Nga se përbëhet një alternator. Pjesët kryesore të punës dhe lidhja e tyre

Rryma alternative e frekuencës industriale gjenerohet në termocentralet nga gjeneratorët sinkron elektromakinikë të projektuar posaçërisht për këtë qëllim. Parimi i funksionimit të këtyre njësive bazohet në fenomenin e induksionit elektromagnetik. Energjia mekanike e prodhuar nga turbina me avull ose hidraulike konvertohet në energji elektrike AC.

Pjesa rrotulluese e njësisë ose rotorit është një magnet elektrik, i cili transmeton fushën magnetike të krijuar në stator. Kjo është pjesa e jashtme e pajisjes, e përbërë nga tre mbështjellje tela.

Tensioni transmetohet përmes furçave dhe unazave të komutatorit. Unazat e rotorit të bakrit rrotullohen njëkohësisht me boshtin e gungës dhe rotorin, si rezultat i të cilave furçat shtypen kundër tyre. Ato, nga ana tjetër, mbeten në vend, duke lejuar që rryma elektrike të transmetohet nga elementët e palëvizshëm të gjeneratorit në pjesën e tij rrotulluese.

Fusha magnetike e prodhuar në këtë mënyrë, duke u rrotulluar përgjatë statorit, prodhon rryma elektrike, të cilat ngarkojnë baterinë.

Modele të njohura të gjeneratorëve të saldimit rrymë alternative:

Gjenerator rrymë alternative

Aktualisht ka shumë lloje të ndryshme të induksionit gjeneratorë. Por të gjithë përbëhen nga të njëjtat pjesë themelore. Ky është, së pari, një elektromagnet ose një magnet i përhershëm që krijon një fushë magnetike dhe, së dyti, një dredha-dredha në të cilën induktohet një ndryshore. EMF- forca elektromotore (në modelin e konsideruar të gjeneratorit, kjo është një kornizë rrotulluese). Meqenëse EMF-ja e induktuar në kthesat e lidhura në seri shtohet, amplituda e EMF-së së induksionit në kornizë është proporcionale me numrin e rrotullimeve në të. Është gjithashtu proporcionale me amplituda e fluksit magnetik të alternuar (Фm = BS) në çdo kthesë.

Parimi i gjeneratorit rrymë alternative tjetër. Për të marrë një fluks të madh magnetik në gjeneratorë, përdoret një sistem i veçantë magnetik, i përbërë nga dy bërthama të bëra prej çeliku elektrik. Mbështjelljet që krijojnë një fushë magnetike vendosen në brazdat e njërës prej bërthamave dhe mbështjelljet në të cilat induktohet EMF vendosen në brazda të tjetrës. Njëra nga bërthamat (zakonisht e brendshme), së bashku me mbështjelljen e saj, rrotullohet rreth një boshti horizontal ose vertikal. Kjo është arsyeja pse quhet rotor. Bërthama e fiksuar me mbështjelljen e saj quhet stator. Hendeku midis bërthamave të statorit dhe rotorit bëhet sa më i vogël që të jetë e mundur për të rritur fluksin e induksionit magnetik.

Në modelin e gjeneratorit të paraqitur në figurë, rrotullohet një kornizë teli, e cila është një rotor (megjithëse pa një bërthamë hekuri). Fusha magnetike krijohet nga një magnet i përhershëm i palëvizshëm. Sigurisht, dikush mund të bëjë të kundërtën: rrotulloni magnetin dhe lini kornizën të palëvizur.

Në gjeneratorët e mëdhenj industrialë, është elektromagneti që rrotullohet, i cili është rotori, ndërsa mbështjelljet në të cilat induktohet EMF vendosen në foletë e statorit dhe mbeten të palëvizshme. Fakti është se është e nevojshme të furnizoni rrymë në rotor ose ta devijoni atë nga mbështjellja e rotorit në një qark të jashtëm duke përdorur kontakte rrëshqitëse. Për ta bërë këtë, rotori është i pajisur me unaza rrëshqitëse të bashkangjitura në skajet e mbështjelljes së tij.

Fig.1. Skema strukturore alternator aktuale.

Pllakat e fiksuara - furçat - shtypen kundër unazave dhe lidhin mbështjelljen e rotorit me qarkun e jashtëm. Fuqia e rrymës në mbështjelljet e një elektromagneti që krijon një fushë magnetike është shumë më e vogël se forca e rrymës së dhënë nga gjeneratori në qarkun e jashtëm. Prandaj, është më i përshtatshëm për të hequr rrymën e gjeneruar nga mbështjelljet fikse dhe për të furnizuar një rrymë relativisht të dobët përmes kontakteve rrëshqitëse në elektromagnetin rrotullues. Kjo rrymë gjenerohet nga një gjenerator i veçantë DC (ngacmues) i vendosur në bosht në të majtë (Aktualisht, rryma direkte furnizohet më shpesh në dredha-dredha të rotorit nga mbështjellja e statorit të të njëjtit gjenerator përmes një ndreqësi).

Në gjeneratorët me fuqi të ulët, fusha magnetike krijohet nga një magnet i përhershëm rrotullues. Në këtë rast, unazat dhe furçat nuk nevojiten fare.

Shfaqja e EMF në mbështjelljet fikse të statorit shpjegohet me shfaqjen e një fushe elektrike vorbull në to, e krijuar nga një ndryshim në fluksin magnetik gjatë rrotullimit të rotorit.

Një gjenerator modern i rrymës elektrike është një strukturë imponuese e telave të bakrit, materialeve izoluese dhe strukturave prej çeliku. Me përmasa disa metra, pjesët më të rëndësishme të gjeneratorëve prodhohen me saktësi milimetrike. Askund në natyrë nuk ekziston një kombinim i tillë i pjesëve lëvizëse që mund të gjenerojnë energji elektrike në mënyrë të vazhdueshme dhe ekonomike.

RRYMË ALTERNATUESE

Boshti i gjeneratorit drejtohet nga një rrotull e montuar në boshtin me gunga të motorit nga një rrip V. Raporti i ingranazheve të transmetimit të rripit V është 1.7-2.0. Kur makina është në lëvizje, shpejtësia e boshtit me gunga në boshe për motorët modernë është 500-600 rpm, frekuenca maksimale është 4000-5000 rpm. Kështu, shumësia e ndryshimeve në shpejtësinë e motorit, dhe, rrjedhimisht, boshti i gjeneratorit mund të arrijë 8 - 10. Tensioni i gjeneratorit varet nga shpejtësia e boshtit të tij. Sa më e lartë të jetë frekuenca, aq më i lartë është voltazhi i gjeneratorit. Megjithatë, të gjitha pajisjet elektrike të automjeteve, veçanërisht llambat dhe instrumentet

pajisjet e projektuara për t'u fuqizuar nga një tension konstant prej 12 ose 24 V. Ruajtja e një tensioni konstant të gjeneratorit, pavarësisht nga ndryshimet në shpejtësinë dhe ngarkesën e gjeneratorit (duke ndezur konsumatorët), kryhet nga një pajisje e veçantë e quajtur rregullator tensioni.

Kur shpejtësia e boshtit të motorit bie nën 500-700 rpm, voltazhi i gjeneratorit bëhet më i vogël se tensioni i baterisë. Nëse bateria nuk shkëputet nga gjeneratori, ajo do të fillojë të shkarkohet në gjenerator, gjë që mund të çojë në mbinxehje të izolimit të mbështjelljes së gjeneratorit dhe shkarkimin e baterisë. Me një rritje të shpejtësisë së motorit, është e nevojshme të riaktivizoni gjeneratorin në sistemin elektrik. Ndezja e gjeneratorit në sistemin elektrik kur tensioni i tij është më i lartë se tensioni i baterisë dhe shkëputja e gjeneratorit nga rrjeti kur tensioni i tij është më i ulët se tensioni i baterisë, kryhet nga një pajisje speciale e quajtur rele e rrymës së kundërt.

Gjeneratori është projektuar për të dhënë një rrymë maksimale të caktuar për një gjenerator të caktuar, megjithatë, në rast të një mosfunksionimi në sistemin elektrik (bateria e shkarkuar, qark i shkurtër, etj.), Gjeneratori mund të japë një rrymë më të madhe se ajo për të cilën. është projektuar. Funksionimi i zgjatur i gjeneratorit në këtë mënyrë do të çojë në mbinxehjen e tij dhe djegien e izolimit të mbështjelljes. Për të mbrojtur gjeneratorin nga mbingarkesa, përdoret një pajisje e veçantë e quajtur kufizues aktual.

Të tre pajisjet - një rregullator tensioni, një rele i rrymës së kundërt dhe një kufizues i rrymës - janë të kombinuara në një pajisje, të quajtur një rregullator rele.

Disa gjeneratorë, si G-250, mund të mos kenë një stafetë të rrymës së kundërt dhe një kufizues të rrymës, por dizajni i gjeneratorit përmban pajisje që kryejnë funksionet e këtyre pajisjeve.

Në fig. 1 tregon pajisjen e alternatorit G-250. Gjeneratori ka një stator 6 me një dredha-dredha trefazore të bërë në formën e mbështjelljeve të veçanta të montuara në dhëmbët e statorit. Çdo fazë ka gjashtë mbështjellje të lidhura në seri. Dredha-dredha fazore e statorit janë të lidhura me një yll, dhe terminalet e tyre të daljes janë të lidhura me njësinë ndreqës 10.

Pajisja alternator aktual G-250

Strehimi i statorit është mbledhur nga pllaka individuale prej çeliku elektrik. Dredha e ngacmimit 4 e gjeneratorit është bërë në formën e një spirale dhe vendoset në një tufë çeliku të poleve në formë sqepi të rotorit 13. Shtylla, shtyllat në formë sqepi të rotorit dhe unazat e rrëshqitjes 5 janë të ngurtë i fiksuar në boshtin 3 të rotorit (shtypni përshtatjen në rrotullim). Fusha magnetike e krijuar nga dredha-dredha e ngacmimit, duke kaluar nëpër skajet e poleve në formë sqepi, formon polet veriore dhe jugore në rotor (Fig. 2) (E.V. Mikhailovsky, "Pajisja automobilistike", f. 163).

Kur rotori rrotullohet, fusha magnetike e poleve të rotorit kalon kthesat e mbështjelljeve të mbështjelljes së statorit, duke nxitur një emf të ndryshueshëm në secilën fazë.

Skema e korrigjimit rrymë alternative

Rryma në mbështjelljen e ngacmimit furnizohet përmes furçave 8 (Fig. 1) dhe unazave të kontaktit 5, në të cilat janë ngjitur skajet e mbështjelljes ngacmuese. Furçat janë të fiksuara në mbajtësen e furçës 9.

Statori i gjeneratorit fiksohet me anë të bulonave lidhëse midis kapakut 1 dhe 7, të cilët kanë kllapa për fiksimin e gjeneratorit në motor. Në kapakun 1 në anën e makinës në pjesën e sipërme ka një vrimë të filetuar për ngjitjen e një shufre tensioni, me të cilën rregullohet tensioni i rripit të lëvizjes së gjeneratorit. Mbulesat janë derdhur nga aliazh alumini.

Për të reduktuar konsumin, sedilja e mbajtësit të topit në kapakun e pasmë 7 dhe vrimat në kllapat e kapakut janë përforcuar me tufa çeliku.

Kapakët janë të pajisur me kushineta topash 2 dhe 12 me vulosje dhe lubrifikim të dyanshëm të inkorporuar për të gjithë jetën e kushinetës.

Një ventilator i jashtëm 14 (Fig. 1) dhe një rrotull 15 janë ngjitur në skajin e spikatur të boshtit 3 të rotorit. Mbulesat kanë dritare ajrimi nëpër të cilat kalon ajri ftohës. Drejtimi i lëvizjes së ajrit ftohës është nga mbulesa në anën e unazave të rrëshqitjes deri te ventilatori.

Një bllok ndreqës 10 është instaluar në kapakun nga ana e unazave rrëshqitëse, të montuara nga valvulat e silikonit (dioda), duke lejuar që temperatura e funksionimit të kasës të jetë plus 150°C.

Llojet e njësive ndreqës

Blloku ndreqës VBG-1. (Fig. 4) përbëhet nga tre monoblloqe të lidhura në një qark të një ndreqësi trefazor me valë të plotë

Secila dy valvola ndreqës vendosen në një monobllok, i cili njëkohësisht vepron si radiator dhe përcjellës përçues i pikës së mesit të qarkut 3. Në rastin e monobllok-radiatorit 4 ka dy priza në të cilat janë pp-nyjet e valvulave ndreqës të montuara. Në njërën prizë, kryqëzimi p-p ka një zonë p në trup, dhe në tjetrën - një zonë p. Zonat e kundërta të tranzicionit kanë priza fleksibël 9, të cilët lidhin monobllokun me autobusët lidhës 2. Autobusi negativ i bllokut ndreqës lidhet me kutinë e gjeneratorit. Në modelet e mëvonshme të njësive ndreqëse BPV-4-45 (Fig. 4, b), për një rrymë prej 45 A, përdoren valvula silikoni të llojit VA-20, të cilat shtypen në zhytëset e nxehtësisë 12 me polaritet negativ dhe pozitiv, tre valvola secila. Ngrohësit izolohen nga njëri-tjetri me tufa-izolatorë plastikë 13. Rryma e kundërt e valvulave nuk kalon 3 mA, dhe e njësisë së montuar -10 mA. Për gjeneratorët me fuqi maksimale deri në 1200 V t (G-228), përdoren blloqe ndreqëse silikoni VBG-7-G për një rrymë prej 80 A (Fig. 4, c) ose BPV-7-100. Në blloqet BPV-7T dhe BPV-7-100, përdoren valvola VA-20, dy paralelisht në çdo krah, gjashtë valvola në çdo ftohës. Blloku BPV-7-100 për një rrymë prej 100 A dhe qarku elektrik i tij janë paraqitur në fig. 4, z.

