устройство и принцип действия агрегата.
18.05.2015 18.05.2015 / Генератор
Генератор постоянного тока – это электрическая машина, производящая напряжение постоянной величины.
За этим вполне банальным определением кроется очень сложное устройство, являющееся практически совершенством технической мысли. Ведь с момента изобретения в конце XIX века устройство генератора постоянного тока не претерпело существенных изменений.
Никакая энергия не возникает просто так, ниоткуда. Она — всегда порождение другой силы. Это касается и электрического тока. Чтобы он возник, нужно магнитное поле, позволяющее использовать эффект электромагнитной индукции — возбуждение ЭДС во вращающемся проводнике.
Принцип работы генератора постоянного тока
Если к концам петли проводника, внутри которой вращается постоянный магнит, подключить нагрузку, то в ней потечет переменный ток. Произойдет это потому, что полюса магнита меняются местами. На этом эффекте основан принцип работы генераторов переменного тока, являющихся братьями-близнецами машин постоянного напряжения.
Вся хитрость, благодаря которой получаемый ток не меняет направления, заключается в том, чтобы успевать коммутировать точки подключения нагрузки с той же скоростью, с какой вращается магнит. Осуществить эту задачу может только коллектор – особое устройство, состоящее из нескольких токопроводящих секторов, разделенных диэлектрическими пластинами. Оно закрепляется на якоре электрической машины и вращается синхронно с ним.
Съем электрической энергии с якоря осуществляется щетками – кусочками графита, имеющего высокую электропроводность и низкий коэффициент трения скольжения. В тот момент, когда токопроводящие сектора коллектора меняются местами, индуцируемая ЭДС становится нулевой, но изменить знак она не успевает, поскольку щетка передана токосъемному сектору, подключенному к другому концу проводника.
[blockquote_gray]Есть несколько методов для решения вопроса: как подключить генератор к сети дома. Можно использовать перекидной или реверсивный рубильник, или же устанавливать агрегат с автоматической системой запуска.
Как находить возможные неисправности генераторов и чинить их — подскажет подробная инструкция.[/blockquote_gray]
В результате, на выходе устройства получается пульсирующее напряжение одной величины. Чтобы сгладить пульсацию напряжения используется несколько якорных обмоток. Чем их больше, тем меньше броски напряжения на выходе генератора. [attention type=red]Количество токосъемных секторов на коллекторе всегда в два раза больше, чем обмоток якоря.[/attention]
Съем генерируемого напряжения с обмотки якоря, а не статора, является коренным отличием машины постоянного тока от переменного. Это же предопределило и их существенный недостаток: потери на трение между щетками и коллектором, искрение и нагрев.
Выясняем, как устроен агрегат
Как любая электрическая машина, генератор постоянного тока состоит из якоря и статора.
Якорь собирается из стальных пластин с углублениями, в которые укладываются обмотки. Их концы подсоединяются к коллектору, состоящему из медных пластин, разделенных диэлектриком. Коллектор, якорь с обмотками и вал электрической машины после сборки становятся единым целым.
Статор генератора является одновременно и его корпусом, на внутренней поверхности которого закрепляется несколько пар постоянных или электрических магнитов. Обычно используются электрические, сердечники которых могут быть отлиты вместе с корпусом (для машин малой мощности) или набраны из металлических пластин.
[attention type=yellow]Также на корпусе предусматривается место для крепления токосъемных щеток. [/attention]В зависимости от количества полюсов магнитов на статоре меняется и количество графитовых элементов. Сколько пар полюсов, столько и щеток.
Типы подключения электрических магнитов статора
Генераторы постоянного тока различаются по типу подключения электрических магнитов статора. Они могут быть:
- с независимым возбуждением;
- параллельным;
- последовательным.
При независимом возбуждении электрические магниты статора подключаются к автономному источнику постоянного тока. Обычно это делается через реостат. Достоинством такой схемы является возможность регулировки генерируемой электрической мощности в широких пределах. Недостатком – необходимость иметь дополнительный источник питания.
