دینام: اصل کار. اصل ژنراتور

اگر یک آهنربای دائمی بالای هسته با یک سیم پیچ بچرخد، میدان مغناطیسی اطراف سیم پیچ به طور مداوم تغییر می کند و به دلیل پدیده القای الکترومغناطیسی، جریان القایی متناوب در آن ایجاد می شود. یک دینام القایی بر اساس این اصل کار می کند که در آن انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.

جریان متناوب دارای تعدادی خواص مشابه با جریان مستقیم است، اما برخی از خواص آن با جریان مستقیم متفاوت است.

بنابراین، جریان متناوب از طریق هادی ها آنها را گرم می کند (و همچنین جریان مستقیم). از این خاصیت در بخاری های برقی و لامپ های رشته ای برقی استفاده می شود.

در اطراف هادی هایی که جریان متناوب از آنها عبور می کند، لزوما یک میدان مغناطیسی وجود دارد، اما مانند جریان، متغیر است. یک آهنربای الکتریکی که با جریان متناوب از شبکه تغذیه می شود، قطبیت انتهای مدار مغناطیسی (هسته) را 50 بار در ثانیه تغییر می دهد.

به راحتی می توان بررسی کرد که یک موتور کلکتور با تحریک سری می تواند در هنگام تغذیه با جریان متناوب کار کند. چنین موتورهایی در بسیاری از لوازم خانگی (جاروبرقی، آبمیوه گیری، پنکه و غیره) استفاده می شود. در واقع، هنگامی که قطبیت قطب های سلف تغییر می کند، جهت جریان در آرمیچر به طور همزمان تغییر می کند، بنابراین آرمیچر به چرخش در همان جهت ادامه می دهد.

سوالات کنترلی

1. اصل کار ژنراتور القایی چیست؟
2. چه ویژگی های جریان متناوب را می دانید؟
3. دستگاه های توربو القایی و هیدروژنراتور چیست؟ با تصاویر توضیح دهید

4. چرا روتور یک توربو ژنراتور دارای یک جفت قطب است در حالی که یک هیدروژنراتور چندین قطب دارد؟

تمرینات

1. ثابت کنید که ژنراتور هیدروالکتریک HPP براتسک جریان متناوب با فرکانس 50 هرتز تولید می کند. روتور آن که با سرعت 125 دور در دقیقه می چرخد ​​دارای 24 جفت قطب است.
2. اگر یک هیدروژنراتور با فرکانس 5 دور در دقیقه بچرخد چند جفت قطب باید داشته باشد؟ فرکانس جریان القایی 50 هرتز است.
3. ثابت کنید که دستگاه های مغناطیسی برای اندازه گیری در مدارهای AC نامناسب هستند و دستگاه های الکترومغناطیسی و الکترودینامیکی مناسب هستند.
4. شکل نموداری را نشان می دهد که از صفحه اسیلوسکوپ گرفته شده است. هر سلول به صورت افقی با 0.01 ثانیه و به صورت عمودی با 20 ولت مطابقت دارد. ولتاژ و فرکانس جریان الکتریکی را تعیین کنید.

ژنراتور با چرخاندن سیم پیچ سیم در میدان مغناطیسی انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. هنگامی که خطوط نیروی یک آهنربای متحرک، پیچ های سیم پیچ را قطع می کنند، جریان الکتریکی ایجاد می شود (شکل سمت راست). الکترون ها (توپ های آبی) به سمت قطب مثبت آهنربا حرکت می کنند و جریان الکتریکی از قطب مثبت به قطب منفی می رود. تا زمانی که خطوط میدان مغناطیسی از سیم پیچ (رسانا) عبور می کنند، جریان الکتریکی در هادی القا می شود.

یک اصل مشابه هنگام حرکت قاب سیم نسبت به آهنربا (سمت راست)، یعنی زمانی که قاب از خطوط میدان مغناطیسی عبور می کند، کار می کند. جریان الکتریکی القایی به گونه‌ای جریان می‌یابد که وقتی قاب به آن نزدیک می‌شود، میدان آن آهنربا را دفع می‌کند و زمانی که قاب دور می‌شود جذب می‌شود. هر بار که قاب با توجه به قطب های آهنربا جهت خود را تغییر می دهد، جریان الکتریکی نیز جهت خود را معکوس می کند. تا زمانی که منبع انرژی مکانیکی هادی (یا میدان مغناطیسی) را بچرخاند، ژنراتور یک جریان الکتریکی متناوب تولید می کند.

