مغناطیسی روی سیم‌پیچ‌های استاتور، از آهن ترانسفورماتور با پارامترهای مغناطیسی تقویت‌شده در هنگام تولید این صفحات استفاده می‌شود.

تنظیم کننده ولتاژ

این واحد الکترونیکی برای جبران ناپایداری چرخش محور روتور که به میل لنگ واحد قدرت خودرو متصل است، طراحی شده است که در محدوده وسیعی از تغییرات سرعت عمل می کند. تنظیم کننده ولتاژ به جمع کننده های جریان گرافیت متصل می شود و به تثبیت ولتاژ خروجی ثابت داده شده به شبکه الکتریکی دستگاه کمک می کند. به این ترتیب او عملکرد بدون وقفه تجهیزات الکتریکی را تضمین می کند.

با توجه به راه حل طراحی خود، رگولاتورها به دو گروه تقسیم می شوند:

• گسسته؛
• انتگرال

نوع اول شامل واحدهای الکترونیکی است که بر روی تخته ساختاری آنها عناصر رادیویی نصب شده اند که با استفاده از فناوری گسسته (مورد) توسعه یافته اند که با چگالی غیر بهینه عناصر مشخص می شود.

نوع دوم شامل اکثر واحدهای تنظیم ولتاژ الکترونیکی مدرن است که با در نظر گرفتن روش یکپارچه چیدمان عناصر رادیویی ساخته شده بر اساس فناوری میکروالکترونیکی لایه نازک ساخته شده است.

یکسو کننده

با توجه به اینکه ولتاژ ثابتی برای عملکرد صحیح دستگاه های روی برد مورد نیاز است، خروجی ژنراتور شبکه خودرو را از طریق یک مجموعه الکترونیکی مونتاژ شده بر روی دیودهای یکسو کننده قدرتمند تغذیه می کند.

این یکسو کننده 3 فاز، متشکل از شش دیود نیمه هادی که سه تای آن به ترمینال منفی ("زمین") و سه تای دیگر به ترمینال مثبت ژنراتور متصل است، برای تبدیل ولتاژ AC به DC طراحی شده است. از نظر فیزیکی، واحد یکسو کننده از یک هیت سینک فلزی نعل اسبی تشکیل شده است که دیودهای یکسو کننده روی آن قرار گرفته است.

گره قلم مو

این مجموعه ظاهری شبیه ساختار پلاستیکی دارد و برای انتقال ولتاژ به حلقه های لغزنده طراحی شده است. این شامل چندین عنصر در داخل کیس است که اصلی ترین آن ها کنتاکت های کشویی برس فنری هستند. آنها در دو تغییر ارائه می شوند:

• الکتروگرافیت;
• مس گرافیت (مقاومتر در برابر سایش).

از نظر ساختاری، مجموعه برس اغلب در یک بلوک با یک تنظیم کننده ولتاژ ساخته می شود.

سیستم خنک کننده

حذف گرمای اضافی که در داخل محفظه ژنراتور ایجاد می‌شود، توسط فن‌هایی که روی محور روتور آن نصب شده‌اند، انجام می‌شود. ژنراتورهایی که در آنها برس ها، تنظیم کننده ولتاژ و واحد یکسو کننده به خارج از محفظه آن منتقل می شوند و توسط یک محفظه مخصوص محافظت می شوند، هوای تازه را از طریق شکاف های خنک کننده مخصوص در آن می گیرند.

دستگاه طرح کلاسیک با قرار دادن گره های فوق در داخل محفظه ژنراتور، جریان هوای تازه را از کناره های لغزش رینگ ها فراهم می کند.

حالت های عملیاتی

برای درک اصل عملکرد یک ژنراتور خودرو، ارائه حالت های عملکرد آن ضروری است.

