El dispositivo del alternador es el principio de funcionamiento y propósito general.

Contenido:

  • ¿El dispositivo y el principio de trabajo?
  • ¿Alcance?
  • ¿Clasificación?
  • Descripción de los circuitos?
  • ¿Estrella?
  • ¿"Triángulo"?
  • Aplicación práctica?

Estructuralmente, el generador eléctrico consiste en:

  • Bastidor del conductor.
  • Imanes.
  • Funciona así:

  • El marco conductorse coloca en un campo magnético creado entre los polos de los imanes. Sus extremos proporcionan anillos de contacto que también son capaces de girar.
  • Con la ayuda de placas conductoras elásticas(cepillos), los anillos se conectan con una bombilla eléctrica.
  • El marco , girando en un campo magnético, atraviesa continuamente sus líneas de energía magnética.
  • La intersección de las líneas de fuerza magnéticaprovoca la formación de un EMF y la generación de una corriente de inducción.
  • Bajo la acción de la corriente de inducción , la bombilla comienza a brillar. La luz de la bombilla continúa hasta que el marco gira.
  • Un giro completo de la estructura dentro del campo magnético lleva al hecho de que hay un EMF, dos veces su dirección y su valor se duplica al valor máximo (conductores pasados ​​bajo los polos de los imanes) y dos veces cero (los conductores se movieron a lo largo de las líneas magnéticas de fuerza campos)

    Este cambio en el EMF en el proceso de rotación continua del marco provoca un circuito eléctrico cerrado que cambia constantemente a lo largo de la dirección y magnitud de la corriente eléctrica sinusoidal, que actualmente esvariables llamadas.

    En la energía moderna, se utilizan alternadores de inducción de diferentes tipos. En este caso, el principio de su funcionamiento es el mismo y se basa en el principio de la inducción electromagnética.

    En términos generales, tales dispositivos son un producto bastante complejo que consiste en alambre de cobre y una gran cantidad de materiales de aislamiento y estructurales.

    Dispositivo y principio de funcionamiento

    Dispositivo

    Cualquier generador de corriente alterna consiste en:

  • de una corriente continua o un electroimán , que crea un campo magnético. Para obtener un poderoso flujo magnético, en los generadores se instalan sistemas magnéticos especiales de dos núcleos, que están hechos de acero electrotécnico.
  • Devanado , en el que existe una variable EMF. Los devanados que crean el campo magnético se colocan en ranuras especiales de un núcleo, y los devanados en los que se produce el EMF en las ranuras de otro.
  • Los anillos de contacto y los cepillos se utilizan para suministrar el voltaje y para eliminar la corriente alterna recibida . Estas piezas están hechas de materiales conductores. La intensidad de corriente en los devanados de un electroimán, que crea un campo magnético mucho más pequeño que el que proporciona el generador al circuito externo, por lo tanto, la tensión generada es más conveniente para eliminarla de los devanados fijos, y a través de los contactos deslizantes para controlar la baja tensión de la fuente de alimentación.
  • En los dispositivos de baja potencia, los cepillos y los anillos se utilizan con mucha menos frecuencia, ya que pueden usar imanes permanentes giratorios en sus diseños, queNo se requiere suministro de tensión de alimentación.

    Típicamente:

  • El núcleo interno(rotor), junto con el devanado, gira alrededor de su eje.
  • El núcleo externo(estator) está inmóvil.
  • El espacio entre el rotor y el estator debe ser mínimo : solo entonces la potencia del flujo de inducción magnética es máxima. En este caso, el campo magnético crea un imán estacionario y los devanados en los que se crean los electrodos giratorios.
  • Sin embargo, en los grandes generadores industriales, el núcleo externo crea un campo magnético que gira alrededor del interno, y los devanados en los que se induce el EMF permanecen estacionarios.

    Durante la operación, hay un EMF en el devanado del rotor, cuya amplitud es proporcional al número de vueltas. Además, es proporcional a la amplitud del flujo magnético alterno (a través del giro).

