Где был разработан генератор
Перейти к содержимому

Где был разработан генератор

  • автор:

Электрический генератор: простое объяснение, основные компоненты и принципы работы

В данной статье мы рассмотрим основные принципы работы электрических генераторов, их компоненты, виды и применение, а также эффективность и потери в процессе преобразования механической энергии в электрическую.

Электрический генератор: простое объяснение, основные компоненты и принципы работы обновлено: 22 ноября, 2023 автором: Научные Статьи.Ру

Помощь в написании работы

Введение

В электротехнике электрический генератор является одним из основных устройств, которое преобразует механическую энергию в электрическую. Он играет важную роль во многих областях, включая энергетику, промышленность и транспорт. В данной статье мы рассмотрим определение электрического генератора, его принцип работы, основные компоненты и виды. Также мы изучим принципы работы различных типов генераторов, эффективность и потери в них, а также применение в различных областях. В конце статьи вы сможете лучше понять, как работает электрический генератор и как он применяется в современном мире.

Нужна помощь в написании работы?

Написание учебной работы за 1 день от 100 рублей. Посмотрите отзывы наших клиентов и узнайте стоимость вашей работы.

Определение электрического генератора

Электрический генератор – это устройство, которое преобразует другие формы энергии (например, механическую, химическую или тепловую) в электрическую энергию. Он является основным источником электрической энергии во многих системах и устройствах.

Основная задача электрического генератора – создание электрического потока, который может быть использован для питания различных электрических устройств и систем. Генераторы широко применяются в различных областях, включая энергетику, промышленность, транспорт и бытовые нужды.

Принцип работы электрического генератора основан на использовании электромагнитных явлений. Он состоит из двух основных компонентов: статора и ротора. Статор – это неподвижная часть генератора, которая содержит обмотки проводов, создающие магнитное поле. Ротор – это вращающаяся часть генератора, которая содержит проводящие элементы, такие как катушки или магниты.

Когда ротор вращается, он создает изменяющееся магнитное поле, которое воздействует на обмотки статора. Это приводит к индукции электрического тока в обмотках статора, который затем может быть использован для питания электрических устройств.

Важными характеристиками электрического генератора являются его мощность, напряжение, ток и частота. Мощность генератора определяет его способность поставлять электрическую энергию, напряжение – разницу потенциалов между его выводами, ток – сила электрического потока, а частота – количество циклов изменения тока в секунду.

Принцип работы электрического генератора

Электрический генератор – это устройство, которое преобразует другие формы энергии, такие как механическая, химическая или тепловая, в электрическую энергию. Он основан на принципе elektromagnetic индукции, который был открыт Майклом Фарадеем в 1831 году.

Принцип работы электрического генератора основан на движении проводника в магнитном поле или на изменении магнитного поля вокруг проводника. Когда проводник движется в магнитном поле или магнитное поле меняется, возникает электромагнитная индукция, что приводит к появлению электрического тока в проводнике.

Основные компоненты электрического генератора включают статор и ротор. Статор – это неподвижная часть генератора, которая содержит обмотки проводников, создающие магнитное поле. Ротор – это вращающаяся часть генератора, которая содержит проводники, которые пересекают магнитное поле статора.

Когда ротор вращается, проводники на роторе пересекают магнитное поле статора, что приводит к индукции электрического тока в проводниках. Этот ток затем поступает на выводы генератора и может быть использован для питания электрических устройств.

Виды электрических генераторов включают постоянного тока (DC) и переменного тока (AC). Генератор постоянного тока использует коммутатор для преобразования переменного тока, создаваемого вращением ротора, в постоянный ток. Генератор переменного тока создает переменный ток без использования коммутатора.

Электрические генераторы широко используются в различных областях, включая энергетику, промышленность, транспорт и домашнее использование. Они обеспечивают надежное источник электрической энергии для питания различных устройств и систем.

Основные компоненты электрического генератора

Электрический генератор состоит из нескольких основных компонентов, каждый из которых выполняет определенную функцию в процессе преобразования энергии. Вот основные компоненты электрического генератора:

Ротор

Ротор – это вращающаяся часть генератора, которая обеспечивает механическую энергию для преобразования в электрическую энергию. Ротор может быть выполнен в виде витка провода, намотанного на основание, или в виде магнита, который вращается вокруг статора.

