Ang pauna electromagnetic generator Ang (Faraday disk) ay naimbento ng British scientist na sina Michael Faraday noong taong 1831. A DC generator ay isang kagamitang elektrikal na ginagamit para sa pagbuo enerhiya sa kuryente . Ang pangunahing pag-andar ng aparatong ito ay upang baguhin ang lakas na mekanikal sa elektrikal na enerhiya. Mayroong maraming uri ng mga mapagkukunang mekanikal na enerhiya na magagamit tulad ng mga cranks ng kamay, panloob na mga engine ng pagkasunog, water turbines, gas at steam turbines. Nagbibigay ang generator ng kapangyarihan sa lahat ng mga grid ng kuryente . Ang reverse function ng generator ay maaaring gawin ng isang de-kuryenteng motor. Ang pangunahing pag-andar ng motor ay upang baguhin ang lakas na elektrikal sa mekanikal. Ang mga motor, pati na rin ang mga generator, ay may mga katulad na tampok. Tinalakay ng artikulong ito ang isang pangkalahatang ideya ng mga generator ng DC.
Ano ang isang DC Generator?
Isang DC generator o direktang kasalukuyang generator ay isang uri ng de-koryenteng makina, at ang pangunahing pagpapaandar ng makina na ito ay ang gawing kuryente sa DC (direktang kasalukuyang) kuryente. Ang proseso ng pagbabago ng enerhiya ay gumagamit ng prinsipyo ng energetically sapilitan electromotive force. Ang diagram ng generator ng dc ay ipinapakita sa ibaba.
DC Generator
Kapag nag-slash ang isang konduktor magnetic flux , pagkatapos ay masiglang sapilitan na lakas na electromotive ay mabubuo dito batay sa prinsipyo ng Electromagnetic Induction ng Mga Batas ni Faraday . Ang puwersang electromotive na ito ay maaaring maging sanhi ng isang daloy ng kasalukuyang kapag ang konduktor circuit ay hindi binuksan.
Konstruksyon
Ginagamit din ang isang DC generator bilang a DC motor nang hindi binabago ang pagtatayo nito. Samakatuwid, ang isang DC motor kung hindi man ang isang DC generator ay maaaring pangkalahatang tawaging a DC machine. Ang pagtatayo ng a 4-poste ng generator ng DC ay ipinapakita sa ibaba. Ang generator na ito ay binubuo ng maraming bahagi tulad ng pamatok, mga poste at sapatos na pang-polo, paikot-ikot na patlang, isang core ng armature, paikot-ikot na armature, commutator at brushes. Ngunit ang dalawang mahahalagang bahagi ng aparatong ito ay ang stator pati na rin ang rotor .
Stator
Ang stator ay isang mahalagang bahagi ng generator ng DC, at ang pangunahing pag-andar nito ay upang maibigay ang mga magnetic field kung saan umiikot ang mga coil. Kasama dito ang mga matatag na magnet, kung saan ang dalawa sa mga ito ay nakaharap ang mga baligtad na poste. Ang mga magnet na ito ay matatagpuan upang magkasya sa rehiyon ng rotor.
Rotor o Armature Core
Rotor o core ng armature ay ang pangalawang mahahalagang bahagi ng generator ng DC, at nagsasama ito ng mga slotted iron lamination na may mga puwang na nakasalansan upang hugis a core ng cylindrical armature . Pangkalahatan, ang mga laminasyon na ito ay inaalok upang bawasan ang pagkawala dahil sa eddy kasalukuyang .
Armature Windings
Ang armature core slots ay pangunahing ginagamit para sa paghawak ng armature windings. Ang mga ito ay nasa isang closed circuit winding form, at ito ay konektado sa serye sa parallel para sa pagpapahusay ng kabuuan ng kasalukuyang nagawa.
Pamatok
Ang panlabas na istraktura ng DC generator ay Yoke, at ito ay gawa sa cast iron kung hindi man bakal. Nagbibigay ito ng kinakailangang mekanikal na lakas para sa pagdadala ng magnetic-pagkilos ng bagay na ibinigay sa pamamagitan ng mga poste.