اصل عملکرد دینام

ساده ترین دینام شامل یک قاب سیمی است که بین قطب های یک آهنربای ثابت می چرخد. هر انتهای قاب به حلقه لغزشی خود متصل است که روی یک برس کربن رسانای الکتریکی حرکت می کند (تصویر متن بالا). جریان الکتریکی القایی به حلقه لغزش داخلی زمانی که نیمه قاب متصل به آن از قطب شمال آهنربا می گذرد و برعکس زمانی که نیمه دیگر قاب از قطب شمال می گذرد به حلقه لغزش خارجی می رود.

دینام سه فاز

یکی از مقرون‌به‌صرفه‌ترین راه‌ها برای تولید جریان متناوب AC بالا، استفاده از یک آهنربا است که حول چند سیم‌پیچ می‌چرخد. در یک ژنراتور سه فاز معمولی، سه سیم پیچ در فاصله مساوی از محور آهنربا قرار دارند. هر سیم پیچ با عبور یک قطب آهنربا از کنار آن جریان متناوب تولید می کند (شکل سمت راست).

تغییر جهت جریان الکتریکی

هنگامی که آهنربا به یک سیم پیچ فشار داده می شود، جریان الکتریکی را در آن القا می کند. این جریان باعث می شود که سوزن گالوانومتر از موقعیت صفر منحرف شود. هنگامی که آهنربا از سیم پیچ برداشته می شود، جریان الکتریکی جهت خود را برعکس تغییر می دهد و سوزن گالوانومتر در جهت دیگر از موقعیت صفر منحرف می شود.

جریان متناوب

آهنربا تا زمانی که خطوط نیروی آن از حلقه سیم عبور نکنند، جریان الکتریکی ایجاد نمی کند. هنگامی که قطب آهنربا به حلقه سیم فشار داده می شود، جریان الکتریکی در آن القا می شود. اگر آهنربا حرکت را متوقف کند، جریان الکتریکی (فلش های آبی) نیز متوقف می شود (نمودار میانی). هنگامی که آهنربا از حلقه سیم خارج می شود، جریان الکتریکی در آن القا می شود که در جهت مخالف جریان دارد.

کسانی که با ژنراتورها آشنایی ندارند، توضیح می دهیم که این واحدی است که در آن نوع دیگری از انرژی از یک نوع انرژی به دست می آید. و به طور دقیق تر، از مکانیکی تا الکتریکی. در عین حال، این دستگاه ها می توانند هم جریان مستقیم و هم جریان متناوب تولید کنند. تا اواسط قرن بیستم عمدتاً از ژنراتورهای DC استفاده می شد. اینها ماشین های بزرگی بودند که خیلی خوب کار نمی کردند. ظهور دیودهای نیمه هادی در بازار امکان اختراع دینام سه فاز را فراهم کرد. این دیودها هستند که به شما امکان می دهند جریان متناوب را اصلاح کنید.

اصل عملیات

عملکرد یک ژنراتور سه فاز بر اساس قانون فارادی است - قانون القای الکترومغناطیسی، که بیان می کند که یک نیروی الکتروموتور لزوماً در یک قاب مستطیلی دوار که بین دو آهنربا نصب شده است، القا می شود. در همان زمان، این رزرو وجود دارد که آهنرباها یک میدان مغناطیسی چرخشی ایجاد می کنند. جهت چرخش هر دو قاب و میدان مغناطیسی لزوماً منطبق است. اما اگر قاب بدون حرکت بماند و آهنربا در داخل آن بچرخد، نیروی الکتروموتور نیز ایجاد می شود.

برای درک نحوه عملکرد ژنراتور به شکل زیر توجه کنید. این ساده ترین طرح کار اوست.

در اینجا می توانید آهنرباهایی با قطب های مختلف، قاب، شفت و حلقه های لغزنده را به وضوح مشاهده کنید که با کمک آنها جریان تخلیه می شود.

