Universalclimate.com

Grundläggande teori av elektriska generatorer

Grundläggande teori av elektriska generatorer

Elektriska generatorer är elektromagnetiska enheter att omvandlar mekanisk energi till elektrisk energi. De är sammansatta av slingor som roterar i ett magnetfält. De fungerar på principen om Faradays lag av induktion, där en snabbt föränderlig magnetfält ger en inducerad emf eller spänning.

Bakgrund

Nikola Tesla byggde den första växelströmsmotor och dynamo. Han var ursprungligen anställd på Thomas Edisons Europeiska division sedan kom till USA. Edisons företaget var den huvudsakliga byggaren av likström system. Tesla löst synkronisering problem med Edisons tändgeneratorer, men lämnade efter Edison bröt sitt ord och vägrade att ge honom en bonus. Tesla hade hoppats att använda bonusen för att finansiera sina idéer om ett AC-system. Edisons rival, George Westinghouse, finansieras och sedan köpte hans AC-systemet. En bitter torv krig urkärnade Edison mot Westinghouse och Tesla, men AC vunnit över DC, varför byggnaderna drivs av växelströmmar. Edisons företag blev senare känd som General Electric.

Teori

Elektriska generatorer är tillverkade av strömförande slingor som kontinuerligt roterar i ett magnetfält. För att göra det starkare magnetfältet, är slingorna lindade runt en järnkärna som kallas en armatur. Slingorna ständigt roterande eftersom nuvarande inuti dem ändrar riktning, som orsakar en inducerad emf att genereras. En emf är inte en kraft, men en spänning.

Inducerad emf skapad av rörelse i slingorna blir större ju snabbare de magnetfält förändringarna. Detta är Faradays lag av induktion, döpt efter sin upptäckare välrenommerade fysikern Michael Faraday.

AC generatorer

Grundläggande teori av elektriska generatorer

AC generatorer används för att omvandla mekanisk energi till elektrisk energi. Mekanisk energikällor, oftast ånga, rotera loopar i magnetfältet. I USA skapas ånga genom att bränna fossila bränslen som kol, olja och naturgas. I Europa skapas ånga med hjälp av kärnklyvning. Vattenkraftverk, som de på Niagara Falls använder vattentrycket för att rotera turbinerna.

Generatorer för DC

Generatorer för DC är konstruerade på samma sätt till sina AC motsvarigheter, men de har en split ring del kallas en Kommutator. Kommutator skall anbringas på elektriska kontakter som kallas borstar. Borstarna Växla roll varje halv cykel som Kommutator svängar, omväxlande riktningen av strömmen och också de EMF-standarder, så att resultatet är en DC-ström. Magnetfältet som armaturen vänder i skapas av antingen en permanent magnet eller en elektromagnet.

Användningsområden

AC generatorer används som en källa till växelström i byggnader, elektroniska apparater, backup nödgeneratorer och kretsar. I bilar för AC generatorer att ladda batteriet i motorn.

Generatorer för DC har till stor del ersatts av AC. De används för att ladda batteriet i mycket gamla bilar.