Mga poste
Pangunahin itong ginagamit upang hawakan ang paikot-ikot na patlang. Karaniwan, ang mga paikot-ikot na ito ay sugat sa mga poste, at ang mga ito ay konektado sa serye kung hindi man parallel sa paikot-ikot na armature . Bilang karagdagan, ang mga poste ay magbibigay ng magkasanib na papunta sa pamatok na may paraan ng hinang kung hindi man sa pamamagitan ng paggamit ng mga turnilyo.
Sapatos ng Pole
Pangunahing ginagamit ang sapatos na poste para sa pagkalat ng magnetic flux pati na rin upang maiwasan ang patlang ng coil mula sa pagbagsak.
Commutator
Ang pagtatrabaho ng commutator ay tulad ng isang rectifier para sa pagbabago Boltahe ng AC sa Boltahe ng DC sa loob ng armature paikot-ikot sa buong brushes. Dinisenyo ito ng isang segment ng tanso, at ang bawat segment ng tanso ay protektado mula sa bawat isa sa tulong ng mica sheet . Ito ay matatagpuan sa baras ng makina.
Commutator sa DC Generator
Pag-andar ng DC Generator Commutator
Ang pangunahing pag-andar ng commutator sa generator ng dc ay baguhin ang AC sa DC. Gumaganap ito tulad ng isang switch ng pag-urong at ang papel nito sa generator ay tinalakay sa ibaba.
Ang emf na sapilitan sa loob ng armature coil ng generator ay alternating. Kaya, ang daloy ng kasalukuyang sa loob ng armature coil ay maaari ding alternating kasalukuyang. Ang kasalukuyang ito ay maaaring baligtarin sa pamamagitan ng commutator sa tumpak na sandali sa sandaling ang armature coil ay tumatawid sa magnetic bias axis. Kaya, nakakakuha ang load ng isang kasalukuyang DC o uni-directional.
Ginagarantiyahan ng commutator na ang daloy ng kasalukuyang mula sa generator ay dadaloy magpakailanman sa isang solong direksyon. Ang mga brush ay gagawa ng de-kalidad na mga koneksyon sa kuryente kasama ng generator at ang pagkarga sa pamamagitan ng paggalaw sa commutator.
Mga brush
Ang mga koneksyon sa kuryente ay maaaring matiyak sa pagitan ng commutator pati na rin ang panlabas na circuit ng pag-load sa tulong ng mga brush.
Prinsipyo sa Paggawa
Ang nagtatrabaho prinsipyo ng DC generator ay batay sa mga batas ni Faraday ng electromagnetic induction . Kapag ang isang konduktor ay matatagpuan sa isang hindi matatag na patlang na magnet, ang isang puwersang electromotive ay maipasok sa loob ng konduktor. Ang lakas ng sapilitan na e.mf ay maaaring masukat mula sa equation ng ang lakas na electromotive ng isang generator .
Kung ang conductor ay naroroon na may isang closed lane, ang kasalukuyang na sapilitan ay dumadaloy sa lane. Sa generator na ito, ang mga coil ng patlang ay bubuo ng isang electromagnetic field pati na rin ang mga armature conductor ay ginawang patlang. Samakatuwid, isang electromagnetically induced electromotive force (e.m.f) ay mabubuo sa loob ng mga conductor ng armature. Ang landas ng kasalukuyang sapilitan ay ibibigay ng kanang panuntunan ni Fleming.
DC Generator E.M.F Equation
Ang equation ng emf ng dc generator ayon sa Faraday's Laws of Electromagnetic Induction ay Hal = PØZN / 60 A
Kung saan Phi ay
pagkilos ng bagay o poste sa loob ng Webber
Ang 'Z' ay isang kabuuang no.ng armature conductor
Ang 'P' ay isang bilang ng mga poste sa isang generator
Ang 'A' ay isang bilang ng mga parallel na linya sa loob ng armature
Ang 'N' ay ang pag-ikot ng armature sa r.p.m (mga rebolusyon bawat minuto)
Ang 'E' ay ang sapilitan e.m.f sa anumang parallel lane sa loob ng armature
Ang 'Hal' ay ang nabuong e.m.f sa anumang isa sa mga parallel na linya
Ang 'N / 60' ay ang bilang ng mga liko bawat segundo
Ang oras para sa isang pagliko ay magiging dt = 60 / N sec
Mga uri ng DC Generator
Ang pag-uuri ng mga generator ng DC ay maaaring gawin sa dalawang pinakamahalagang kategorya na hiwalay na nasasabik pati na rin ang nasasabik sa sarili.