البته، این فقط یک مدار است، اگرچه ژنراتورهای آزمایشگاهی به این ترتیب ساخته شده اند. در عمل، آهنرباهای معمولی با آهنرباهای الکتریکی جایگزین می شوند. دومی سیم پیچ یا سلف مسی هستند. هنگامی که جریان الکتریکی از آنها عبور می کند، میدان مغناطیسی لازم تشکیل می شود. چنین ژنراتورهایی در همه اتومبیل ها نصب می شوند (این یک مثال است) ، برای راه اندازی آنها ، یک باتری در زیر کاپوت نصب می شود ، یعنی منبع جریان مستقیم. برخی از مدل های ژنراتور بر اساس اصل خود تحریکی یا با کمک ژنراتورهای کم مصرف راه اندازی می شوند.

انواع

طبقه بندی بر اساس اصل عملکرد است، بنابراین این واحدهای AC به دو کلاس تقسیم می شوند:

• نامتقارن. اینها قابل اطمینان ترین در عملکرد، کوچک در اندازه و وزن، ساده در طراحی ژنراتور هستند. آنها با اضافه بار و اتصال کوتاه کار بسیار خوبی انجام می دهند. درست است ، باید در نظر داشت که اگر بار زیادی روی آن وارد شود ، این نوع فوراً از بین می رود. به عنوان مثال، جریان راه اندازی تجهیزات الکتریکی. بنابراین، ارزش توجه به این واقعیت را دارد که برای آن باید یک ژنراتور با ظرفیت سه یا چهار برابر بیشتر از مصرف برق تجهیزات در هنگام راه اندازی خریداری کنید.
• همزمان. اما این نوع به راحتی با بارهای کوتاه مدت مقابله می کند. چنین ژنراتوری می تواند هر پنج یا شش بار بار اضافی را تحمل کند. درست است که از نظر قابلیت اطمینان بالا در مقایسه با گزینه های ناهمزمان تفاوتی ندارد، علاوه بر این، صاحب اندازه ها و توده های بزرگ است.

البته در این تقسیم بندی اصل عملکرد واحد نهفته است. اما معیارهای دیگری نیز وجود دارد.

• تک فاز.
• دو فاز.
• سه فاز.
• چند فاز (معمولاً شش فاز).
• جوشکاری.
• خطی.
• القاء.
• ثابت.
• قابل حمل.

دستگاه ژنراتور سه فاز

در اصل، دستگاه دینام سه فاز بسیار ساده است. این مورد با دو پوشش در طرف مقابل است. هر یک از آنها سوراخ هایی برای تهویه دارد. روکش ها دارای سوله هایی برای یاتاقان هستند که شفت در آنها می چرخد. یک عنصر انتقال در انتهای جلوی شفت نصب شده است. به عنوان مثال، یک قرقره بر روی یک ژنراتور خودرو نصب شده است که با کمک آن چرخش از یک موتور احتراق داخلی به یک ژنراتور منتقل می شود. جریان الکتریکی در انتهای مخالف شفت منتقل می شود، زیرا شفت در این حالت به عنوان یک آهنربای الکتریکی با یک سیم پیچ عمل می کند.

انتقال از طریق برس های گرافیتی و حلقه های لغزنده (از مس ساخته شده اند) انجام می شود. برس ها به یک رگولاتور الکتریکی متصل می شوند (در واقع این یک رله معمولی است) که منبع تغذیه 12 ولت را با انحرافات مورد نیاز تنظیم می کند. مهمتر از همه، رله بسته به سرعت چرخش خود شفت، ولتاژ را افزایش یا کاهش نمی دهد.

بنابراین، اگر ما در مورد دینام سه فاز صحبت کنیم، این سه دینام تک فاز هستند. فقط یک واحد سه فاز سیم پیچی دارد نه روی روتور (شفت)، بلکه در استاتور. و سه سیم پیچ وجود دارد که نسبت به یکدیگر در فاز جابجا می شوند. شفت، مانند طرح اول، عملکرد یک آهنربای الکتریکی را انجام می دهد که از طریق کنتاکت های لغزشی با جریان مستقیم تغذیه می شود.

