Princip fungování generátoru. Princip fungování stejnosměrného generátoru

Generátor je zařízení, které vyrábí výrobek, generuje elektřinu nebo generuje elektromagnetické, elektrické, zvukové, světelné vlny a impulsy. V závislosti na funkcích mohou být rozděleny do typů, které budeme dále zvažovat.

Dc generátoru

Abychom porozuměli principu fungování stejnosměrného generátoru, je třeba zjistit jeho hlavní charakteristiky, jmenovitě závislosti hlavních veličin, které určují provoz zařízení v aplikovaném excitačním obvodu.

Hlavní hodnotou je napětí, které je ovlivněno otáčkami generátoru, proudem a zatížením.

Základní princip generátoru stejnosměrný proud závisí na dopadu energetické sekce na magnetický tok hlavního pólu a podle toho na napětí přijaté z kolektoru v konstantní poloze kartáčů na něm. U zařízení, která jsou vybavena přídavnými póly, jsou prvky uspořádány tak, aby se oddělení proudu plně shodovalo s geometrickou neutralitou. Díky tomu se bude pohybovat podél linie otáčení kotvy do optimální spínací polohy s následným upevněním držáků kartáčů v této poloze.

Alternátor

Princip fungování alternátoru je založen na transformaci mechanické energie na elektrickou energii v důsledku otáčení drátěné cívky v vytvořeném magnetickém poli. Toto zařízení se skládá ze stacionárního magnetu a drátěného rámu. Každý z jeho konců je propojen pomocí kluzného kroužku, který klouže na elektricky vodivou uhlíkovou kartáčku. Díky tomuto schématu se indukovaný elektrický proud začne pohybovat k vnitřnímu dotykovému kroužku v okamžiku, kdy polovina s ním spojená prochází severním pólem magnetu a naopak k vnějšímu kroužku v okamžiku, kdy druhá část prochází severním pólem.

Nejekonomičtější způsob, jakým je založen princip fungování alternátoru, je silný výkon. Tento jev se dosahuje použitím jediného magnetu, který se otáčí vzhledem k několika vinutím. Pokud je vložen do drátu, začne indukovat elektrický proud, což způsobí, že šipka galvanometru se odchyluje od polohy "0". Po vyjmutí magnetu z kroužku proud změní směr a přístroj se začne odchylovat v opačném směru.

Generátor automobilů

Nejčastěji se nachází na přední straně motoru, hlavní částí práce je otáčení klikového hřídele. Nové vozy se mohou pochlubit hybridním typem, který také slouží jako startér.

Princip fungování automobilového generátoru spočívá v zapnutí zapalování, ve kterém se proud pohybuje skrz klouzavé kroužky a přejde k alkalickému uzlu a poté pokračuje v převíjení vzhůru. Výsledkem takové akce bude generování magnetického pole.

Spolu s klikovým hřídelem spustí rotor svou práci, což vytváří vlny, které pronikají do vinutí statoru. Na výstupu převíjení se začíná objevovat střídavý proud. Když generátor pracuje v režimu automatického budování, otáčky se zvyšují na určitou hodnotu, střídavé napětí v usměrňovači se začne měnit. Nakonec zařízení dodá spotřebitelům potřebnou elektrickou energii a baterii s proudem.

Principem fungování generátoru automobilu je změna rychlosti klikového hřídele nebo změna zatížení, při které je regulátor napětí zapnutý, řídí čas, kdy se buzení vinutí zapne. V době snižování vnějšího zatížení nebo zvýšení rotace rotoru se významně snižuje aktivační doba buzení. V tom okamžiku, kdy se proud zvětšuje natolik, že generátor přestane pracovat, začne baterie pracovat.

Moderními vozy na přístrojové desce je kontrolní světlo, které upozorňuje řidiče na možné odchylky v generátoru.

Elektrický generátor

Princip činnosti elektrického generátoru je recyklovat mechanická energie na elektrickém poli. Hlavními zdroji takového výkonu mohou být voda, pára, vítr, spalovací motor. Princip fungování generátoru je založen na vzájemné interakci magnetického pole a vodiče, a to v okamžiku otáčení rámu, magnetické indukční linie začínají křížit a v tomto okamžiku se objevuje elektromotorická síla. To způsobuje, že proud proudí skrz rám pomocí kroužků a proudí do vnějšího obvodu.

Generátory zásob

Dnes se generátor invertorů stává velmi oblíbeným, jehož principem je vytvořit autonomní zdroj energie, který vyrábí vysoce kvalitní elektřinu. Taková zařízení se používají jako dočasné i trvalé zdroje energie. Nejčastěji se používají v nemocnicích, školách a dalších institucích, kde by neměly být přítomny ani ty nejmenší napěťové špičky. To vše lze dosáhnout pomocí invertorového generátoru, jehož princip je založen na stálosti a prochází podle této schématu:

1. Generování vysokofrekvenčního střídavého proudu.
2. Díky usměrňovaču se výsledný proud mění na stejnosměrný proud.
3. Pak se vytvoří akumulace proudu v bateriích a kmitání elektrických vln se stabilizuje.
4. S pomocí střídače se konstantní energie mění na střídavý proud požadovaného napětí a frekvence a pak je dodává uživateli.