Mga uri ng Generator ng DC
Hiwalay na Nasasabik
Sa hiwalay na nasasabik na uri, ang mga patlang ng patlang ay pinalakas mula sa isang autonomous na panlabas na mapagkukunan ng DC.
Sarili ng Sarili
Sa self-excited na uri, ang mga coil ng patlang ay pinalakas mula sa nabuong kasalukuyang gamit ang generator. Ang pagbuo ng unang lakas na electromotive ay magaganap dahil sa natitirang magnetismo nito sa loob ng mga poste sa patlang.
Ang nagawa na puwersang electromotive ay magdudulot ng isang maliit na bahagi ng kasalukuyang upang magbigay sa mga coil sa patlang, samakatuwid ay magpapataas sa pagkilos ng bagay sa patlang pati na rin ang pagbuo ng electromotive force. Dagdag dito, ang mga uri ng mga generator ng dc na ito ay maaaring maiuri sa tatlong uri katulad ng serye na sugat, shunt-sugat, at sugat ng tambalan.
- Sa isang serye na sugat, ang parehong pag-ikot ng patlang at pag-ikot ng armature ay konektado sa serye sa bawat isa.
- Sa shunt-sugat, parehong patlang na paikot-ikot at pag-ikot ng armature ay konektado sa parallel sa bawat isa.
- Ang compound na paikot-ikot ay ang timpla ng paikot-ikot na serye at paikot-ikot na shunt.
Ang Kahusayan ng DC Generator
Ang mga generator ng DC ay lubos na maaasahan sa mga rating ng kahusayan na 85-95%
Isaalang-alang ang output ng isang generator ay VI
Ang pag-input ng isang generator ay VI + Losses
Input = VI + I2aRa + Wc
Kung ang kasalukuyang patlang na shunt ay hindi gaanong mahalaga, kung gayon Ia = I (tinatayang)
Pagkatapos nito, n = VI / (VI + Ia2Ra + wc) = 1 / (1 + Ira / V + wc / VI)
Para sa pinakamataas na kahusayan d / dt (Ira / V + wc / VI) = 0 kung hindi man I2ra = wc
Samakatuwid ang kahusayan ay pinakamataas kapag ang pagkawala ng variable ay katumbas ng pare-pareho na pagkawala
Ang kasalukuyang pagkarga ay katumbas ng pinakamataas na kahusayan ay I2ra = wc kung hindi man ako = √wc / ra
Pagkawala sa DC Generator
Mayroong iba't ibang mga uri ng mga makina na magagamit sa merkado kung saan ang kabuuang lakas ng pag-input ay hindi maaaring mabago sa output dahil sa pagkawala ng input enerhiya. Kaya't ang magkakaibang pagkalugi ay maaaring mangyari sa ganitong uri ng generator.
Pagkawala ng tanso
Sa pagkawala ng braso ng tanso (Ia2Ra), kung saan ang kasalukuyang armature ay 'Ia' at ang armature resistensya ay 'Ra'. Para sa mga generator tulad ng shunt-sugat, ang pagkawala ng tanso sa patlang ay katumbas ng Ish2Rsh na halos matatag. Para sa mga generator tulad ng isang serye na sugat, ang pagkawala ng tanso sa patlang ay katumbas ng Ise2 Rse na halos matatag din. Para sa mga generator tulad ng compound-sugat, ang nai-file na pagkawala ng tanso ay katulad ng Icomp2 Rcomp na halos matatag din. Sa buong pagkalugi, ang pagkalugi ng tanso ay nagaganap 20-30% dahil sa contact ng brush.