چرخش شفت باعث ایجاد میدان مغناطیسی در سیم پیچ ها می شود. زمانی که میدان مغناطیسی سیم‌پیچ‌ها با روتور تقاطع پیدا می‌کند، نیروی الکتروموتور القا می‌شود. و از آنجایی که سیم پیچ ها به طور متقارن روی استاتور قرار دارند، یعنی هر 120 درجه، بنابراین، بر این اساس، نیروی الکتروموتور همان مقدار دامنه را خواهد داشت.

بشر بیش از یک قرن است که از برق در تمام حوزه های فعالیت استفاده می کند. بدون آن، تصور یک زندگی عادی به سادگی غیرممکن است. با کمک ماشین های مخصوص، انرژی مکانیکی به جریان متناوب یا مستقیم تبدیل می شود. برای درک بهتر اینکه چگونه این اتفاق می افتد، باید بدانید که ژنراتور از چه چیزی تشکیل شده است و چگونه کار می کند.

تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی

در قلب هر ژنراتوری اصل القای مغناطیسی نهفته است. اولین ماشین های الکتریکی در نیمه دوم قرن نوزدهم ظاهر شدند. مخترعان آنها مایکل فارادی و هیپولیت پیکسی بودند. در سال 1886، یک نمایش عمومی از یک دینام انجام شد، دستگاهی که قادر به تولید جریان از حرکت مکانیکی بود.

اولین دینام سه فاز توسط شرکت روسی Dolivo-Dobrovolsky ساخته شد. او همچنین در سال 1903 اولین نیروگاه صنعتی روی زمین را ساخت که به منبع برق برای آسانسور تبدیل شد.

ساده ترین مدار دینام یک سیم پیچ سیمی است که در میدان مغناطیسی می چرخد. یک گزینه جایگزین زمانی است که سیم پیچ بی حرکت بماند و میدان مغناطیسی از آن عبور کند. در هر دو حالت انرژی الکتریکی تولید خواهد شد. تا زمانی که حرکت ادامه دارد، یک جریان متناوب در هادی ایجاد می شود. ژنراتورها برای تولید برق در سراسر جهان استفاده می شوند. آنها بخشی از سیستم تامین برق جهانی زمین هستند.

نحوه چیدمان ژنراتور به هدف آن بستگی دارد و تغییرات مختلفی ممکن است. با این حال دو جزء اصلی وجود دارد:

1. روتور یک عنصر متحرک است که از آهن جامد ساخته شده است.
2. استاتور ثابت است، از ورق های آهن عایق مونتاژ شده است. داخل آن دارای شیارهایی است که سیم پیچی در آنها عبور می کند.

برای به دست آوردن بیشترین القای مغناطیسی، فاصله بین این قسمت های واحد باید تا حد امکان کم باشد. سیم پیچ تحریک واقع در روتور از طریق سیستمی از برس ها تغذیه می شود.

دو نوع ساخت و ساز وجود دارد:

• با یک آرمیچر چرخان و یک میدان مغناطیسی ثابت؛
• میدان مغناطیسی می چرخد، اما آرمیچر در جای خود باقی می ماند.

ماشین هایی با قطب های مغناطیسی متحرک بیشترین کاربرد را داشته اند. حذف برق از استاتور بسیار راحت تر از روتور است. به طور کلی، ژنراتور مانند یک موتور الکتریکی ساخته می شود.

طبقه بندی و انواع واحدها

واحدهای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی طراحی مشابهی دارند. آنها ممکن است در اصل عملکرد ژنراتور و سیم پیچ تحریک متفاوت باشند:

بر اساس طراحی:

• قطب های تلفظ شده؛
• بیان نشده است.

با توجه به روش اتصال سیم پیچ ها:

بسته به تعداد فازها:

• تک فاز؛
• دو فاز؛
• سه فاز

واحدهای DC به گونه ای طراحی شده اند که مکانیسم جمع آوری انرژی از دو نیم حلقه جدا شده تشکیل شده است که هر یک بار پتانسیل مشخصی دریافت می کنند. خروجی یک جریان ضربانی از یک جهت است.