Статор

Статор – это неподвижная часть генератора, которая содержит обмотки проводов и создает магнитное поле. Статор обычно состоит из железного сердечника и обмоток проводов, которые образуют электромагниты.

Обмотки проводов

Обмотки проводов – это наборы проводов, намотанных на статор и ротор. Обмотки проводов создают электрическое поле, которое взаимодействует с магнитным полем, создаваемым ротором, и преобразует механическую энергию в электрическую энергию.

Коммутатор (только для генераторов постоянного тока)

Коммутатор – это устройство, используемое в генераторах постоянного тока для преобразования переменного тока, создаваемого вращением ротора, в постоянный ток. Коммутатор состоит из сегментов и щеток, которые обеспечивают переключение тока.

Коллектор (только для генераторов переменного тока)

Коллектор – это устройство, используемое в генераторах переменного тока для сбора и вывода переменного тока, создаваемого вращением ротора. Коллектор состоит из сегментов, которые соединены с обмотками проводов и обеспечивают вывод тока.

Все эти компоненты работают вместе, чтобы преобразовать механическую энергию в электрическую энергию и обеспечить надежное источник питания.

Виды электрических генераторов

Генератор постоянного тока (ГПТ)

Генератор постоянного тока (ГПТ) – это устройство, которое создает постоянный ток. Он состоит из статора и ротора. Статор содержит постоянные магниты или обмотки, а ротор вращается внутри статора. ГПТ обычно используется в автомобилях, электростанциях и других приложениях, где требуется стабильный постоянный ток.

Генератор переменного тока (ГВТ)

Генератор переменного тока (ГВТ) – это устройство, которое создает переменный ток. Он состоит из статора и ротора. Статор содержит обмотки, которые создают магнитное поле, а ротор вращается внутри статора. ГВТ широко используется в домашних электрических сетях, электроинструментах и других приложениях, где требуется переменный ток.

Генератор переменного и постоянного тока (ГВПТ)

Генератор переменного и постоянного тока (ГВПТ) – это устройство, которое может создавать как переменный, так и постоянный ток. Он имеет коммутатор, который позволяет переключать режим работы генератора между переменным и постоянным током. ГВПТ используется в различных приложениях, где требуется возможность работы с обоими типами тока.

Инвертор

Инвертор – это устройство, которое преобразует постоянный ток в переменный ток. Он используется, например, в солнечных панелях или автомобильных инверторах, чтобы преобразовать постоянный ток, полученный от источника энергии, в переменный ток, который может быть использован для питания различных устройств.

Это основные виды электрических генераторов, которые используются в различных областях и приложениях. Каждый из них имеет свои особенности и применение в зависимости от требований и потребностей.

Преобразование механической энергии в электрическую

Преобразование механической энергии в электрическую – это процесс, при котором энергия, полученная от движения или работы механической системы, преобразуется в электрическую энергию. Этот процесс осуществляется с помощью электрического генератора.

Основной принцип работы электрического генератора заключается в использовании электромагнитных явлений для создания электрического тока. Генератор состоит из двух основных компонентов: статора и ротора.

Статор

Статор – это неподвижная часть генератора, которая содержит обмотки проводов, намотанные на магнитные ядра. Когда статор подключается к источнику энергии, обмотки создают магнитное поле вокруг себя.

Ротор

Ротор – это вращающаяся часть генератора, которая содержит магниты или обмотки проводов. Когда ротор вращается, он изменяет магнитное поле вокруг статора.

Когда механическая энергия подается на ротор генератора, возникает электромагнитное взаимодействие между статором и ротором. Это взаимодействие приводит к индукции электрического тока в обмотках статора.

Индукция тока происходит благодаря явлению электромагнитной индукции, которое было открыто Майклом Фарадеем в 1831 году. Суть этого явления заключается в том, что изменение магнитного поля в проводнике создает электрическое поле, что в свою очередь вызывает индукцию электрического тока в проводнике.

Таким образом, при вращении ротора генератора, магнитное поле меняется в обмотках статора, что приводит к индукции электрического тока. Этот ток может быть использован для питания различных устройств или хранения в аккумуляторах.