• دوره اولیه راه اندازی موتور؛
• حالت کار موتور

در لحظه اول راه اندازی موتور، اصلی ترین و تنها مصرف کننده انرژی الکتریکی استارت است. ژنراتور هنوز درگیر فرآیند تولید انرژی نیست و تامین برق در این لحظه فقط توسط باتری تامین می شود. با توجه به اینکه قدرت جریان مصرفی در این مدار بسیار زیاد است و می تواند به صدها آمپر برسد، مصرف انرژی الکتریکی ذخیره شده قبلی بسیار شدید است.

پس از اتمام فرآیند شروع، موتور وارد حالت کار می شود و ژنراتور به یک منبع تغذیه کامل تبدیل می شود. جریان لازم برای عملکرد تجهیزات الکتریکی مختلف که به کار متصل هستند را تولید می کند. همراه با این عملکرد، دینام باتری را در حین کارکرد موتور شارژ می کند.

پس از تنظیم مقدار مورد نیاز باتری، نیاز به فرآیند شارژ کاهش می یابد، مصرف جریان به طور قابل توجهی کاهش می یابد و ژنراتور به پشتیبانی از عملکرد تنها تجهیزات الکتریکی ادامه می دهد. از آنجایی که دیگر مصرف کنندگان انرژی برق به کار متصل می شوند، توان ژنراتور در برخی از مقاطع زمانی ممکن است برای تامین بار کلی کافی نباشد و سپس باتری در عملیات کلی گنجانده شود که عملکرد آن در این حالت با از دست دادن سریع شارژ مشخص می شود.

نتیجه

ژنراتور خودرو برای تامین برق وسایل برقی استاندارد و تبدیل انرژی مکانیکی میل لنگ واحد قدرت به انرژی الکتریکی طراحی و طراحی شده است.

ژنراتور در زیر کاپوت در جلوی موتور قرار دارد. طراحی ژنراتور شامل اجزای اصلی است - یک محفظه، یک استاتور، یک روتور، بلبرینگ، یک تنظیم کننده ولتاژ، یک پل یکسو کننده، یک مجموعه برس و فن ها.

تشخیص مجموعه ژنراتور جریان متناوب با استفاده از USB Autoscope III (اسیلوسکوپ Postalovsky).

هدف از کار: بررسی عملکرد مجموعه مولد.

1.مطالعه نمودار اصلی ژنراتور.

2. مطالعه مراحل آماده سازی دستگاه برای بهره برداری;

3. مطالعه ترتیب کار تشخیص:

4. بررسی عملکرد مجموعه ژنراتور.

هدف، دستگاه و اصل عملکرد ژنراتور.

مجموعه ژنراتور برای تامین برق مصرف کنندگان موجود در سیستم تجهیزات الکتریکی و شارژ باتری در هنگام کارکرد موتور خودرو طراحی شده است. پارامترهای خروجی ژنراتور باید به گونه ای باشد که در هر حالت حرکت وسیله نقلیه تخلیه پیشرونده باتری وجود نداشته باشد. علاوه بر این، ولتاژ در شبکه سواری خودرو که توسط مجموعه ژنراتور تغذیه می شود، باید در محدوده وسیعی از تغییرات سرعت و بار پایدار باشد.
مجموعه ژنراتور یک دستگاه نسبتا قابل اعتماد است که می تواند در برابر افزایش ارتعاشات موتور، دمای بالای محفظه موتور، قرار گرفتن در معرض محیط مرطوب، خاک و سایر عوامل مقاومت کند.

دینام بر روی خودروهای مدرن نصب می شود. برای عملکرد عادی مصرف کنندگان فعلی روی خودرو، باید ولتاژ تغذیه پایدار وجود داشته باشد، بنابراین، صرف نظر از سرعت روتور ژنراتور و تعداد مصرف کننده های متصل، ولتاژ ژنراتور باید ثابت باشد. حفظ ولتاژ ثابت و محافظت از ژنراتور در برابر اضافه بار توسط دستگاهی به نام تنظیم کننده های ولتاژ یا رگولاتور رله ارائه می شود.

