Różnica między generatorem prądu przemiennego a generatorem prądu stałego

Generatory to maszyny przetwarzające energię mechaniczną na energię elektryczną. Można je podzielić na generatory prądu przemiennego i prądu stałego. Znaczenie tych pierwszych jest nieporównywalnie większe, ale pozostałe nadal mają szerokie zastosowanie.

Co to jest generator prądu przemiennego?

Współczesne źródła prądu przemiennego to prawie wyłącznie generatory indukcyjne, w których zasada działania opiera się na indukcji elektromagnetycznej. W tym przypadku prąd elektromagnetyczny uzyskuje się przez obrócenie przewodów w polu magnetycznym. Obecnie prawie wszystkie generatory prądu przemiennego są trójfazowe. Oznacza to, że w części ruchomej, zwanej wirnikiem, mają trzy oddzielne cewki, umieszczone między sobą pod kątem 120◦, w których trzy EMC są przesunięte fazowo dokładnie o 120◦ lub w sekwencji czasowej dla trzeci okres.

Cewki są zwykle oznaczone literami R, S i T, z których każda definiuje jedną fazę. W zależności od połączenia tych cewek, przesyłanie energii elektrycznej z generatora do odbiornika odbywa się za pomocą 4 lub 3 przewodów. Jeśli na początku wszystkie cewki są związane w jednym punkcie (tzw. Punkt zerowy), mówimy o połączeniu gwiazdy. W takim przypadku pozostałe końce każdej cewki są połączone jednym przewodem fazowym (lub liniowym) i jednym dodatkowym przewodnikiem od punktu zerowego - przewodnikiem zerowym, a transmisja odbywa się za pomocą 4 przewodów. Jeśli cewki są związane tak, że jeden koniec jednego przewodnika jest podłączony do początku następnego, a więc do końca, wówczas takie połączenie nazywa się połączeniem trójkątnym. W przypadku połączenia w gwiazdę napięcia między poszczególnymi przewodami fazowymi i przewodami zerowymi nazywane są napięciami fazowymi. Wszystkie napięcia fazowe równomiernie obciążonej sieci są takie same i mają efektywną wartość 220 V: Z drugiej strony, w przypadku połączenia trójkątnego, napięcia między poszczególnymi przewodnikami fazowymi nazywane są napięciami międzyfazowymi lub liniowymi. Napięcia międzyfazowe wynoszą URS, UST i URT i są √3 razy większe niż napięcie fazowe. Ich efektywna wartość wynosi √3 · 220 V ≈ 380 V:

Co to jest generator prądu stałego?

Współczesne osiągnięcia mają na celu wyeliminowanie maszyn prądu stałego, takich jak generator prądu stałego, ale nadal są one szeroko stosowane, gdy wymagane jest bardzo gładkie napięcie, którego nie można osiągnąć za pomocą alternatora synchronicznego z diodą lub adapterem sieciowym. Podstawowymi częściami są stojan i wirnik. Stojan jest zwykle wykonany z magnesu stałego, natomiast wirnik z miękkiego żelaza z miedzianymi przewodnikami, przez które przepływa prąd. Prąd jest podawany do wirnika za pomocą szczotek, które przechodzą przez segmenty miedzi. Aby obracać wirnikiem w sposób ciągły i nie powodować zwarcia, gdy

szczotka dotyka dwóch sąsiednich segmentów, wirnik musi mieć co najmniej trzy segmenty, podczas gdy zwykle jest ich więcej niż 10. Prąd stały uzwojenia stojana tworzy stałe pole magnetyczne. Wirnik obraca się w tym polu magnetycznym i dzięki indukcji dynamicznej wytwarza EMC. Wszystkie siły elektromotoryczne pod jednym biegunem są w tym samym kierunku, a pod drugim w przeciwnym kierunku. Dodaje się EMC pod jednym biegunem, a ich całkowitą wartość uzyskuje się na szczotkach. Wartość EMC w jednym uzwojeniu zmienia się od zera, gdy kontur jest normalny na liniach magnetycznych siły, ponad maksimum, gdy kontur jest równoległy do ​​osi biegunów. Prąd zmienia intensywność, ale nie zmienia kierunku i tworzy pulsującą falę. Aby uniknąć pulsującego prądu, wkładany jest filtr.

Różnica między generatorem prądu przemiennego i stałego

1. Projekt generatora prądu przemiennego i stałego

Stojan w generatorach prądu stałego ma postać pustego w środku wałka z biegunami magnetycznymi od wewnątrz. Wirnik składa się z rdzenia, wału, uzwojenia i kolektora. Rdzeń składa się z wzajemnie izolowanych arkuszy dynamo z rowkami. Rowki są owinięte drutem miedzianym, którego końce są połączone z kolektorem. Kolektor ma postać plastrów przymocowanych do szybu. Szczotki węglowe poruszają się wzdłuż kolektora i mogą ładować / rozładowywać prąd. Stojan generatorów prądu przemiennego ma wewnątrz walca wzdłużne rowki, w których znajdują się uzwojenia, w przeciwieństwie do silnika elektrycznego prądu stałego, w którym znajdują się bieguny magnetyczne. Gdy prąd przepływa przez uzwojenia stojana, pojawia się pole magnetyczne. Wirnik jest podobny do generatora prądu stałego, tyle że zamiast kolektora na wale występują dwa wzajemnie izolowane pierścienie. Obracanie wirnika wytwarza prąd przemienny w cewkach stojana, który jest przekazywany do odbiornika.

2. Zastosowanie generatora prądu przemiennego i stałego

Maszyny prądu stałego mogą pracować zarówno jako silnik, jak i generator. Generatory prądu stałego tłumiły użycie prostownika półprzewodnikowego. Generatory prądu przemiennego są szeroko stosowane do wytwarzania / przesyłania energii elektrycznej.

Generator prądu przemiennego i stałego: tabela porównawcza pokazująca różnicę między prądem zmiennym a prądem stałym

Podsumowanie generatora prądu przemiennego i stałego

• Generator to maszyna, która przekształca energię mechaniczną maszyny energetycznej w energię elektryczną. Generator prądu stałego składa się ze stojana i wirnika. Na stojanie znajduje się magnes stały lub uzwojenie drutowe, które są naładowane prądem stałym, tworząc elektromagnesy zastępujące magnesy trwałe. Wirnik ma również uzwojenia zasilane prądem stałym.
• Chociaż prąd stały nadal znajduje zastosowanie w wielu obszarach, dziś jest całkiem jasne, że prąd przemienny ma ogromne zalety, zwłaszcza w zaspokajaniu potrzeb dużych odbiorców energii. Wirnik generatorów prądu zmiennego składa się z magnesów połączonych szeregowo (w rzeczywistości są elektromagnesami), a stojan jest cewką.