Për të zvogëluar nivelin e ndërhyrjes radio në blloqe, VBR-7-G dhe BPV-7-100, një kondensator me një kapacitet prej 4.7 mikrofaradësh është instaluar paralelisht me terminalet "+" dhe "-" të gjeneratorit. Pamja e përgjithshme e valvulës BA -20 është paraqitur në fig. 5. Rryma nominale e valvulës është 20 A. Për të thjeshtuar qarkun, lidhjet elektrike, valvulat prodhohen në dy versione - me polaritet të drejtpërdrejtë dhe të kundërt ndaj kapakut (Fig. 5, b). Në valvulat e polaritetit të drejtë, "+" e rrymës së korrigjuar do të jetë në trup, në valvulat e polaritetit të kundërt do të ketë një "-" të rrymës së korrigjuar.

Valvulat e polaritetit të drejtë dhe të kundërt ndryshojnë në ngjyrën e shënjimit të aplikuar nga boja në pjesën e poshtme të kasës. Valvulat e polaritetit të drejtpërdrejtë: (“+” në kasë) shënohen me bojë të kuqe dhe valvulat e polaritetit të kundërt (“-” në kasë) shënohen me të zezë.

Valvula silikoni VA-20

Qarku elektrik për lidhjen e mbështjelljeve të gjeneratorit dhe ndreqësve është paraqitur në Figurën 3, a. Kur rotori i gjeneratorit rrotullohet, në secilën fazë induktohet një tension i alternuar, ndryshimi i të cilit në një periudhë është paraqitur në fig. 3b. Pas korrigjimit, lakoret e tensionit fazor do të marrin formën e treguar në fig. 3, në. Tensioni i korrigjuar do të jetë pothuajse konstant (rreshti 1 në Fig. 3, c), dhe frekuenca e valëzimit të tensionit të korrigjuar do të jetë gjashtë herë më e madhe se frekuenca në mbështjelljet e fazës (Yu.I. Borovskikh, "Pajisja automobilistike", f. 183).

Me një rritje të shpejtësisë së rrotullimit, frekuenca e rrymës së induktuar në mbështjelljet e fazës së gjeneratorit rritet. rrymë alternative, dhe rezistenca induktive e mbështjelljeve rritet. Prandaj, në një frekuencë të lartë të rrotullimit të rotorit, kur gjeneratori mund të japë fuqi maksimale, nuk ekziston rreziku i mbingarkesës së tij, pasi forca aktuale e gjeneratorit është e kufizuar nga rritja e rezistencës induktive të mbështjelljes së tij. Ky fenomen në gjeneratorë rrymë alternative quhet veti vetkufizuese. Gjeneratorët e automobilave G-250, G-270, G-221 dhe të tjerët janë krijuar në atë mënyrë që të mos kenë nevojë për një kufizues aktual.

Vetia e valvulave për të kaluar rrymë vetëm në një drejtim (nga gjeneratori në bateri) eliminon nevojën për të instaluar një stafetë të rrymës së kundërt në rregullatorin rele. Kështu, rele-rregullatori punon me një gjenerator makine rrymë alternative, mund të përdoret vetëm një rregullator tensioni. Kjo thjeshton shumë dizajnin dhe zvogëlon madhësinë, peshën dhe koston e rregullatorit të stafetës. Rrugët e rrymës nëpër valvulat ndreqës kur kalojnë mbështjelljet e fazës së parë të poleve veriore dhe jugore të rotorit janë paraqitur në fig. 3, por me shigjeta. Siç shihet nga diagrami, nëse ka një rrymë alternative në mbështjelljet e fazës së parë, rryma në qarkun e ngarkesës (Rn) do të jetë konstante. Procesi është i ngjashëm në fazat e tjera.

II. PASTAJ. GJENERATOR

Dështimet dhe keqfunksionimet e gjeneratorit janë: një qark i hapur ose i shkurtër në mbështjelljen e statorit të gjeneratorit ose në mbështjelljen e ngacmimit, një shkelje e kontaktit të furçave me unazat dhe ndezja e furçave, konsumimi i kushinetave të gjeneratorit, thyerja ose dobësimi i susta e mbajtësit të furçës, prishja e diodave në ndreqës, dobësimi i tensionit (tensioni i tepërt) i rripit të lëvizjes.

Mosfunksionimet e gjeneratorit zbulohen nga leximet e ampermetrit ose llambës së sinjalit. Ampermetri me një gjenerator të dëmtuar do të tregojë një shkarkim dhe llamba e sinjalit do të ndizet kur motori është në punë. Dështimi i kontaktit të furçave me unazat ndodh nga kontaminimi, djegia ose konsumimi, copëtimi ose konsumimi i furçave, si dhe dobësimi ose thyerja e sustave të presionit të furçave. Ndotja e unazës duhet të fshihet me një leckë të pastër, unazat e djegura duhet të pastrohen me letër xhami, furça e konsumuar duhet të zëvendësohet me një të re dhe të fërkohet mbi unazë.

III. DIAGNOZA E GJENERATORIT

Diagnostifikimi i gjeneratorit reduktohet në kontrollimin e tensionit kufizues dhe performancës së gjeneratorit. Për të kryer këtë operacion, është e nevojshme të ndizni voltmetrin paralelisht me konsumatorët aktualë. Tensioni kufizues kontrollohet me konsumatorët aktualë (dritat anësore dhe dritat e shënjimit) të ndezur dhe një shpejtësi të rritur të motorit. Duhet të jetë në intervalin 13,5-14,2 V. Performanca e gjeneratorit vlerësohet nga voltazhi kur të gjithë konsumatorët janë ndezur me një shpejtësi që korrespondon me fuqinë e plotë të gjeneratorit, e cila nuk duhet të jetë më e ulët se 12 V. Megjithatë , një teknikë e tillë verifikimi nuk mund të zbulojë karakteristika, megjithëse dhe të rralla keqfunksionime të gjeneratorit, të tilla si mbështjelljet e hapura ose të shkurtuara të statorit në tokë, hapja ose prishja e diodave ndreqës, për shkak të rezervave të konsiderueshme të performancës së gjeneratorit.

Këto defekte identifikohen lehtësisht nga forma karakteristike e oshilogrameve, e cila shoqërohet kryesisht me një rritje të diapazonit të luhatjeve të tensionit. Kur gjeneratori funksionon siç duhet, diapazoni i luhatjeve të tensionit në rrjet nuk kalon 1-1,2 V, gjë që është për shkak të përfshirjes periodike të mbështjelljes primare të spirales së ndezjes në qarkun e ngarkesës. Kjo lexohet lehtësisht nga forma e valës së oshiloskopit të testuesit të motorit (Elkon S-300, Elkon S-100A, K-461, K-488).

Me një diodë të thyer (me qark të shkurtër), si rezultat i vetive të saj ndreqëse, diapazoni i luhatjeve të tensionit rritet në 2.5-3 V. me një ulje të përgjithshme të frekuencës së lëkundjeve të saj. Niveli mesatar i tensionit i treguar nga voltmetri nuk ndryshon, megjithatë, rritjet e tensionit çojnë në një ulje të qëndrueshmërisë së baterisë dhe elementëve të tjerë të pajisjeve elektrike (V.L. Rogovtsev, "Dizajni dhe funksionimi i automjeteve", f. 391).

Kështu, përdorimi i njëkohshëm i një oshiloskopi dhe një voltmetri ju lejon të diagnostikoni shpejt dhe në mënyrë objektive gjeneratorët dhe rregullatorët rele. rrymë alternative. Rritja e tensionit të gjeneratorit me më shumë se vlera e llogaritur me 10-12% zvogëlon jetëgjatësinë e baterisë me 2-3 herë.

Një gjenerator me defekt zëvendësohet ose riparohet në një punishte elektrike, tensioni kufizues i rele-rregullatorit rregullohet nga tensioni i sustës së armaturës dhe nëse kjo nuk është e mundur, zëvendësohet edhe rregullatori i rele. Rregullatorët e stafetës së tranzistorit pa kontakt rregullohen vetëm në punëtorinë elektrike.

29 GJENERATORE ELEKTRIKE RRYMË ALTERNATUESE

Fushat shkencore në të cilat kërkimet kanë rezultuar të jenë po aq të frytshme sa në fushën e rrymave me frekuencë të lartë janë të pakta. Vetitë unike të këtyre rrymave dhe natyra mahnitëse e fenomeneve që ata demonstruan tërhoqën menjëherë vëmendjen e të gjithëve. Shkencëtarët treguan interes për kërkime në këtë fushë, inxhinierët u interesuan për perspektivën e aplikimit të tyre industrial dhe mjekët panë në to një mjet të shumëpritur për trajtimin efektiv të sëmundjeve trupore. Që nga botimi i punimeve të mia të para kërkimore në 1891, qindra vëllime janë shkruar mbi këtë temë, përfundime të panumërta janë nxjerrë në lidhje me këtë fenomen të ri. Sidoqoftë, ky drejtim shkencor dhe teknik është në fillimet e tij dhe e ardhmja mban në zorrët e tij diçka pakrahasueshme më domethënëse.

Që në fillim isha i vetëdijshëm për nevojën urgjente për të krijuar pajisje efikase për të përmbushur kërkesat në rritje të shpejtë dhe gjatë tetë viteve, duke përmbushur vazhdimisht premtimet e bëra më parë, zhvillova jo më pak se pesëdhjetë lloje konvertuesish, ose gjeneratorësh elektrikë. rrymë alternative, e patëmetë në çdo aspekt dhe e sjellë në një shkallë të tillë.përsosmëri që edhe tani asnjëra prej tyre nuk mund të bënte ndonjë përmirësim të dukshëm. Nëse do të isha udhëhequr nga konsiderata praktike, mund të kisha hapur një biznes madhështor dhe fitimprurës, duke i ofruar shërbime të rëndësishme njerëzimit gjatë rrugës. Por forca e rrethanave dhe perspektiva e paparë më parë për arritje edhe më të mëdha i drejtuan përpjekjet e mia në një drejtim tjetër. Dhe tani gjithçka po shkon drejt faktit që së shpejti do të shiten në treg pajisjet, të cilat, çuditërisht, u krijuan njëzet vjet më parë!

Këta gjeneratorë janë projektuar posaçërisht për të funksionuar në rrjetet e ndriçimit DC dhe AC, duke krijuar lëkundje të amortizuara dhe të pamposhtura me një frekuencë, amplitudë dhe tension që mund të vendoset në një gamë të gjerë. Ato janë kompakte, të pavarura, nuk kanë nevojë për mirëmbajtje për një kohë të gjatë dhe do të konsiderohen shumë të përshtatshme dhe të dobishme në fusha të ndryshme, për shembull, për telegraf dhe telefon pa tel; për shndërrimin e energjisë elektrike; për formimin e përbërjeve kimike me shkrirje dhe bashkim; për sintezën e gazit; për prodhimin e ozonit; për ndriçimin, saldimin, parandalimin sanitar dhe dezinfektimin e ambienteve komunale, mjekësore dhe banesore, si dhe për shumë qëllime të tjera në laboratorë shkencorë dhe ndërmarrje industriale. Megjithëse këta transduktorë nuk janë përshkruar kurrë më parë, parimet e përgjithshme të ndërtimit të tyre janë paraqitur plotësisht në botimet dhe patentat e mia, më të plota të datës 22 shtator 1896; një do të kërkohet.

Pjesët kryesore të një gjeneratori të tillë janë një kondensator, një spirale vetë-induksioni për ruajtjen e potencialit të lartë, një ndërprerës dhe një transformator, i cili mundësohet nga shkarkimet periodike të kondensatorit. Pajisja përfshin të paktën tre, dhe zakonisht katër, pesë ose gjashtë elemente vendosëse; Rregullimi i efikasitetit bëhet në disa mënyra, më së shpeshti me një vidë të thjeshtë rregullimi. Në kushte të favorshme, mund të arrihet një efikasitet deri në 85%, domethënë mund të thuhet se energjia që vjen nga burimi i energjisë mund të rigjenerohet në qarkun dytësor të transformatorit. Nëse përparësia kryesore e këtij lloji të aparatit është qartë për shkak të aftësive të jashtëzakonshme të kondensatorit, atëherë disa cilësi specifike janë pasojë e formimit të një qarku serik, me kusht që të respektohen marrëdhëniet e sakta harmonike dhe të minimizohen humbjet e fërkimit dhe humbjet e tjera. , që është një nga synimet kryesore të këtij projekti.

Në përgjithësi, pajisjet mund të ndahen në dy klasa: njëra në të cilën ndërprerësi ka kontakte të forta dhe tjetra në të cilën mbyllja dhe hapja kryhen duke përdorur merkur. Ilustrimet 1 deri në 8 përfshirëse tregojnë llojin e parë, dhe pjesa tjetër tregojnë të dytin. Të parët janë në gjendje të arrijnë efikasitet më të lartë, duke marrë parasysh faktin se humbjet nga bërja dhe thyerja reduktohen në minimum, dhe rezistenca e kontaktit, e cila shkakton amortizimin e lëkundjeve, është e vogël. Këto të fundit preferohen të përdoren në rastet kur kërkohet fuqi e lartë në dalje dhe një numër i madh udhëtimesh në sekondë. motori dhe ndërprerësi, natyrisht, konsumojnë një sasi të caktuar energjie, pjesa e së cilës, megjithatë, do të jetë sa më e vogël, aq më e madhe është fuqia e instalimit.

