Generatoroj

Generatoroj estas aparatoj kiuj konvertas aliajn formojn de energio en elektran energion. En 1832, la franco Bixi inventis la generatoron.

Generatoro konsistas el rotoro kaj statoro. La rotoro situas en la centra kavaĵo de la statoro. Ĝi havas magnetajn polusojn sur la rotoro por generi magnetan kampon. Dum la ĉefmotoro pelas la rotoron por rotacii, mekanika energio estas transdonita. La magnetaj polusoj de la rotoro rotacias je alta rapideco kune kun la rotoro, kaŭzante la magnetan kampon interagi kun la statora volvaĵo. Ĉi tiu interagado igas la magnetan kampon tranĉi la konduktilojn de la statora volvaĵo, generante induktitan elektromovan forton, kaj tiel konvertante mekanikan energion en elektran energion. Generatoroj estas dividitaj en kontinukurentajn generatorojn kaj alternajn generatorojn, kiuj estas vaste uzataj en industria kaj agrikultura produktado, nacia defendo, scienco kaj teknologio, kaj ĉiutaga vivo.

Strukturaj parametroj

Generatoroj kutime konsistas el statoro, rotoro, finaĵoj kaj lagroj.

La statoro konsistas el statora kerno, dratvolvaĵoj, kadro kaj aliaj strukturaj partoj, kiuj fiksas ĉi tiujn partojn.

La rotoro konsistas el la rotorkerno (aŭ magneta poluso, magneta ĉokilo) volvaĵo, gardringo, centra ringo, glitringo, ventumilo kaj rotorŝafto kaj aliaj komponantoj.

La statoro kaj rotoro de la generatoro estas konektitaj kaj kunmetitaj per la lagroj kaj finaj ĉapoj, tiel ke la rotoro povas rotacii en la statoro kaj fari la movon de tranĉado de la magnetaj fortlinioj, tiel generante la induktitan elektran potencialon, kiu estas kondukita tra la terminaloj kaj konektita al la cirkvito, kaj poste la elektra kurento estas generita.

Funkciaj Trajtoj

La funkciado de sinkrona generatoro karakteriziĝas ĉefe per la karakterizaĵoj de funkciado en senŝarĝa kaj ŝarĝa stato. Ĉi tiuj karakterizaĵoj estas gravaj bazoj por uzantoj por elekti generatorojn.

Senŝarĝa Karakterizado:Kiam generatoro funkcias sen ŝarĝo, la armatura kurento estas nulo, kondiĉo konata kiel malferma cirkvito. Tiam, la trifaza volvaĵo de la motorstatoro havas nur la senŝarĝan elektromovan forton E0 (trifaza simetrio) induktitan de la ekscita kurento If, kaj ĝia magnitudo pliiĝas kun la pliiĝo de If. Tamen, la du ne estas proporciaj ĉar la kerno de la motora magneta cirkvito estas saturita. La kurbo reflektanta la rilaton inter la senŝarĝa elektromova forto E0 kaj la ekscita kurento If estas nomata la senŝarĝa karakterizaĵo de la sinkrona generatoro.

Armatura reakcio:Kiam generatoro estas konektita al simetria ŝarĝo, la trifaza kurento en la armatura volvaĵo generas alian rotaciantan magnetan kampon, kiu nomiĝas la armatura reakcia kampo. Ĝia rapido egalas al tiu de la rotoro, kaj la du rotacias sinkrone.

Kaj la armatura reaktiva kampo kaj la rotora ekscita kampo de sinkronaj generatoroj povas esti aproksimitaj kiel ambaŭ distribuitaj laŭ sinusoida leĝo. Ilia spaca fazdiferenco dependas de la tempofaza diferenco inter la senŝarĝa elektromova forto E0 kaj la armatura kurento I. Krome, la armatura reakcia kampo ankaŭ rilatas al la ŝarĝkondiĉoj. Kiam la generatora ŝarĝo estas indukta, la armatura reakcia kampo havas malmagnetigan efikon, kondukante al malpliiĝo de la generatora tensio. Male, kiam la ŝarĝo estas kapacita, la armatura reakcia kampo havas magnetigan efikon, kiu pliigas la eliran tension de la generatoro.

Karakterizaĵoj de ŝarĝoperacio:Ĝi ĉefe rilatas al eksteraj karakterizaĵoj kaj alĝustigaj karakterizaĵoj. La ekstera karakterizaĵo priskribas la rilaton inter la fina tensio U de la generatoro kaj la ŝarĝa kurento I, donita konstantan nominalan rapidon, ekscitan kurenton kaj ŝarĝan potencfaktoron. La alĝustiga karakterizaĵo priskribas la rilaton inter la ekscita kurento If kaj la ŝarĝa kurento I, donita konstantan nominalan rapidon, fina tensio kaj ŝarĝan potencfaktoron.

La tensio-variado de sinkronaj generatoroj estas proksimume 20-40%. Tipaj industriaj kaj hejmaj ŝarĝoj postulas relative konstantan tension. Tial, la ekscita kurento devas esti adaptita laŭe kiam la ŝarĝa kurento pliiĝas. Kvankam la ŝanĝiĝanta tendenco de la reguliga karakterizaĵo estas la malo de la ekstera karakterizaĵo, ĝi pliiĝas por induktaj kaj pure rezistaj ŝarĝoj, dum ĝi ĝenerale malpliiĝas por kapacita ŝarĝo.

Funkciprincipo

Dizela Generatoro

Dizelmotoro funkciigas generatoron, konvertante la energion el dizeloleo en elektran energion. Ene de la cilindro de dizelmotoro, pura aero, filtrita per la aerfiltrilo, miksiĝas plene kun altprema atomigita dizeloleo injektita per la fuelinjektilo. Dum la piŝto moviĝas supren, kunpremante la miksaĵon, ĝia volumeno malpliiĝas kaj la temperaturo rapide altiĝas ĝis ĝi atingas la ekbruligpunkton de la dizeloleo. Tio ekbruligas la dizeloleon, kaŭzante perfortan bruladon de la miksaĵo. La rapida ekspansio de gasoj tiam devigas la piŝton malsupren, procezo konata kiel "laboro".

Benzina Generatoro

Benzina motoro funkciigas generatoron, konvertante la kemian energion de benzino en elektran energion. Ene de la cilindro de benzina motoro, miksaĵo de fuelo kaj aero spertas rapidan bruladon, rezultante en rapida volumena ekspansio kiu devigas la piŝton malsupren, plenumante laboron.

En kaj dizelaj kaj benzinaj generatoroj, ĉiu cilindro funkcias sinsekve en specifa ordo. La forto penita sur la piŝton estas transformita per la bielo en rotacian forton, kiu pelas la krankoŝafton. Senbrosa sinkrona AC-generatoro, koaksiale muntita kun la krankoŝafto de la motoro, permesas al la rotacio de la motoro peli la rotoron de la generatoro. Bazita sur la principo de elektromagneta indukto, la generatoro tiam produktas induktitan elektromovan forton, generante kurenton tra fermita ŝarĝcirkvito.