Як працює і влаштований генератор струму

Генератор струму– це електрична машина, що перетворює механічну енергію в електричну. Вони можуть генерувати як постійний, так і змінний струм.

До другої половини XX століття на автотранспорті застосовувалися генератори постійного струму. Потім широке поширення отримали напівпровідникові діоди, які дозволяли випрямити змінний струм або зробити його постійним. Тому і у цій сфери генератори постійного струму замінили більш надійні і компактні трифазні генератори змінного струму.

У минулій статті Я детально розглянув питання роботи електродвигуна, зараз будуть викладені загальні принципи роботи та пристрої генератора струму. Я не буду детально зупинятися на машинах постійного струму, тому що в побуті, гаражах і на автотранспорті вони сьогодні не застосовуються. Вони лише широко використовуються у міському електротранспорті: тролейбусах і трамваях .

Принцип дії генератора струму

Генератор працює на основі закону електромагнітної індукції Фарадея— електрорушійна сила (ЕРС) індукується в прямокутному контурі (дротовій рамці), що обертається в однорідному обертовому магнітному полі.

ЕРС також виникає в нерухомій прямокутній рамці, якщо в ній обертати магніт.

Найпростіший генератор являє собою прямокутну рамку, размешенную між 2 магнітами з різними полюсами. Для того що б зняти з обертовою рамки напруга використовуються струмознімні кільця.Як працює і влаштований генератор струмуНа практиці використовуються електромагніти, які являють собою котушки індуктивності або обмотки з мідного дроту у электроизоляционном лаку. При проходженні електричного струму по обмотках, вони починають володіти електромагнітними властивостями. Для їх порушення необхідний додатковий джерело струму – в автомобілях це акумуляторна батарея. У побутових електростанціях порушення під час пуску відбувається в результаті самозбудження або від додаткового малопотужного генератора постійного струму, який приводиться в рух валом генератора.

За принципом роботи генератори можуть бути синхронними або асинхронними.

  • Асинхронні генератори конструктивно просто влаштовані і недорогі у виготовленні, більш стійкі до струмів короткого замикання і перевантажень. Асинхронний електрогенератор ідеально підходить для живлення активного навантаження: ламп розжарювання, електронагрівачів, електроніки, електричних конфорок і т. д. Але навіть короткочасне перевантаження для них неприпустима, тому при підключенні електродвигунів, не електронного типу зварювального апарату, електроінструменту та інших індуктивних навантажень – запас по потужності має бути мінімум триразовим, а краще чотириразовим.
  • Синхронний генератор чудово підійде для індуктивних споживачів з високими значеннями пускових струмів. Вони здатні протягом однієї секунди витримувати п’ятикратну струмовий перевантаження.
  • Пристрій генератора змінного струму

    Для прикладу розгляду пристрою візьмемо автомобільний трифазний генератор.Як працює і влаштований генератор струму

    Автомобільний генератор складається з корпусу і двох кришок з отворами для вентиляції. Ротор обертається в 2 підшипниках і приводиться в рух за допомогою шківа. По своїй суті ротор є електромагнітом, що складається з однієї обмотки. Струм на неї подається за допомогою двох мідних кілець і графітових щіток, які з’єднані з електронним реле-регулятором. Воно відповідає за те, що видається напруга генератором завжди було в допустимих межах 12 Вольт з допустимими відхиленнями і не залежало від частоти обертання шківа. Реле-регулятор може бути як вбудована в корпус генератора, так і знаходиться за його межами.

    Статор складається з трьох мідних обмоток, з’єднаних між собою в трикутник. До точок їх з’єднання підключений випрямний міст з 6 напівпровідникових діодів, які перетворюють напругу змінного в постійне.

    Бензиновий електрогенератор складається з двигуна і приводить їм рух на пряму – генератора струму, який може бути як синхронного, так і асинхронного типу.

    Двигун оснащений системами: запуску, упорскування палива, охолодження, змащення, стабілізації обертів. Вібрацію і шум поглинають глушник, виброгасители і амортизатори.Як працює і влаштований генератор струму

    Блок автоматики і управління стежить за роботою електростанції і при необхідності коректує і захищає в аварійних ситуаціях.

    У більш дешевих електростанціях відбувається ручний запуск, а в більш дорогих – автозапуск при допомозі стартера та акумуляторної батареї.

    Більш детально про електростанціях Ви зможете дізнатися з нашої наступної статті «Як вибрати електростанцію для будинку або гаража».

    Поділитися з друзями
    Ремонт та вироби своїми руками