Nyolcadik fejezet
§ 57. AC előállítása
A kezdeti fejlődési szakaszban kizárólag arra használták elektromos egyenáram. Jelenleg az elsődleges elosztás kapott váltakozó áram.
Állandó áram szükséges az iparban villamosított közlekedés, a távközlés és így tovább. E., A legtöbb esetben kapunk, helyreállítva a váltakozó áram. Az előnyök AC vannak: a lehetőséget átalakulás és továbbítása nagyobb távolságokra, egy egyszerű eszköz, generátorok, egyszerűbb és megbízhatóbb eszköz működtetéséhez az AC motorok, stb ...
Tekintsük elérése elvének megfelelően váltakozó áram átalakításával mechanikus energiát elektromos energiává alakítja.
Legyen egységes kialakult mágneses erőtér a pólusok között N - S elektromágnes (. Ábra 120 is). Mezőn belül az intézkedés alapján a külső erő forog a kerület mentén az óramutató járásával megegyező irányban egyenes vonalú fém vezetővel. Mint ismeretes, a kereszteződésekben a vezető mágneses erővonalak vezet a megjelenése a vezető az indukált elektromotoros erő Nagysága az EMF a korábban leírtak szerint, ez attól függ, hogy mekkora a mágneses indukció B, aktív vezeték hossza L, átkelés ráta vezeték mágneses mező vonalak # 965; és a sine a szög # 945; közötti mozgásának iránya a vezeték és a mágneses mező:
e = Bl # 965; bűn # 945;.
Ábra. 120. megszerzése változó EMF és - a forgatás a karmester egy homogén mágneses mezőben - a menetrend a változó elektromotoros
Bővítjük a kerületi sebesség # 965; két komponensre - a normális és a tangenciális hogy az irányt a mágneses indukció látható B. § 45. A normális sebesség komponenssel # 965; n meghatározza az indukált elektromotoros erő és indukció
A tangenciális komponense a sebesség # 965; t nem vesz részt a létrehozásában indukált elektromotoros erő és az egyenlő
a # 945; = 90 ° a normál sebesség komponenssel
# 965; n = # 965; bűn # 945; = # 965; sin 90 ° = # 965;,
t. e. Ebben az esetben, a szokásos komponense sebesség maximális. Ugyanez értéke ezen a ponton az indukált elektromotoros erő értéke A Windows Explorer
az általános kifejezés az EMF a karmester lesz
e = Em sin # 945; vagy e ≡ sin # 945;.
Amikor mozgó vezető fogja elfoglalni különböző pozíciókban. A rajz vezető pozíciókat vesznek minden 45 ° -os forgatás szögét. Figyelembe véve a konkrét rendelkezéseinek a vezeték, azt látjuk, hogy a keresztezési szöge és a változások, és ezenkívül, az átmenet során a nullavezető vonal irányába az indukált elektromotoros erő határozza meg a jobb kéz szabályt, ez is változik.
Egy teljes fordulat a vezető EMF ott először nőtt nullától a maximális érték (EM +), majd csökken nullára, és a változó irányú, ismét növeli a maximális értéket (-em), és ismét nullára csökken. A további mozgását a vezető ilyen változások EMF meg kell ismételni.
Egy vizuális ábrázolás során indukált változások EMF A Windows Intézőben a grafikus módszer. Döntetlen két egymásra merőleges tengely (ábra. 120, b). A vízszintes tengelyen azonos méretű elhalasztja forgásszögeinek a karmester, és a függőleges tengelyen nagyobb léptékben - a nagyságát az EMF indukált vezetőben bármikor. Ha az EMF indukál a karmesteri alatt halad át a déli pólus, és pozitívnak tekinthető késedelem a vízszintes tengely felfelé, az EMF indukál a karmesteri alatt halad át az északi pólus, figyelembe kell venni a negatív és lefeküdt a vízszintes tengely. Miután majd végein keresztül a szegmensek, képviselve magnitúdóskála EMF folytonos vonal, megkapjuk a görbe úgynevezett szinusz. Segítségével a görbe, akkor könnyen értékének meghatározásához az EMF bármikor. Erre a célra, a vízszintes tengelyen a forgásszög érdekes számunkra a kiindulási helyzetből a karmester. Aztán onnantól kezdve emelünk ki merőlegesen. A szegmens tartalmazza közötti pontok metszi a merőleges a görbe és a vízszintes tengely skálán kifejező nagyságát az indukált elektromotoros erő A Windows Intézőben ebben az időben.
