Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам » Как работает электрический генератор
Количество просмотров: 30549
Комментарии к статье: 6


Как работает электрический генератор


Функция любого электрического генератора — вырабатывать электрический ток. Но на самом деле генератор ничего не производит, а лишь преобразует один вид энергии - в другой (как это и свойственно всем энергетическим процессам в природе). Чаще всего, произнося словосочетание «электрический генератор», имеют ввиду машину, преобразующую механическую энергию - в электрическую.

Механическая энергия может быть получена от расширяющегося под давлением газа или пара, от падающей воды или даже вручную. В любом случае для получения от генератора электрической энергии, ему необходимо сначала передать эту энергию в приемлемой форме, чаще всего в механической.

— А откуда у вас электричество?
— Два гигантских хомяка крутят колёса в секретном бункере.

    Остаться в живых (Lost)

Генераторы, работающие посредством механического привода, - доминирующий вид генераторов в современном мире. Такие генераторы работают на атомных и гидроэлектростанциях, в автомобилях, в дизельных и бензиновых генераторах, на ветряках, в ручных динамо-машинах и т. д. Пар, бензин, ветер — служат источниками механической энергии, вращающей ротор генератора.

Как работает электрический генератор

Пример работы простого электрогенератора:

 

На роторе генератора закреплена обмотка намагничивания или постоянные магниты. В последние годы широкое распространение получают генераторы с неодимовыми магнитами на роторе, так как современные неодимовые магниты не уступают по своим характеристикам мощной обмотке намагничивания.

Принцип работы простейшего генератора

Принцип выработки электрической энергии в генераторе основан на явлении электромагнитной индукции, которое заключается в том, что изменяющийся в пространстве магнитный поток индуцирует вокруг этого пространства электрическое поле.

И если в область где присутствует это индуцированное электрическое поле поместить проводник, то в нем наведется (будет индуцирована) ЭДС — электродвижущая сила, и между концами проводника можно будет наблюдать (измерить, использовать для питания нагрузки) соответствующее напряжение.

Изменяющийся магнитный поток получается в генераторе при помощи движущихся вместе с ротором магнитов или полюсных наконечников, намагничиваемых специальными обмотками — обмотками намагничивания. Обмотки намагничивания обычно получают питание через щетки и контактные кольца.

Применение генератора для электрификации модели железной дороги:

Применение генератора для модели электрификация модели железной дороги

Провода, в которых наводится ЭДС (электрическое напряжение) в генераторе, представляют собой обмотку статора, расположенную, как правило, в магнитопроводе, закрепленном на неподвижной части электрической машины. Эта обмотка у генераторов разного типа может быть выполнена различным образом.

В трехфазных генераторах переменного тока приняты обмотки статора, изготовленные по трехфазной схеме, - три части такой трехфазной обмотки могут быть соединены «звездой» или «треугольником».

Соединение звездой позволяет получить от генератора напряжение большей величины, чем при соединении треугольником. Разница в напряжениях составит корень из 3 раз (около 1,73). Чем больше напряжение — тем меньше максимальный ток, который можно получить от данного генератора на нагрузке.

Работа электрического генератора на электростанции:

Электрический генератор на электростанции

Номинальная мощность генератора зависит от нескольких факторов, которые определяют его номинальные ток и напряжение. Напряжение на выходных клеммах генератора зависит от длины обмотки (провода) статора, от скорости вращения ротора и от индукции магнитного поля на его полюсах. Чем эти параметры больше — тем большее напряжение получается с генератора на холостом ходу и под нагрузкой.

Портативный генератор (мини-электростанция) для автономного электроснабжения:

Портативный генератор

Максимальный ток, который можно получить от генератора, теоретически ограничен его током короткого замыкания. Практически при номинальных оборотах он зависит от толщины провода обмотки статора и от общего магнитного потока ротора.

Если магнитного потока не достаточно, в некоторых случаях прибегают к увеличению оборотов. Но тогда генератор обязательно должен быть оснащен автоматическим регулятором напряжения, как это реализовано в автомобильных генераторах, которые способны выдавать приемлемый для зарядки аккумулятора ток в широком диапазоне оборотов.

Смотрите также по этой теме:

Динамо-машины - первые генераторы постоянного тока

Виды электрических генераторов и принципы их работы

Как устроен и работает дизель генератор

Устройство автомобильного генератора и его особенности

Андрей Повный

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Виды электрических генераторов и принципы их работы
  • Дизель генератор - устройство и принцип действия
  • Автомобильный генератор и его особенности
  • Что такое динамо-машина. Первые генераторы постоянного тока
  • Как отличить асинхронный двигатель от двигателя постоянного тока
  • Домашняя электростанция. Применение автоматики для управления работой генер ...
  • Сверхэффективный мотор-генератор Роберта Александера
  • Техника безопасности при эксплуатации генератора
  • Самодельная электростанция
  • Короткозамкнутый и фазный ротор - в чем различие
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

    Основы электричества, Электрическая энергия, Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: Николай |

    В обще-то, при соединении в треугольник напряжение выше, т.к. оно междуфазное идёт, 380 В, тогда как при соединении в треугольник можно получить фаза-ноль, 220 В. Это на низком напряжении, но это касается и высококилловольтных систем, 6, 10, 35, 110, 220, 500, 1150 кВ. 