    El principio del generador síncrono:

    Ámbito de aplicación

    La vida cotidiana de una sociedad humana no se puede imaginar sin una corriente alterna. Su uso generalizado se debe al hecho de que tiene enormes ventajas sobre la constante.

    Al mismo tiempo, la principal ventaja es que el voltaje y la potencia de CA pueden transformarse fácil y prácticamente en pérdidas en un rango bastante amplio.

    Especialmente, esta transformación es necesaria en el caso de la transmisión de electricidad a largas distancias. La electricidad tiene grandes ventajas sobre otros tipos de energía.

    Puede transmitirse a largas distancias con pequeñas pérdidas y se distribuye con bastante facilidad entre los consumidores.ExceptoAdemás, la electricidad se transforma simplemente en otros tipos de energía (luz, térmica, mecánica, etc.).

    Por eso, los alternadores en las condiciones de hoy han recibido una aplicación muy amplia. Con su ayuda, se produce electricidad, que luego se utiliza en todas las industrias, así como en la vida cotidiana y en todos los modos de transporte.

    Clasificación

    Debido a la gran variedad de generadores producidos por la industria en diferentes países, se ha desarrollado un sistema bastante extenso de su clasificación.

    Por lo tanto, los alternadores se distinguen por:

  • Atención.
  • Estructuras.
  • Una forma de emoción.
  • El número de fases.
  • Conexiónde bobinados de fase.
  • Los generadores eléctricos del alternador son:

  • Asíncrono.Productos en los que hay ranuras en el eje rotativo destinadas a la colocación de devanados. Generan corriente eléctrica con pequeñas distorsiones, cuyo valor no supera el valor nominal. Los productos de este tipo se utilizan para electrodomésticos.
  • Sincrónico.Productos en los que la bobina de inductancia se encuentra directamente en el rotor. Son capaces de producir una corriente que tiene un alto poder de arranque.
  • Generador con rotor fijo

    Generadores de distinción estructural:

  • Con un rotor fijo.
  • Con un estator estacionario
  • La construcción de un estator estacionario fue más generalizada debido a la desapariciónNecesitamos utilizar anillos de contacto y cepillos flotantes.

  • Con excitación independiente(la tensión de alimentación se aplica al devanado de excitación de una fuente de CC separada).
  • Con autoexcitación(los devanados de excitación se alimentan de una corriente en línea recta (constante) obtenida del propio generador).
  • Con devanados de excitación , cuya potencia proviene de un generador de corriente continua de baja potencia de tercera generación que "se sienta" en un eje con él.
  • Con excitación de un imán permanente.
  • El número de fases distingue a los electrogeneradores:

  • Monofásico.
  • Bifásico.
  • Trifásico.
  • Los más utilizados fueron los generadores trifásicos.

    Esto se debe a la presencia de algunas ventajas, entre las cuales se debe tener en cuenta la posibilidad de una recepción sin problemas:

  • Campo magnético giratorio circular fabricacion
  • Sistema de equilibrio , que aumenta significativamente la vida útil de las centrales eléctricas.
  • Simultáneamente dos voltajes operativos(fase y lineal) en un sistema.
  • Alto rendimiento económico : reduce significativamente el contenido de material de los cables de alimentación y los transformadores, y simplifica el proceso de transmisión de la electricidad en largas distancias.
  • Los generadores trifásicos difieren en los circuitos eléctricos de los devanados de fase.

    Sucede que las faseslos devanados están conectados:

  • "Estrella".
  • El triángulo.
  • Descripción de los circuitos

    Para obtener un sistema trifásico acoplado, el devanado de un generador eléctrico debe conectarse de una de las siguientes maneras:

    Estrella "

    Una conexión en "estrella" implica la conexión eléctrica de los extremos de todos los devanados en un punto.El punto de la conexión se llama "cero". Con esta conexión, la carga al generador se puede conectar a 3 o 4 cables.

    Los cables que vienen del comienzo de los devanados se llaman lineales, y el cable, que va desde el punto cero, es cero. La tensión entre los cables lineales se llama lineal.