Figura 1 tregon një nga llojet e para të gjeneratorëve të ndërtuar për qëllime eksperimentale. Kondensatori vendoset në një kuti drejtkëndëshe prej sofër, mbi të cilën është montuar një spirale vetë-induksioni, kthesat e së cilës, theksoj, ndahen në dy seksione, të lidhura paralelisht ose në seri, në varësi të tensionit të furnizimit prej 110. ose 220 volt. Katër shufra bakri dalin nga kutia me një pllakë të fiksuar mbi to me kontakte pranverore dhe vida rregulluese; sipër kutisë janë vendosur dy terminale masive të lidhura me mbështjelljen parësore të transformatorit. Dy nga shufrat janë për lidhjen me kondensatorin, ndërsa dy të tjerët përdoren për lidhjen me terminalet e ndërprerësit përpara spirales vetë-induksioni dhe kondensatorit. Dredha-dredha kryesore e transformatorit përbëhet nga disa kthesa të shiritit të bakrit, në skajet e të cilave janë ngjitur kunjat e shkurtra, që korrespondojnë saktësisht me përfundimet e destinuara për to. Dredha-dredha dytësore përbëhet nga dy pjesë të mbështjella në mënyrë të tillë që të minimizojë kapacitetin e vet dhe në të njëjtën kohë të mundësojë që spiralja të përballojë një tension shumë të lartë midis terminaleve të saj në qendër, të cilat janë të lidhura me terminalet në dy shtylla gome të spikatura. . Rendi i lidhjeve në qark mund të ndryshojë disi, por zakonisht ato janë të paraqitura në mënyrë skematike në numrin e majit të Electrical Experimenter në faqen 89, i cili i referohet transformatorit tim të krijuar për përdorim në rrymë alternative, një fotografi e të cilit ndodhet në faqen 16. të numrave të njëjtë të ditarit. Parimi i funksionimit të pajisjes është si më poshtë. Kur çelësi është i ndezur, rryma nga burimi i energjisë kalon nëpër spiralen e vetë-induksionit, duke magnetizuar bërthamën e hekurit brenda saj dhe duke shkëputur kontaktet e ndërprerësit. rryma e induktuar ngarkon kondensatorin në një tension të lartë dhe pas mbylljes së kontakteve, energjia e ruajtur shkarkohet përmes primarit, duke shkaktuar një seri të vazhdueshme lëkundjesh të cilat aktivizojnë sekondarin e akorduar.

Il. 1. Gjenerator i krijuar për qëllime eksperimentale

Pajisja doli të ishte jashtëzakonisht e dobishme në kryerjen e të gjitha llojeve të eksperimenteve laboratorike. Për shembull, gjatë hetimit të fenomeneve të impedancës, transformatori u hoq dhe një pllakë bakri e përkulur u lidh me prizat. Pllaka shpesh zëvendësohej me një spirale të madhe unazore për të demonstruar fenomenet e induksionit në distancë, domethënë aftësinë për të ngacmuar qarqet rezonante të përdorura në studime dhe matje të ndryshme. Një transformator i përshtatshëm për çdo aplikim mund të fabrikohet lehtësisht dhe të lidhet me çdo hyrje, duke arritur kështu kursime të mëdha në kohë dhe punë. Përkundër supozimeve, gjendja e kontakteve të ndërprerësve nuk shkaktoi shumë telashe, përkundër faktit se forca e rrymës që kalonte përmes tyre ishte e madhe, domethënë, në prani të rezonancës, një rrymë e fortë u ngrit vetëm kur qarku ishte i mbyllur. , dhe u përjashtua mundësia e një harku shkatërrues. Fillimisht përdora kontakte platini dhe iridiumi, më vonë e zëvendësova materialin me material meteorik dhe përfundimisht u vendosa në tungsten. Kjo e fundit solli kënaqësinë më të madhe, pasi lejonte punën e vazhdueshme për shumë orë dhe ditë.

Figura 2 tregon një gjenerator të vogël të projektuar për disa qëllime të veçanta. Zhvillimi u bazua në idenë e marrjes së energjive të larta në një periudhë shumë të shkurtër kohore pas një pauze relativisht të gjatë. Për këtë qëllim, u përdor një spirale me një vetë-induksion të madh dhe një ndërprerës me veprim të shpejtë. Falë këtij konstruksioni, kondensatori u ngarkua me një potencial të lartë. Rryma e shpejtë e alternuar dhe shkarkimet e mëdha të shkëndijës janë marrë në mbështjelljen dytësore, të përshtatshme për saldimin e telave të hollë, për ndezjen e llambave inkandeshente, për ndezjen e përzierjeve shpërthyese dhe aplikime të tjera të ngjashme. Ky aparat u përshtat edhe për fuqinë e baterisë dhe ky modifikim doli të ishte shumë efektiv si ndezës për motorët me gaz, për të cilin m'u dha patenta me numër 609250, 16 gusht 1898. Figura 3 është një gjenerator i madh i klasit të parë i krijuar për eksperimente me valë, rreze X dhe kërkime të tjera shkencore. Ai përbëhet nga një kuti dhe dy kondensatorë të vendosur brenda saj, me një kapacitet të tillë që mund të përballojë spiralja e karikimit dhe transformatori. Ndërprerësi, ndërprerësi manual dhe terminalet e lidhjes janë montuar në panelin e përparmë të spirales së vetë-induksionit në të njëjtën mënyrë si një nga burimet e kontaktit. Trupi i kondensatorit ka tre terminale, nga të cilët dy të jashtëm shërbejnë vetëm për lidhje, ndërsa ai i mesëm është i pajisur me një pllakë kontakti me një vidë për të rregulluar intervalin gjatë të cilit qarku mbyllet. Susta vibruese, funksioni i vetëm i së cilës është të shkaktojë hapje me ndërprerje, mund të rregullohet duke ndryshuar shkallën e ngjeshjes së saj, si dhe distancën nga bërthama e hekurit e vendosur në qendër të bobinës së karikimit, duke përdorur katër vida rregulluese që janë të dukshme në paneli i sipërm, i cili siguron çdo modalitet të dëshiruar të vendosjes mekanike. Dredha-dredha kryesore e transformatorit është bërë me shirit bakri dhe konkluzionet bëhen në pikat e duhura për ndryshime arbitrare në numrin e kthesave. Ashtu si në oshilatorin e paraqitur në figurën 1, spiralja e vetë-induksionit ka një mbështjellje me dy seksione në mënyrë që pajisja të mund të funksionojë nga një tension rrjeti prej 110 dhe 220 volt; u siguruan gjithashtu disa mbështjellje dytësore, që korrespondojnë me valët me gjatësi të ndryshme në mbështjelljen parësore. Fuqia e daljes ishte afërsisht 500 watts me një lëkundje të zbutur prej rreth 50. 000 cikle në sekondë. Lëkundjet e vazhdueshme shfaqeshin për periudha të shkurtra kohore kur ngjeshej susta vibruese, e cila shtypej fort në bërthamën e hekurit dhe kur kontaktet shkëputeshin me ndihmën e një vidhe rregulluese, e cila shërbente edhe si çelës. Me këtë gjenerator bëra një sërë vëzhgimesh të rëndësishme dhe ishte një makinë e tillë që u prezantua në një leksion në Akademinë e Shkencave të Nju Jorkut në 1897.

Il. 2. Oscilator i vogël Tesla i projektuar si ndezës i motorit me gaz

Il. 3. Oscilator i madh Tesla i projektuar për eksperimente të transmetimit pa tela

Il. 7 . Transformator i madh Tesla

Il. 8. Konvertuesi rrotullues i helikopterit që përdoret për eksperimentet e transmetimit pa tel

Figura 4 tregon një lloj transformatori identik në të gjitha aspektet me atë të treguar në numrin e përmendur tashmë të majit 1919 të Eksperimentuesit Elektrik. Ai përbëhet nga të njëjtat pjesë themelore të rregulluara në mënyrë të ngjashme, por është projektuar posaçërisht për furnizime me energji elektrike nga 220 në 500 volt e lart. Rregullimi bëhet duke instaluar një sustë kontakti dhe duke lëvizur bërthamën e hekurit lart e poshtë brenda spirales së induksionit me dy vida rregulluese. Siguresat janë të përfshira në linjën e furnizimit për të parandaluar dëmtimin nga qarqet e shkurtra. Gjatë fotografimit, pajisja funksionoi, duke gjeneruar lëkundje të pamposhtura, nga një rrjet ndriçimi prej 220 volt.

Figura 5 tregon një modifikim të mëvonshëm të transformatorit, i synuar kryesisht për të zëvendësuar bobinat Ruhmkorff. Në këtë rast, përdoret një dredha-dredha parësore me një numër shumë më të madh kthesash, dhe sekondari ndodhet në afërsi të tij. rrymat e krijuara në këtë të fundit, me një tension prej 10,000 deri në 30,000 volt, zakonisht përdoren për të ngarkuar kondensatorët dhe për të fuqizuar një spirale autonome me frekuencë të lartë. Mekanizmi i kontrollit është disi i ndryshëm, por të dy pjesët - si bërthama ashtu edhe susta e kontaktit - janë të rregullueshme, si më parë.

Figura 6 tregon një pajisje të vogël nga një seri pajisjesh të tilla, të projektuara, në veçanti, për prodhimin e ozonit ose dezinfektimin. Është jashtëzakonisht efikas për madhësinë e tij dhe mund të lidhet me një tension prej 110 ose 220 volt DC ose rrymë alternative, preferohet e para.

Il. 9. Transformator dhe ndërprerës merkuri

Il. 10. Konvertuesi i madh Tesla me dhomë të mbyllur dhe kontrollues të merkurit

Figura 7 tregon një transformator më të madh në këtë seri. Dizajni dhe paraqitja e pjesëve përbërëse mbeten të njëjta, por ka dy kondensatorë në kuti, njëri prej të cilëve hyn në qarkun e spirales, si në modelet e mëparshme, ndërsa tjetri është i lidhur paralelisht me mbështjelljen parësore. Kështu, në këtë të fundit formohen rryma me forcë të madhe dhe, për rrjedhojë, efektet në qarkun sekondar përforcohen. Futja e një qarku rezonant shtesë ka gjithashtu avantazhe të tjera, por akordimi është më i vështirë, dhe për këtë arsye është e dëshirueshme të përdoret një aparat i këtij lloji për të marrë rryma të një frekuence konstante të caktuar.

Il. 11. Gjenerator Tesla me mbyllje hermetike ndërprerës i merkurit projektuar për gjeneratorë të tensionit të ulët

Il. 13. Një lloj tjetër dhënës rrymë alternative me mbyllje hermetike ndërprerës i merkurit

Il. 14. Skema dhe paraqitja e detajeve të modelit të paraqitur në figurën 13

Figura 8 tregon një transformator me një helikopter rrotullues. Kutia përmban dy kondensatorë me të njëjtin kapacitet, të cilët mund të lidhen në seri ose paralelisht. Induktancat e karikimit janë në formën e dy bobinave të gjata, mbi të cilat vendosen dy dalje të qarkut dytësor. Një motor i vogël DC përdoret për të drejtuar një ndërprerës të projektuar posaçërisht, shpejtësia e të cilit mund të ndryshojë shumë. Në aspekte të tjera, ky gjenerator është i ngjashëm me modelin e paraqitur në Figurën 3, dhe nga sa më sipër është e lehtë të kuptohet se si funksionon. Ky transformator u përdor nga unë në eksperimente mbi transmetimin pa tel dhe shpesh për të ndriçuar laboratorin me tubat e mia të vakumit, dhe gjithashtu u ekspozua gjatë leksionit të lartpërmendur që mbajta para Akademisë së Shkencave të Nju Jorkut.

Tani le të kalojmë te makinat e klasës së dytë, njëra prej të cilave është konverteri AC i paraqitur në figurën 9. Qarku i tij përfshin një kondensator dhe një spirale me induksion karikimi, të cilat vendosen në një dhomë, një transformator dhe një ndërprerës merkuri. Ndërtimi i kësaj të fundit u përshkrua për herë të parë në patentën time nr.609251, datë 16 gusht 1898. përbëhet nga një kazan i zbrazët i drejtuar nga një motor elektrik me një sasi të vogël merkuri brenda tij, i cili hidhet me forcë centrifugale në muret e zgavrës dhe mbart një disk kontakti, i cili mbyllet dhe hap periodikisht qarkun e kondensatorit. Me ndihmën e vidave rregulluese mbi kazan, është e mundur që sipas dëshirës të ndryshohet thellësia e zhytjes së tehuve, dhe rrjedhimisht kohëzgjatja e çdo kontakti, dhe në këtë mënyrë të rregullohen karakteristikat e ndërprerësit. Ky lloj ndërprerësi plotësonte të gjitha kërkesat, pasi funksiononte si duhet me rryma nga 20 deri në 25 amper. Numri i ndërprerjeve në sekondë ishte zakonisht midis 500 dhe 1000, por norma më të larta janë të mundshme. e gjithë njësia ka përmasa 10" x 8" x 10" dhe ka një fuqi dalëse afërsisht 1/2 kW.

