Презентация, доклад на тему Генератор переменного тока

с электрической сетью
7 Генераторы переменного тока на транспорте
8 Асинхронные двигатели как генераторы переменного тока
9 Охлаждение генераторов переменного тока

Содержание
 

преобразующая механическую энергию в электрическую энергию переменного тока. Большинство генераторов переменного тока используют вращающееся магнитное поле.

времён открытия магнитной индукции электрического тока. Ранние машины были разработаны Майклом Фарадеем и Ипполитом Пикси.

последовательно через область, гдемагнитное поле было в противоположных направлениях. Первая публичная демонстрация наиболее сильной «альтернаторной системы» имела место в 1886 году. Большой двухфазный генератор переменного тока был построен британским электриком Джеймсом Эдвардом Генри Гордоном в 1882 году. Лорд Кельвин и Себастьян Ферранти также разработали ранний альтернатор, производивший переменный ток частотой между 100 и 300 герц. В 1891 году Никола Тесла запатентовал практический «высокочастотный» альтернатор (который действовал на частоте около 15000 герц). После 1891 года, были изобретены многофазные альтернаторы.

силы в прямоугольном контуре (проволочной рамке), находящейся в однородном вращающемся магнитном поле. Или наоборот, прямоугольный контур вращается в однородном неподвижном магнитном поле.

проводящем контуре (проволочной рамке) с равномерной угловой скоростью  . Две равные порознь вертикальные стороны контура (см. рисунок) являютсяактивными, так как их пересекают магнитные линии магнитного поля. Две равные порознь горизонтальные стороны контура — не активные, так как магнитные линии магнитного поля их не пересекают, магнитные линии скользят вдоль горизонтальных сторон, электродвижущая сила в них не образуется.

определяется по формуле:

где
 и   — мгновенные значения электродвижущих сил, индуктированных в активных сторонах контура, в вольтах;
 — магнитная индукция магнитного поля в вольт-секундах на квадратный метр (Тл, Тесла);
 — длина каждой из активных сторон контура в метрах;
 — линейная скорость, с которой магнитные линии магнитного поля движутся по окружности радиусом   в метрах в секунду;
 — время в секундах;

контура.
Так как электродвижущие силы, индуктированные в активных сторонах контура, действуют согласно друг с другом, то результирующая электродвижущая сила, индуктируемая в контуре,
будет равна 
, то есть индуктированная электродвижущая сила в контуре изменяется по синусоидальному закону.

и вращающимся якорем;
генераторы с вращающимися магнитными полюсами и неподвижным статором. Получили наибольшее распространение, так как благодаря неподвижности статорной обмотки отпадает необходимость снимать с ротора большой ток высокого напряжения с использованием скользящих контактов (щёток) и контактных колец.

На внутренней поверхности статора имеются пазы, куда вкладываются провода якорной обмотки генератора.
Ротор изготавливается обычно из сплошного железа, полюсные наконечники магнитных полюсов ротора собираются из листового железа.
На сердечники полюсов посажены катушки возбуждения, питаемые постоянным током. Постоянный ток подводится с помощью щёток к контактным кольцам, расположенным на валу двигателя.

током от постороннего источника электрической энергии, например отаккумуляторной батареи (генераторы с независимым возбуждением).
генераторы, обмотки возбуждения которых питаются от постороннего генератора постоянного тока малой мощности (возбудителя), сидящего на одном валу с обслуживаемым им генератором.
генераторы, обмотки возбуждения которых питаются выпрямленным током самих же генераторов (генераторы с самовозбуждением). См также бесщёточный синхронный генератор.
генераторы с возбуждением от постоянных магнитов.

«звездой»
Соединение «треугольником».

нейтральным проводом.

К трёхфазному генератору (соединение «треугольником») подключена активная нагрузка (соединение «треугольником»).

, вольт;
сила тока  , ампер;
полная электрическая мощность  , ватт;
число оборотов ротора в минуту  ;
коэффициент мощности    (косинус «фи»).

применяются специальные устройства, в простейшем виде — синхроноско́п.
Синхроноскоп представляет собой лампу накаливания и «нулевой» вольтметр, включенные параллельно контактам рубильника, отключающего генератор от шин сети (сответственно сколько фаз, столько ламп накаливания и вольтметров).
При разомкнутом состоянии рубильника параллельная сборка «лампа накаливания — „нулевой“ вольтметр» оказывается включенной последовательно цепи «фаза генератора — фаза электросети».

и регулируя ток возбуждения, добиваются того, чтобы электрическое напряжение на клеммах генератора и на шинах сети было приблизительно одинаковым.
Когда генератор приближается к режиму синхронизации, лампы накаливания начинают мигать, и в момент почти полной синхронизации они гаснут. Однако лампы гаснут при напряжении, не равном нулю, для индикации полного нуля служат вольтметры («нулевые» вольтметры). Как только и «нулевые» вольтметры покажут 0 вольт — генератор и электрическая сеть синхронизированы, можно замыкать рубильник. Если две лампы накаливания (на двух фазах) погасли, а третья — нет, это означает, что одна из фаз генератора подключена неправильно к шине электрической сети.

выпрямителем используются на современных автомобилях для зарядки автомобильного аккумулятора, а также для питания электропотребителей, таких как система зажигания, автомобильная светотехника, бортовой компьютер, система диагностики и других. Постоянство напряжения в бортовой сети поддерживается специализированнымрегулятором напряжения.

быть переведён в генераторный режим.
В генераторном режиме скольжение (разница между угловой скоростью ротора и угловой скоростью вращающегося магнитного поля) отсутствует, то есть асинхронный двигатель работает как синхронный генератор.
Данное включение используется в основном на транспорте для реостатного или рекуперативного торможения (там, где в качестве тяговых электродвигателей применяются асинхронные).

превращающиеся в теплоту и нагревающие его элементы. Хотя КПД современных генераторов очень высок, абсолютные потери достаточно велики, что приводит к значительному повышению температуры активной стали, меди и изоляции. Повышение температуры конструктивных элементов, в свою очередь, ведёт к их постепенному разрушению и уменьшению срока службы генератора. Для предотвращения этого применяют различные системы охлаждения.
Выделяют следующие типы систем охлаждения: поверхностное (косвенное) и непосредственное охлаждение. Косвенное охлаждение в свою очередь может быть воздушным и водородным.

обеспечивают лучший отвод тепла (По сравнению с воздухом водород име­ет большую теплопроводность и в 10 раз меньшую плот­ность). Водород пожаро- и взрывоопасен, поэтому применяется изоляция вентиляционной системы и поддержание повышенного давления.