Остальные два способа являются частными случаями самовозбуждения генератора, которое возможно при небольшом остаточном магнетизме статора. При параллельной работе генератора постоянного тока электромагниты статора питаются частью генерируемого напряжения. Это самая распространенная схема.
[blockquote_gray]Для выбора оптимальной температуры жала инструмента вполне возможно сделать регулятор мощности для паяльника своими руками. При этом существует несколько схем сборки, у которых есть свои преимущества и недостатки.
С принципами работы симисторов познакомит эта статья. Как на таких полупроводниках собрать регулятор мощности, можно узнать тут.
[/blockquote_gray]При последовательном возбуждении цепь электромагнитов включается последовательно с нагрузочной цепью якоря. Величина тока, протекающего по электромагнитам, существенно зависит от нагрузки генератора. Поэтому такая схема используется только для подключения тяговых двигателей постоянного тока, которые при торможении переходят в режим генерации.
Применяется и смешанная схема подключения обмотки возбуждения – параллельно-последовательная. Для этого на каждом полюсе электромагнита должно быть две изолированные обмотки (включаемая последовательно обычно состоит всего из двух–трех витков). [attention type=green]Такие электрические машины применяются в том случае, если требуется ограничить ток короткого замыкания в нагрузке. Например, в мобильных сварочных агрегатах.
Наличие коллекторно-щеточного узла существенно усложняет конструкцию электрической машины. Кроме того, передача генерируемой энергии через него осуществляется с большими потерями и физическими нагрузками. Поэтому, там где это возможно, машины постоянного тока заменяют асинхронными генераторами с выпрямительным мостом. Таковы, например, все автомобильные источники электроэнергии.
Устройство и принцип работы генератора постоянного тока на видео
«Чем отличается генератор постоянного от генератора переменного тока?» — Яндекс Кью
Популярное
Сообщества
ФизикаНаука+2
Евгения Зыкова
·141,7 K
На Кью задали 1 похожий вопросОтветить1УточнитьAsutpp
1,2 K
⚡Информационный сайт «ASUTPP». Статьи и рекомендации по ремонту электрооборудования. .. · 10 мар 2020 · asutpp.ru
Отвечает
Юрий Макаров
И тот и другой генератор вырабатывает электрическую энергию посредством вращения ротора внутри статора. Физический результат для электрических машин постоянного и переменного тока отличается только формой функции ЭДС от времени.
Конструктивно генератор постоянного и переменного тока практически ничем не отличается. И один, и другой вид электрической машины включает в себя статор и ротор. Основным отличием машины постоянного тока является полукольцо, которое предназначено для смены направления движения, что и обеспечивает протекание электрического тока в одном направлении, в отличии от генератора переменного тока, где ЭДС меняет свое направление движения от фазы к нулю и от нуля к фазе 100 раз за секунду.
Технически постоянный ток на выходе с генератора также представляет собой пульсирующую кривую, которая изменяется в пространстве и времени. Однако за счет кучности ЭДС, вырабатываемых реальными генераторами, кривая имеет структуру близкую к непрерывной линии, за счет чего на выходе получается постоянный ток. В генераторах переменного тока присутствуют три различных обмотки, которые представляют собой три фазы, смещенные друг относительно друга и не соединенные электрически. Поэтому в электрических машинах переменного тока происходит плавное изменение ЭДС во времени по всем трем фазам.
Больше полезной информации по электрике вы можете найти на нашем сайте:
Перейти на asutpp.ru43,9 K
Владимир Яшагин
21 октября 2020
В генераторах переменного тока фазные обмотки соединены электрически (чаще в звезду). Остальное правильно.
