Электротехникадағы генератор - бұл механикалық типтегі энергия электр энергиясына айналатын құрылғы. Мұндай құрылғылар өндірісте және кейбір техникалық жүйелерде, мысалы, автомобильдерде кеңінен қолданылады. Генератордың жұмысы электромагниттік индукция құбылысына негізделген.
Генератор құрылғысы
Іс жүзінде генераторлардың бірнеше типтері қолданылады. Бірақ олардың әрқайсысында бірдей құрылыс блоктары бар. Оларға сәйкес өрісті тудыратын магнит және электр қозғаушы күш (ЭҚК) пайда болатын арнайы сым орамасы жатады. Генератордың қарапайым моделінде орамның рөлін көлденең немесе тік осьтің айналасында айнала алатын рамка атқарады. ЭҚК амплитудасы орамдағы бұрылыстар санына және магнит ағынының тербелістерінің амплитудасына пропорционалды.
Магниттік ағынды алу үшін генераторларда арнайы жүйе қолданылады. Ол жұп болат өзектерден тұрады. Айнымалы магнит өрісін тудыратын орамалар олардың біріншісінің ұяларына орналастырылған. ЭҚК тудыратын бұрылыстар екінші өзектің ойықтарына салынған.
Ішкі ядроны ротор деп атайды. Ол осьтің айналасында және оның айналасында айналады. Қозғалыссыз қалған ядро статор рөлін атқарады. Магниттік индукция ағыны ең күшті және энергия шығыны минималды болу үшін статор мен ротор арасындағы қашықтықты мүмкіндігінше аз етуге тырысады.
Генератордың принципі қандай?
Электр қозғаушы күш статор орамаларында құйын түзілімдерімен сипатталатын электр өрісі пайда болғаннан кейін бірден пайда болады. Бұл процестер магнит ағынының өзгеруінен пайда болады, бұл ротордың жылдам айналуы кезінде байқалады.
Ротордан келетін ток электр тізбегіне жылжымалы элементтер түріндегі контактілерді қолдана отырып беріледі. Мұны жеңілдету үшін орамның ұштарына байланыс сақиналары деп аталатын сақиналар бекітіледі. Бекітілген щеткалар сақиналарға басылады, олар арқылы электр тізбегі мен қозғалатын ротордың орамасы арасындағы байланыс жүзеге асырылады.
Магнит өрісі пайда болатын магнит орамының бұрылыстарында генератор сыртқы контурға беретін токпен салыстырғанда ток күші салыстырмалы түрде аз болады. Осы себепті алғашқы генераторлардың конструкторлары токты статикалық орналасқан орамдардан бұрып, сырғанауды қамтамасыз ететін контактілер арқылы айналмалы магнитке әлсіз ток беруді шешті. Төмен қуатты генераторларда өріс айнала алатын тұрақты магнит жасайды. Бұл дизайн бүкіл жүйені жеңілдетуге мүмкіндік береді және сақиналар мен щеткаларды мүлдем қолданбаңыз.
Электр тогының заманауи өндірістік генераторы - бұл металл құрылымдардан, изоляторлардан және мыс өткізгіштерден тұратын массивті және көлемді құрылым. Құрылғының өлшемі бірнеше метр болуы мүмкін. Бірақ мұндай қатты құрылым үшін де бөлшектердің нақты өлшемдерін және электр машинасының қозғалмалы бөліктері арасындағы саңылауларды сақтау өте маңызды.
