В.2. Перетворення енергії в електричних машинах. Найпростіший генератор змінного струму

Електричне перетворення енергії - одне з найдивовижніших явищ оточуючого нас світу - основане на використанні закону електромагнітної індукції згідно з якою при переміщенні зі швидкістю провідника довжиною магнітному полі з індукцією в провіднику наводиться ЕРС

(В.1)

Цей вираз встановлений М.Фарадеєм був перетворений Д,К.Максвелом і для витка, зчепленого з магнітним: потоком: Ф, приведений до такого вигляду в диференціальній формі:

(В.2)

Використовуючи вирази (В.1) та (В.2) розглянемо роботу найпростішого генератора змінного струму (рис. В.1), котрий складається, з циліндричного каркасу з витком. на ньому, поміщеного в магнітне поле, створене полосами магніту та . Кожна зі сторін витка ( та ) з'єднана зі своїм кільцем. До кілець пристають щітки А та В, за допомогою котрих виток електрично з'єднується з зовнішнім кодом, що має опір , у цього найпростішого електричного генератора є всі найважливіші елементи реальної електричної машини.

Домовимося називати лінію, яка проходить через центр ордината по середній між. полюсами магніту, лінією геометричної нейтралі, а частину.кола, що відноситься: до одного полюса, - полюсним поділом .

Рис.В.1. Найпростіший генератор змінного струму Рис.В.2.Правила правої (а) і лівої (б) рук

Приведемо циліндр з витком: в рух. Напрям ЕРС визначиться при ньому за правилом правої руки: розмістимо долоню так, щоб в неї входили лінії магнітної індукції; відведений великий палець направимо за рухом: провідника; тоді решта пальців руки покаже напрям ЕРС одного напряму, а коли під полюсом: І - іншого напряму.

Отож, в провіднику і в витку в цілому наводиться змінна за часом ЕРС, період.якої дорівнює Т. Число періодів, які виникають за 1 сек, називають частотою отже .

Якщо в машині є пар полюсів, а частота обертів витка дорівнює , та за один оберт в ньому буде періодів частота, що наводиться ЕРС:

(В.3)

Коли кільця замкнуті через щітки А і В на зовнішнє коло, по ньому тече струм, що має таку саму частоту .

Найпростіший генератор змінного струму, що перетворює механічну енергію в електричну (див. Рис В.1) складається з двох основних частин і нерухомої, що називається ротором. Та частина машини, котра створює магнітне поле, називається індуктором:, а інша частина, в якій наводиться ЕРС і здійснюється перетворення енергії, -.якорем.

Дата добавления: 2014-12-25