Комментировать ответ…Комментировать…
Юрий Романов
Технологии
184
Интересно всё обо всём. Не самая плохая эрудиция. Образование среднее техническое… · 18 авг 2021
Конструкцией щёточно — коллекторного узла(скользящий контакт, коллектор расположен на роторе, выполнен из бронзы(чаще всего) или латуни, щётки — на статоре, они графитовые/медно-гафитовые, прижим осуществляется пружиной). У машины постоянного тока коллектор имеет вид разрезного кольца, с подключением концов обмотки возбуждения к полукольцам, щётки располагаются… Читать далее
Комментировать ответ…Комментировать…
Naeel Maqsudov
Топ-автор
7,9 K
IT, телеком, телефония, базы данных, интеграционные решения, естествознание, образование · 25 мар 2019
В обоих генераторах применяется постоянный магнит, с помощью которого создаётся магнитный поток. Также в обоих генераторах мы найдём обмотка медного провода, которая благодаря вращению (строго говоря всё равно что мы вращаем обмотку или магнит) занимает различное положение в магнитном поле. В проводниках обмотки возникает наведённая ЭДС. Удобнее представить себе обмотку… Читать далее
1 эксперт согласен
95,6 K
Елена Петрова
25 марта 2019
это школьный курс.
..а без постоянных магнитов работают автомобильные генераторы, практически все.Комментировать ответ…Комментировать…
Михаил Лощинский
81
Электромеханик ГПМ · 27 апр 2020
Генератор переменного тока, синхронная электрическая машина. А постоянного, коллекторная. Да и обмотки возбуждения у коллекторной
в статоре, у синхронной в роторе.
44,6 K
mr-duplet-2020
15 июля 2020
Генератор переменного тока нуждается в генераторе постоянного тока (((а вот генератор постоянного тока сам возбуждается !!!
Комментировать ответ…Комментировать…
Владимир Аринин
3
Математик, специализация — алгебра изображений в аксиоматике Римана. Разбираюсь в химии… · 12 окт 2020
В большинстве случаев конфигурацией щеток. Но есть одно исключение — использование асинхронного двигателя в качестве генератора, при этом генерируется переменный ток той же частоты и фазности. Это происходит, если тратить механическую энергию на опережающее вращение подключенного к сети двигателя. Это широко используется во встречных эскалаторах — и двигатели одни и… Читать далее
10,8 K
Михаил Лощинский
30 октября 2020
Правильнее будет сказать «Синхронная машина».
Комментировать ответ…Комментировать…
Первый
Виктор Минайлов
Пенсионер и этим все сказано 69 лет · 28 дек 2020
Сами по себе генераторы не отличаются друг от друга оба имеют постоянные магниты в статоре Различие лишь в постоянном генераторе встроин диодный мост который преобразует переменное напряжение в постоянное вот и вся разница А в переменном генераторе таких выпрямительных диодов нет
Виталий Суколенов
8 декабря 2021
Ну ну. ..
Комментировать ответ…Комментировать…
Олег Моичкин
-1
изобретатель · 4 нояб 2020
Оба генератора имеют пульсирующий ток, разница в том, что называется переменным, по факту является переменнонаправленным. А переменного тока в природе просто не существует, ни каких плюсов и минусов, просто при наличии разности электрических потенциалов происходит движение электрических зарядов от большего потенциала к меньшему. Это всё похоже на движение жидкости или… Читать далее
Владимир
4 января 2022
Не Киргофа, а КирХгофа
Комментировать ответ…Комментировать…
Владимир Берендяев
1,2 K
инженер-химик,любитель книг проф.Перельмана. · 19 окт 2020
Некоторые взрослые пишут ,что генераторы генерируют (масло масляное)не ток ,а Э. Д.С. Вообще-то за счет Э.Д.С. ( электродвижущей силы ) с генератора снимается напряжение ( разность потенциалов ) при определенной силе тока. На генераторе переменного тока напряжение снимается графитовыми щетками с коллектора с множества ламелей . Поэтому напряжение получается… Читать далее
Владимир Яшагин
21 октября 2020
Читайте школьную физику и не путайте конструкции генераторов
Комментировать ответ…Комментировать…
worker999 all time
-41
Worker 999 all time Я у вас на Дзен давно! Тысячи просмотров! И не одного «бана»… · 5 янв 2021
Граждане кью — канал? А вы ЗАЧЕМ такое в ТЕМУ ставите? У вас тут ликбез для 9-классников школ РФ?? Это конечно благородно: — неучей, к физике и электротехнике приобщать. Но тут и Магистр -Энергетик тусуется! Мне это даже как — то обидно читать! Да Я больше и не читаю! оставайтесь! Читать далее
Виталий Суколенов
8 декабря 2021
плачу на взрыд от тоскливой разлуки. Прощайте. Прощайте мой юный друг.
Комментировать ответ…Комментировать…
7 мая 2020
У генератора переменного, на выходе переменная полярность «тока», а у простоянного полярность постоянная. В остальном разницы никакой..
У обоих «ток» пульсирующий.. Оба «пускают» волны.. 🙂
18,2 K
Виталий Суколенов
8 декабря 2021
и пузыри.
Комментировать ответ…Комментировать…
Ответы на похожие вопросы
В чем разница между генератором переменного тока и генератором постоянного тока? — 5 ответов, заданВладимир Яшагин
226
Инженер путей сообщения электромеханик. Электро и теплоэнергетика ,электрические машины. э… · 29 дек 2021
Возможность преобразования механической энергии в электрическую была доказана знаменитыми опытами Фарадея в 1831 году. Первые попытки использования явлений электромагнитной индукции для целей генерирования электрического тока были сделаны самим Фарадеем в 1833 году. Практическое осуществление эта идея получила лишь спустя более чем 30 лет. Значительным шагом вперед было применение в электрической машине электромагнитов, сделанное в 1862 году Wilde в Манчестере. Настоящей эрой в истории эл. машины явилось открытое Сименсом в 1867 году явление самовозбуждения машины постоянного тока и до 1885 года продолжался триумф машины постоянного тока. С появлением первого трансформатора и до 1891 года происходило постепенное распространение для целей освещения однофазного переменного тока, громадные преимущества которого при передаче электрической энергии на расстояние были сразу учтены. Появившиеся в 1891 году асинхронные двигатели положили начало вытеснения постоянного тока как в области генерирования так и в области распределения эл. энергии. Началась эра генератора переменного тока с гениальной подачи нашего соотечественника М. О. Доливо Добровольского.
Теперь о самих генераторах.
Принцип работы генераторов переменного и постоянного тока одинаков и основан на двух законах электротехники : это закон электромагнитной индукции и закон электромагнитных сил. По Фарадею индукционный ток можно вызвать двумя способами :1-й способ — перемещение замкнутого проводника в постоянном магнитном поле создаёт в проводнике ток индукции, 2-й способ — изменяющееся магнитное поле создаёт в замкнутом проводнике ток индукции. По первому способу работает генератор постоянного тока в нем неподвижная обмотка возбуждения на статоре создаёт постоянное электромагнитное поле, а в этом поле вращается якорь с рабочей обмоткой и коллектором со щетками.
Коллектор со щетками выполняет роль механического выпрямителя
переменного индукционного тока . Генератор постоянного тока сложнее в изготовлении и в эксплуатации, чем генератор переменного тока. Ток генератора постоянного тока пульсирующий одного направления, величина пульсаций менее 1%.
Генератор переменного тока в настоящее время является основным источником электроэнергии на планете Земля. Энергетические генераторы переменного тока (ГПТ) синхронные, работающие с постоянной скоростью вращения ротора. Рабочая трехфазная обмотка ГПТ неподвижна и расположена расположена в пазах сердечника статора. На роторе находится обмотка возбуждения, питаемая постоянным током и создающая двухполюсный ,многополюсный или неявнополюсный электромагнит , в зависимости от конструкции ГПТ. При вращении ротора создаётся периодически изменяющееся электромагнитное поле, наводящее ЭДС электромагнитной индукции в проводах трёхфазной обмотки статора, а при замыкании цепи генератор — трёхфазная нагрузка возникает индукционный электрический ток . Генераторы постоянного и переменного тока являются электромеханическими преобразователями механической энергии в электромагнитную. Преобразование происходит в электромагнитных системах генераторов, но работу превращения выполняет сторонняя сила ,не электрическая, а механическая от первичного двигателя. Синхронные генераторы в ЕЭС России работают параллельно и каждый имеет систему автоматического регулирования уровня напряжения и частоты. Эти параметры в системе постоянно изменяются и при значительных отклонениях диспетчер системы приближает их к номиналу включением или отключением резервных генераторов. Синхронный генератор моя любимая машина, а первым моим генератором был турбогенератор системы MAN мощностью 4500 кВ А .
Турбину МАN турбинисты звали Маней и эта Маня с 1935 года бесперебойно проработала всю войну и вот в 1963 году мне новоиспеченному мастеру эл. цеха Мурманской ТЭЦ, поручают ревизию генератора с вскрытием и проверкой центровки! Восторгу не было предела и всё прошло благополучно . Потом был пуск генератора №2 уже родного — Электросила. Ну а потом пуск
2го, 3го , 4го блока Кольской АЭС, Серебрянской ГЭС -2, НижнеТериберской ГЭС,подземного рыбохода с вертикальным подъемником на Верхне Туломской ГЭС и много чего.
Поздравляю энергетиков с 75 летием атомной энергетики и наступающим Новым годом!
Комментировать ответ…Комментировать…
В чем разница между генератором переменного тока и генератором постоянного тока? — 5 ответов, задан 501Z»>24 сентября 2021Автор канала Vivan755
15
Работал в авиации, строительстве, на трамваях и локомотивах, ходил в дикие одиночные… · 6 окт 2021
Любая электромашина вырабатывает переменный ток, так как создаётся ток за счёт движения проводника в магнитном поле, а магнитных полюсов всегда два, и в проводнике, вращающемся в их поле, наводится переменная ЭДС. Только из генератора переменного тока ток выводится напрямую, а на выходе из генератора постоянного тока он выпрямляется — коллекторным узлом, если машина коллекторная (как на старых авто типа КрАЗа-214, самолётах типа Ан-2 или Ан-24), диодным мостом, если машина синхронная (так устроены генераторы современных автомобилей, генератор постоянного тока Ту-160).
Комментировать ответ…Комментировать…
В чем разница между генератором переменного тока и генератором постоянного тока? — 5 ответов, задан 501Z»>24 сентября 2021Владимир
23
Системы автоматики промышленных объектов, электроника, электрика, радиолюбительство. ПОЛЕЗ… · 20 нояб 2021
Генератор переменного тока превращается в генератор постоянного обычным выпрямителем. Плюс — небольшие габариты и отсутствие токоснимающих щёток. Минус — необходимость выпрямителя, в надёжности которого не всегда есть уверенность. Случайное КЗ мгновенно выведет из строя, если нет дополнительных мер защиты.
Не будем углубляться в тиристоры, симисторы и в IGBT транзисторы, это всё дополнительная «обвязка» и затраты, соответственно.
Но это никак не является таким уж препятствием и широко применяется в современной технике ввиду довольно высокой надёжности элементов.
Ну а «голый» генератор постоянного тока, так это любой электродвигатель постоянного тока. Плюс — не нуждается в выпрямителе (хотя пульсации сглаживать придётся, если это необходимо). Минус — наличие щёток и коллектора, подверженных износу. А также более значительные габариты и масса по сравнению с бесколлекторными машинами.
Комментировать ответ…Комментировать…
В чем разница между генератором переменного тока и генератором постоянного тока? — 5 ответов, заданКонстантин Тверев
984
мат-мех СПбГУ · 24 апр 2022
Разница в том, что один из них генерирует переменный ток, а другой — постоянный. Примеры — зарядные устройства, электролизёры, сварочные агрегаты…
Те генераторы, о которых очень правильно рассуждали в других ответах — на самом деле источники напряжения. Посмотрите на обычную розетку 220 Вольт. Возможно, на ней есть надпись 6 Ампер (или 10, или другое число). Это наш с Вами доступ к «генератору переменного тока». Но пока мы ничего не включили, никакого тока в розетке нет!! НИКАКОГО! Ни переменного, ни постоянного… Зато есть напряжение!
Даже когда мы что-то включим, величина тока будет определяться нагрузкой. И для эксперимента (а по правилам это запрещено) мы можем включить лампочку или нагреватель через диод — и ток будет знакопостоянный. Прерывистый, пульсирующий, но не синус и только в одну сторону. Источник напряжения, а ток уж как получится…
Внимание! Обзывать источники напряжения источниками тока — это общепринятая установившаяся традиция. Поэтому не пытайтесь всех переспорить, просто знайте это сами:)
Комментировать ответ…Комментировать…
Сравнение генераторов переменного токаи резервных генераторов постоянного тока
Вашему бизнесу нужен генератор переменного тока или резервный DC ?
генератор ?
Можете ли вы сказать, в чем разница между типами генераторов, доступных на рынке, и какой из них лучше всего соответствует вашим потребностям? Вот что ты
необходимо знать, чтобы вы могли инвестировать в правильные решения резервного питания для вашего бизнеса.
Существует два основных типа резервных генераторов:
- Генераторы переменного тока (переменного тока)
- Генераторы постоянного тока (постоянного тока)
Чтобы определить, какой генератор вам нужен, вы должны сначала понять несколько вещей. Например, как они работают? Что разница между питанием переменного и постоянного тока? Что такое мощность постоянного тока? Будет ли AC генератор дать вам то, что вам нужно?
Что производят генераторы переменного и постоянного тока ?Любой тип генератора работает путем преобразования механической энергии в электрическую посредством электромагнитной индукции. электромагнитный индукция возникает, когда электрический ток проходит через смещающееся магнитное поле, что позволяет преобразовать механическую энергию в электроэнергия. Это основной способ производства электроэнергии генераторами.
Различия в использовании и дизайне АС
и DC
электрогенераторы оба используют электромагнитную индукцию для выработки электричества. Однако процесс, который они используют, отличается. Генератор переменного тока создает
переменный ток, который периодически меняет направление. Но в генераторе постоянного тока постоянный ток течет в одном направлении.
В генераторе переменного тока катушка, по которой течет ток, неподвижна, а магнит обычно движется. Южный и северный полюса магнита заставить ток течь в противоположных направлениях, тем самым создавая переменный ток.
Напротив, катушка в генераторе постоянного тока не закреплена; скорее, он вращается в фиксированном поле. Два конца катушки присоединены к коммутатор, который уравновешивает заряды к и от генератора , в результате чего ток не меняет направление.
Два резервных генератора используются для разных целей. Генератор переменного тока используется для питания небольших электрических устройств в вашем бизнесе. как кофемашины, компьютеры и т. д. С другой стороны, генератор постоянного тока используется для питания более крупных электродвигателей, даже таких больших, как те, которые используются в системы метро.
Генераторы переменного тока Преимущества резервного генератора постоянного токаПоскольку каждый резервный генератор служит разным целям, каждый из них имеет ряд преимуществ.
Генератор переменного тока Преимущества- Экономичность
- Идеально подходит для небольших и электрических приборов в офисе
- Нижнее обслуживание потребности
- Простая конструкция
- Запускает большие двигатели
- Плавное напряжение
Частота в генераторе переменного тока определяется количеством магнитных полюсов и скоростью вращения. Обычно генераторы переменного тока имеют частоту 60 циклов в секунду.
Как преобразовать трехфазный переменный ток в однофазный?
В зависимости от ваших обстоятельств это можно сделать несколькими способами.
- Преобразование трехфазного переменного тока в постоянный, а затем в однофазный. Это осуществляется с помощью силового электронного выпрямителя и однофазного инвертора.
- Однофазный трансформатор. Это работает до 13 ампер, но выше этого уровня вам нужно будет преобразовать в постоянный ток.
В целом генераторы переменного тока являются наиболее распространенными резервными генераторами. Но решение для ваших энергетических решений в конечном итоге сводится к тому, что вам нужно питание. Вот почему важно учитывать различия между постоянным и переменным током, чтобы знать, стоит ли вам инвестировать в генератор переменного и постоянного тока.
Мощность Плюс! является ведущим поставщиком надежных нерадиоактивных генераторов энергии в США и Канаде.
Есть вопрос или комментарий по Power Plus? Мы хотели бы услышать от вас!
Пожалуйста, предоставьте свою контактную информацию, и мы свяжемся с вами, как только сможем.
Свяжитесь с Power Plus по телефону (800) 863-2525 | [email protected] для получения дополнительной информации о генераторах переменного тока, аренде генератора и генераторе услуги .