بسته به شرایط جاده و آب و هوا و حالت های عملکرد وسایل نقلیه، ولتاژ ژنراتور تامین کننده مصرف کنندگان، طراحی شده برای ولتاژ نامی 12 ولت، باید در محدوده 13.2 باشد. 15.5 ولت

مولد جریان متناوب سه فاز، سنکرون، با تحریک الکترومغناطیسی، در مقایسه با مولد جریان مستقیم، مصرف فلز و ابعاد کلی کمتری دارد. با همین قدرت از نظر طراحی ساده تر است و عمر مفید بالایی دارد. ژنراتور سنکرون به این دلیل نامیده می شود که فرکانس جریانی که تولید می کند با فرکانس چرخش روتور ژنراتور متناسب است. توان ویژه دینام، یعنی توان ژنراتور در واحد جرم آن تقریباً 2 برابر بیشتر از یک ژنراتور جریان مستقیم است. این امکان افزایش نسبت دنده درایو ژنراتور را 2-3 برابر می کند، در نتیجه، در دور آرام موتور، دینام ها تا 40٪ از توان نامی تولید می کنند که شرایط بهتری را برای شارژ باتری ها و باتری ها فراهم می کند. ، در نتیجه، عمر مفید آنها افزایش می یابد. در کنار این، دینام ها علیرغم تفاوت در شماره سریال، به ترتیب برای بسیاری از مدل های خودرو و کامیون یکپارچه هستند و تعدادی قطعات قابل تعویض (قرقره محرک، پروانه، یاتاقان و ...) دارند و تفاوت اساسی در آنها ندارند. طرح.

اصل عملکرد ژنراتور.

عملکرد ژنراتور بر اساس اثر القای الکترومغناطیسی است. اگر یک سیم پیچ، به عنوان مثال، از یک سیم مسی، توسط یک شار مغناطیسی سوراخ شود، پس از تغییر، یک ولتاژ الکتریکی متناوب در پایانه های سیم پیچ ظاهر می شود. برعکس، برای تشکیل یک شار مغناطیسی، کافی است یک جریان الکتریکی از سیم پیچ عبور داده شود.

بنابراین، برای به دست آوردن یک جریان الکتریکی متناوب، یک سیم پیچ لازم است که از طریق آن یک جریان الکتریکی مستقیم جریان داشته باشد و یک شار مغناطیسی به نام سیم‌پیچ تحریک و یک سیستم قطب فولادی که هدف آن رساندن شار مغناطیسی به سیم‌پیچ‌ها است. ، سیم پیچ استاتور نامیده می شود که در آن ولتاژ متناوب القا می شود.

این کویل ها در شیارهای سازه فولادی، مدار مغناطیسی (بسته آهنی) استاتور قرار می گیرند. سیم پیچ استاتور با مدار مغناطیسی خود استاتور ژنراتور را تشکیل می دهد، مهمترین بخش ثابت آن، که در آن جریان الکتریکی ایجاد می شود، و سیم پیچ تحریک با سیستم قطب و برخی دیگر از قطعات (شفت، حلقه های لغزش) روتور را تشکیل می دهد. بخش چرخان مهم

هنگامی که روتور در مقابل سیم پیچ های سیم پیچ استاتور می چرخد، قطب های "شمال" و "جنوب" روتور به طور متناوب ظاهر می شوند، یعنی جهت شار مغناطیسی نفوذ کننده به سیم پیچ تغییر می کند که باعث ایجاد ولتاژ متناوب در آن می شود.

سیم پیچ استاتور ژنراتورهای شرکت های خارجی و همچنین داخلی سه فاز است. از سه قسمت تشکیل شده است که به آنها سیم پیچی فاز یا به طور ساده فاز گفته می شود که در آن ولتاژ و جریان نسبت به یکدیگر به اندازه یک سوم پریود یعنی 120 درجه الکتریکی جبران می شوند. فازها را می توان در یک "ستاره" یا "مثلث" متصل کرد.