    Tensión lineal más que la fase en 1,73 veces.

    La tensión entre cero y cualquiera de los cables lineales se denomina fase.Las tensiones de fase son iguales y se desplazan entre sí en un ángulo igual a 120 grados.

    La característica del circuito es también la igualdad de las corrientes lineales y de fase.

    La conexión en estrella de 4 cables más extendida "estrella" con un cable neutro. Evita la desalineación de las fases en el caso de conectar una carga asimétrica, por ejemplo, en una fase (la carga activa está activada y en la otra) o capacitancia reactiva. En este caso, la seguridad de los aparatos eléctricos incluidos está garantizada.

    "Triángulo"

    Una conexión "triangular" es una conexión continua de devanados de un generador trifásico:el final del primer devanado se conecta al comienzo del segundo, su final - con el comienzo del tercero, y el finalel segundo - con el principio del primero.

    En este caso, los cables lineales se desvían de los puntos de conexión de los devanados. En este caso, el voltaje lineal es igual a la fase, y la corriente lineal es 1.73 veces mayor que la fase.

    Todas las dependencias mencionadas son válidas solo con una carga uniforme de las fases. En la carga desigual de la fase, deben enumerarse analítica o gráficamente.

    Aplicación práctica

    Los generadores de inducción encuentran su aplicación en prácticamente todos los sectores de la vida de la sociedad humana.

    Y en cualquier caso, la corriente alterna se utiliza para utilizar la energía de rotación del eje del generador.

    Esto se aplica a:

  • Grandes centrales hidroeléctricas, térmicas y nucleares.
  • Grupos electrógenos industriales.
  • Generadores eléctricos domésticos.
  • Generadores instalados en centrales eléctricas que producen una gran cantidad de electricidad, que luego se transmite a través de grandes distancias.

    Se desarrollan para tareas específicas, altamente especializadas y son dispositivos complejos para el establecimiento de los cuales es necesario construir edificios y estructuras separadas. Además, su trabajo es proporcionado por una infraestructura especialmente organizada.

    Los generadores industriales se utilizan para proporcionar electricidad a objetos que no deben ser interrumpidos por el suministro de voltaje.

    Además, se utilizan para proporcionar electricidad a los sitios de construcción,Cambie las aldeas, las granjas remotas y las plataformas de perforación ubicadas en lugares donde la transmisión de líneas de transmisión fijas es imposible o económicamente poco conveniente.

    Por regla general, utilizan combustible diesel para el trabajo, mientras producen una corriente alterna de alta potencia (220 o 380 V). Se utiliza para esto generadores síncronos que son capaces de proporcionar el trabajo de equipos industriales de alta potencia.

    En instalaciones diesel, el eje del generador gira con la ayuda de un motor de combustión interna (ICE).

    Generador eléctrico en un chasis

    Todos los componentes que forman parte de un generador industrial están montados en un chasis de acero de alta resistencia que, si es necesario, está instalado:

  • Recipiente con aislamiento térmico.
  • Chasis móvil​​(sobre ruedas, en corredores).
  • Los generadores eléctricos domésticos han ganado gran popularidad relativamente recientemente.

    Se utilizan para la electrificación de pequeñas cabañas, casas de campo y residencias de verano, así como para ayudar a resolver una serie de problemas asociados con el funcionamiento incorrecto de la red eléctrica centralizada y, a menudo, se utilizan como fuente de emergencia de corriente alterna en objetos previamente electrificados de este tipo.

    En dispositivos de este tipo, los motores de gasolina y diesel se usan para la rotación del eje del generador. Producen corriente alterna de baja potencia (de 0.5 a 15 kW) y difieren en:

  • Economía.
  • tallas pequeñas.
  • Bajo nivel de ruido.
  • Al elegir un alternador doméstico, el consumidor potencial debe prestar atención a:

  • Tipo de ICE(gasolina o diesel).
  • Poder indicado en la documentación adjunta.
  • Tipo de generador(síncrono o asíncrono).
  • Fase.
  • Unidad de control.
  • Nivel de ruido.