ژنراتورهای سنکرون دارای یک آرمیچر با سیم پیچی هستند که با جریان مستقیم تامین می شود. با تنظیم مقدار آن می توانید قدرت میدان مغناطیسی را تغییر دهید و ولتاژ خروجی را کنترل کنید. در ناهمزمان سیم پیچی وجود ندارد، در عوض از اثر مغناطیسی استفاده می شود.

برنامه های کاربردی اصلی

شایان ذکر است که برق معمولی در پریزها به لطف کار دینام های بزرگ در نیروگاه های حرارتی ظاهر می شود. محدوده استفاده از این ماشین های الکتریکی شامل تمام انواع فعالیت های انسانی است:

• به عنوان منبع پشتیبان انرژی در تأسیساتی که در آن قطع برق مجاز نیست استفاده می شود.
• در مکان هایی که خطوط برق وجود ندارد ضروری است.
• اکثر وسایل نقلیه مجهز به ژنراتور هستند، برق را برای شبکه داخلی تولید می کند.
• نیروگاه های هیدرولیز؛
• صنعت؛
• در نیروگاه های هسته ای و برق آبی

اخیراً واحدهای خانگی برای تولید برق محبوبیت بیشتری پیدا کرده اند. اندازه آنها جمع و جور است و مصرف سوخت کمی دارند. آنها می توانند با بنزین و گازوئیل کار کنند. آنها در شرایط مزرعه، در کشور یا به عنوان منبع برق اضطراری استفاده می شوند.

اختراع روشی برای به دست آوردن الکتریسیته از حرکت مکانیکی برای توسعه تمدن مدرن اهمیت دوران ساز داشت. دنیای اطراف ما پر از رازهایی است که پاسخ آنها ناشناخته است، اما شاید اکتشافات مهم دیگری که می تواند زندگی را تغییر دهد در انتظار مردم باشد.

داستان

سیستم های تولید کننده جریان متناوب از زمان کشف القای مغناطیسی جریان الکتریکی به اشکال ساده شناخته شده اند. ماشین های اولیه توسط پیشگامانی مانند مایکل فارادی و هیپولیت پیکسی طراحی شدند.

فارادی یک "مثلث گردان" ایجاد کرد که عمل آن بود چند قطبی- هر هادی فعال به طور متوالی از ناحیه ای که میدان مغناطیسی در جهت مخالف بود عبور داده شد. اولین نمایش عمومی قدرتمندترین "سیستم آلترناتور" در سال 1886 انجام شد. یک دینام بزرگ دو فاز توسط جیمز ادوارد هنری گوردون، برق کار بریتانیایی در سال 1882 ساخته شد. لرد کلوین و سباستین فرانتی نیز یک دینام اولیه ساختند که فرکانس هایی بین 100 تا 300 هرتز تولید می کرد. در سال 1891، نیکولا تسلا یک دینام عملی "فرکانس بالا" (که در فرکانس حدود 15000 هرتز کار می کرد) را به ثبت رساند. پس از سال 1891، آلترناتورهای چند فازی معرفی شدند.

اصل عملکرد ژنراتور مبتنی بر عمل القای الکترومغناطیسی است - وقوع ولتاژ الکتریکی در سیم پیچ استاتور، واقع در یک میدان مغناطیسی متناوب. هنگامی که جریان مستقیم از سیم پیچ آن عبور می کند، با کمک یک الکترومغناطیس-روتور چرخان ایجاد می شود. ولتاژ AC توسط یک یکسو کننده نیمه هادی به DC تبدیل می شود.

دینام ماشین

دینام خودرو. تسمه محرک برداشته شد.

دینام در خودروهای مدرن برای شارژ باتری ها و تامین انرژی سیستم الکتریکی خودرو استفاده می شود. آلترناتورها از کموتاتور استفاده نمی کنند، که به آنها مزیت بزرگی نسبت به ژنراتورهای DC می دهد: آنها ساده تر، سبک تر و ارزان تر هستند. دینام های خودرو از مجموعه ای از یکسو کننده ها (پل دیودی) برای تبدیل AC به DC استفاده می کنند. برای تولید DC با ریپل کم، دینام های خودرو دارای سیم پیچی سه فاز و یکسو کننده سه فاز هستند.