Dieselový generátor

Principem provozu dieselového generátoru je přeměna energie paliva na elektřinu, jejíž hlavní činnost je následující:

• když vstoupí do motorové nafty, začne hořet, po níž se přemění z chemické látky na tepelnou energii;
• díky mechanice kliky se tepelná síla mění na mechanickou, vše se děje v klikovém hřídeli;
• Výsledná energie se přeměňuje na elektrickou energii pomocí rotoru, který je na výstupu nutný.

Synchronní generátor

Princip činnosti synchronního generátoru Je založen na stejné čistotě rotace magnetického pole statoru a rotoru, který vytváří magnetické pole s póly a prochází statorovým vinutím. V tomto zařízení je rotor permanentní elektromagnet, jehož počet pólů může začít od 2 a výše, ale musí být násobkem 2.

Při spouštění generátoru rotor vytváří slabé pole, ale po zvýšení rychlosti se začne objevovat velká síla v vinutí pole. Výsledné napětí přes jednotku automatického nastavení vstupuje do zařízení a řídí výstupní napětí kvůli změnám v magnetickém poli. Základním principem generátoru je vysoká stabilita výstupního napětí a nevýhodou je značná možnost nadproudu. Je možné přidat přítomnost jednotky štětce na negativní vlastnosti, které budou muset být v určitém okamžiku opraveny, což samo o sobě přináší dodatečné finanční náklady.

Asynchronní generátor

Princip fungování generátoru musí být neustále v brzdném režimu s rotorem, který se otáčí dopředu, ale stále ve stejné orientaci jako magnetické pole statoru.

V závislosti na typu použitého vinutí může být rotor fázový nebo zkratovaný. Otáčející se magnetické pole vytvořené pomocným vinutím začne ho indukovat na rotor, který se s ním otáčí. Frekvence a napětí na výstupu přímo závisí na počtu otáček, protože magnetické pole není nastavitelné a zůstává nezměněno.

Elektrochemický generátor

Existuje také elektrochemický generátor, jehož zařízení a princip fungování spočívá ve vývoji elektrické energie z vodíku ve vozidle pro jeho pohyb a napájení všech elektrických spotřebičů. Tato jednotka je chemická látka proudový zdroj protože produkuje energii tím, že prochází reakcí kyslíku a vodíku, který se používá v plynném stavu k výrobě paliva.

Generátor akustického šumu

Princip fungování akustického generátoru hluku chrání organizace a jednotlivce před poslechem jednání a různých druhů událostí. Mohou být vysledovány skleněnými okny, stěnami, ventilačními systémy, topnými trubami, radiovými mikrofony, drátovými mikrofony a laserovými zvedacími zařízeními pro získání akustických informací z oken.

Firmy tak často chrání své důvěrné informace a používají generátor, jehož zařízení a princip činnosti je naladit zařízení na danou frekvenci, je-li známa, nebo do určitého rozsahu. Pak se generuje univerzální šum ve formě šumového signálu. Za tímto účelem je samotný stroj generátorem šumu požadovaného výkonu.

Existují také generátory, které jsou v rozsahu šumu, díky kterému můžete maskovat užitečný zvukový signál. Tato sada obsahuje jednotku, která generuje šum, stejně jako zesilovače a akustické zdroje. Hlavní nevýhodou použití těchto zařízení je rušení, ke kterému dochází během vyjednávání. Aby se zařízení dokázalo zcela vypořádat s prací, měla by být vyjednávání provedena pouze do 15 minut.

Regulátor napětí

Základním principem fungování regulátoru napětí je udržování energie palubní sítě ve všech režimech provozu s různými změnami frekvence otáček rotoru generátoru, okolní teploty a elektrického zatížení. Toto zařízení může také provádět sekundární funkce, jmenovitě ochranu částí generátoru při možných podmínkách nouzové instalace a přetížení, k automatickému připojení budicího vinutí nebo poplašného zařízení do palubního systému.

Všechna tato zařízení fungují na stejném principu. Napětí v generátoru je určeno několika faktory - proudovou silou, rychlostí rotoru a magnetickým tokem. Nižší zatížení generátoru a čím vyšší je rychlost, tím vyšší je napětí zařízení. Kvůli většímu proudu ve vinutí excitace se magnetický tok začíná zvyšovat a s ním napětí v generátoru a po poklesu proudu se napětí stává nižší.

Bez ohledu na výrobce takových generátorů všechny normalizují napětí změnou excitačního proudu stejným způsobem. Jak se napětí zvyšuje nebo snižuje, začíná se zvyšovat nebo snižovat proud pole a udržovat napětí v požadovaných mezích.

V každodenním životě využívání generátorů značně pomáhá osobě při řešení mnoha otázek, které vznikají.