دستگاه ژنراتور

با توجه به طراحی آنها، مجموعه ژنراتورها را می توان به دو گروه تقسیم کرد - ژنراتورهای طراحی سنتی با یک فن در قرقره محرک و ژنراتورهای به اصطلاح طراحی فشرده با دو فن در حفره داخلی ژنراتور. معمولاً ژنراتورهای "کامپکت" مجهز به درایو با نسبت دنده افزایش یافته از طریق یک تسمه آجدار V هستند و بنابراین، با توجه به اصطلاحات اتخاذ شده توسط برخی شرکت ها، آنها را ژنراتورهای پرسرعت می نامند. در عین حال، در این گروه ها، ژنراتورها را می توان متمایز کرد، که در آن مجموعه برس در حفره داخلی ژنراتور بین سیستم قطب روتور و پوشش عقب، و ژنراتورها، که در آن حلقه های لغزنده و برس ها قرار دارند، قرار دارد. خارج از حفره داخلی در این مورد، ژنراتور دارای یک پوشش است که در زیر آن یک مونتاژ برس، یک یکسو کننده و، به عنوان یک قاعده، یک تنظیم کننده ولتاژ وجود دارد.

دستگاه ژنراتور در عکس نشان داده شده است. محفظه (5) و پوشش جلویی ژنراتور (2) به عنوان تکیه گاه برای یاتاقان های (9 و 10) که در آن آرمیچر (4) می چرخد، عمل می کند. سیم پیچ تحریک آرمیچر با ولتاژ باتری از طریق برس (7) و حلقه های لغزنده (11) تامین می شود. لنگر توسط یک تسمه V شکل از طریق یک قرقره (1) رانده می شود. هنگام راه اندازی موتور، به محض اینکه آرمیچر شروع به چرخش می کند، میدان الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط آن، جریان الکتریکی متناوب را در سیم پیچ استاتور (3) القا می کند. در واحد یکسو کننده (6) این جریان ثابت می شود. علاوه بر این، جریان از طریق تنظیم کننده ولتاژ همراه با واحد یکسو کننده وارد شبکه الکتریکی خودرو می شود تا سیستم جرقه زنی، سیستم های روشنایی و هشدار، ابزار دقیق و غیره را تامین کند. باتری به تعدادی از این دستگاه ها متصل می شود و کمی دیرتر شروع به شارژ شدن می کند. ، به محض اینکه برق تولید شده توسط مجموعه ژنراتور، برای اطمینان از عملکرد روان همه مصرف کنندگان کافی خواهد بود.

اقدامات پیشگیرانه

عملکرد مجموعه ژنراتور مستلزم رعایت قوانین خاصی است که عمدتاً مربوط به وجود عناصر الکترونیکی در آنها است.

1. مجموعه ژنراتور نباید با باتری جدا شده کار کند. حتی قطع کوتاه مدت باتری در حین کار ژنراتور می تواند منجر به خرابی عناصر تنظیم کننده ولتاژ شود.
با یک باتری کاملاً تخلیه شده، ماشین را نمی توان راه اندازی کرد، حتی اگر آن را بکسل کرد: باتری جریان تحریک را ارائه نمی دهد و ولتاژ در شبکه داخلی نزدیک به صفر باقی می ماند. این به نصب یک باتری شارژ شده قابل تعمیر کمک می کند، که سپس، هنگامی که موتور کار می کند، به باتری قدیمی و تخلیه شده تغییر می کند. برای جلوگیری از آسیب به عناصر تنظیم کننده ولتاژ (و مصرف کنندگان متصل) به دلیل افزایش ولتاژ، لازم است مصرف کننده های برق قدرتمند مانند گرمایش شیشه عقب یا چراغ های جلو را در حین تعویض باتری ها روشن کنید. در آینده در نیم ساعت یا یک ساعت کارکرد موتور در 1500-2000 دور در دقیقه، یک باتری دشارژ شده (در صورت سالم بودن) آنقدر شارژ می شود که موتور را روشن کند.

