Generator prądu stałego to sprzęt elektryczny, który wytwarza stałe napięcie. Urządzenie ma dość złożoną strukturę techniczną, którą można nazwać doskonałością myśli technicznej.
Zasada działania
Każdy przewodnik jest wyposażony w magnes, do którego końców podłącza się obciążenie. Po podłączeniu prąd przemienny przepływa przez nie w sposób ciągły. Charakter jego pochodzenia tłumaczy się tym, że podczas pracy bieguny magnesu są stale wymieniane. Działanie alternatora opiera się na tej zasadzie.
Aby prąd nie zmieniał swojego kierunku, konieczne jest połączenie punktów przełączania obciążenia z prędkością podobną do prędkości obrotu magnesu. Tylko kontroler może poradzić sobie z zadaniem - małe urządzenie elektryczne, które składa się z kilku sektorów przewodzących oddzielonych płytkami dielektrycznymi. Jest zamocowany na kotwicy urządzenia i obraca się z nim synchronicznie.
Energia elektryczna z kotwicy jest usuwana za pomocą szczotek. Najczęściej stosowane kawałki grafitu o wysokiej przewodności elektrycznej i niskim współczynniku tarcia.
Wszystkie te procesy przyczyniają się do powstawania pulsującego napięcia o tej samej wielkości na wyjściu instalacji elektrycznej. Aby wygładzić tę falę, stosuje się kilka zwojów kotwicy. Im więcej są zainstalowane, tym mniejsze będzie napięcie udarowe na wyjściu.
Charakterystyka i struktura
Podobnie jak większość innych jednostek elektrycznych, generator prądu stałego zawiera stojan i zworę.
Kotwica wykonana jest ze stalowych płyt z małymi wgłębieniami, w których umieszcza się uzwojenia. Ich końce koniecznie dojeżdżają do kolektora, który jest wykonany z miedzianych płyt oddzielonych dielektrykami. Na końcu zespołu wał, zwora z uzwojeniami i kolektor stają się jednym.
Stojan pełni nie tylko swoją bezpośrednią funkcję, ale także jest ciałem, do którego wewnętrznej powierzchni przymocowane są magnesy elektryczne i trwałe. Pierwsza opcja jest preferowana, ich rdzenie można zmontować z metalowych płyt lub odlać wraz z korpusem. Na obudowie znajdują się również specjalne otwory do zamocowania szczotek kolektora.
Liczba grafitów będzie się różnić w zależności od liczby biegunów magnesu, w które wyposażony jest stojan. Liczba szczotek jest równa liczbie par biegunów.
Siła elektromotoryczna
Siła elektromotoryczna generatora prądu stałego lub pola elektromagnetycznego jest wartością wprost proporcjonalną do strumienia magnesów, liczby aktywnych przewodów i prędkości obrotowej twornika. Wraz ze spadkiem lub wzrostem tych wskaźników można kontrolować wielkość siły i napięcia elektromotorycznego. Możesz ustawić wymagane parametry, dostosowując prędkość zwory.
Moc i wydajność urządzeń
Stwierdzono, że moc generatora prądu stałego jest zarówno pełna, jak i użyteczna. Przy stałej sile elektromotorycznej generatora całkowita moc jest proporcjonalna do siły prądu.
Inną ważną cechą techniczną alternatora jest jego wydajność. Ta koncepcja jest stosunkiem mocy użytecznej do pełnej mocy.
Na biegu jałowym wydajność wynosi zero, maksymalna wydajność jest osiągana przy obciążeniach znamionowych. W wydajnych innowacyjnych modelach generatorów prądu stałego sprawność jest bliska 90%.
Odmiany przez wzbudzenie
Metodą wzbudzenia generatory prądu stałego dzielą się na dwa typy:
- z samowzbudzeniem;
- z niezależnym wzbudzeniem uzwojeń.
Samowzbudzenie sprzętu z konieczności wymaga energii elektrycznej, którą same wytwarzają. Zgodnie z zasadą przełączania uzwojeń samowzbudne kotwy alternatorów dzielą się na następujące odmiany:
- równoległe urządzenia wzbudzające;
- szeregowe urządzenia wzbudzające;
- generatory mieszane, które nazywane są - złożonymi.
Każda odmiana ma własne cechy konstrukcyjne, zalety i wady.
Aby zapewnić optymalne warunki działania urządzenia, wymagane jest stabilne napięcie na zaciskach. Cechą urządzenia jest równoległe wzbudzanie ustaleń cewki, które są połączone przez reostat regulacji umieszczony równolegle do uzwojenia twornika.
W przypadku urządzeń z niezależnym wzbudzeniem źródłem zasilania są urządzenia zewnętrzne lub baterie. W modyfikacjach małej mocy instalowane są magnesy trwałe, które zapewniają wytworzenie głównego strumienia magnetycznego. Główną zaletą jest to, że prąd wzbudzający nie wpływa na napięcie na zaciskach.
Urządzenia z mieszanym wzbudzeniem łączą pozytywne cechy powyższych odmian. Cechy konstrukcyjne - dwa dławiki, główny i pomocniczy. Równoległy obwód uzwojenia zawiera reostat, który służy do regulacji prądu pola.
Obszar zastosowań
Generatory prądu stałego mają dość obszerną listę aplikacji. Jest aktywnie wykorzystywany w prawie wszystkich gałęziach przemysłu, szczególnie w przemyśle motoryzacyjnym i przy budowie rosyjskich lokomotyw nowej generacji, wyposażonych w silniki asynchroniczne, charakteryzujących się pracą na prąd przemienny.
Ponadto urządzenia elektryczne mogą być używane w życiu codziennym w przenośnych spawarkach z autonomicznym systemem zasilania oraz w urządzeniach gospodarstwa domowego wyposażonych w mocne silniki rozruchowe.
Przed zakupem należy przeanalizować cele, z którymi sprzęt elektryczny będzie musiał sobie poradzić. Na tej podstawie wybiera się najbardziej odpowiednią modyfikację generatorów prądu stałego.
Możesz kupić sprzęt w wyspecjalizowanych sklepach lub na stronach internetowych. Przy zakupie ważne jest sprawdzenie dostępności całej niezbędnej dokumentacji pomocniczej i karty gwarancyjnej. Integralność sprawy i obecność szkody są również badane z wyprzedzeniem: jeśli takie istnieją, lepiej powstrzymać się od zakupu. Kupując online, powinieneś uważnie przeczytać opinie o sklepie na różnych forach.