Në konvertuesin e përshkruar këtu, ndërprerësi është i ekspozuar ndaj atmosferës dhe merkuri gradualisht oksidohet. Nga kjo mangësi është i shpëtuar pajisja e paraqitur në figurën 10. Ajo ka një këllëf metalik të shpuar, në brendësi të së cilës është vendosur një kondensator dhe një mbështjellje me induksion karikimi, si dhe një motor ndërprerës dhe një transformator.

Il. 15 dhe 16. Transformator Tesla me mbyllje hermetike ndërprerës i merkurit, puna e të cilit rregullohet nga graviteti; komponentët e motorit dhe ndërprerësit

Lloji i ndërprerësit të merkurit që do të përshkruhet funksionon në parimin e një rryme rryme e cila, duke pulsuar, bën kontakt me një disk rrotullues brenda kazanit. Pjesët e fiksuara janë të fiksuara brenda dhomës në një shufër që shkon përgjatë gjithë gjatësisë së daulles së zbrazët dhe një bllokues merkuri përdoret për të mbyllur hermetikisht dhomën që përmban ndërprerësin. Kalimi i rrymës brenda kazanit kryhet me anë të dy unazave rrëshqitëse të vendosura sipër, të cilat janë të lidhura në seri me kondensatorin dhe mbështjelljen parësore. Përjashtimi i oksigjenit është një përmirësim i pamohueshëm që eliminon oksidimin e metaleve dhe vështirësitë e lidhura me të dhe ruan vazhdimisht mënyrën e funksionimit.

Figura 11 tregon një gjenerator me një të mbyllur hermetikisht ndërprerës i merkurit. Në këtë pajisje, pjesët e fiksuara të ndërprerësit brenda kazanit montohen në një tub nëpër të cilin kalohet një tel i izoluar, i lidhur me një terminal të çelësit, ndërsa terminali tjetër lidhet me rezervuarin. Kjo i bëri unazat rrëshqitëse të panevojshme dhe thjeshtoi dizajnin. Pajisja është projektuar për gjeneratorë me tension dhe frekuencë të ulët, e cila kërkon një rrymë relativisht të vogël në mbështjelljen parësore dhe është përdorur për të ngacmuar qarqet rezonante.

Figura 12 është një model i përmirësuar i oshilatorit i përshkruar në Figurën 10. Në këtë model, shiriti mbajtës brenda kazanit të uritur është eliminuar dhe pajisja e injektimit të merkurit mbahet në vend nga graviteti. Një përshkrim më i detajuar do të jepet në lidhje me një ilustrim tjetër. Si kapaciteti i kondensatorit ashtu edhe numri i rrotullimeve të qarkut primar mund të ndryshohen në mënyrë që të jetë në gjendje të gjenerojë lëkundje në disa mënyra frekuence.

Figura 13 është një paraqitje fotografike e një lloji tjetër gjeneratori. rrymë alternative me mbyllje hermetike ndërprerës i merkurit, dhe Figura 14 është një diagram qarku dhe rregullimi i pjesëve, të cilat janë riprodhuar nga patenta ime nr. 609245 e 16 gushtit 1898, e cila përshkruan këtë pajisje të veçantë. Kondensatori, spiralja e induksionit, transformatori dhe ndërprerësi janë vendosur si më parë, por ky i fundit ka dallime strukturore, siç do të bëhet e qartë pas shqyrtimit të këtij qarku. daulle e zbrazët por i lidhur me boshtin c, i cili është montuar me një kushinetë vertikal dhe kalon përmes një elektromagneti të përhershëm ngacmues d motorri. Trupi është i përforcuar brenda daulles në kushineta rrotulluese h të një lënde magnetike të mbrojtur nga një kapak b në qendër të një unaze hekuri lamelare, me copa shtyllash oo, mbi të cilat ka spirale të lidhura me rrymën R. Unaza mbështetet nga katër shtylla dhe kur magnetizohet, mban trupin. h në një pozicion gjatë rrotullimit të daulles. Ky i fundit është prej çeliku, dhe kapaku është bërë më së miri prej argjendi nikeli, i nxirë me acid ose i nikeluar. Trupi h ka një tub të shkurtër k, të përkulur, siç tregohet, për të kapur lëngun ndërsa rrotullohet dhe e hidhni mbi dhëmbët e një disku të ngjitur në kazan. Disku është i izoluar dhe kontakti midis tij dhe qarkut të jashtëm kryhet me anë të një gypi merkuri. Ndërsa daulle rrotullohet me shpejtësi, një rrymë metali i lëngshëm hidhet në disk, duke e bërë dhe thyer kontaktin në këtë mënyrë afërsisht 1000 herë në sekondë. Instrumenti funksionon në heshtje dhe, falë mungesës së një mjedisi oksidues, mbetet përgjithmonë i pastër dhe në gjendje të shkëlqyer. Megjithatë, është e mundur që të arrihet një numër shumë më i lartë i lëkundjeve në sekondë në mënyrë që rrymat të jenë të përshtatshme për telefoninë me valë dhe qëllime të tjera të ngjashme.

Lloji i modifikuar i oshilatorit është paraqitur në figurat 15 dhe 16, i pari është një imazh fotografik dhe i dyti është një diagram që tregon paraqitjen e pjesëve të brendshme të rregullatorit. Në këtë rast, boshti b. mbajtëse enë boshe por, mbështetur në kushinetat rrotulluese, të lidhura me boshtin j. të cilit i është bashkangjitur ngarkesa k. e izoluar nga kjo e fundit, por e lidhur mekanikisht me të, kllapa e përkulur L shërben si mbështetje për një disk ndërprerës me rrotullim të lirë me dhëmbë. Disku është i lidhur me qarkun e jashtëm me anë të një gypi merkuri dhe një prizë të izoluar që del nga maja e boshtit. Për shkak të pozicionit të pjerrët të motorit elektrik, ngarkesa k mban diskun e ndërprerësit në vend nga graviteti dhe ndërsa boshti rrotullohet, qarku i përbërë nga kondensuesi dhe spiralja kryesore mbyllet dhe hapet me shpejtësi.

Il. 17. Konvertuesi Tesla me pajisje ndërprerëse në formën e një rryme merkuri

Figura 17 tregon një pajisje identike, në të cilën ndërprerësi është një avion merkuri që godet një rrotë ingranazhi të izoluar, i cili ndodhet në një kunj të izoluar në qendër të kapakut të kazanit, siç shihet në foto. Lidhja me kondensatorin kryhet me anë të furçave të vendosura në të njëjtin mbulesë.

Figura 18 - lloji i transduktorit me ndërprerës i merkurit duke përdorur një disk të modifikuar në disa detaje, i cili duhet të merret parasysh me kujdes.

Këtu janë vetëm disa nga konvertuesit e kompletuar AC dhe ata përbëjnë një pjesë të vogël të aparatit me frekuencë të lartë, një përshkrim të hollësishëm të të cilit shpresoj ta paraqes më vonë, kur të jem i lirë nga detyrimet e ngutshme.

Il. 18. Konverter Tesla me ndërprerës i merkurit duke përdorur diskun

Alternator

Përshkrim:

Alternator. Pajisja dhe parimi i funksionimit.

Diagnoza e një grupi gjenerator të rrymës alternative duke përdorur USB Autoscope III (oshiloskopi i Postalovsky).

QËLLIMI I PUNËS: Kontrollimi i funksionimit të grupit gjenerues.

1.Studimi i diagramit parimor të gjeneratorit;

2. Studimi i fazave të përgatitjes së pajisjes për funksionim;

3.Studimi i rendit të punës së diagnostikimit:

4.Kontrollimi i performancës së kompletit të gjeneratorit.

Qëllimi, pajisja dhe parimi i funksionimit të gjeneratorit.

Kompleti i gjeneratorit është krijuar për të siguruar energji për konsumatorët e përfshirë në sistemin e pajisjeve elektrike dhe për të karikuar baterinë kur motori i makinës është në punë. Parametrat e daljes së gjeneratorit duhet të jenë të tillë që në çdo mënyrë të lëvizjes së automjetit të mos ketë shkarkim progresiv të baterisë. Për më tepër, voltazhi në rrjetin në bord të automjetit, i ushqyer nga grupi i gjeneratorit, duhet të jetë i qëndrueshëm për një gamë të gjerë ndryshimesh të shpejtësisë dhe ngarkesës.
Kompleti i gjeneratorit është një pajisje mjaft e besueshme që mund të përballojë dridhjet e rritura të motorit, temperaturat e larta të ndarjes së motorit, ekspozimin ndaj një mjedisi të lagësht, papastërtitë dhe faktorë të tjerë.

Alternatorët janë instaluar në makina moderne. Për funksionimin normal të konsumatorëve aktual në makinë, duhet të ketë një tension të qëndrueshëm të furnizimit, prandaj, pavarësisht nga shpejtësia e rotorit të gjeneratorit dhe numri i konsumatorëve të lidhur, voltazhi i gjeneratorit duhet të jetë konstant. Ruajtja e një tensioni konstant dhe mbrojtja e gjeneratorit nga mbingarkesa sigurohet nga një pajisje e quajtur rregullatorë të tensionit ose një rregullator rele.

Në varësi të kushteve rrugore dhe klimatike dhe mënyrave të funksionimit të automjeteve, voltazhi i gjeneratorit që furnizon konsumatorët, i projektuar për një tension nominal prej 12 V, duhet të jetë brenda 13.2. 15,5 V.

Gjeneratori i rrymës alternative është trefazor, sinkron, me ngacmim elektromagnetik, në krahasim me gjeneratorin e rrymës së vazhduar, ka konsum më të vogël metalik dhe dimensione të përgjithshme. Me të njëjtën fuqi, është më i thjeshtë në dizajn dhe ka një jetë të gjatë shërbimi. Një gjenerator sinkron quhet sepse frekuenca e rrymës që prodhon është proporcionale me frekuencën e rrotullimit të rotorit të gjeneratorit. Fuqia specifike e alternatorit, d.m.th. fuqia e gjeneratorit për njësi të masës së tij është afërsisht 2 herë më e madhe se ajo e një gjeneratori të rrymës së drejtpërdrejtë. Kjo bën të mundur rritjen e raportit të ingranazhit të motorit të gjeneratorit me 2-3 herë, si rezultat i të cilit, në një shpejtësi boshe të motorit, alternatorët zhvillojnë deri në 40% të fuqisë së vlerësuar, gjë që siguron kushte më të mira për karikimin e baterive dhe , si rezultat, një rritje në jetën e tyre të shërbimit. Së bashku me këtë, alternatorët, përkundër dallimit të tyre në numrat serialë, janë përkatësisht të unifikuar për shumë modele të makinave dhe kamionëve dhe kanë një numër pjesësh të këmbyeshme (makara lëvizëse, shtytëse, kushineta, etj.), dhe nuk kanë dallime thelbësore në dizajn.

Parimi i funksionimit të gjeneratorit.

Funksionimi i gjeneratorit bazohet në efektin e induksionit elektromagnetik. Nëse një spirale, për shembull, nga një tel bakri, shpohet nga një fluks magnetik, atëherë kur ndryshon, një tension elektrik i alternuar shfaqet në terminalet e spirales. Në të kundërt, për formimin e një fluksi magnetik, mjafton të kalojë një rrymë elektrike përmes spirales.

Kështu, për të marrë një rrymë elektrike alternative, kërkohet një spirale përmes së cilës rrjedh një rrymë elektrike direkte, duke formuar një fluks magnetik, të quajtur dredha-dredha ngacmuese, dhe një sistem pol çeliku, qëllimi i të cilit është të sjellë fluksin magnetik në mbështjellje. , i quajtur mbështjellja e statorit, në të cilën induktohet një tension i alternuar.

Këto bobina vendosen në brazda të strukturës së çelikut, qarkut magnetik (paketë hekuri) të statorit. Dredha-dredha e statorit me qarkun e tij magnetik formon vetë statorin e gjeneratorit, pjesën e tij fikse më të rëndësishme, në të cilën gjenerohet rryma elektrike, dhe mbështjellja e eksitimit me sistemin e poleve dhe disa pjesë të tjera (bosht, unaza rrëshqitëse) formon rotorin, më së shumti. pjesë e rëndësishme rrotulluese.

Kur rotori rrotullohet përballë mbështjellësve të mbështjelljes së statorit, polet "veriore" dhe "jugore" të rotorit shfaqen në mënyrë alternative, d.m.th. ndryshon drejtimi i fluksit magnetik që depërton në spiralen, gjë që shkakton shfaqjen e një tensioni të alternuar në të.

Dredha-dredha e statorit të gjeneratorëve të firmave të huaja, si dhe atyre vendase, është trefazore. Ai përbëhet nga tre pjesë, të quajtura mbështjellje fazore ose thjesht faza, në të cilat voltazhi dhe rrymat kompensohen në lidhje me njëra-tjetrën me një të tretën e periudhës, domethënë me 120 gradë elektrike. Fazat mund të lidhen në një "yll" ose "trekëndësh".

pajisje gjeneratori.