2. اتصال منابع برق با قطب معکوس (مثبت به زمین) به شبکه روی برد مجاز نیست، که مثلاً هنگام روشن کردن موتور از باتری خارجی ممکن است اتفاق بیفتد.

اطلاعات مشابه

در عمل از چندین نوع ژنراتور استفاده می شود. اما هر یک از آنها شامل همان عناصر تشکیل دهنده است. اینها عبارتند از یک آهنربا، که یک میدان متناظر را ایجاد می کند، و یک سیم سیم پیچ خاص، که در آن یک نیروی الکتروموتور (EMF) ایجاد می شود. در ساده ترین مدل ژنراتور، نقش سیم پیچ توسط یک قاب انجام می شود که می تواند حول یک محور افقی یا عمودی بچرخد. دامنه EMF متناسب با تعداد دورهای موجود در سیم پیچ و دامنه نوسانات در شار مغناطیسی است.

برای به دست آوردن یک شار مغناطیسی قابل توجه، ژنراتورها از یک سیستم ویژه استفاده می کنند. از یک جفت هسته فولادی تشکیل شده است. سیم پیچ هایی که یک میدان مغناطیسی متناوب ایجاد می کنند در شیارهای اولین آنها قرار می گیرند. چرخش هایی که EMF را القا می کنند در شیارهای هسته دوم قرار می گیرند.

هسته داخلی روتور نامیده می شود. حول یک محور همراه با سیم پیچ روی آن می چرخد. هسته ای که بی حرکت می ماند به عنوان یک استاتور عمل می کند. برای اینکه شار القای مغناطیسی قوی‌تر باشد و اتلاف انرژی حداقل باشد، آنها سعی می‌کنند فاصله بین استاتور و روتور را تا حد امکان کوچکتر کنند.

یک ژنراتور چگونه کار می کند

نیروی محرکه الکتریکی در سیم پیچ های استاتور بلافاصله پس از ظهور میدان الکتریکی رخ می دهد که با تشکیلات گردابی مشخص می شود. این فرآیندها با تغییر در شار مغناطیسی ایجاد می‌شوند که در طول چرخش سریع روتور مشاهده می‌شود.

جریان خروجی از روتور با استفاده از کنتاکت هایی به شکل عناصر کشویی به مدار الکتریکی وارد می شود. برای سهولت این کار، حلقه هایی به نام حلقه های تماسی به انتهای سیم پیچ متصل می شوند. برس های ثابت بر روی حلقه ها فشرده می شوند که از طریق آنها اتصال بین مدار الکتریکی و سیم پیچ روتور متحرک انجام می شود.

در پیچ های سیم پیچ آهنربا، جایی که یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود، جریان در مقایسه با جریانی که ژنراتور به مدار خارجی می دهد، نیروی نسبتا کمی دارد. به همین دلیل، طراحان اولین ژنراتورها قبلاً تصمیم گرفتند جریان را از سیم پیچ هایی که به صورت ایستا قرار دارند منحرف کنند و از طریق کنتاکت هایی که لغزش را ایجاد می کنند، جریان ضعیفی را به آهنربای دوار اعمال کنند. در ژنراتورهای کم توان، میدان یک آهنربای دائمی ایجاد می کند که می تواند بچرخد. این طراحی به شما امکان می دهد کل سیستم را ساده کنید و به هیچ وجه از حلقه و برس استفاده نکنید.

یک مولد جریان الکتریکی صنعتی مدرن ساختاری عظیم و حجیم است که از سازه های فلزی، عایق ها و هادی های مسی تشکیل شده است. ابعاد دستگاه می تواند چندین متر باشد. اما حتی برای چنین ساختار محکمی، حفظ ابعاد دقیق قطعات و شکاف بین قطعات متحرک ماشین الکتریکی بسیار مهم است.