      Комментарии:

    #2 написал: Даниил |

    Генераторы – это источники электрического тока, преобразующие механическую энергию в электрическую. Если они содержат постоянные магниты, их называют магнитоэлектрическими. Первая магнитоэлектрическая машина была создана в 1831 году Майклом Фарадеем. Его машина состояла из медного диска радиусом 15 см, который вращался между двумя полюсами постоянного магнита. После открытия электромагнита постоянные магниты были заменены и были созданы динамо-электрические машины, такие как динамо-машина Вернера Сименса в 1860 году и электродвигатель Зеноба Теофиля Грамма в 1871 году. Генераторы работают на основе электромагнитной индукции. Ток создается индукцией в витках катушки, закрепленной на железном сердечнике в виде сплошного или полого цилиндра. Сердечник заполняет пространство между полюсами сильного магнита или электромагнита. Либо соленоид, либо катушки вращаются. Генераторы, вырабатывающие постоянный ток, называются динамо-машинами, а генераторы, вырабатывающие переменный ток, называются генераторами переменного тока.

      Комментарии:

    #3 написал: Эдуард |

    Электрический генератор преобразует механическую энергию в электрическую. Простейший электрический генератор состоит из постоянного магнита и катушки проводов, обмотанной на общем сердечнике. Когда катушка проводов вращается в магнитном поле, созданном постоянным магнитом, в проводах возникают электрические токи.

    Более сложные генераторы, такие как турбогенераторы, используются в крупных электростанциях для производства электроэнергии. Такие генераторы используют вращение турбины, запитываемой паром, для вращения электрогенератора. Внутри электрогенератора находится система обмоток, которая вращается в магнитном поле. Это создает электрические токи, которые затем передаются через провода в электрическую сеть.

    Важно отметить, что производство электроэнергии не является эффективным процессом, так как часть механической энергии теряется в виде тепла и шума. Тем не менее, электрические генераторы остаются важным инструментом для производства электроэнергии, их также используют для множества других применений, например, в ветрогенераторах, автомобильных генераторах и т.д.

      Комментарии:

    #4 написал: Гость |

    Электрический генератор - это устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую энергию. Он состоит из двух основных частей: ротора и статора.

    Ротор - это вращающаяся часть генератора, которая создает магнитное поле. Он состоит из электромагнитов, которые создают магнитное поле при прохождении через них электрического тока. Ротор вращается с помощью двигателя или турбины, которые приводят его в движение.

    Статор - это неподвижная часть генератора, на которой расположены обмотки, в которых индуцируется электродвижущая сила (ЭДС) при прохождении магнитного поля ротора. Обмотки соединены между собой и образуют электрическую цепь, по которой течет ток.

    Работа электрического генератора основана на явлении электромагнитной индукции. Когда ротор вращается в магнитном поле, он создает переменное магнитное поле, которое индуцирует электродвижущую силу в обмотках статора. Эта ЭДС создает электрический ток в цепи, который можно использовать для питания нагрузки или зарядки аккумуляторов.

      Комментарии:

    #5 написал: Сергей |

    Для генерации переменного тока используется механический индукционный генератор. Он состоит из статора (неподвижной части) и ротора (подвижной части). Статор собирается из отдельных железных листов, изолированных друг от друга. На внутренней поверхности статора имеются пазы, в которые вводятся провода статорной обмотки, направленные к генератору. Ротор - это постоянный магнит или электромагнит 6 . Электромагнит представляет собой обмотку с железным сердечником внутри, по которому течет постоянного тока. Он подводится от внешнего источника тока через щетки и кольца. Какая-либо механическая сила (паровая или водяная турбина) вращает ротор. Вращающееся одновременно с ним магнитное поле образует изменяющийся магнитный поток в статоре, в котором возникает переменный рабочий ток.

      Комментарии:

    #6 написал: Valter |

    Генератор переменного тока преобразует механическую энергию в электрическую мощность переменного тока. Он работает за счет магнитного поля, внутри которого крутится проволочная катушка. При вращении катушки в магнитном поле индуцируется обрабатываемый ток. Электродвижущая сила генератора переменного тока пропорциональна величине магнитного потока и соотношению оборотов ротора генератора в минуту. 

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.