Ebben a példában a karmester mozgott egyenletes mágneses mezőt. A Windows Intézőben indukált elektromotoros erő változó a változó a szinusz törvény. Ez EMF Ez az úgynevezett szinusz.
A jövőben, látni fogjuk, hogy a villamosmérnök inkább használják a változókat, a változó szinusz.
A ábrán bemutatott berendezést. 121 lehetővé teszi, hogy távolítsa el, és visszavonja a külső áramkör változó EMF Bent egy keretet vezeték forog a mágneses térben állandó sebességgel hatása alatt a külső erők. A végén a keret van rögzítve a két réz gyűrűk a 3. és 4., amelyben két szénkefék 5. és 6. a külső áramkör fog folyni változó nagyságát és irányát az áram kiszabott. Ez az áram az úgynevezett változó ellentétben állandó amelyek galvánelemek és akkumulátorok. A váltakozó áram az elektromos áramköröket lehet kijelölni szokásos jele # 8764;.
Ábra. 121. Berendezés eltávolítására váltakozó áramot a generátor rotor
A létrehozása indukált elektromotoros erő nem jár minden oldalról a keret, de csak azokat, amelyek átlépik a mágneses erővonalak. Ezek a felek nevezzük aktív oldal (ábra. 121, azok 1. és 2. számmal).
A hátránya az eszköz a fent tárgyalt, hogy nehéz létrehozásának homogén mágneses mező és a nagy mágneses ellenállás a mágneses fluxus, amely hosszan lehetne a levegőben.
A tervek elektromos gépek között helyezkedik el pólusai az elektromágnes steel drum, amely meghatározott hornyokba a tekercs vezetékek. Egy ilyen kialakítás a gép ábrán látható. 122. A mágneses vonalak ebben az esetben van szükség, hogy átengedik a levegőt egy rövid utat a pólusok között, és az acél dob. Mágneses áthaladva légrés, része lesz a dob sugárirányban és ugyanabba az irányba fog jönni belőle, hogy a másik pólus. Ebben az esetben az irányt a kerületi sebesség minden pontban merőleges irányban a mágneses vonalak, azaz a. E. sebesség minden alkalommal # 965; = # 965; n. ∠ # 945; = 90 °.
Ábra. 122. A mágneses fluxus a gép jelenlétében acélhordóban
A kiváltott EMF generátorok lényegtelen, hogy a mozgó vezeték keresztmetszete álló mágneses mező vagy egy mozgó mező metszi egy rögzített vezeték. A kanyargós tervezés véleménye, ahol az indukált elektromotoros erő változó elhelyezett forgó része a gép - a rotor pólusa található fix része a gép - a motorban. Annak érdekében azonban, hogy a kínálat a forgórész tekercselés váltóáramú kedvezőbb feltételeket, úgy általában helyezni állórész pólusai és a gerjesztő tekercs kerül a rotor. * A generátor az ilyen építési ábrán mutatjuk be. 123.
* (AC tekercsek modern generátorok számítjuk a magas feszültséggel és meglehetősen jelentős folyó. Az álló horgony kanyargós és könnyebb elkülöníteni könnyebb, hogy egy jelentős áramot a külső áramkörben.)
Ábra. 123. Bipoláris generátor 1 - 2 állórész - része a váltakozó áramú tekercselés, 3 - 4 forgórész - gerjesztőtekercsének
Állandó áram előállításához szükséges mágneses fluxus a gép jut a mező tekercselés a generátor-gerjesztő speciális DC ül ugyanazon a tengelyen, a generátor, vagy az egyengető eszköz.
A vágy, hogy egy szinuszos elektromotoros erő Lehetővé teszi, hogy az AC gép tervezője, így ebben a formában a pólus darab, amelyben a mágneses indukció (sűrűsége mágneses mező vonalak) a légrés változik a törvény szerint a szinusz:
ahol a magasság - a maximális fluxus sűrűsége a légrést # 945; = 90 °, t. E.
Ezen a ponton, az EMF indukált a karmester, és a maximális érték: