Разработка выходного сигнала синусоидальной волны в генераторе переменного тока (на фото: Westinghouse Ac Generator)
Генератор переменного тока
Элементарный генератор переменного тока (рис. 1) состоит из проводника или петли провода в магнитном поле, создаваемого электромагнитом. Два конца петли соединены с кольцами скольжения, и они контактируют с двумя щетками.
Когда петля вращается, она режет магнитные силовые линии, сначала в одном направлении, а затем в другом.
Рисунок 1 - Простая конструкция генератора переменного тока
Разработка синусоидального выхода
В тот момент, когда петля находится в вертикальном положении (рис. 2, 0 °), стороны катушки движутся параллельно полю и не разрезают магнитные силовые линии. В этот момент в контуре нет напряжения. Когда катушка вращается против часовой стрелки, стороны катушки будут обрезать магнитные силовые линии в противоположных направлениях.
Направление индуцированных напряжений зависит от направления движения катушки.
Напряженные напряжения добавляют последовательно, делая кольцо скольжения X (рис. 1) положительным (+) и скользкое кольцо Y (рис. 1) отрицательным (-). Потенциал через резистор R вызовет ток от Y до X через резистор. Этот ток будет увеличиваться до тех пор, пока он не достигнет максимального значения, когда катушка будет горизонтальной к магнитным силовым силам (рис. 2, 90 °).
Горизонтальная катушка движется перпендикулярно полю и режет наибольшее количество магнитных силовых линий.
Когда катушка продолжает вращаться, индуцированное напряжение и ток уменьшаются до тех пор, пока они не достигнут нуля, когда катушка снова находится в вертикальном положении (рис. 2, 180 °). В другой половине оборота получается равное напряжение, за исключением того, что полярность меняется на обратную (рис. 2, 270 °, 360 °).
Текущий поток через R теперь находится от X до Y (рис. 1).
Рисунок 2 - Разработка синусоидального напряжения
Периодическое изменение полярности приводит к генерации напряжения, как показано на рисунке 2. Вращение катушки на 360 ° приводит к выходу синусоидальной волны переменного тока
Генератор переменного тока - Принципы работы (ВИДЕО)
Не могу посмотреть это видео? Нажмите здесь, чтобы посмотреть его на Youtube.
Вывод
Простой генератор состоит из контура проводника, вращающегося в магнитном поле, разрезающего магнитные силовые линии. Выход синусоидальной волны является результатом одной из сторон силовой линии резки петли генератора.
В первой половине поворота вращения это создает положительный ток, а во второй половине вращения вызывает отрицательный ток. Это завершает один цикл генерации переменного тока.
Справка: Справочник по электротехнике Том 3 - Министерство энергетики США