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Wechselstromgenerator (Wechselstromgenerator) - Aufbau und Arbeit

HINWEIS: In diesem Artikel geht es um Generator. Der Begriff "Wechselstromgenerator"bezieht sich im Allgemeinen auf" Lichtmaschine ". Lesen Sie hier" Induktionsgeneratoren ".

Ein Generator ist eine elektrische Maschine, die mechanische Energie in elektrische Wechselstromenergie umwandelt. Sie sind auch bekannt als Synchrongeneratoren.

Wie funktioniert ein Wechselstromgenerator?

Das Arbeitsprinzip eines Generators oder Wechselstromgenerator ähnelt dem Grundprinzip eines Gleichstromgenerators.
Arbeiten des Generators oder Wechselstromgenerators

Die obige Abbildung hilft Ihnen beim Verständnis wie eine Lichtmaschine oder ein Wechselstromgenerator funktioniert. Nach dem Faraday'schen Gesetz vonElektromagnetische Induktion, wenn sich ein Leiter in einem Magnetfeld bewegt, wird EMF über den Leiter induziert. Wenn der enge Pfad zum Leiter bereitgestellt wird, bewirkt der induzierte EMK, dass Strom im Stromkreis fließt.
Nun sehen Sie die obige Abbildung. Die Leiterspule ABCD sei in einem Magnetfeld angeordnet. Die Richtung des magnetischen Flusses wird von N-Pol zu S-Pol sein. Die Spule ist mit Schleifringen verbunden, und die Last ist durch Bürsten verbunden, die auf den Schleifringen ruhen.
Betrachten Sie nun den Fall 1 aus der obigen Abbildung. Die Spule dreht sich im Uhrzeigersinn, in diesem Fall kann die Richtung des induzierten Stroms durch die Rechtsregel von Fleming angegeben werden und wird entlang A-B-C-D sein.
Da sich die Spule nach der Hälfte im Uhrzeigersinn drehtIn dem Zeitraum wird die Position der Spule wie im zweiten Fall der obigen Abbildung sein. In diesem Fall ist die Richtung des induzierten Stroms gemäß der Rechtshandregel von Fleming entlang D-C-B-A. Dies zeigt, dass sich die Richtung des Stroms nach der Hälfte der Zeit ändert, das heißt, wir erhalten einen Wechselstrom.

Bau eines Wechselstromgenerators (Generator)

Wechselstromgenerator (Wechselstromgenerator) hervorstehende Polkonstruktion
Schenkelpole Generator

Hauptteile des Generatorsbesteht offensichtlich aus Stator und Rotor. Im Gegensatz zu anderen Maschinen drehen sich die Erreger der meisten Generatoren jedoch und die Ankerspule ist stationär.

Stator: Anders als bei Gleichstrommaschinen soll der Stator einer Lichtmaschine nicht für den magnetischen Fluss dienen. Stattdessen, Der Stator dient zum Halten der Ankerwicklung. Der Statorkern besteht aus einer Laminierung aus Stahllegierungen oder magnetischem Eisen, um die Wirbelstromverluste zu minimieren.

Warum ist die Ankerwicklung in einer Lichtmaschine stationär?

  • Bei hohen Spannungen ist es einfacher, eine stationäre Ankerwicklung zu isolieren, die bis zu 30 kV oder mehr betragen kann.
  • Der Hochspannungsausgang kann direkt herausgenommen werdenvom stationären Anker. Während bei einem Drehanker bei höheren Spannungen ein starker Bürstenkontaktabfall auftritt, tritt auch ein Funkenschlag an der Bürstenoberfläche auf.
  • Die Erregerwicklung ist im Rotor angeordnet und die niedrige Gleichspannung kann sicher übertragen werden.
  • Die Ankerwicklung kann gut verspannt werden, um eine durch die hohe Fliehkraft verursachte Verformung zu verhindern.
Rotor: Es gibt zwei Arten von Rotoren, die in einem Wechselstromgenerator / Generator verwendet werden:
(i) ausgeprägter und (ii) zylinderförmiger Typ
  1. Typ mit ausgeprägtem Pol: Der Rotor mit ausgeprägtem Pol wird in Wechselstromgeneratoren mit niedriger und mittlerer Geschwindigkeit verwendet. Bau eines Wechselstromgenerators eines ausgeprägten Polrotors ist in der Figur gezeigtüber. Dieser Rotortyp besteht aus einer großen Anzahl projizierter Pole (sogenannte Schenkelpole), die an einem Magnetrad festgeschraubt sind. Diese Pole sind auch laminiert, um die Wirbelstromverluste zu minimieren. Generatoren mit diesem Rotortyp haben große Durchmesser und eine geringe axiale Länge.
  2. Zylindrischer Typ: Rotoren vom zylindrischen Typ werden in Wechselstromgeneratoren mit hoher Geschwindigkeit verwendet, insbesondere in Turbogeneratoren. Dieser Rotortyp besteht aus einem glatten und massiven Stahlzylinder mit Schlitzen entlang seines Außenumfangs. In diesen Schlitzen sind Feldwicklungen angeordnet.
Die Gleichstromversorgung wird der Rotorwicklung durch die Schleifringe und die Bürstenanordnung gegeben.

Das Anschließen eines Generators an das Netz wird als Synchronisation des Generators bezeichnet. Weitere Informationen dazu finden Sie unter dem Link.

Bemerkungen