Jednosmerný generátor je elektrické zariadenie, ktoré vytvára konštantné napätie. Zariadenie má pomerne zložitú technickú štruktúru, ktorú možno nazvať dokonalosťou technického myslenia.
Princíp činnosti
Každý vodič je vybavený magnetom, na ktorého konci je pripojená záťaž. Po pripojení nimi striedavo prúdi striedavo. Povaha jeho pôvodu sa vysvetľuje skutočnosťou, že počas prevádzky sa póly magnetu neustále vymieňajú. Prevádzka alternátora je založená na tomto princípe.
Aby prúd nezmenil svoj smer, je potrebné spojiť spínacie body záťaže rýchlosťou podobnou rýchlosti otáčania magnetu. Úlohou je zvládnuť iba ovládač - malé elektrické zariadenie, ktoré sa skladá z niekoľkých vodivých sektorov oddelených dielektrickými platňami. Pripevňuje sa na kotvu zariadenia a otáča sa s ním synchrónne.
Elektrická energia z kotvy sa odstráni pomocou kefiek. Najčastejšie používané kúsky grafitu s vysokou elektrickou vodivosťou a nízkym koeficientom trenia.
Všetky tieto procesy prispievajú k tvorbe pulzného napätia rovnakej veľkosti na výstupe z elektrickej inštalácie. Na vyhladenie tohto zvlnenia sa používa niekoľko vinutí kotiev. Čím viac sú nainštalované, tým menšie bude prepätie na výstupe.
Charakteristiky a štruktúra
Rovnako ako veľká väčšina ostatných elektrických jednotiek, generátor jednosmerného prúdu obsahuje stator a armatúru.
Kotva je vyrobená z oceľových dosiek s malými vybraniami, v ktorých sú umiestnené vinutia. Ich konce nevyhnutne dochádzajú s kolektorom, ktorý je vyrobený z medených dosiek oddelených dielektrikami. Na konci zostavy sa spojí hriadeľ, kotva s vinutím a kolektor.
Stator vykonáva nielen svoju priamu funkciu, ale je to aj teleso, na ktorého vnútornom povrchu sú pripevnené elektrické magnety a trvalé. Prvá možnosť je výhodná, ich jadrá môžu byť zostavené z kovových dosiek alebo odlievané spolu s telom. Tiež na skrinke sú špeciálne otvory na pripevnenie zberacích kefiek.
Počet grafitov sa bude líšiť v závislosti od počtu pólov magnetu, ktorými je stator vybavený. Počet kefiek sa rovná počtu párov pólov.
Elektromotorická sila
Elektromotorická sila jednosmerného generátora alebo EMF je hodnota, ktorá je priamo úmerná toku magnetov, počtu aktívnych vodičov a rýchlosti rotácie kotvy. S poklesom alebo zvýšením týchto indikátorov je možné regulovať veľkosť elektromotorickej sily a napätia. Požadované parametre môžete nastaviť nastavením rýchlosti kotvy.
Výkon a účinnosť zariadenia
Zistilo sa, že výkon generátora jednosmerného prúdu je plný a užitočný. Pri konštantnej elektromotorickej sile generátora je celkový výkon úmerný intenzite prúdu.
Ďalšou dôležitou technickou charakteristikou alternátora je jeho účinnosť. Tento koncept predstavuje pomer použiteľného a plného výkonu.
Pri voľnobehu je účinnosť nulová, maximálny výkon sa dosiahne pri menovitom zaťažení. Vo výkonných inovatívnych modeloch generátorov jednosmerného prúdu je účinnosť takmer 90%.
Odrody prostredníctvom vzrušenia
Podľa metódy excitácie sa generátory jednosmerného prúdu rozdeľujú na dva typy:
- s vlastným vzrušením;
- s nezávislým budením vinutí.
Samovzrušenie zariadenia nevyhnutne vyžaduje elektrinu, ktorú sami vyrábajú. Podľa princípu spínania vinutí sa samočinne vzrušené kotvy alternátorov delia na tieto odrody:
- paralelné budiace zariadenie;
- sériové budiace zariadenia;
- generátory zmiešaného typu, ktoré sa nazývajú - zložené.
Každá odroda má svoje vlastné dizajnové vlastnosti, výhody a nevýhody.
Na zabezpečenie optimálnych podmienok pre prevádzku zariadenia je potrebné stabilné napätie na svorkách. Znakom zariadenia je paralelné budenie nálezov cievky, ktoré sú spojené prostredníctvom nastavovacieho reostatu umiestneného rovnobežne s vinutím kotvy.
V prípade zariadení s nezávislým budením je zdrojom energie externé zariadenie alebo batéria. Pri nízkoenergetických modifikáciách sú inštalované permanentné magnety, ktoré zabezpečujú vytvorenie hlavného magnetického toku. Hlavnou výhodou je, že napätie na svorkách nie je ovplyvnené budiacim prúdom.
Zariadenia so zmiešanou excitáciou kombinujú pozitívne vlastnosti vyššie uvedených odrôd. Konštrukčné prvky - dva induktory, hlavný a pomocný. Paralelný vinutý obvod obsahuje reostat, ktorý sa používa na reguláciu prúdu poľa.
Oblasť použitia
Generátory jednosmerného prúdu majú pomerne rozsiahly zoznam aplikácií. Aktívne sa používa takmer vo všetkých priemyselných odvetviach, najmä v automobilovom priemysle a pri výstavbe ruských lokomotív novej generácie, ktoré sú vybavené indukčnými motormi, ktoré sa vyznačujú prácou na striedavom prúde.
Elektrické zariadenie sa dá v každodennom živote používať aj pre prenosné zváracie stroje s autonómnym systémom napájania a pre domáce spotrebiče vybavené výkonnými štartovacími motormi.
Pred nákupom by ste mali analyzovať, s akými cieľmi sa bude musieť elektrické zariadenie vyrovnať. Na základe toho sa vyberie najvhodnejšia modifikácia generátorov jednosmerného prúdu.
Vybavenie si môžete kúpiť v špecializovaných predajniach alebo na internetových stránkach. Pri kúpe je dôležité skontrolovať dostupnosť všetkej potrebnej podpornej dokumentácie a záručného listu. Predbežne sa skúma aj integrita prípadu a prítomnosť škôd: ak je nejaké, je lepšie zdržať sa nákupu. Pri nákupe online by ste si mali pozorne prečítať recenzie o obchode na rôznych fórach.