Sipas modelit të tyre, grupet e gjeneratorëve mund të ndahen në dy grupe - gjeneratorë të dizajnit tradicional me një tifoz në rrotullën e lëvizjes dhe gjeneratorë të të ashtuquajturit dizajn kompakt me dy tifozë në zgavrën e brendshme të gjeneratorit. Në mënyrë tipike, gjeneratorët "kompaktë" janë të pajisur me një makinë me një raport të rritur ingranazhi përmes një rripi me shirit V dhe për këtë arsye, sipas terminologjisë së miratuar nga disa kompani, ato quhen gjeneratorë me shpejtësi të lartë. Në të njëjtën kohë, brenda këtyre grupeve, mund të dallohen gjeneratorët, në të cilët montimi i furçës ndodhet në zgavrën e brendshme të gjeneratorit midis sistemit të poleve të rotorit dhe kapakut të pasmë, dhe gjeneratorëve, ku ndodhen unazat e rrëshqitjes dhe furçat. jashtë zgavrës së brendshme. Në këtë rast, gjeneratori ka një shtresë, nën të cilën ka një montim furçë, një ndreqës dhe, si rregull, një rregullator tensioni.

Pajisja e gjeneratorit tregohet në foto. Strehimi (5) dhe mbulesa e përparme e gjeneratorit (2) shërbejnë si mbështetëse për kushinetat (9 dhe 10) në të cilat rrotullohet armatura (4). Dredha-dredha e ngacmimit të armaturës furnizohet me tension nga bateria përmes furçave (7) dhe unazave të rrëshqitjes (11). Spiranca drejtohet nga një rrip V përmes një rrotull (1). Kur ndizni motorin, sapo armatura fillon të rrotullohet, fusha elektromagnetike e krijuar prej tij shkakton një rrymë elektrike alternative në mbështjelljen e statorit (3). Në njësinë ndreqëse (6), kjo rrymë bëhet konstante. Më tej, rryma përmes rregullatorit të tensionit e kombinuar me njësinë ndreqëse hyn në rrjetin elektrik të automjetit për të fuqizuar sistemin e ndezjes, sistemet e ndriçimit dhe alarmit, instrumentet etj. Bateria do të lidhet me një numër prej këtyre pajisjeve dhe do të fillojë të rikarikohet pak më vonë , sapo energjia elektrike e prodhuar nga kompleti i gjeneratorit, do të jetë e mjaftueshme për të siguruar funksionimin normal të të gjithë konsumatorëve.

Masat paraprake

Funksionimi i grupit të gjeneratorit kërkon respektimin e rregullave të caktuara, kryesisht të lidhura me praninë e elementeve elektronike në to.

1. Kompleti i gjeneratorit nuk duhet të përdoret me baterinë të shkëputur. Edhe një shkëputje afatshkurtër e baterisë gjatë funksionimit të gjeneratorit mund të çojë në dështimin e elementeve të rregullatorit të tensionit.
Me një bateri plotësisht të shkarkuar, makina nuk mund të ndizet, edhe nëse tërhiqet: bateria nuk siguron rrymë ngacmimi dhe voltazhi në rrjetin në bord mbetet afër zeros. Ndihmon instalimin e një baterie të ngarkuar të shërbimit, e cila më pas, kur motori funksionon, ndryshon në atë të vjetër, të shkarkuar. Për të shmangur dëmtimin e elementëve të rregullatorit të tensionit (dhe të konsumatorëve të lidhur) për shkak të rritjes së tensionit, është e nevojshme të ndizni konsumatorët e fuqishëm të energjisë elektrike, si ngrohja e xhamit të pasmë ose fenerët, ndërsa bateritë janë duke u zëvendësuar. Në të ardhmen, në gjysmë ore ose një orë funksionim të motorit në 1500-2000 rpm, një bateri e shkarkuar (nëse është në gjendje të mirë) do të ngarkohet mjaftueshëm për të ndezur motorin.

2. Nuk lejohet lidhja e burimeve të energjisë me polaritet të kundërt (pozitiv në tokë) me rrjetin në bord, gjë që mund të ndodhë, për shembull, kur ndizni motorin nga një bateri e jashtme.

Informacione të ngjashme.

Aktualisht, gjeneratorët sinkron përdoren kryesisht për të prodhuar energji elektrike. Makinat asinkrone përdoren më shpesh si motorë.

Gjeneratorët që prodhojnë rrymë alternative, në rastin e përgjithshëm, përbëhen nga një dredha-dredha fikse - statori dhe një e lëvizshme - rotori.

Dallimi midis një makine sinkrone dhe asaj asinkrone është se në të parën, fusha magnetike e statorit rrotullohet njëkohësisht me lëvizjen e rotorit, dhe në makinat asinkrone ajo ose udhëheq ose mbetet pas fushës në rotor.

Shpërndarja e gjerë e makinave sinkrone është për shkak të parametrave të tyre të cilësisë. Gjeneratorët sinkron prodhojnë një tension shumë të qëndrueshëm të përshtatshëm për lidhjen e një game të gjerë pajisjesh elektrike.

Në rast të një qarku të shkurtër në ngarkesë ose konsum të lartë të energjisë, një rrymë e konsiderueshme rrjedh nëpër mbështjelljet e statorit, gjë që mund të çojë në dështimin e gjeneratorit. Për makina të tilla, prania e ftohjes është e detyrueshme - një turbinë vendoset në boshtin e rotorit, i cili ftoh të gjithë strukturën.

Në funksion të kësaj, gjeneratorët sinkron janë të ndjeshëm ndaj kushteve mjedisore.

Gjeneratorët asinkronë në shumicën e rasteve kanë një kasë të mbyllur dhe janë të pandjeshëm ndaj rrymës së lartë të nisjes së konsumatorëve të energjisë.

Sidoqoftë, për funksionimin e tyre, nevojitet një rrymë e jashtme e fuqishme magnetizuese. Në përgjithësi, gjeneratorët asinkron prodhojnë tension të paqëndrueshëm. Gjeneratorë të tillë përdoren gjerësisht si burime energjie për makinat e saldimit.

Gjeneratorët sinkron përdoren gjerësisht si konvertues të energjisë mekanike në energji elektrike në hidrocentrale, termocentrale, si gjeneratorë të benzinës dhe naftë shtëpiake dhe si burime energjie në bord në transport.

Statorët e një gjeneratori sinkron dhe asinkron nuk ndryshojnë nga njëri-tjetri në dizajn.

Bërthama e statorit përbëhet nga disa pllaka çeliku elektrik, të izoluara nga njëra-tjetra dhe të montuara në një strukturë të vetme (Fig. 1). Mbështjelljet mbështjellëse janë instaluar në brazda në pjesën e brendshme të statorit.

Për secilën fazë, mbështjellja përfshin dy mbështjellje të montuara përballë njëra-tjetrës dhe të lidhura në seri. Një skemë e tillë dredha-dredha quhet bipolare.

Gjithsej, tre grupe spirale janë instaluar në stator (Fig. 2), me një zhvendosje prej 120 gradë. Grupet fazore janë të ndërlidhura në një "yll" ose "trekëndësh". Ekzistojnë grupe spirale me një numër të madh shtyllash. Injeksion

Zhvendosja e spirales në lidhje me njëra-tjetrën llogaritet në rastin e përgjithshëm me formulën (2π/3)/n, ku n është numri i poleve të mbështjelljes.

Rotori i gjeneratorit është një elektromagnet që ngacmon një fushë magnetike të alternuar në stator. Për gjeneratorët me madhësi të vogël me fuqi të vogël, magnetët e zakonshëm shpesh vendosen në rotor
.

Rotori i një gjeneratori sinkron ka nevojë për një ngacmues të jashtëm - një gjenerator DC, në rastin më të thjeshtë, të instaluar në të njëjtin bosht si rotori.

Ngacmuesi duhet të sigurojë një ndryshim në rrymën në rotor për të kontrolluar mënyrën e funksionimit dhe aftësinë për të shuar shpejt fushën magnetike në rast të mbylljes emergjente.

Rotorët ndahen në pol të spikatur dhe në pol jo të spikatur. Dizajni i rotorëve me pol të spikatur (Fig. 3) përbëhet nga polet e elektromagnetëve 1, të formuar nga mbështjelljet e shtyllave 2, të lidhura me bërthamën 3. Ngacmimi furnizohet në mbështjellje përmes kontakteve të unazës 4.

Rotorë të tillë përdoren me shpejtësi të ulët, për shembull, në turbinat hidro. Me një rrotullim më të shpejtë të boshtit, lindin forca të rëndësishme centrifugale që mund të shkatërrojnë rotorin.

Në këtë rast përdoren rotorë me pol jo të spikatur (Fig. 4). Rotori me pol jo të spikatur përmban brazda 1 të formuara në bërthamën 2. Mbështjelljet e rotorit janë të fiksuara në brazda (nuk tregohen në mënyrë konvencionale në Fig. 4). Ngacmimi i jashtëm transmetohet gjithashtu përmes kunjave 3. Kështu, rotori i shtyllës së nënkuptuar është një stator "brenda jashtë".

Fusha magnetike bipolare e një rotori rrotullues mund të zëvendësohet nga një fushë e ngjashme e një magneti të përhershëm që rrotullohet me shpejtësinë këndore të rotorit. Drejtimi i rrymës në çdo mbështjellje përcaktohet nga rregulli i gimletit.

Nëse rryma, për shembull, drejtohet nga fillimi i mbështjelljes A në pikën X, atëherë një rrymë e tillë do të merret me kusht si pozitive (Fig. 5). Kur rotori rrotullohet, një rrymë alternative shfaqet në mbështjelljen e statorit, me një zhvendosje fazore prej 2 π / 3.

Për të lidhur ndryshimin në rrymën e fazës A me grafikun, merrni parasysh rrotullimin në drejtim të akrepave të orës. Në momentin fillestar të kohës, fusha magnetike e rotorit nuk krijon rrymë në grupin e bobinës së fazës A, (Fig. 6, pozicioni a).

Në mbështjelljen e fazës B, veprojnë rrymat negative (nga fundi i mbështjelljes deri në fillim), dhe në mbështjelljen e fazës C, rrymat pozitive. Me rrotullim të mëtejshëm, rotori zhvendoset 90 gradë në të djathtë (Fig. 6, b). Rryma në mbështjelljen A zë vlerën maksimale pozitive, dhe në mbështjelljet e fazës B dhe C - një vlerë negative të ndërmjetme.

Fusha magnetike e rotorit zhvendoset me një çerek tjetër të periudhës, rotori zhvendoset me një kënd prej 180 gradë (Fig. 6, c). Rryma në mbështjelljen A përsëri arrin zero, në mbështjelljen B është pozitive, në mbështjelljen e fazës C është negative.

Me rrotullimin e mëtejshëm të rotorit në pikën, rryma e fazës në mbështjelljen A arrin një vlerë maksimale negative, rryma në mbështjelljet B dhe C është pozitive (Fig. 6, d). Rrotullimi i mëtejshëm i rotorit përsërit të gjitha fazat e mëparshme.

Gjeneratorët sinkron janë projektuar për të lidhur ngarkesa me faktor të lartë fuqie (cosϕ>0.8). Me një rritje të përbërësit induktiv të ngarkesës, ndodh efekti i demagnetizimit të rotorit, duke çuar në një ulje të tensionit në terminalet.

Për të kompensuar atë, është e nevojshme të rritet rryma e ngacmimit, e cila çon në një rritje të temperaturës së mbështjelljes. Një ngarkesë kondensative, përkundrazi, rrit magnetizimin e rotorit dhe rrit tensionin.

Gjeneratorët njëfazorë nuk përdoren gjerësisht në industri. Për të marrë një rrymë njëfazore, mbështjelljet fazore të një trefazore lidhen me një qark të përbashkët. Në këtë rast, ka humbje të vogla të energjisë në krahasim me ndërrimin trefazor.

Shkruani komente, shtesa në artikull, mbase kam humbur diçka. Hidhini një sy , do të jem i lumtur nëse gjeni diçka tjetër të dobishme tek unë.

Përshëndetje, njohës të botës së elektricistëve dhe elektronikës. Nëse e shikoni shpesh faqen tonë, atëherë me siguri ju kujtohet se kohët e fundit kemi lëshuar një material mjaft voluminoz për mënyrën se si funksionon dhe funksionon një gjenerator DC. Ne përshkruam në detaje strukturën e tij nga prototipet më të thjeshta laboratorike deri te njësitë moderne të punës. Sigurohuni ta lexoni nëse nuk e keni lexuar tashmë.

Sot do ta zhvillojmë këtë temë dhe do të kuptojmë se cili është parimi i alternatorit. Le të flasim për fushat e aplikimit të tij, varietetet dhe shumë më tepër.

Le të fillojmë me më themelore - rryma alternative ndryshon nga rryma e drejtpërdrejtë në atë që ndryshon drejtimin e lëvizjes me një farë periodiciteti. Gjithashtu ndryshon vlerën, të cilën do ta diskutojmë më në detaje më vonë.

Pas një periudhe të caktuar kohe, të cilën do ta quajmë "T", përsëriten vlerat e parametrave aktualë, të cilët mund të përshkruhen në grafik si një sinusoid - një vijë e valëzuar që kalon me të njëjtën amplitudë përmes qendrës. linjë.

Parimet bazë

Pra, qëllimi dhe pajisja e gjeneratorëve të rrymës alternative, të quajtur më parë një alternator, është shndërrimi i energjisë kinetike, domethënë mekanike, në energji elektrike. Shumica dërrmuese e gjeneratorëve modernë përdorin një fushë magnetike rrotulluese.

• Pajisjet e tilla funksionojnë për shkak të induksionit elektromagnetik, kur, kur një spirale e materialit përçues (zakonisht tela bakri) rrotullohet në një fushë magnetike, në të lind një forcë elektromotore (EMF).
• Rryma fillon të formohet në momentin kur përçuesit fillojnë të kalojnë linjat magnetike të fushës së forcës.