Core o Iron o Magnetic Loss
Ang pag-uuri ng mga pangunahing pagkalugi ay maaaring gawin sa dalawang uri tulad ng hysteresis at eddy current
Pagkawala ng Hysteresis
Pangunahing nangyayari ang pagkawala na ito dahil sa pag-baligtad ng core ng armature. Ang bawat bahagi ng rotor core ay dumaan sa ibaba ng dalawang poste tulad ng hilaga at timog na halili at nakakamit ang S & N polarity na magkatugma. Kailan man ang pangunahing nagbibigay ng sa ibaba ng isang hanay ng mga poste, pagkatapos ay ang core ay magtatapos ng isang serye ng pagbaligtad ng dalas. Mangyaring mag-refer sa link na ito upang malaman ang tungkol sa Ano ang Pagkawala ng Hysteresis: Mga Kadahilanan at Mga Application nito
Eddy Kasalukuyang Pagkawala
Ang armature core ay nagbabawas ng magnetic flux sa kabuuan ng rebolusyon at e.mf na ito ay maaaring sapilitan sa loob ng labas ng core, batay sa mga batas sa electromagnetic induction, ang emf na ito ay napakaliit, gayunpaman, nagtatakda ito ng isang malaking kasalukuyang sa ibabaw ng core. Ang malaking kasalukuyang ito ay kilala bilang kasalukuyang eddy samantalang ang pagkawala ay tinawag na eddy kasalukuyang pagkawala.
Ang mga pangunahing pagkalugi ay matatag para sa mga generator ng compound at shunt dahil ang kanilang mga alon sa bukid ay halos matatag. Pangunahin ang pagkawala na ito ng 20% hanggang 30% sa mga ganap na pagkalugi.
Mekanikal na Pagkawala
Ang mekanikal na pagkawala ay maaaring tukuyin bilang ang umiikot na armature's air friction o windage loss Ang pagkawala ng alitan higit sa lahat ay nangyayari sa 10% hanggang 20% ng buong pagkawala ng pag-load sa mga bearings at commutator.
Stray Loss
Pangunahin pagkalugi pangunahing nangyayari sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga pagkalugi tulad ng core pati na rin ang mekanikal. Ang mga pagkalugi ay tinatawag ding rotational loss.
Pagkakaiba sa pagitan ng AC at DC Generator
Bago namin mapag-usapan ang pagkakaiba sa pagitan ng AC & DC generator, kailangan nating malaman ang konsepto ng mga generator. Pangkalahatan, ang mga generator ay inuri sa dalawang uri tulad ng AC at DC. Ang pangunahing pag-andar ng mga generator na ito ay upang baguhin ang lakas mula sa mekanikal patungong elektrikal. Ang isang AC generator ay bumubuo ng isang alternating kasalukuyang samantalang ang DC generator ay bumubuo ng direktang lakas.
Ang parehong mga generator ay gumagamit ng batas ni Faraday upang makabuo ng elektrisidad na lakas. Sinasabi ng batas na ito na sa sandaling ang isang konduktor ay lumipat sa loob ng isang patlang na magnetiko pagkatapos nito ay binabali ang mga magnetikong linya ng puwersa upang pasiglahin ang isang EMF o electromagnetic force sa loob ng conductor. Ang lakas ng sapilitan na ito ng emf ay higit sa lahat ay nakasalalay sa koneksyon ng puwersang magnetikong linya sa pamamagitan ng conductor. Kapag ang circuit ng conductor ay sarado pagkatapos ng emf ay maaaring maging sanhi ng daloy ng kasalukuyang. Ang mga pangunahing bahagi ng isang generator ng dc ay ang magnetic field at mga conductor na gumagalaw sa loob ng magnetic field.
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga generator ng AC & DC ay isa sa pinakamahalagang paksang elektrikal. Ang mga pagkakaiba na ito ay maaaring makatulong sa mga mag-aaral na mag-aral tungkol sa paksang ito ngunit bago iyon, dapat malaman ng isa ang tungkol sa mga AC generator pati na rin ang mga generator ng dc sa bawat detalye upang ang mga pagkakaiba ay napaka-simpleng nauunawaan. Mangyaring mag-refer sa link na ito upang malaman ang tungkol sa The Pagkakaiba sa pagitan ng AC at DC Generator.
Mga Katangian
Ang katangian ng DC generator ay maaaring tukuyin bilang grapikong representasyon sa pagitan ng dalawang magkakahiwalay na dami. Ipapakita ng grap na ito ang mga katangian ng matatag na estado na nagpapaliwanag ng pangunahing ugnayan sa pagitan ng boltahe ng terminal, naglo-load at nagaganyak sa pamamagitan ng graph na ito. Ang pinakamahalagang katangian ng generator na ito ay tinalakay sa ibaba.
Mga Katangian sa Magnetization
Ang mga katangian ng magnetization ay nagbibigay ng pagkakaiba ng paggawa ng boltahe kung hindi man ay walang boltahe na walang karga sa pamamagitan ng kasalukuyang patlang sa isang matatag na bilis. Ang ganitong uri ng katangian ay kilala rin bilang isang bukas na circuit kung hindi man ay katangian na walang pag-load.
Panloob na Mga Katangian
Ang panloob na mga katangian ng dc generator ay maaaring mailagay sa pagitan ng kasalukuyang pag-load pati na rin ang nabuo na boltahe.
Panlabas o Pag-load ng Mga Katangian
Ang mga katangian ng pagkarga o panlabas na uri ay nagbibigay ng pangunahing mga ugnayan sa pagitan ng kasalukuyang pag-load pati na rin ang boltahe ng terminal sa isang matatag na bilis.
Mga kalamangan
Ang a mga kalamangan ng isang generator ng dc isama ang sumusunod.
- Ang mga generator ng DC ay bumubuo ng malaking output.
- Ang pag-load ng terminal ng mga generator na ito ay mataas.
- Ang pagdidisenyo ng mga generator ng dc ay napaka-simple
- Ginagamit ang mga ito upang makabuo ng hindi pantay na lakas ng output.
- Ang mga ito ay lubos na naaayon sa 85-95% .ng mga rating ng kahusayan
- Nagbibigay sila ng isang maaasahang output.
- Magaan ang mga ito pati na rin ang siksik.
Mga Dehado
Ang mga kawalan ng isang generator ng dc ay kasama ang sumusunod.
- Ang DC generator ay hindi maaaring gamitin sa isang transpormer
- Ang kahusayan ng generator na ito ay mababa dahil sa maraming pagkalugi tulad ng tanso, mekanikal, eddy, atbp.
- Ang isang pagbagsak ng boltahe ay maaaring mangyari sa mahabang distansya
- Gumagamit ito ng isang split ring commutator kaya't kumplikado nito ang disenyo ng makina
- Mahal
- Mataas na pagpapanatili
- Ang sparks ay nabuo habang bumubuo ng enerhiya
- Mas maraming enerhiya ang mawawala habang naghahatid
Mga aplikasyon ng DC Generators
Ang mga aplikasyon ng iba't ibang mga uri ng mga generator ng DC ay may kasamang sumusunod.
- Ang hiwalay na nasasabik na uri ng DC generator ay ginagamit para sa pagpapalakas pati na rin nagkakuryente . Ginagamit ito para sa kapangyarihan at layunin sa pag-iilaw gamit ang a tagapangasiwa ng patlang
- Ang self-excited na DC generator o shunt DC generator ay ginagamit para sa lakas pati na rin ang ordinaryong pag-iilaw gamit ang regulator. Maaari itong magamit para sa pag-iilaw ng baterya.
- Ginagamit ang serye ng DC generator sa mga arc lamp para sa pag-iilaw, matatag na kasalukuyang generator, at booster.
- Ginagamit ang isang generator ng compound DC upang maibigay ang supply ng kuryente para sa DC welding machine.
- Antas ng tambalan DC generator ay ginagamit upang magbigay ng isang supply ng kuryente para sa mga hostel, lodge, tanggapan, atbp.
- Sa paglipas ng compound, ginamit ang generator ng DC upang bayaran ang pagbagsak ng boltahe sa loob ng Mga feeder.
Kaya, ito ay tungkol sa lahat ang DC generator . Sa wakas mula sa impormasyong nasa itaas, maaari nating tapusin na ang pangunahing bentahe ng mga generator ng DC ay may kasamang simpleng konstruksyon at disenyo, madali ang parallel na operasyon, at ang mga problema sa katatagan ng system ay hindi gaanong katulad ng mga alternator. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang mga kawalan ng mga generator ng DC?
