Генератор переменного тока

Содержание

Слайд 2

Генератор переменного тока

Генера́тор переме́нного то́ка («альтерна́тор») — электрическая машина, преобразующая механическую энергию в

Генератор переменного тока Генера́тор переме́нного то́ка («альтерна́тор») — электрическая машина, преобразующая механическую
электрическую энергию переменного тока. Большинство генераторов переменного тока используют вращающееся магнитное поле.

Вращающееся магнитное поле

Слайд 3

История

Электрические машины, генерирующие переменный ток, были известны в простом виде со времён

История Электрические машины, генерирующие переменный ток, были известны в простом виде со
открытия магнитной индукции электрического тока. Ранние машины были разработаны Майклом Фарадеем и Ипполитом Пикси. Фарадей разработал «вращающийся прямоугольник», действие которого было многополярным — каждый активный проводник пропускался последовательно через область, где магнитное поле было в противоположных направлениях. Первая публичная демонстрация наиболее сильной «альтернаторной системы» имела место в 1886 году.

Магнитное поле

Слайд 4

Теория генератора переменного тока

Принцип действия генератора основан на законе электромагнитной индукции — индуцирование

Теория генератора переменного тока Принцип действия генератора основан на законе электромагнитной индукции
электродвижущей силы в прямоугольном контуре (проволочной рамке), находящейся в однородном вращающемся магнитном поле. Или наоборот, прямоугольный контур вращается в однородном неподвижном магнитном поле. Допустим, что однородное магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом, вращается вокруг своей оси в проводящем контуре (проволочной рамке) с равномерной угловой скоростью ω {\displaystyle \omega } .

Магнитное поле

Слайд 5

Устройство генератора переменного тока

По конструкции можно выделить:генераторы с неподвижными магнитными полюсами и

Устройство генератора переменного тока По конструкции можно выделить:генераторы с неподвижными магнитными полюсами
вращающимся якорем; генераторы с вращающимися магнитными полюсами и неподвижным статором. Последние получили большее распространение, так как благодаря неподвижности статорной обмотки отпадает необходимость снимать с ротора большой ток высокого напряжения с использованием скользящих контактов (щёток) и контактных колец. Подвижная часть генератора называется ротор, а неподвижная — статор. Статор собирается из отдельных железных листов, изолированных друг от друга.

Якорь (электротехника)Автомобильный генератор переменного тока в разрезе. Видны полюсные наконечники.

Слайд 6

Частота переменного тока, вырабатываемого генератором

Данные генераторы являются синхронными, то есть угловая скорость

Частота переменного тока, вырабатываемого генератором Данные генераторы являются синхронными, то есть угловая
(число оборотов) вращающегося магнитного поля линейно зависит от угловой скорости (числу оборотов) ротора генератора и асинхронными, в которых имеется скольжение, то есть, отставание магнитного поля статора от угловой скорости ротора. Ввиду некоторой громоздкости регулирования асинхронные генераторы получили небольшое распространение. Если ротор генератора двухполюсный, то за один его полный оборот индуктированная электродвижущая сила совершит полный цикл своих изменений.

Вращающееся магнитное поле

Слайд 7

Параметры синхронного генератора

Основными величинами, характеризующими синхронный генератор, являются:электрическое напряжение на зажимах U

Параметры синхронного генератора Основными величинами, характеризующими синхронный генератор, являются:электрическое напряжение на зажимах
{\displaystyle U} , вольт; сила тока I {\displaystyle I} , ампер; полная мощность[вольт-ампер], активная мощность P i {\displaystyle P_{i}} , ватт; число оборотов ротора в минуту n {\displaystyle n} ;

Электрическое напряжение

Слайд 8

Характеристика холостого хода генератора

Электродвижущая сила генератора переменного тока пропорциональна величине магнитного потока

Характеристика холостого хода генератора Электродвижущая сила генератора переменного тока пропорциональна величине магнитного
Φ {\displaystyle \Phi } и числу оборотов n {\displaystyle n} ротора генератора в минуту: E = c n Φ {\displaystyle E=cn\Phi } , где c {\displaystyle c}  — коэффициент пропорциональности (определяется конструкцией генератора).

Электрическая сеть

Слайд 9

Параллельная работа синхронных генераторов

На электростанциях синхронные генераторы соединяются друг с другом параллельно

Параллельная работа синхронных генераторов На электростанциях синхронные генераторы соединяются друг с другом
для совместной работы на общую электрическую сеть. Когда нагрузка на электрическую сеть мала, работает только часть генераторов, при повышенном энергопотреблении («час пик») включаются резервные генераторы. Этот способ выгоден, так как каждый генератор работает на полную мощность, следовательно, с наиболее высоким коэффициентом полезного действия.

Электростанция

Слайд 10

Синхронизация генератора с электрической сетью

В момент подключения резервного генератора к электрическим шинам

Синхронизация генератора с электрической сетью В момент подключения резервного генератора к электрическим
его электродвижущая сила должна быть численно равна напряжению на этих шинах, иметь одинаковую с ним частоту, и фазовый сдвиг равный нулю. Процесс выведения резервного генератора на режим, при котором обеспечивается указанное условие, называется синхронизацией генератора.

Электрическое напряжение

Слайд 11

Генераторы переменного тока на транспорте

Трёхфазные генераторы переменного тока с встроенным полупроводниковым мостовым

Генераторы переменного тока на транспорте Трёхфазные генераторы переменного тока с встроенным полупроводниковым
трёхфазным выпрямителем используются на современных автомобилях для зарядки автомобильного аккумулятора, а также для питания электропотребителей, таких как система зажигания, автомобильная светотехника, бортовой компьютер, система диагностики и других. Постоянство напряжения в бортовой сети поддерживается специализированным регулятором напряжения.

Автомобильный генератор переменного тока. Приводной ремень снят.

Слайд 12

Асинхронные двигатели как генераторы переменного тока

Как обратимая электрическая машина асинхронный электродвигатель переменного

Асинхронные двигатели как генераторы переменного тока Как обратимая электрическая машина асинхронный электродвигатель
тока может быть переведён в генераторный режим.В генераторном режиме скольжение (разница между угловой скоростью ротора и угловой скоростью вращающегося магнитного поля) меняет знак,то есть асинхронный двигатель работает как асинхронный генератор.Данное включение используется в основном на транспорте для реостатного или рекуперативного торможения (там, где в качестве тяговых электродвигателей применяются асинхронные).

Асинхронная машина

Имя файла: Генератор-переменного-тока.pptx
Количество просмотров: 33
Количество скачиваний: 0