• Për më tepër, vlera kulmore e EMF në përcjellës arrihet kur ai kalon nëpër polet kryesore të fushës magnetike. Në ato momente kur ato rrëshqasin përgjatë vijave të forcës, induksioni nuk ndodh dhe EMF bie në zero. Hidhni një sy në ndonjë nga diagramet e paraqitur - gjendja e parë do të vërehet kur korniza merr një pozicion vertikal, dhe e dyta - kur është horizontale.

• Për një kuptim më të mirë të proceseve në vazhdim, duhet të mbani mend rregullin e dorës së djathtë, i cili u studiua nga të gjithë në shkollë, por pak njerëz e mbajnë mend. Thelbi i tij qëndron në faktin se nëse vendosni dorën tuaj të djathtë në mënyrë që linjat e fushës magnetike të hyjnë në të nga ana e pëllëmbës, gishti i madh i lënë mënjanë do të tregojë drejtimin e lëvizjes së përcjellësit, dhe gishtat e mbetur do të tregojnë drejtimin. të emf-it që lind në të.
• Hidhini një sy diagramit të mësipërm, pozicioni "a". Në këtë moment, EMF në kornizë është zero. Shigjetat tregojnë drejtimin e lëvizjes së tij - një pjesë e kornizës A lëviz drejt polit verior të magnetit, dhe B - në jug, duke arritur të cilin EMF do të jetë maksimal. Duke zbatuar rregullin e dorës së djathtë të përshkruar më sipër, ne shohim që rryma fillon të rrjedhë në pjesën "B" në drejtimin tonë, dhe në pjesën "A" - larg nesh.
• Korniza rrotullohet më tej dhe rryma në qark fillon të bjerë derisa korniza të marrë përsëri një pozicion horizontal (c).
• Rrotullimi i mëtejshëm bën që rryma të fillojë të rrjedhë në drejtim të kundërt, pasi pjesët e kornizës kanë ndryshuar vende në krahasim me pozicionin fillestar.

Pas gjysmë rrotullimi, gjithçka do të kthehet përsëri në gjendjen e saj origjinale dhe cikli do të përsëritet përsëri. Si rezultat, morëm që gjatë kohës së bërjes së një rrotullimi të plotë të kornizës, rryma u rrit dy herë në maksimum dhe ra në zero, dhe një herë ndryshoi drejtimin e saj në lidhje me lëvizjen fillestare.

Rryma alternative

Në përgjithësi pranohet se kohëzgjatja e periudhës së qarkullimit është 1 sekondë, dhe numri i periodave "T" është frekuenca e rrymës elektrike. Në rrjetet elektrike standarde në Rusi dhe Evropë, në një sekondë, rryma ndryshon drejtimin e saj 50 herë - 50 periudha në sekondë.

Në elektronikë, një periudhë e tillë caktohet nga një njësi speciale me emrin e fizikantit gjerman G. Hertz. Kjo do të thotë, në shembullin e dhënë të rrjeteve ruse, frekuenca aktuale është 50 herc.

Në përgjithësi, rryma alternative ka gjetur një aplikim shumë të gjerë në elektronikë për faktin se: voltazhi i saj ndryshohet shumë lehtë duke përdorur transformatorë që nuk kanë pjesë lëvizëse; gjithmonë mund të konvertohet në rrymë të drejtpërdrejtë; pajisja e gjeneratorëve të tillë është shumë më e besueshme dhe më e thjeshtë sesa për gjenerimin e rrymës direkte.

Struktura e alternatorit

Mënyra se si është rregulluar një gjenerator i rrymës alternative, në parim, është i kuptueshëm, por kur e krahasoni atë me një tjetër për gjenerimin e një rryme konstante, nuk është menjëherë e mundur të kapni ndryshimin.

Pjesët kryesore të punës dhe lidhja e tyre

Nëse lexoni materialin e mëparshëm, atëherë me siguri ju kujtohet se korniza në qarkun më të thjeshtë ishte e lidhur me një kolektor të ndarë në pllaka të izoluara kontakti, dhe ai, nga ana tjetër, ishte i lidhur me furça që rrëshqisnin përgjatë tij, përmes së cilës lidhej qarku i jashtëm. .

Për shkak të faktit se pllakat e kolektorit ndryshojnë vazhdimisht me furça, nuk ka ndryshim në drejtimin e rrymës - ajo thjesht pulson, duke lëvizur në një drejtim, domethënë kolektori është një ndreqës.

• Për rrymë alternative, një pajisje e tillë nuk është e nevojshme, kështu që zëvendësohet nga unaza rrëshqitëse, në të cilat janë të lidhura skajet e kornizës. E gjithë struktura rrotullohet së bashku rreth një boshti qendror. Furçat ngjiten me unazat, të cilat gjithashtu rrëshqasin përgjatë tyre, duke siguruar kontakt të vazhdueshëm.
• Ashtu si në rastin e rrymës direkte, EMF që ndodh në pjesë të ndryshme të lakut do të përmblidhet, duke formuar vlerën rezultuese të këtij parametri. Në këtë rast, një rrymë elektrike do të rrjedhë në qarkun e jashtëm të lidhur përmes furçave (nëse lidhni një rezistencë ngarkese RH me të).
• Në shembullin e mësipërm, "T" është e barabartë me një kthesë të plotë të kornizës. Nga kjo mund të nxjerrim një përfundim logjik se frekuenca e rrymës së gjeneruar nga gjeneratori varet drejtpërdrejt nga shpejtësia e rrotullimit të armaturës (kornizës), ose thënë ndryshe rotorit, në sekondë. Sidoqoftë, kjo vlen vetëm për një gjenerator kaq të thjeshtë.

Nëse rritni numrin e çifteve të poleve, atëherë numri i ndryshimeve të plota të rrymës për rrotullim të armaturës do të rritet proporcionalisht në gjenerator dhe frekuenca e tij do të matet ndryshe, sipas formulës: f = np, ku f është frekuenca, n është numri i rrotullimeve për sekondë, p - numri i çifteve të poleve magnetike të pajisjes.

• Siç kemi shkruar më lart, rrjedha e rrymës alternative përfaqësohet grafikisht nga një sinusoid, prandaj një rrymë e tillë quhet edhe sinusoidale. Ju mund të identifikoni menjëherë kushtet kryesore që përcaktojnë qëndrueshmërinë e karakteristikave të një rryme të tillë - kjo është uniformiteti i fushës magnetike (vlera e saj konstante) dhe shpejtësia konstante e rrotullimit të armaturës në të cilën është induktuar.
• Për ta bërë pajisjen mjaft të fuqishme, ajo përdor magnet elektrik. Dredha-dredha e rotorit, në të cilën induktohet EMF, nuk është gjithashtu një kornizë në njësitë e funksionimit, siç treguam në diagramet e mësipërme. Përdoret një numër shumë i madh përcjellësish, të cilët janë të lidhur me njëri-tjetrin sipas një skeme të caktuar.

Interesante të dini! Formimi i EMF ndodh jo vetëm kur përcjellësi zhvendoset në lidhje me fushën magnetike, por anasjelltas, kur vetë fusha lëviz në lidhje me përcjellësin, i cili përdoret në mënyrë aktive nga projektuesit e motorëve elektrikë dhe gjeneratorëve.

• Kjo veti ju lejon të vendosni mbështjelljen në të cilën induktohet EMF, jo vetëm në pjesën qendrore rrotulluese të pajisjes, por edhe në pjesën fikse. Në këtë rast, magneti, domethënë polet, vihet në lëvizje.

• Me këtë strukturë, dredha-dredha e jashtme e gjeneratorit, domethënë qarku i fuqisë, nuk ka nevojë për pjesë lëvizëse (unaza dhe furça) - lidhja është e ngurtë, shpesh me bulona.
• Po, por mund të argumentohet me arsye se të njëjtët elementë do të duhet të instalohen në mbështjelljen e ngacmimit. Pra, megjithatë, rryma që rrjedh këtu do të jetë shumë më e vogël se fuqia totale e gjeneratorit, gjë që thjeshton shumë organizimin e furnizimit aktual. Elementet do të jenë të vogla në madhësi dhe peshë dhe shumë të besueshme, gjë që e bën këtë dizajn më të popullarizuarin, veçanërisht për njësitë e fuqishme, për shembull, njësitë tërheqëse të instaluara në lokomotivat me naftë.
• Nëse po flasim për gjeneratorë me fuqi të ulët, ku grumbullimi i rrymës nuk paraqet ndonjë vështirësi, prandaj shpesh përdoret qarku "klasik", me një mbështjellje armature rrotulluese dhe një magnet (induktor) fiks.

Këshilla! Nga rruga, pjesa fikse e alternatorit quhet stator, pasi është statike, dhe pjesa rrotulluese quhet rotor.

Llojet e alternatorëve

Gjeneratorët mund të klasifikohen dhe dallohen sipas disa kritereve. Le t'i emërtojmë ato.

Gjeneratorë trefazorë

Ato mund të ndryshojnë në numrin e fazave dhe të jenë një, dy dhe trefazore. Në praktikë, opsioni i fundit është më i përdoruri.

• Siç mund të shihet nga fotografia e mësipërme, pjesa e energjisë e njësisë ka tre mbështjellje të pavarura të vendosura në stator në një rreth, të zhvendosur nga njëra-tjetra me 120 gradë.
• Rotori në këtë rast është një elektromagnet, i cili, duke u rrotulluar, shkakton EMF të ndryshueshme në mbështjelljet, të cilat zhvendosen në lidhje me njëri-tjetrin në kohë me një të tretën e periudhës "T", domethënë ciklit. Në fakt, çdo dredha-dredha është një gjenerator i veçantë njëfazor që ushqen qarkun e tij të jashtëm R me rrymë alternative. Dmth kemi tre vlera të rrymës I (1,2,3) dhe të njëjtin numër qarqesh. Çdo mbështjellje e tillë, së bashku me qarkun e jashtëm, quhet fazë.

• Për të zvogëluar numrin e telave që çojnë në gjenerator, tre tela kthimi që çojnë në të nga konsumatorët e energjisë zëvendësohen me një tel të përbashkët, përmes të cilit do të kalojnë rrymat nga secila fazë. Një tel i tillë i zakonshëm quhet zero
• Lidhja e të gjitha mbështjelljeve të një gjeneratori të tillë, kur skajet e tyre lidhen me njëri-tjetrin, quhet yll. Tre tela të veçantë që lidhin fillimin e mbështjelljes me konsumatorët e energjisë elektrike quhen lineare - ato përdoren për transmetim.
• Nëse ngarkesa e të gjitha fazave është e njëjtë, atëherë nevoja për një tel neutral do të zhduket plotësisht, pasi rryma totale në të do të jetë zero. Si ndodh, ju pyesni? Gjithçka është jashtëzakonisht e thjeshtë - për konceptin e parimit, mjafton të shtoni vlerat algjebrike të secilës rrymë sinusoidale, të zhvendosur në fazë me 120 gradë. Diagrami i mësipërm do t'ju ndihmojë të kuptoni këtë parim nëse imagjinoni se kthesat në të janë ndryshimi i rrymës në tre fazat e gjeneratorit.
• Nëse ngarkesa në faza nuk është e njëjtë, atëherë tela neutrale do të fillojë të kalojë rrymë. Kjo është arsyeja pse një lidhje me 4 tela yje është e zakonshme, pasi ju lejon të kurseni pajisjet elektrike që janë të lidhura në rrjet në atë moment.

• Tensioni ndërmjet telave të linjës quhet linear, ndërsa tensioni në secilën fazë quhet fazë. Rrymat që rrjedhin në faza janë gjithashtu lineare.
• Skema e lidhjes me yje nuk është e vetmja. Ekziston një mundësi tjetër për lidhjen e tre mbështjelljeve në seri, kur fundi i njërës lidhet me fillimin e të dytës, dhe kështu me radhë, derisa të formohet një unazë e mbyllur (shih diagramin më lart "b"). Telat që vijnë nga gjeneratori janë të lidhur në kryqëzimet e mbështjelljeve.
• Në këtë rast, tensionet fazore dhe lineare do të jenë të njëjta, dhe rryma e telit linear do të jetë më e madhe se faza, me të njëjtën ngarkesë të tyre.
• Një lidhje e tillë gjithashtu nuk ka nevojë për një tel neutral, i cili është avantazhi kryesor i një gjeneratori trefazor. Të kesh më pak tela e bën më të lehtë dhe më pak të kushtueshëm për shkak të përdorimit më pak të metaleve me ngjyra.

Një veçori tjetër e skemës së lidhjes trefazore është shfaqja e një fushe magnetike rrotulluese, e cila ju lejon të krijoni motorë elektrikë asinkronë të thjeshtë dhe të besueshëm.

Por kjo nuk është e gjitha. Kur korrigjohet një rrymë njëfazore, në daljen e ndreqësit fitohet një tension me valëzime nga zero në një vlerë maksimale. Arsyeja, mendojmë, është e qartë nëse e kuptoni parimin bazë të funksionimit të një pajisjeje të tillë. Kur ka një zhvendosje fazore në kohë, valëzimet zvogëlohen shumë, duke mos kaluar 8%.

ndryshim në pamje

Gjeneratorët gjithashtu ndryshojnë në pamje, nga të cilët ka 2:

• Alternator sinkron- Tipari kryesor i një njësie të tillë është lidhja e ngurtë midis frekuencës së EMF të ndryshueshme, e cila induktohet në mbështjellje dhe shpejtësisë sinkrone, domethënë rrotullimit të rotorit.