Преобразование механической энергии в электрическую является важным процессом во многих областях, таких как энергетика, промышленность, транспорт и домашнее использование. Оно позволяет нам использовать энергию, полученную от движения или работы механических систем, для питания электрических устройств и обеспечения нашей повседневной жизни.

Принципы работы различных типов генераторов

Динамо

Динамо – это простой тип генератора, который использует принцип электромагнитной индукции для преобразования механической энергии в электрическую. Внутри динамо есть вращающаяся обмотка, называемая ротором, и неподвижная обмотка, называемая статором. Когда ротор вращается, он создает изменяющееся магнитное поле, которое индуцирует электрический ток в статоре. Этот ток может быть использован для питания устройств или зарядки аккумуляторов.

Альтернатор

Альтернатор – это тип генератора, который использует принцип электромагнитной индукции для преобразования механической энергии в электрическую. В отличие от динамо, альтернатор создает переменный ток, который может быть легко преобразован в постоянный ток с помощью выпрямителя. Альтернаторы широко используются в автомобилях и других транспортных средствах для питания электрических систем и зарядки аккумуляторов.

Генератор постоянного тока

Генератор постоянного тока – это тип генератора, который создает постоянный ток. Он состоит из постоянного магнита и вращающегося ротора с обмоткой. Когда ротор вращается, он создает переменное магнитное поле, которое индуцирует переменный ток в обмотке. Этот переменный ток затем преобразуется в постоянный ток с помощью коммутатора и щеток. Генераторы постоянного тока используются в различных приложениях, таких как электростанции, электромобили и портативные генераторы.

Генератор переменного тока

Генератор переменного тока – это тип генератора, который создает переменный ток. Он состоит из вращающегося ротора с обмоткой и статора с неподвижными обмотками. Когда ротор вращается, он создает переменное магнитное поле, которое индуцирует переменный ток в обмотках статора. Генераторы переменного тока широко используются в электростанциях для производства электроэнергии.

Инвертор

Инвертор – это устройство, которое преобразует постоянный ток в переменный ток. Он используется для питания электронных устройств, которые работают на переменном токе, от аккумуляторов или других источников постоянного тока. Инверторы широко используются в солнечных электростанциях, автомобилях и домашних электростанциях.

Эффективность и потери в электрических генераторах

Эффективность электрического генератора – это показатель, который определяет, насколько эффективно генератор преобразует входную энергию в выходную электрическую энергию. Чем выше эффективность генератора, тем меньше потери энергии происходит в процессе преобразования.

Потери в электрических генераторах

В процессе работы электрического генератора возникают различные виды потерь, которые снижают его эффективность. Рассмотрим основные виды потерь:

Потери в проводах и обмотках

Провода и обмотки генератора имеют сопротивление, что приводит к потере энергии в виде тепла. Чем больше сопротивление проводов и обмоток, тем больше потери энергии.

Потери в магнитном круге

Магнитный круг генератора также имеет сопротивление, что приводит к потере энергии в виде тепла. Эти потери называются потерями железа.

Механические потери

Механические потери включают трение в подшипниках и других механизмах генератора. Эти потери также снижают эффективность генератора.

Потери в электронных компонентах

Если генератор содержит электронные компоненты, такие как диоды или транзисторы, то могут возникать потери энергии в этих компонентах.

Улучшение эффективности генератора

Для улучшения эффективности генератора можно применять различные методы:

Использование материалов с низким сопротивлением

Использование проводов и обмоток с низким сопротивлением поможет снизить потери энергии в них.

Улучшение конструкции магнитного круга

Оптимизация конструкции магнитного круга позволяет снизить потери энергии в нем.

Смазка и обслуживание механизмов

Регулярная смазка и обслуживание механизмов генератора помогают снизить механические потери.

Использование эффективных электронных компонентов

Выбор электронных компонентов с высокой эффективностью помогает снизить потери энергии в них.

В целом, улучшение эффективности генератора позволяет снизить потери энергии и повысить его производительность.

Применение электрических генераторов в различных областях

Промышленность

Электрические генераторы широко используются в промышленности для обеспечения электроэнергией различных производственных процессов. Они позволяют приводить в действие электродвигатели, осуществлять сварку, питать осветительные системы и другое оборудование.