دینام های خودروهای مدرن دارای یک تنظیم کننده ولتاژ هستند. قبلاً فقط رگولاتورهای ولتاژ آنالوگ نصب می شد. در حال حاضر، رگولاتورهای رله به یک کانال دیجیتال، به اصطلاح CAN bus تغییر کرده اند.

آلترناتورهای دریایی

دینام های دریایی در قایق های تفریحی با سازگاری مناسب با محیط آب شور.

دینام بدون برس

ژنراتور بدون جاروبک از دو ژنراتور در یک شفت تشکیل شده است. ژنراتورهای براشلس کوچک ممکن است شبیه یک واحد به نظر برسند، اما دو قسمت در ژنراتورهای بزرگ به راحتی قابل شناسایی هستند. قسمت بزرگتر این دو مولد اصلی و قسمت کوچکتر محرک است. تحریک کننده دارای سیم پیچ های میدان ثابت و یک آرمیچر چرخان (کویل های قدرت) است. نوسان ساز اصلی از پیکربندی های مخالف با یک میدان دوار و سیم پیچ های ثابت استفاده می کند. یکسو کننده پل (یکسو کننده دوار) روی صفحه ای که به روتور متصل است نصب می شود. از برس یا حلقه های لغزنده استفاده نمی شود و تعداد قطعات سایش را کاهش می دهد.

ژنراتور القایی

بر خلاف سایر ژنراتورها، عملکرد یک ژنراتور القایی نه بر اساس میدان مغناطیسی دوار، بلکه بر اساس یک میدان تپنده است، به عبارت دیگر، میدان نه به عنوان تابعی از جابجایی، بلکه به عنوان تابعی از زمان تغییر می کند که در نهایت (القای EMF) همان نتیجه را به دست می دهد.

طراحی ژنراتورهای القایی شامل قرار دادن هم میدان ثابت و هم سیم پیچ هایی برای القای EMF بر روی استاتور است، در حالی که روتور عاری از سیم پیچ است، اما لزوماً شکل دندانه ای دارد، زیرا تمام عملکرد ژنراتور بر اساس هارمونیک های دندانه دار روتور است.

ژنراتور برای تولید برق کوچک

برای توان تا 100 کیلو وات، ژنراتورهای تک فاز و سه فاز با تحریک آهنرباهای دائمی کاربرد گسترده ای پیدا کرده اند. استفاده از آهنرباهای نئودیمیوم-آهن-بور دائمی پر انرژی باعث ساده شدن طراحی و کاهش قابل توجه اندازه و وزن ژنراتورها شد که برای نیروی باد کوچک بسیار مهم است.

طراحی دینام

در کلی‌ترین حالت، رایج‌ترین ژنراتور سه فاز متشکل از یک روتور قطب برجسته با یک جفت قطب (ژنراتورهای گردان کم مصرف) یا 2 جفت از آن‌ها است که به صورت متقاطع قرار گرفته‌اند (معمول‌ترین ژنراتورها با ظرفیت‌های تا چند صد کیلووات. این طراحی نه تنها امکان استفاده منطقی‌تر از فرکانس کارکرد 50 r AC را برای یک فرکانس 50 r AC صنعتی r50 را نیز فراهم می‌کند. که با سرعت کشش موتورهای دیزلی مطابقت خوبی دارد.موتورهای این قدرت و همچنین یک استاتور با 3 (در حالت اول) یا 6 (در حالت دوم) سیم پیچ و قطب قدرت. ولتاژ سیم پیچ های برق ولتاژی است که به مصرف کننده می رسد.

روتور را می توان روی آهنرباهای دائمی فقط برای ژنراتورهای بسیار کم مصرف ساخت، در سایر موارد به اصطلاح سیم پیچی دارد. سیم‌پیچ‌های تحریک، یعنی یک الکترومغناطیس DC است که در یک روتور چرخان از طریق یک مجموعه برس-کلکتور با تماس‌های حلقه‌ای ساده تغذیه می‌شود، که در برابر سایش مقاوم‌تر از یک کلکتور لایه‌ای تقسیم‌شده ماشین‌های DC است.