1. Hidhini një sy diagramit të mësipërm. Në të shohim një stator me një dredha-dredha trefazore të lidhur në një model trekëndor, i cili nuk është shumë i ndryshëm nga ai në motorin me induksion.
2. Një elektromagnet me një dredha-dredha ngacmuese ndodhet në rotorin e gjeneratorit, i mundësuar nga rryma direkte, e cila mund të aplikohet në të në çdo mënyrë të njohur - kjo do të përshkruhet më në detaje më vonë.
3. Në vend të një elektromagneti, mund të përdoret një konstante, atëherë nevoja për pjesë rrëshqitëse të qarkut, në formën e furçave dhe unazave rrëshqitëse, zhduket fare, një gjenerator i tillë nuk do të jetë mjaft i fuqishëm dhe nuk do të jetë në gjendje të stabilizojë normalisht tensionet e daljes.
4. Një makinë është e lidhur me boshtin e rotorit - çdo motor që krijon energji mekanike dhe vihet në lëvizje me një shpejtësi të caktuar sinkrone.
5. Meqenëse fusha magnetike e poleve kryesore rrotullohet me rotorin, induksioni i EMF të ndryshueshëm fillon në mbështjelljen e statorit, i cili mund të shënohet si E1, E2 dhe E3. Këto variabla do të jenë të njëjta në vlerë, por siç është thënë më shumë se një herë, të zhvendosur me 120 gradë në fazë. Së bashku, këto vlera formojnë një sistem EMF trefazor që është simetrik.
6. Në pikat C1, C2 dhe C3 lidhet një ngarkesë dhe në fazat e mbështjelljes në stator shfaqen rrymat I1, I2 dhe I. Në këtë kohë, secila fazë e statorit vetë bëhet një elektromagnet i fuqishëm dhe krijon një fushë magnetike rrotulluese.
7. Frekuenca e rrotullimit të fushës magnetike të statorit do të korrespondojë me frekuencën e rrotullimit të rotorit.

• Gjeneratorë asinkron- ato ndryshojnë nga shembulli i përshkruar më sipër në atë që frekuencat e EMF dhe rrotullimi i rotorit nuk janë të lidhura fort me njëra-tjetrën. Dallimi midis këtyre parametrave quhet rrëshqitje.

1. Fusha elektromagnetike e një gjeneratori të tillë në mënyrën normale të funksionimit ushtron një çift rrotullues frenimi në rrotullimin e rotorit nën ngarkesë, kështu që frekuenca e ndryshimeve në fushën magnetike do të jetë më e vogël.
2. Këto njësi nuk kërkojnë krijimin e montimeve komplekse dhe përdorimin e materialeve të shtrenjta, prandaj ato përdoren gjerësisht si motorë elektrikë për automjete, për shkak të mirëmbajtjes së lehtë dhe thjeshtësisë së vetë pajisjes. Këta gjeneratorë janë rezistent ndaj mbingarkesave dhe qarqeve të shkurtra, megjithatë, ato nuk janë të zbatueshme për pajisjet që varen shumë nga frekuenca e rrymës.

Metodat e ngacmimit të mbështjelljes

Dallimi i fundit midis modeleve që do të doja të prekja lidhet me mënyrën se si mundësohet mbështjellja e ngacmimit.

Këtu ka 4 lloje:

1. Fuqia furnizohet me dredha-dredha përmes një burimi të palës së tretë.
2. Gjeneratorë të vetë-ngacmuar- Energjia merret nga vetë gjeneratori, ndërsa tensioni korrigjohet. Megjithatë, duke qenë në gjendje joaktive, një gjenerator i tillë nuk do të jetë në gjendje të gjenerojë tension të mjaftueshëm për të nisur, për të cilin përdoret një bateri në qark, e cila do të aktivizohet gjatë fillimit.
3. Opsioni me dredha-dredha ngacmuese të mundësuar nga një gjenerator tjetër me fuqi më të ulët të instaluar me të në të njëjtin bosht. Gjeneratori i dytë duhet të fillojë tashmë nga një burim i palës së tretë, për shembull, e njëjta bateri.
4. Shumëllojshmëria e fundit nuk ka nevojë të furnizojë fare energji në mbështjelljen e ngacmimit, pasi nuk e ka atë, sepse në pajisje përdoret një magnet i përhershëm.

Përdorimi i alternatorëve në praktikë

Gjeneratorë të tillë përdoren pothuajse në të gjitha fushat e veprimtarisë njerëzore ku kërkohet energji elektrike. Për më tepër, parimi i nxjerrjes së tij ndryshon vetëm në mënyrën e vendosjes së boshtit të pajisjes në lëvizje. Kështu funksionojnë hidrocentralet, termocentralet, madje edhe ato bërthamore.

Këto stacione furnizojnë me tel rrjetet publike, me të cilat është i lidhur konsumatori fundor, pra të gjithë ne. Megjithatë, ka shumë objekte për të cilat është e pamundur të shpërndahet energji elektrike në këtë mënyrë, për shembull, transporti, kantieret e ndërtimit larg linjave të energjisë elektrike, fshatrat shumë të largët, ndërrimet, pajisjet e shpimit, etj.

Kjo do të thotë vetëm një gjë - ju duhet gjeneratori juaj dhe një motor që e vë atë në lëvizje. Le të shohim disa pajisje të vogla dhe të zakonshme në jetën tonë.

Alternatorët e automobilave

Në foto - një gjenerator elektrik për një makinë

Dikush mund të thotë menjëherë: “Si? Është një gjenerator DC! Po, vërtet, është kështu, por vetëm prania e një ndreqësi e bën të tillë, gjë që e bën këtë shumë aktuale konstante. Parimi bazë i funksionimit nuk është i ndryshëm - i njëjti rotor, i njëjti elektromagnet e kështu me radhë.

Kjo pajisje funksionon në atë mënyrë që, pavarësisht nga shpejtësia e rrotullimit të boshtit, gjeneron një tension prej 12 V, i cili sigurohet nga rregullatori përmes të cilit mundësohet mbështjellja e ngacmimit. Dredha-dredha e ngacmimit fillon, e mundësuar nga një bateri makine, rotori i njësisë drejtohet nga motori i makinës përmes një rrotull, pas së cilës EMF fillon të induktohet.

Për të korrigjuar rrymën trefazore përdoren disa dioda.

Gjenerator i karburantit të lëngshëm

Pajisja e një alternatori benzine, saktësisht si ajo me naftë, nuk ndryshon shumë nga ajo që është instaluar në makinën tuaj, me përjashtim të nuancës që do të prodhojë rrymë alternative, siç pritej.

Nga veçoritë, mund të dallohet se rotori i njësisë duhet të rrotullohet gjithmonë me të njëjtën shpejtësi, pasi me rënie, prodhimi i energjisë përkeqësohet. Ky është një pengesë e rëndësishme e pajisjeve të tilla - një efekt i ngjashëm ndodh kur pjesët konsumohen.

Interesante të dini! Nëse me gjeneratorin lidhet një ngarkesë që është më e ulët se ajo e punës, atëherë ai nuk do të përdorë fuqinë e saj të plotë, duke ngrënë një pjesë të karburantit të lëngshëm për asgjë.

Ekziston një përzgjedhje e madhe e njësive të tilla në treg, të dizajnuara për kapacitete të ndryshme. Ata janë shumë të njohur për shkak të lëvizshmërisë së tyre. Në të njëjtën kohë, udhëzimi për përdorim është jashtëzakonisht i thjeshtë - mbushni karburantin me duart tuaja, filloni motorin duke rrotulluar çelësin dhe lidhni ...

Mbi këtë, ndoshta, do të përfundojmë. Ne kemi analizuar qëllimin dhe rregullimin e përgjithshëm të këtyre pajisjeve sa më thjeshtë që të jetë e mundur. Shpresojmë që alternatori dhe parimi i funksionimit të tij janë bërë pak më afër jush dhe me sugjerimin tonë do të dëshironi të zhyteni në botën magjepsëse të inxhinierisë elektrike.

Pajisjet elektrike të çdo makine përfshijnë gjenerator- një pajisje që konverton energjinë mekanike të marrë nga motori në energji elektrike. Së bashku me rregullatorin e tensionit, quhet grup gjenerator. Alternatorët janë instaluar në makina moderne. Ato plotësojnë më së miri kërkesat.

Kërkesat për gjeneratorin:

• parametrat e daljes së gjeneratorit duhet të jenë të tilla që në çdo mënyrë të lëvizjes së automjetit të mos ketë shkarkim progresiv të baterisë;
• Tensioni në rrjetin në bord të makinës, i ushqyer nga gjeneratori, duhet të jetë i qëndrueshëm për një gamë të gjerë ndryshimesh në shpejtësi dhe ngarkesa.

Kërkesa e fundit është për faktin se bateria është shumë e ndjeshme ndaj shkallës së qëndrueshmërisë së tensionit. Tensioni shumë i ulët çon në ngarkim të ulët të baterisë dhe, si rezultat, vështirësi në ndezjen e motorit, tension shumë i lartë çon në mbingarkimin e baterisë dhe dështimin e përshpejtuar të tij.

Parimi i funksionimit të gjeneratorit dhe modeli i tij themelor strukturor janë të njëjta për të gjitha makinat, ato ndryshojnë vetëm në cilësinë e punimit, dimensionet dhe vendndodhjen e nyjeve lidhëse.

Pjesët kryesore të gjeneratorit:

1. rrotull- shërben për transferimin e energjisë mekanike nga motori në boshtin e gjeneratorit me anë të një rripi;
2. strehimi i gjeneratorit përbëhet nga dy kapakë: përpara (nga ana e rrotullës) dhe mbrapa (nga ana e unazave të rrëshqitjes), të dizajnuara për montimin e statorit, instalimin e gjeneratorit në motor dhe vendosjen e kushinetat (mbështetësit) të rotorit. Mbulesa e pasme përmban një ndreqës, një montim furçash, një rregullator tensioni (nëse është i integruar) dhe priza të jashtme për t'u lidhur me një sistem pajisjesh elektrike;
3. Rotor- një bosht çeliku me dy tufa çeliku në formë sqepi të vendosura mbi të. Midis tyre ekziston një dredha-dredha ngacmuese, përfundimet e së cilës janë të lidhura me unaza rrëshqitëse. Gjeneratorët janë të pajisur kryesisht me unaza rrëshqitëse cilindrike prej bakri;
4. stator- një paketë e bërë nga fletë çeliku, që ka formën e një tubi. Në brazdat e saj ka një dredha-dredha trefazore, në të cilën gjenerohet fuqia e gjeneratorit;
5. Montimi me dioda ndreqës- kombinon gjashtë dioda të fuqishme, të shtypura tre në termocentralet pozitive dhe negative;
6. Rregullator tensioni- një pajisje që ruan tensionin e rrjetit në bord të automjetit brenda kufijve të specifikuar kur ndryshon ngarkesa elektrike, shpejtësia e rotorit të gjeneratorit dhe temperatura e ambientit;
7. nyjë furça– Konstruksion plastik i lëvizshëm. Ka furça me susta në kontakt me unazat e rotorit;
8. Mbulesa mbrojtëse për modulin e diodës.

Konsideroni qarkun elektrik për lidhjen e elementeve të gjeneratorit.


Diagrami skematik i grupit të gjeneratorit:
1. Ndërprerësi i ndezjes;
2. Kondensator kundër ndërhyrjeve;
3. Bateri e ringarkueshme;
4. Llamba-tregues i shëndetit të gjeneratorit;
5. Diodat ndreqëse të fuqisë pozitive;
6. Diodat ndreqëse të fuqisë negative;
7. Diodat mbështjellëse ngacmuese;
8. Mbështjelljet e tre fazave të statorit;
9. Dredha ngacmuese (rotori);
10. Nyja e furçës;
11. Rregullator i tensionit;
B+ Dalja e gjeneratorit "+";
B- "Masa" e gjeneratorit;
D+ Furnizimi me dredha-dredha në terren, tension referues për rregullatorin e tensionit.

Funksionimi i gjeneratorit bazohet në efektin e induksionit elektromagnetik. Nëse një spirale, për shembull, nga një tel bakri, shpohet nga një fluks magnetik, atëherë kur ndryshon, një tension elektrik shfaqet në terminalet e spirales, proporcionale me shpejtësinë e ndryshimit të fluksit magnetik. Në të kundërt, për formimin e një fluksi magnetik, mjafton të kalojë një rrymë elektrike përmes spirales. Kështu, për të marrë një rrymë elektrike alternative, kërkohet një burim i fushës magnetike alternative dhe një spirale, nga e cila do të hiqet drejtpërdrejt tensioni alternativ.

Dredha ngacmuese me sistemin e shtyllave, formohen bosht dhe unaza rrëshqitëse rotor, pjesa e saj rrotulluese më e rëndësishme, e cila është burimi i fushës magnetike të alternuar.