Энергетика

Главным применением электрических генераторов в энергетике является производство электроэнергии. Они преобразуют различные виды энергии, такие как механическая, тепловая или ядерная, в электрическую энергию. Генераторы могут быть установлены на гидроэлектростанциях, тепловых электростанциях, атомных электростанциях и других объектах энергетики.

Транспорт

В транспортной отрасли электрические генераторы используются для питания электромоторов в электрических транспортных средствах, таких как электрические автомобили, поезда и трамваи. Они также применяются в авиации для обеспечения электроэнергией бортовых систем самолетов.

Бытовая техника

В бытовой технике электрические генераторы используются для питания различных устройств и приборов, таких как холодильники, стиральные машины, телевизоры и компьютеры. Они обеспечивают непрерывное электропитание в домашних условиях.

Аварийное питание

Электрические генераторы также используются для обеспечения аварийного питания в случае отключения основного источника электроэнергии. Они устанавливаются в больницах, банках, телекоммуникационных центрах и других объектах, где непрерывность электроснабжения критически важна.

В общем, электрические генераторы имеют широкий спектр применения в различных областях и играют важную роль в обеспечении электроэнергией различных процессов и устройств.

Таблица по теме “Электрические генераторы”

Термин Определение Свойства
Электрический генератор Устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую – Создает электрический ток
– Имеет два вывода: положительный и отрицательный
– Может работать на различных источниках энергии (механической, химической и др.)
– Может быть постоянного или переменного тока
Принцип работы Преобразование механической энергии в электрическую с помощью электромагнитного индукционного явления – Основан на законе Фарадея
– Использует движение проводника в магнитном поле для создания электрического тока
– Магнитное поле может быть создано постоянным магнитом или электромагнитом
– Взаимодействие между магнитным полем и проводником создает электродвижущую силу (ЭДС)
Основные компоненты Статор, ротор, обмотки, коллектор, щетки – Статор: неподвижная часть генератора, содержит обмотки
– Ротор: вращающаяся часть генератора, содержит магниты или обмотки
– Обмотки: провода, через которые проходит электрический ток
– Коллектор: устройство для сбора и передачи электрического тока
– Щетки: контактные устройства, обеспечивающие передачу тока между ротором и статором
Виды генераторов Постоянного тока (ПГ) и переменного тока (ВГ) – ПГ: создает постоянный ток, используется в автомобилях, батареях и др.
– ВГ: создает переменный ток, используется в электростанциях, домашней электротехнике и др.
Преобразование энергии Механическая энергия преобразуется в электрическую – Механическая энергия может быть получена от двигателя, ветра, воды и др.
– Преобразование происходит благодаря вращению ротора в магнитном поле
– Электрическая энергия может быть использована для питания различных устройств и систем
Принципы работы Электромагнитная индукция, электростатическая индукция, химическая реакция – Электромагнитная индукция: основана на изменении магнитного поля вокруг проводника
– Электростатическая индукция: основана на разделении зарядов в проводнике
– Химическая реакция: основана на преобразовании химической энергии в электрическую
Эффективность и потери КПД генератора и потери энергии в виде тепла и механических потерь – КПД генератора: отношение выходной энергии к входной энергии
– Потери энергии: возникают в виде тепла и механических потерь
– Чем выше КПД, тем эффективнее генератор
Применение Энергетика, промышленность, транспорт, бытовая техника – Энергетика: генерация электроэнергии на электростанциях
– Промышленность: использование генераторов в производственных процессах
– Транспорт: использование генер

Заключение

В данной лекции мы рассмотрели основные аспекты электрических генераторов. Мы определили, что электрический генератор – это устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую. Рассмотрели принцип работы генератора и его основные компоненты. Также изучили различные типы генераторов и принципы их работы. Важным аспектом является эффективность генератора и потери, которые возникают в процессе преобразования энергии. Наконец, мы рассмотрели применение электрических генераторов в различных областях. Электрические генераторы являются важным элементом в современной технике и науке, и их понимание является необходимым для работы в электротехнике.