در هر دینام قدرتمند با سیم پیچ تحریک روی روتور، به ناچار این سوال مطرح می شود - چه مقدار جریان تحریک باید به سیم پیچ اعمال شود؟ از این گذشته ، ولتاژ خروجی چنین ژنراتوری به این بستگی دارد. و این ولتاژ باید بدون توجه به جریان در مدار مصرف کننده در محدوده خاصی مانند 380 ولت حفظ شود که مقدار قابل توجهی از آن می تواند ولتاژ خروجی ژنراتور را نیز به میزان قابل توجهی کاهش دهد. علاوه بر این، بار فاز به طور کلی می تواند بسیار ناهموار باشد.

این مشکل در ژنراتورهای مدرن معمولاً با وارد کردن ترانسفورماتورهای جریان الکترومغناطیسی به مدارهای خروجی فازهای ژنراتور که توسط سیم پیچ های ثانویه با یک مثلث یا ستاره متصل می شوند و در خروجی یک ولتاژ متناوب سه فاز با دامنه واحد - ده ها ولت با شدت magtu بیشتر جریان فاز متناسب با فاز ژنراتور متناسب است حل می شود. جریان مصرف شده در لحظه در این فاز، ولتاژ در خروجی فاز مربوطه ترانسفورماتور جریان مربوطه بیشتر است. این به یک اثر تثبیت کننده و تنظیم خودکار دست می یابد. سپس هر سه فاز کنترلی از سیم‌پیچ‌های ثانویه ترانسفورماتورهای جریان به یک یکسوساز 3 فاز معمولی از 6 دیود نیمه‌رسانا متصل می‌شوند و در خروجی آن جریان مستقیمی با مقدار مورد نیاز به دست می‌آید و از طریق مجموعه برس-کلکتور به سیم‌پیچ تحریک روتور عرضه می‌شود. مدار را می توان با یک گره رئوستات برای مقداری آزادی در تنظیم جریان تحریک تکمیل کرد.

در ژنراتورهای منسوخ یا کم مصرف، به جای ترانسفورماتورهای جریان، از سیستمی از رئوستات های قدرتمند استفاده شد که جریان تحریک عامل را با تغییر افت ولتاژ در مقاومت در هنگام تغییر جریان عبوری از آن جدا می کرد. این طرح ها دقت کمتری داشتند و بسیار مقرون به صرفه بودند.

در هر دو مورد، مشکل ظاهر شدن ولتاژ اولیه روی سیم پیچ های برق ژنراتور در لحظه شروع به کار وجود دارد - در واقع، اگر هنوز تحریکی وجود نداشته باشد، در سیم پیچ های ثانویه ترانسفورماتورهای فعلی جریانی وجود ندارد. با این حال، مشکل با این واقعیت حل می شود که آهن یوغ روتور تا حدی توانایی مغناطیسی باقی مانده را دارد، این مغناطیس باقیمانده برای تحریک ولتاژ چند ولتی در سیم پیچ های برق کافی است، برای اینکه ژنراتور خود را تحریک کند و به ویژگی های عملکرد خود برسد.

در ژنراتورهای با خود تحریکی، یک خطر جدی تامین تصادفی ولتاژ خارجی از یک شبکه الکتریکی صنعتی به سیم‌پیچ‌های برق استاتور است. اگرچه این منجر به هیچ عواقب منفی برای خود سیم پیچ ژنراتور نمی شود، یک میدان مغناطیسی متناوب قدرتمند از شبکه خارجی به طور موثر استاتور را مغناطیسی می کند، در نتیجه ژنراتور توانایی خود را برای تحریک خود از دست می دهد. در این مورد، یک ولتاژ تحریک اولیه از منبع خارجی، به عنوان مثال، باتری ماشین مورد نیاز است، گاهی اوقات چنین روشی استاتور را به طور کامل بهبود می بخشد، اما در برخی موارد نیاز به تحریک خارجی برای همیشه باقی می ماند.

دینام اصلی

ژنراتور اصلی از یک میدان مغناطیسی دوار، همانطور که قبلا ذکر شد، و یک آرمیچر ثابت (سیم پیچی ژنراتور) تشکیل شده است.

خودروهای هیبریدی

همچنین ببینید

پیوندها

• آلترناتورها انتشارات یکپارچه (TPub.com).
• دینام کم دور چوبی. فورس فیلد، فورت کالینز، کلرادو، ایالات متحده آمریکا.