Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Grundlæggende materialer, der anvendes i en elektrisk generator

Generatorer er maskiner, der konverterer mekanisk energi til elektrisk energi. Den mekaniske energi kan falde vand, damptryk eller vindkraft. Strømmen kan enten være vekselstrøm (AC) eller direkte strøm (DC). Generatorens grundprincip blev opdaget i 1820. De grundlæggende dele af en generator er ledninger, magneter og en roterende akse. Når en ledning flyttes gennem et magnetfelt, får det elektronerne i ledningen til at strømme.

Rotoren

Rotoren er generatorens centrale akse - det er den del der drejninger. En eller anden form for mekanisk energi gør rotoren til at generere elektriciteten. Rotoren understøttes i begge ender, og den er indpakket med kontinuerlige sløjfer af en enkelt ledning. Tråden er sædvanligvis emaljeret kobbertråd - ledningen skal være isoleret, så når sårledningens sløjfer berører hinanden, er der ingen kortslutning. Ensamling er den billigste måde at isolere ledningen på, og det giver også en tynd isolering, så rotoren kan have det maksimale antal viklinger. Jo flere vindinger der er, desto mere elektricitet vil blive genereret.

Statoren

Statoren er den faste del af generatoren, som omgiver rotoren. Statoren tilvejebringer magnetfeltet, der vil forårsage strømmen af ​​elektroner i spindingens rotor. I større generatorer er magneterne i statoren faktisk elektromagneter - trådløjper omkring en jernkerne. Strømmen til elektromagneterne kommer direkte fra rotoren. Det betyder, at der er en aksillær metode til at drive elektromagneterne, indtil rotoren begynder at producere elektricitet, men det er meget bedre end at have de enorme magneter, der ville være nødvendige for at drive en stor generator. I små generatorer - som de generatorer, der drives af cykelhjul for at forsyne elektricitet til cykellys - er der permanente magneter i statorerne.

Ringene og børsterne

En del metode skal være bruges til at fange den elektricitet der genereres i rotorens enkeltråd og sende den ned et par ledninger. Den almindelige måde at gøre dette på er at fastgøre enderne af rotortråden til to ringe i den ene ende eller rotoren. Metal børster ride på disse metalringe, og udgangskablerne fra generatoren er fastgjort til de to metalbørster. Statorens magnetfelt bevirker en elektrisk strømning i rotorens trådvikling, hvilket får hver ring til at blive negativ og positiv i en regelmæssig cyklus, da rotoren passerer magnetfeltets nord- og sydpoler. De oscillerende positive og negative potentialer i ringene overføres til børsterne og derefter ned på ledningerne. Ved at splitte hver ring i to dele og bruge to ledninger i viklingen, kan du forsikre dig om, at det positive potential altid går til den samme ledning, og det negative potentiale går altid til den anden ledning. Solid-ring generatorer producerer vekselstrøm, og split-ring generatorer genererer DC strøm.