Электрический генератор: простое объяснение, основные компоненты и принципы работы обновлено: 22 ноября, 2023 автором: Научные Статьи.Ру

Электрический генератор

  • gigavat.com
  • Электрический генератор
  • генератор переменного тока
  • Основное оборудование электрических станций и подстанций
  • Электрический генератор переменного тока
  • генератор
  • генератор

Основное оборудование электрических станций и подстанций

Электрический генератор — это устройство, в котором неэлектрические виды энергии (механическая, химическая, тепловая) преобразуются в электрическую энергию.

История изобретения генератора электрического тока

Русский ученый Э.Х.Ленц еще в 1833г. указал на обратимость электрических машин: одна и та же машина может работать как электродвигатель, если ее питать током, и может служить генератором электрического тока, если ее ротор привести во вращение каким-либо двигателем, например паровой машиной. В 1838г. Ленц, один из членов комиссии по испытанию действия электрического мотора Якоби, на опыте доказал обратимость электрической машины.

Первый генератор электрического тока, основанный на явлении электромагнитной индукции, был построен в 1832г. парижскими техниками братьями Пиксин. Этим генератором трудно было пользоваться, так как приходилось вращать тяжелый постоянный магнит, чтобы в двух проволочных катушках, укрепленных неподвижно вблизи его полюсов, возникал переменный электрический ток. Генератор был снабжен устройством для выпрямления тока. Стремясь повысить мощность электрических машин, изобретатели увеличивали число магнитов и катушек. Одной из таких машин, построенной в 1843г., был генератор Эмиля Штерера. У этой машины было три сильных подвижных магнита и шесть катушек, вращавшихся от рук вокруг вертикальной оси. Таким образом, на первом этапе развития электромагнитных генераторов тока (до 1851г.) для получения магнитного поля применяли постоянные магниты. На втором этапе (1851-1867гг.) создавались генераторы, у которых для увеличения мощности постоянные магниты были заменены электромагнитами. Их обмотка питалась током от самостоятельного небольшого генератора тока с постоянными магнитами. Подобная машина была создана англичанином Генри Уальдом в 1863г.

При эксплуатации этой машины выяснилось, что генераторы, снабжая электроэнергией потребителя, могут одновременно питать током и собственные магниты. Оказалось, что сердечники электромагнитов сохраняют остаточный магнетизм после выключения тока. Благодаря этому генератор с самовозбуждением дает ток и тогда, когда его запускают из состояния покоя. В 1866-1867гг. ряд изобретателей получили патенты на машины с самовозбуждением.

В 1870г. бельгиец Зеноб Грамм, работавший во Франции, создал генератор, получивший широкое применение в промышленности. В своей динамо-машине он использовал принцип самовозбуждения и усовершенствовал кольцевой якорь, изобретенный еще в 1860 г.А.Пачинотти.

В одной из первых машин Грамма кольцевой якорь, укрепленный на горизонтальном валу, вращался между полюсными наконечниками двух электромагнитов. Якорь приводился во вращение через приводной шкив, обмотки электромагнитов были включены последовательно с обмоткой якоря. Генератор Грамма давал постоянный ток, который отводится с помощью металлических щеток, скользивших по поверхности коллектора. На Венской международной выставке в 1873г. демонстрировались две одинаковые машины Грамма, соединенные проводами длиной 1 км. Одна из машин приводилась в движение от двигателя внутреннего сгорания и служила генератором электрической энергии. Вторая машина получала электрическую энергию по проводам от первой и, работая как двигатель, приводила в движение насос. Это была эффектная демонстрация обратимости электрических машин, открытой Ленцем, и демонстрация принципа передачи энергии на расстояние.

До того, как была открыта связь между электричеством и магнетизмом, использовались электростатические генераторы, которые работали на основе принципов электростатики. Они могли вырабатывать высокое напряжение, но имели маленький ток. Их работа была основана на использовании наэлектризованных ремней, пластин и дисков для переноса электрических зарядов с одного электрода на другой.

Заряды вырабатывались, используя один из двух механизмов:

  • Электростатическую индукцию
  • Трибоэлектрический эффект, при котором электрический заряд возникал из-за механического контакта двух диэлектриков

По причине низкой эффективности и сложностей с изоляцией машин, вырабатывающих высокие напряжения, электростатические генераторы имели низкую мощность и никогда не использовались для выработки электроэнергии в значимых для промышленности масштабах. Примерами доживших до наших дней машин подобного рода являются электрофорная машина и генератор Ван де Граафа.