Rotori i gjeneratorit 1. boshti i rotorit;
2. shtyllat e rotorit;
3. dredha-dredha ngacmuese;
4. unaza rrëshqitëse.
Sistemi i poleve të rotorit ka një fluks magnetik të mbetur, i cili është i pranishëm edhe në mungesë të rrymës në mbështjelljen e fushës. Sidoqoftë, vlera e tij është e vogël dhe është në gjendje të sigurojë vetë-ngacmim të gjeneratorit vetëm me shpejtësi shumë të larta. Prandaj, për magnetizimin fillestar të rotorit, një rrymë e vogël kalon përmes mbështjelljes së tij nga bateria, zakonisht përmes një llambë monitorimi të shëndetit të gjeneratorit. Fuqia e kësaj rryme nuk duhet të jetë shumë e madhe në mënyrë që të mos shkarkojë baterinë, por jo shumë e vogël në mënyrë që gjeneratori të mund të ngacmohet tashmë në shpejtësinë e motorit boshe. Bazuar në këto konsiderata, fuqia e llambës së kontrollit është zakonisht 2 ... 3 vat. Pasi voltazhi në mbështjelljet e statorit të arrijë vlerën e funksionimit, llamba fiket dhe dredha-dredha e ngacmimit mundësohet nga vetë gjeneratori. Në këtë rast, gjeneratori funksionon me vetë-ngacmim.

Tensioni i daljes merret nga mbështjelljet e statorit. Kur rotori rrotullohet përballë bobinave të mbështjelljes së statorit, polet "veriore" dhe "jugore" të rotorit shfaqen në mënyrë alternative, d.m.th. ndryshon drejtimi i fluksit magnetik që depërton në bobinën e statorit, gjë që shkakton shfaqjen e një tensioni të alternuar në të. Frekuenca e këtij tensioni varet nga shpejtësia e rrotullimit të rotorit të gjeneratorit dhe numri i çifteve të poleve të tij.

statori i gjeneratorit
1. dredha-dredha e statorit;
2. përfundime dredha-dredha;
3. qark magnetik.
Dredha-dredha e statorit është trefazore. Ai përbëhet nga tre mbështjellje të veçanta, të quajtura mbështjellje fazore ose thjesht faza, të mbështjella në një bërthamë magnetike duke përdorur një teknologji të caktuar. Tensioni dhe rrymat në mbështjellje zhvendosen në lidhje me njëra-tjetrën me një të tretën e periudhës, d.m.th. 120 gradë elektrike, siç tregohet në figurë.

Oshilogramet e tensioneve fazore të mbështjelljeve
U 1, U 2, U 3 - tensionet e dredha-dredha;
T është periudha e sinjalit (360 gradë);
F është faza e zhvendosjes (120 gradë).
Dredha-dredha e fazës mund të lidhen në një "yll" ose "delta".


Llojet e lidhjeve dredha-dredha
1. "yll";
2. "trekëndësh".
Kur lidhet në një "trekëndësh", rryma në secilën prej mbështjelljeve është 1.7 herë më pak se rryma e lëshuar nga gjeneratori. Kjo do të thotë që me të njëjtën rrymë të lëshuar nga gjeneratori, rryma në mbështjellje kur lidhet me një "trekëndësh" është shumë më e vogël se ajo e një "ylli". Prandaj, në gjeneratorët me fuqi të lartë, shpesh përdoret një lidhje delta, pasi në rryma më të ulëta, mbështjelljet mund të mbështillen me një tel më të hollë, i cili është më i avancuar teknologjikisht. Një tel më i hollë mund të përdoret gjithashtu me një lidhje ylli. Në këtë rast, dredha-dredha është bërë nga dy mbështjellje paralele, secila prej të cilave është e lidhur në një "yll", d.m.th., merret një "yll i dyfishtë".

Rrjeti në bord i makinës kërkon një furnizim të vazhdueshëm të tensionit në të. Prandaj, dredha-dredha e statorit ushqen rrjetin në bord të automjetit përmes një ndreqësi të integruar në gjenerator. Ndreqës për një sistem trefazor, ai përmban gjashtë dioda gjysmëpërçuese të fuqisë, tre prej të cilave janë të lidhura me terminalin "+" të gjeneratorit dhe tre të tjerët me terminalin "-" ("tokë"). Diodat gjysmëpërçuese janë në gjendje të hapur dhe nuk tregojnë rezistencë të konsiderueshme ndaj kalimit të rrymës kur mbi to aplikohet një tension në drejtimin përpara dhe praktikisht nuk kalojnë rrymë kur aplikohet tensioni i kundërt. Ju duhet t'i kushtoni vëmendje faktit që termi "diodë ndreqës" nuk fsheh gjithmonë dizajnin e zakonshëm, i cili ka një kuti, plumba, etj. ndonjëherë është thjesht një kryqëzim silikoni gjysmëpërçues i mbyllur në një lavaman ngrohjeje.

Montimi me dioda ndreqës
1. diodat e fuqisë;
2. dioda shtesë;
3. lavaman i nxehtësisë.
Shumë prodhues, për të mbrojtur komponentët elektronikë të makinës nga rritjet e tensionit, zëvendësojnë diodat e urës së energjisë me dioda zener. Dallimi midis një diode zener dhe një diodë ndreqës është se kur një tension aplikohet në të në drejtim të kundërt, ai nuk kalon rrymë vetëm deri në një vlerë të caktuar të këtij tensioni, i quajtur tension stabilizues. Zakonisht, në diodat zener të fuqisë, tensioni i stabilizimit është 25 ... 30 V. Kur arrihet ky tension, diodat zener "shpërthejnë", domethënë ato fillojnë të kalojnë rrymë në drejtim të kundërt, dhe brenda kufijve të caktuar të ndryshimi në fuqinë e kësaj rryme, tensioni në diodën zener, dhe, për rrjedhojë, dhe në daljen "+" të gjeneratorit mbetet i pandryshuar, duke mos arritur vlera të rrezikshme për komponentët elektronikë. Vetia e diodës zener për të mbajtur një tension konstant në terminalet e saj pas një "prishjeje" përdoret gjithashtu në rregullatorët e tensionit.

Siç u përmend më lart, tensionet në mbështjellje ndryshojnë përgjatë kthesave afër sinusoidit dhe në disa momente në kohë ato janë pozitive, në të tjera janë negative. Nëse drejtimi pozitiv i tensionit në fazë merret përgjatë shigjetës së drejtuar në pikën zero të mbështjelljes së statorit, dhe negativ prej tij, atëherë, për shembull, për kohën t kur mungon voltazhi i fazës së dytë, Faza e parë është pozitive dhe e treta është negative. Drejtimi i tensioneve fazore korrespondon me shigjetat e treguara në figurë.

Drejtimi i rrymave në mbështjelljet dhe ndreqësin e gjeneratorit

Rryma përmes mbështjelljeve, diodave dhe ngarkesës do të rrjedhë në drejtim të këtyre shigjetave. Duke pasur parasysh çdo moment tjetër të kohës, është e lehtë të verifikohet se në një sistem të tensionit trefazor që ndodh në mbështjelljet e fazës së gjeneratorit, diodat ndreqës të energjisë shkojnë nga e hapura në të mbyllura dhe anasjelltas në atë mënyrë që rryma në ngarkesa ka vetëm një drejtim - nga dalja "+" e instalimit të gjeneratorit në daljen e saj "-" ("masë"), d.m.th., një rrymë e drejtpërdrejtë (e korrigjuar) rrjedh në ngarkesë.

Për një numër të konsiderueshëm të llojeve të gjeneratorëve, dredha-dredha e ngacmimit është e lidhur me ndreqësin e vet, të montuar në tre dioda. Kjo lidhje e mbështjelljes së ngacmimit parandalon që rryma e shkarkimit të baterisë të rrjedhë përmes saj kur motori i makinës nuk funksionon. Diodat ndreqës të mbështjelljes së ngacmimit punojnë në mënyrë të ngjashme, duke e furnizuar këtë dredha-dredha me një rrymë të korrigjuar. Për më tepër, ndreqësi i mbështjelljes së ngacmimit përfshin gjithashtu 6 dioda, tre prej tyre janë të zakonshme me ndreqësin e fuqisë (dioda negative). Rryma e ngacmimit është shumë më e vogël se rryma e furnizuar nga gjeneratori në ngarkesë. Prandaj, diodat me rrymë të ulët me madhësi të vogël për një rrymë jo më shumë se 2 A përdoren si dioda dredha-dredha ngacmuese (për krahasim, diodat ndreqës të fuqisë lejojnë që të rrjedhin rryma deri në 25 ... 35 A).

Nëse është e nevojshme të rritet fuqia e gjeneratorit, përdoret një krah ndreqës shtesë.

Një qark i tillë ndreqës mund të bëhet vetëm kur mbështjelljet e statorit janë të lidhura me një "yll", pasi krahu shtesë mundësohet nga pika "zero" e "yllit". Nëse tensionet fazore ndryshonin thjesht në një mënyrë sinusoidale, këto dioda nuk do të merrnin pjesë fare në procesin e konvertimit të AC në DC. Sidoqoftë, në gjeneratorët realë, forma e tensioneve fazore ndryshon nga një sinusoid. Është një shumë e sinusoideve, të cilët quhen komponentë harmonikë ose harmonikë - i pari, frekuenca e të cilit përkon me frekuencën e tensionit fazor dhe ato më të lartat, kryesisht i treti, frekuenca e të cilit është tre herë më e lartë se e para.

Forma reale e tensionit fazor si shuma e dy harmonikave:
1. Tensioni fazor i mbështjelljes;
2. harmonik i parë;
3. harmonik i tretë;
Nga inxhinieria elektrike dihet se në tensionin linear, d.m.th., në tensionin që furnizohet me ndreqësin dhe korrigjohet, harmoniku i tretë mungon. Kjo shpjegohet me faktin se harmonikat e treta të të gjitha tensioneve fazore janë në fazë, domethënë, ato arrijnë njëkohësisht të njëjtat vlera dhe në të njëjtën kohë balancojnë dhe anulojnë njëra-tjetrën në tensionin linear. Kështu, harmoniku i tretë është i pranishëm në tensionin fazor, por jo në atë linear. Rrjedhimisht, fuqia e zhvilluar nga harmonika e tretë e tensionit fazor nuk mund të përdoret nga konsumatorët. Për të përdorur këtë fuqi, shtohen dioda të lidhura në pikën zero të mbështjelljes së fazës, pra në pikën ku preket efekti i tensionit fazor. Kështu, këto dioda korrigjojnë vetëm tensionin e tretë harmonik të tensionit fazor. Përdorimi i këtyre diodave rrit fuqinë e gjeneratorit me 5...15% me një shpejtësi prej më shumë se 3000 min -1.

Tensioni i një gjeneratori pa një rregullator varet shumë nga shpejtësia e rotorit të tij, fluksi magnetik i krijuar nga mbështjellja e ngacmimit dhe, rrjedhimisht, nga forca e rrymës në këtë mbështjellje dhe nga sasia e rrymës që jep gjeneratori në konsumatorët. Sa më e lartë të jetë shpejtësia e rrotullimit dhe rryma e ngacmimit, aq më i madh është tensioni i gjeneratorit, aq më i madh është rryma e ngarkesës, aq më i ulët është ky tension. Funksioni Rregullator tensioniështë stabilizimi i tensionit gjatë ndryshimit të shpejtësisë dhe ngarkesës për shkak të ndikimit në rrymën e ngacmimit. Më parë, u përdorën rregullatorët e dridhjeve, dhe më pas ato me transistor kontakti. Këto dy lloje rregullatorësh tani janë zëvendësuar plotësisht nga ato elektronike.

Shfaqja e rregullatorëve elektronikë të tensionit

Dizajni i rregullatorëve elektronikë gjysmëpërçues mund të jetë i ndryshëm, por parimi i funksionimit për të gjithë rregullatorët është i njëjtë. Sigurisht, është e mundur të ndryshohet rryma në qarkun e ngacmimit duke futur një rezistencë shtesë në këtë qark, siç është bërë në rregullatorët e mëparshëm të tensionit të dridhjeve, por kjo metodë shoqërohet me humbje të energjisë në këtë rezistencë dhe nuk përdoret në elektronikë. rregullatorët. Rregullatorët elektronikë ndryshojnë rrymën e ngacmimit duke ndezur dhe fikur mbështjelljen e ngacmimit nga rrjeti elektrik, ndërsa ndryshojnë kohëzgjatjen relative të kohës së ndezjes së mbështjelljes ngacmuese. Nëse është e nevojshme të zvogëlohet rryma e ngacmimit për të stabilizuar tensionin, koha e ndezjes së mbështjelljes së ngacmimit zvogëlohet, nëse është e nevojshme të rritet, rritet.

Disavantazhi i këtij varianti të lidhjes së rregullatorit është se rregullatori ruan tensionin në terminalin "D +" të gjeneratorit, dhe konsumatorët, përfshirë baterinë, janë të lidhur me terminalin "B+". Për më tepër, me këtë përfshirje, rregullatori nuk e percepton rënien e tensionit në telat lidhës midis gjeneratorit dhe baterisë dhe nuk bën rregullime në tensionin e gjeneratorit për të kompensuar këtë rënie. Këto mangësi eliminohen në qarkun e mëposhtëm, ku voltazhi në qarkun hyrës të rregullatorit furnizohet nga nyja ku duhet të stabilizohet, zakonisht terminali "B +" i gjeneratorit.

Disa rregullatorë të tensionit kanë vetinë e kompensimit termik - ndryshimin e tensionit të furnizuar në bateri, në varësi të temperaturës së ajrit në ndarjen e motorit për karikim optimal të baterisë. Sa më e ulët të jetë temperatura e ajrit, aq më shumë tension duhet të furnizohet në bateri dhe anasjelltas. Vlera e kompensimit termik arrin deri në 0,01 V për 1°C.