Принцип работы любого электрического генератора

Принцип работы любого электрического генератора основан на явлении электромагнитной индукции. Электромагнитная индукция преобразовывает механическую энергию двигателя (вращение0 в энергию электрическую. Принцип магнитной индукции: если в однородном магнитном поле В равномерно вращается рамка, то в ней возникает, переменная Э.Д.С., частота которой равна частоте вращения рамки. Будем ли мы вращать рамку в магнитном поле, или магнитное поле вокруг рамки, либо магнитное поле внутри рамки, результат будет один — Э.Д.С., изменяющаяся по гармоническому закону.

Вот теперь и поговорим о асинхронном и синхронном генераторе более подробно.

Синхронный электрогенератор

Синхронный электрогенератор — это синхронная машина, работающая в режиме генератора в которой частота вращения магнитного поля статора равна частоте вращения ротора. Ротор с магнитными полюсами создает вращающееся магнитное поле, которое пересекая обмотку статора, наводит в ней ЭДС. В синхронном генераторе ротор выполнен виде постоянного магнита или электромагнита.

Число полюсов ротора может быть два, четыре и т.д., но кратно двум. В бытовых электростанциях используется, как правило, ротор с двумя полюсами, чем и обусловлена частота вращения двигателя электростанции 3000 об/мин. Ротор, при запуске электростанции, создает слабое магнитное поле, но с увеличением оборотов, увеличивается и ЭДС в обмотке возбуждения. Напряжение с этой обмотки через блок автоматической регулировки (AVR) поступает на ротор, контролируя выходное напряжение за счет изменения магнитного поля. Например, подключенная индуктивная нагрузка размагничивает генератор и снижает напряжение, а при подключении емкостной нагрузки происходит подмагничивание генератора и повышение напряжения. Это называется «реакцией якоря».

Для обеспечения стабильности выходного напряжения необходимо изменять магнитное поле ротора путем регулирования тока в его обмотке, что и обеспечивается блоком AVR. Преимуществом таких генераторов является высокая стабильность выходного напряжения, а недостатком — возможность перегрузки по току, так как при завышенной нагрузке, регулятор может чрезмерно повысить ток в обмотке ротора. Еще к недостаткам синхронного генератора можно отнести наличие щеточного узла, который рано или поздно придется обслуживать. Благодаря такому способу регулировки, вне зависимости от изменения тока нагрузки и оборотов двигателя электростанции стабильность выходного напряжения генератора остается очень высокой, примерно ±1%.

Асинхронный электрогенератор

Асинхронный электрогенератор — асинхронная машина (двигатель) работающая в режиме торможения, ротор которой вращается с опережением, но в том же направлении что и магнитное поле статора. В зависимости от типа обмотки, ротор может быть короткозамкнутым либо фазным.

Вращающееся магнитное поле, созданное вспомогательной обмоткой статора, индуцирует на роторе магнитное поле, которое вращаясь вместе с ротором, наводит ЭДС в рабочей обмотке статора, так же как и в синхронном генераторе. Вращающееся магнитное поле остается всегда неизменным и не регулируемо, вследствие чего напряжение и частота на выходе генератора зависит от частоты оборотов ротора, а следовательно от стабильности работы двигателя электростанции.

Несмотря на простоту обслуживания, малую чувствительность к короткому замыканию и невысокую стоимость, асинхронные генераторы применяются достаточно редко, так как имеются ряд недостатков: асинхронный генератор всегда потребляет намагничивающий ток значительной силы, поэтому для его работы необходим источник реактивной мощности (конденсаторы), зависящий от активно-индуктивного характера нагрузки; ненадежность работы в экстремальных условиях; возбуждение асинхронного генератора зависит от случайных факторов и происходит, как правило, при скорости превышающей или равной синхронной; зависимость выходного напряжения и частоты тока от устойчивости работы двигателя и т.д.

Устройство генератора

Основными частями любого генератора являются: система магнитов (или, чаще всего, электромагнитов), создающих магнитное поле, и система проводников, пересекающих это магнитное поле. При пропускании магнитного поля через катушку магнитный поток принудит свободные электроны сместиться на концы проводника. Подобное смещение отрицательно заряженных частиц становится источником возникновения электродвижущей силы — ЭДС (напряжение). В результате у генератора при вращении его оси идёт постоянное воздействие магнитного потока на обмотки, на которых и возникает ЭДС.

Составные части генератора:

  • коллектор,
  • щетки,
  • магнитные полюса,
  • витки,
  • вал,
  • якорь.

Принцип действия генератора

Принцип действия генератора основан на явлении электромагнитной индукции, когда в проводнике, двигающемся в магнитном поле и пересекающем его магнитные силовые линии, индуктируется ЭДС. Следовательно, такой проводник можно использовать как источник электрической энергии.

Виды генераторов

  • электрогенераторы,
  • бензогенераторы,
  • дизельгенераторы,
  • инверторные генераторы.

Применение

Генераторы используются во многих сферах жизнедеятельности и производства, при различных условиях. Бензогенераторы незаменимы в случае отключения электричества в небольших загородных домах и дачах. Кроме того, их удобно применять в тех местах, где нет электроэнергии (отдаленные районы, горы, леса). Дизельные генераторы применяется в качестве основного или резервного источника электропитания. Инверторные генераторы незаменимы как источник дополнительного питания для электронного оборудования. Такие электростанции исспользуются организациями, использующими различную электронную технику.

ПОДМЕНЮ ГЕНЕРАТОР

  • Купить генератор можно ЗДЕСЬ
  • Меню раздела
  • Тех характеристики и конструкции генераторов
  • Системы охлаждения генераторов
  • Возбуждение синхронных генераторов
  • Автоматическое гашение поля генераторов
  • Автоматическое регулирование возбуждения генератора

История электрических генераторов

Говоря об электричестве как о важнейшем ресурсе, нельзя не сказать о роли агрегата, который производит его, когда основной источник питания – электростанция – недоступен или вышел из строя. Таким устройством является электрический генератор, имеющий богатую, почти двухвековую историю, которая началась с момента открытия электричества и продолжилась с открытием явления электромагнитной индукции.

Первая модель генератора, которую сложно назвать удачной, была собрана в 1832 году по заказу Андре Ампера французскими изобретателями братьями Пиксин. Технически первый в мире генератор был рабочей моделью, однако для того чтобы привести его в действие, приходилось непрерывно вращать тяжёлый магнит, причём, разумеется, делать это нужно было вручную. Подобная непрактичность не сделала генератор популярным, и следующие несколько лет великие умы пытались сделать его более пригодным для выработки электричества.

Переломный момент наступил в 1833 году, когда русский учёный Эмилий Христианович Ленц выдвинул гипотезу, что в качестве генератора электричества может выступать обычный электродвигатель, если запустить его в обратном направлении, то есть, вращая его вал. Следующие пять лет он провёл, воплощая свою идею в жизнь, и в 1838 году наконец доказал обратимость электрического двигателя.

Дальнейшая история развивалась стремительно: уже в 1843 году Эмилий Штерер собирает генератор, представляющий собой три магнита и шесть катушек, приводимых в движение вручную. Уже через 8 лет, в 1851 году, постоянные магниты сменяет электромагнит, и создаваемые генераторы становятся всё мощнее и эффективнее. Но полностью убрать из системы постоянный магнит не удавалось, он был нужен для работы небольшого генератора, питающего обмотку электромагнита.

После недолгого использования такого генератора выяснилось, что электромагнит, являющийся важнейшей его частью, может питать себя самостоятельно. Так был создан первый генератор, основанный на действии электромагнита с самовозбуждением. Его изобретателем стал английский учёный Генри Уайльд в 1863 году. Несколько лет спустя патенты на генераторы получили уже несколько учёных, а в 1870 году бельгиец Зеноб Грамм доработал их конструкцию и создал машину, с которой начался массовый выпуск электрических генераторов.

С тех пор конструкция генератора не претерпела значительных изменений, а с изобретением новых технологий увеличивалась мощность электродвигателя, устранялись недостатки, без которых нельзя было обойтись на начальных этапах развития. В начале 20 века был создан генератор, приводящий в действие двигатель за счёт энергии дизельного топлива. В таком виде он дошёл и до наших дней, и сегодня дизельный генератор представляет собой мощный агрегат, способный в одиночку обеспечить электроэнергией небольшой посёлок или поддерживать работу крупнейших судов.

Консультация

Заполните заявку, мы перезвоним в течение 30 минут и ответим на все ваши вопросы

История создания генератора.

В 1833 году русский ученный Э.Х.Ленц выдвинул теорию об обратимости эклектических машин. Он предположил, что если на одну и туже машину подать электричество, то она станет работать как электродвигатель, а если ее роутер с помощью другой машины привести в движение, то получиться генератор эклектического тока. А в 1987 году, бывшим членом комиссии испытывающей действие эклектического мотора Якоби доказал теорию обратимости эклектической машины.

Братья Пиксин, работающие техниками в Париже, основываясь на знаниях о явлении электромагнитной индукции, создали первый генератор электрического тока. Работа этого генератора основывалась на вращении тяжелого постоянного магнита, с помощью которого возникал переменный ток в двух неподвижно укрепленных вблизи полюсов проволочных катушек. Пользоваться этим генератором было крайне неудобно. В генератор было установлено устройство по выпрямлению тока. В дальнейшем для повышения мощности электрической машины братья увеличили число катушек и магнитов. В результате данного изобретения была в 1843 году построена машина, получившая название генератор Эмиля Штерера. Особенностью данной машины были шесть катушек, которые вращались вокруг вертикальной оси и три стальных подвижных магнита. До 1851 на первом этапе развития электрогенераторов магнитное поле получали при использовании постоянных магнитов.

Вторым этапом 1851-1867 гг. было создание генераторов, используемых электромагниты вместо постоянных магнитов. Что позволило увеличить мощность электрической машины.

Подобная машина была создана англичанином Генри Уальдом в 1863 г. В ходе эксплуатации данного вида генератора выяснилась уникальная возможность. Генераторы, вырабатывая электричество для потребителя, могли одновременно снабжать током и свои электромагниты. Как выяснилось, это возможно благодаря остаточному магнетизму, сохраняющемуся в сердечнике электромагнита даже после выключения тока. А значит, генератор с самовозбуждением может давать ток при запуске из состояния покоя. Основываясь на данном открытии, в 1866-1867гг изобретатели в разных уголках мира получили патенты на самовозбуждающиеся генераторы.

В 1870 году бельгийцем Зеноб Граммом был создан генератор, использовавший принцип самовозбуждения, а также был усовершенствован якорь, изобретенный Пачинотти в 1860 году. Данный генератор получил применение во многих областях промышленности.

В 1873 году на Венской международной выставке была произведена следующая демонстрация. Две одинаковые машины были соединены между собой километровыми проводами. Первая машина, служившая генератором электроэнергии, приводилась двигателем внутреннего сгорания в движение. Вторая являлась источником питания для насоса, получив по проводам электричество от первой. Это стало наглядной демонстрацией открытой Ленцем обратимости эклектических машин и легло в основу передачи энергии на расстояние.

Электрическая индукция или эффект трибоэлектрический, основанный на возникновении заряда, возникающий в следствии механического контакта двух диэлектриков, являются механизмом для выработки заряда.

Электрические генераторы, имеющие низкую мощность, имели низкую эффективность и проблемы с изоляцией так и никогда не получили масштабного использования в промышленности. Дожившие до нашего времени эклектические машины — это электрофорная машина, а также генератор Ваан де Графа.

  • Область применения генераторов
    Область применения электрогенератора разнообразна.
  • Инструкция по подбору генератора
    Основываясь на большом опыте работы, наша Компания разработала инструкцию для самостоятельного подбора генератора.
  • Как правильно посчитать мощность генераторной установки?
    Данный текст поможет Вам максимально точно посчитать требуемую Вашему объекту мощность генератора.
  • О компании
  • Новости
  • Статьи
  • Доставка и оплата
  • Гарантийные обязательства
  • Формы оплаты
  • Сертификаты
  • Клиенты и рекомендации
  • О компании
  • Новости
  • Статьи
  • Доставка и оплата
  • Гарантийные обязательства
  • Формы оплаты
  • Сертификаты
  • Клиенты и рекомендации

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *