Die Geschichte

Systeme, die Wechselstrom erzeugen, sind seit der Entdeckung der magnetischen Induktion von elektrischem Strom in einfachen Formen bekannt. Frühe Maschinen wurden von Pionieren wie Michael Faraday und Hippolyte Pixie entwickelt.

Faraday entwickelte ein "rotierendes Dreieck", dessen Aktion war multipolar   - Jeder aktive Leiter wurde nacheinander durch den Bereich geführt, in dem sich das Magnetfeld in entgegengesetzte Richtungen befand. Die erste öffentliche Demonstration des mächtigsten „alternativen Systems“ fand 1886 statt. Großer Zweiphasengenerator wechselstrom   wurde 1882 vom britischen Elektriker James Edward Henry Gordon gebaut. Lord Kelvin und Sebastian Ferranti entwickelten ebenfalls eine frühe Lichtmaschine, die Frequenzen zwischen 100 und 300 Hertz erzeugte. Im Jahr 1891 patentierte Nikola Tesla einen praktischen Hochfrequenzgenerator (der mit einer Frequenz von etwa 15.000 Hertz betrieben wurde). Nach 1891 wurden Mehrphasengeneratoren eingeführt.

Das Funktionsprinzip des Generators basiert auf der Wirkung der elektromagnetischen Induktion - dem Auftreten einer elektrischen Spannung in der Statorwicklung, die sich in einem magnetischen Wechselfeld befindet. Es wird mit Hilfe eines rotierenden Elektromagneten erzeugt - eines Rotors, wenn ein Gleichstrom durch seine Wicklung geleitet wird. Wechselspannung   durch einen Halbleitergleichrichter in eine Konstante umgewandelt.

Auto Generator

Lichtmaschine. Antriebsriemen entfernt.

Die Lichtmaschine wird in modernen Autos zum Laden der Batterie von Batterien und zur Versorgung von Kraftfahrzeugen verwendet elektrische Anlage. Wechselstromgeneratoren verwenden keinen Schalter, dies bietet einen großen Vorteil gegenüber Generatoren gleichstrom: Sie sind einfacher, einfacher und billiger. Fahrzeuggeneratoren verwenden einen Satz Gleichrichter (Diodenbrücke), um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Für die Erzeugung von Gleichstrom mit geringer Welligkeit verfügen Fahrzeuggeneratoren über eine dreiphasige Wicklung und einen dreiphasigen Gleichrichter.

Moderne Lichtmaschinen verfügen über einen eingebauten Spannungsregler. Bisher wurden nur analoge Spannungsregler installiert. Derzeit haben die Relaisregler auf einen digitalen Kanal umgeschaltet, den sogenannten CAN-Bus.

Marine Lichtmaschinen

Marine-Wechselstromgeneratoren in Yachten mit entsprechender Anpassung an die Salzwasserumgebung.

Bürstenlose Lichtmaschinen

Der bürstenlose Generator besteht aus zwei Generatoren auf einer Welle. Kleine bürstenlose Generatoren mögen wie eine Einheit aussehen, aber zwei Teile sind leicht zu identifizieren große Generatoren. Die meisten der beiden sind der Hauptgenerator und der kleinere ist der Erreger. Der Erreger hat stationäre Feldspulen und einen rotierenden Anker (Leistungsspulen). Der Hauptgenerator verwendet entgegengesetzte Drehfeldkonfigurationen und stationäre Spulen. Ein Brückengleichrichter (rotierender Gleichrichter) ist auf einer am Rotor angebrachten Platte montiert. Es werden weder Bürsten noch Schleifringe verwendet, wodurch die Anzahl der Verschleißteile verringert wird.

Induktionsgenerator

Im Gegensatz zu anderen Generatoren basiert der Betrieb des Induktionsgenerators nicht auf einem rotierenden Magnetfeld, sondern auf einem pulsierenden, dh das Feld ändert sich nicht als Funktion der Verschiebung, sondern als Funktion der Zeit, was letztendlich (EMK-Zeigen) das gleiche Ergebnis liefert.

Die Konstruktion von Induktionsgeneratoren beinhaltet die Anordnung eines konstanten Feldes und von Spulen zum Induzieren von EMF auf dem Stator, während der Rotor frei von Wicklungen bleibt, aber eine Zahnform haben muss, da die gesamte Arbeit des Generators auf den Zahnoberwellen des Rotors basiert.

Generatoren für kleine Energie

Für Leistungen bis 100 kW werden häufig Ein- und Dreiphasengeneratoren mit Permanentmagnetanregung eingesetzt. Die Verwendung von hochenergetischen Permanentmagneten aus der Zusammensetzung von Neodym-Eisen-Bor ermöglichte es, das Design zu vereinfachen und die Größe und das Gewicht der Generatoren erheblich zu reduzieren, was für die Kleinwindenergie von entscheidender Bedeutung ist.

Generator Design

Im allgemeinsten Fall besteht der am häufigsten verwendete Drehstromgenerator aus einem einpoligen Rotor mit einem Polpaar (Rotationsgeneratoren mit geringer Leistung) oder zwei übereinander angeordneten Paaren (die gängigsten Generatoren mit einer Leistung von bis zu mehreren hundert Kilowatt). Diese Konstruktion ermöglicht nicht nur eine rationellere Verwendung Material, aber für eine industrielle Frequenz des Wechselstroms von 50 Hz ergibt sich eine Betriebsrotordrehzahl von 1500 U / min, was gut mit der Dieseltraktionsgeschwindigkeit übereinstimmt Motoren dieser Leistung) sowie einen Stator mit 3 (im ersten Fall) oder 6 (im zweiten) Leistungswicklungen und -polen. Die Spannung von den Leistungswicklungen ist diejenige, die dem Verbraucher zugeführt wird.

Der Rotor kann nur für Generatoren mit sehr geringer Leistung mit Permanentmagneten hergestellt werden, in allen anderen Fällen hat er eine sogenannte Wicklung. Feldwicklungen, dh es handelt sich um einen Gleichstrom-Elektromagneten, der in einem rotierenden Rotor durch eine Bürsten-Kollektor-Baugruppe mit einfachen Ringkontakten gespeist wird und verschleißfester ist als ein geteilter Lamellenkollektor von Gleichstrommaschinen.

Bei jedem leistungsstarken Generator mit einer Erregerwicklung am Rotor stellt sich zwangsläufig die Frage, welche Größe des Erregerstroms der Spule zugeführt wird. Schließlich hängt die Ausgangsspannung eines solchen Generators davon ab. Und diese Spannung muss innerhalb eines bestimmten Rahmens gehalten werden, beispielsweise 380 Volt, unabhängig vom Strom in der Verbraucherschaltung, von dem ein signifikanter Wert auch die Ausgangsspannung des Generators signifikant reduzieren kann. Außerdem kann die Phasenlast im Allgemeinen sehr ungleichmäßig sein.

Dieses Problem wird in modernen Generatoren in der Regel dadurch gelöst, dass elektromagnetische Stromwandler in die Ausgangsphasen der Generatorphasen eingeführt werden, die durch Sekundärwicklungen mit einem Dreieck oder einem Stern verbunden sind, und dass eine dreiphasige Wechselspannung mit einer Amplitude von 1 - 10 Volt ausgegeben wird, die streng proportional und in Phase mit der Größe des Phasenlaststroms koordiniert ist Generator - Je größer der aktuell in einer bestimmten Phase verbrauchte Strom ist, desto größer ist die Spannung am Ausgang der entsprechenden Phase des entsprechenden Stromwandlers. Dies wird durch eine stabilisierende und selbstregulierende Wirkung erreicht. Alle drei Steuerphasen aus den Sekundärwicklungen der Stromwandler werden dann auf einen regulären 3-Phasen-Gleichrichter von 6 aufgewickelt halbleiterdiodenund an seinem Ausgang wird ein konstanter Strom des gewünschten Wertes erhalten und der Erregerwicklung des Rotors durch die Bürstenkollektoranordnung zugeführt. Die Schaltung kann für eine gewisse Regelungsfreiheit des Erregerstroms durch eine Rheostateinheit ergänzt werden.

In veralteten oder stromsparenden Generatoren wurde anstelle von Stromwandlern ein System leistungsfähiger Rheostate verwendet, bei denen der Betriebserregungsstrom aufgrund einer Änderung des Spannungsabfalls am Widerstand isoliert wurde, wenn sich der Strom durch ihn änderte. Diese Schemata waren weniger genau und viel weniger wirtschaftlich.

In beiden Fällen besteht das Problem des Auftretens der Anfangsspannung an den Leistungswicklungen des Generators zu dem Zeitpunkt, zu dem er zu arbeiten beginnt - tatsächlich, wenn noch keine Erregung vorliegt, wird der Strom eingespeist sekundärwicklungen   Stromwandler kommen aus dem Nichts. Das Problem wird jedoch durch die Tatsache gelöst, dass das Eisen des Rotorjochs eine gewisse Fähigkeit zur Restmagnetisierung aufweist. Diese Restmagnetisierung reicht aus, um eine Spannung von mehreren Volt in den Leistungswicklungen anzuregen, die ausreicht, um den Generator selbst anzuregen und seine Betriebseigenschaften zu erreichen.

Bei selbsterregten Generatoren besteht eine ernsthafte Gefahr in der versehentlichen Versorgung einer Industrie mit externer Spannung elektrisches Netz   an den Leistungswicklungen des Stators. Obwohl dies keine negativen Folgen für die Generatorwicklungen selbst hat, entmagnetisiert ein starkes magnetisches Wechselfeld aus einem externen Netzwerk den Stator effektiv, wodurch der Generator seine Fähigkeit zur Selbsterregung verliert. In diesem Fall ist beispielsweise eine anfängliche Versorgung mit Erregerspannung von einer externen Quelle erforderlich autobatterieManchmal heilt ein solches Verfahren den Stator vollständig aus, aber in einigen Fällen bleibt die Notwendigkeit einer externen Erregung für immer bestehen.

Hauptgenerator

Der Hauptgenerator besteht, wie bereits erwähnt, aus einem rotierenden Magnetfeld und einem festen Anker (Generatorwicklungen).

Hybridautos

Siehe auch

Referenzen

• Lichtmaschinen. Integriertes Publishing (TPub.com).
• Holzgenerator mit niedriger Drehzahl. ForceField, Fort Collins, Colorado, USA.

Einer, der mit Generatoren nicht vertraut ist, erklärt, dass dies ein Aggregat ist, in dem eine andere Art von Energie gewonnen wird. Und genauer gesagt aus der mechanischen Elektrik. Darüber hinaus können diese Geräte sowohl Gleichstrom als auch Wechselstrom erzeugen. Bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts wurden hauptsächlich Gleichstromgeneratoren eingesetzt. Dies waren große Geräte, die nicht sehr gut funktionierten. Das Erscheinen von Halbleiterdioden auf dem Markt ermöglichte die Erfindung eines Dreiphasengenerators. Mit diesen Dioden können Sie den Wechselstrom gleichrichten.

Arbeitsprinzip

Der Drehstromgenerator basiert auf dem Faradayschen Gesetz - dem Gesetz elektromagnetische Induktionwas besagt, dass elektromotorische Kraft   wird notwendigerweise in einem rotierenden rechteckigen Rahmen induziert, der zwischen zwei Magneten installiert ist. In diesem Fall wird reserviert, dass die Magnete ein rotierendes Magnetfeld erzeugen. Die Drehrichtung sowohl des Rahmens als auch des Magnetfelds fallen notwendigerweise zusammen. Eine elektromotorische Kraft entsteht aber auch, wenn der Rahmen stationär bleibt und ein Magnet darin gedreht wird.

Beachten Sie die folgende Abbildung, um zu verstehen, wie der Generator funktioniert. Das einfachstes Schema   seine Arbeit.

Hier sehen Sie deutlich Magnete mit unterschiedlichen Polen, einen Rahmen, eine Welle und Schleifringe, mit denen der Strom entfernt wird.

Dies ist natürlich nur eine Schaltung, obwohl Laborgeneratoren erstellt wurden. In der Praxis werden gewöhnliche Magnete durch Elektromagnete ersetzt. Letzteres ist eine Kupferwicklung oder ein Induktor. Wenn ein elektrischer Strom durch sie fließt, wird das notwendige Magnetfeld gebildet. Solche Generatoren sind in allen Fahrzeugen installiert (dies ist ein Beispiel), um sie zu starten. Unter der Motorhaube ist eine Batterie installiert, dh eine Gleichstromquelle. Einige Generatormodelle werden nach dem Prinzip der Selbsterregung oder mit Hilfe von Generatoren mit geringer Leistung auf den Markt gebracht.

Sorten

Die Klassifizierung basiert auf dem Wirkprinzip, daher werden diese AC-Einheiten in zwei Klassen unterteilt:

• Asynchron. Dies sind die zuverlässigsten im Betrieb, kleine Größe und Gewicht, Generatoren einfach im Design. Sie bewältigen Überlastungen und kurzschluss. Es ist zu beachten, dass dieser Typ sofort ausfällt, wenn eine große Überlastung auf ihn einwirkt. Zum Beispiel der Anlaufstrom elektrischer Geräte. Daher lohnt es sich, diese Tatsache zu berücksichtigen, für die ein Generator gekauft werden muss, dessen Leistung drei- oder viermal höher ist als der Stromverbrauch der Geräte beim Start.
• Synchron. Diese Art kann jedoch leicht mit kurzfristigen Belastungen fertig werden. Ein solcher Generator kann alle fünf oder sechs einer Überlastung standhalten. Zwar unterscheidet es sich nicht in der hohen Zuverlässigkeit im Vergleich zu asynchronen Optionen, außerdem ist es Eigentümer großer Größen und Massen.

In dieser Aufteilung liegt natürlich das Funktionsprinzip der Einheit. Es gibt aber noch andere Kriterien.

• Einphasig.
• Zweiphasig.
• Dreiphasig.
• Mehrphasig (normalerweise sechs Phasen).
• Schweißen.
• Linear
• Induktion.
• Stationär.
• Figurativ.

Dreiphasengenerator

Grundsätzlich ist die Vorrichtung eines Drehstromgenerators recht einfach. Dies ist ein Fall mit zwei Abdeckungen auf gegenüberliegenden Seiten. In jedem von ihnen wurden Löcher zur Belüftung gemacht. In den Deckeln befinden sich Nischen für Lager, in denen sich die Welle dreht. Ein Getriebeelement ist am vorderen Ende der Welle montiert. Zum Beispiel am lichtmaschine   Es ist eine Riemenscheibe eingebaut, mit der die Drehung vom Verbrennungsmotor auf den Generator übertragen wird. Am gegenüberliegenden Ende der Welle Zahnrad elektrischer Strom, weil die Welle in diesem Fall als Elektromagnet mit einer Wicklung wirkt.

Die Übertragung erfolgt durch Graphitbürsten und Schleifringe (sie bestehen aus Kupfer). Die Bürsten sind an einen elektrischen Regler angeschlossen (tatsächlich ist dies ein normales Relais), der die Versorgung mit 12 Volt mit den erforderlichen Abweichungen regelt. Am wichtigsten ist, dass das Relais die Spannung abhängig von der Drehzahl der Welle selbst nicht erhöht oder verringert.

Also, wenn wir darüber reden dreiphasengeneratoren   Wechselstrom, dann sind dies drei dieser einphasigen. Nur eine Dreiphaseneinheit hat eine Wicklung nicht am Rotor (Welle), sondern im Stator. Und es gibt drei solcher Wicklungen, die relativ zueinander phasenverschoben sind. Die Welle erfüllt wie bei der ersten Konstruktion die Funktionen eines Elektromagneten, der über Gleichstrom-Gleitkontakte gespeist wird.

Die Drehung der Welle erzeugt ein Magnetfeld in den Wicklungen. Eine elektromotorische Kraft beginnt induziert zu werden, wenn das Magnetfeld der Wicklungen den Rotor schneidet. Und da die Wicklungen symmetrisch, dh alle 120º, am Stator angeordnet sind, hat die elektromotorische Kraft dementsprechend den gleichen Amplitudenwert.

Ähnliche Einträge:

Weder der Verbrennungsmotor selbst noch das Auto könnten grundsätzlich auf Strom verzichten. Die elektrische Ausstattung von Autos wird immer komplizierter und weiterentwickelt, aber das Design mehrerer Grundgeräte bleibt konstant - dies ist eine wiederaufladbare Batterie und ein Stromgenerator, die erforderlich sind, um das Bordsystem mit einem stabilen Strom einer bestimmten Nennleistung und einem konstanten Laden der Batterie zu versorgen.

  Anforderungen an Fahrzeuggeneratoren

Das Hauptziel des Generators ist nicht nur die Stromerzeugung, sondern auch die Aufrechterhaltung seiner konstanten Parameter, unabhängig von der Drehfrequenz der Kurbelwelle, die den Generator in Bewegung treibt. Dies ist erforderlich, damit die Batterie bei niedrigen Motordrehzahlen nicht platzt, und bei hohen ist es erforderlich, ein Überladen der Batterie zu vermeiden. Neben der Stabilität von Spannung und Strom sind nicht weniger empfindliche Lampen, LEDs, elektrogerätevor allem in modernen technologisch anspruchsvollen Autos.

Der Generator sollte nicht nur einen stabilen Strom liefern, sondern auch gegen hohe Temperaturen, Vibrationen und Feuchtigkeit beständig sein und einen gewissen Schmutzschutz aufweisen, da er im Motorraum installiert ist, wo die Betriebsbedingungen sehr instabil sind. Das Design und Funktionsprinzip der Lichtmaschine in fast allen modernen Fahrzeugen sind identisch.

  Arten moderner Generatoren

Generatoren moderner Autos arbeiten nach dem einzigen Prinzip der elektromagnetischen Induktion. Ohne auf komplexe physikalische Prozesse einzugehen, stellen wir fest, dass der Generator die von der Kurbelwelle des Arbeitsmotors aufgenommene mechanische Energie in magnetische Flüsse umwandelt und der Verbraucher aufgrund seiner Wechselwirkung am Ausgang des Generators Strom mit einer genau festgelegten Spannung, einem genau festgelegten Strom und einer genau festgelegten Frequenz erhält.

Für die Bildung eines Magnetfeldes ist jedoch eine bestimmte Spannung an der Spule erforderlich. Generatoren sind nach Art der Erregung:

permanentmagnete;

selbsterregend, wenn infolge des Betriebs des Generators selbst ein elektrischer Strom zur Erregung gebildet wird;

erzwungene Erregung, wenn Strom von einer externen Stromquelle geliefert wird.

Es gibt auch Wechselstrom- und Wechselstromgeneratoren. In modernen Autos werden nur die neuesten Generatortypen verwendet.

  Generator Design und Betrieb

Jeder der Generatoren besteht aus zwei Hauptteilen - einem Induktor, in dem ein elektromagnetisches Feld erzeugt wird, und einem Anker, der elektromagnetische Energie in elektrische Energie umwandelt. Der feste Teil des Generators wird als Stator bezeichnet, und der bewegliche Teil, der der Induktor ist, wird als Rotor bezeichnet. Wechselstromgeneratoren sind mit einem dreiphasigen Wicklungsstator ausgestattet, Gleichstromgeneratoren einphasige Wicklung, aufgrund dessen es größer und schwerer ist. Aus diesem Grund mussten Konstrukteure Gleichstromgeräte aufgeben, obwohl der Generator eine Spannungsstabilisierung und die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom erfordert.

Um AC in DC zu stabilisieren und umzuwandeln, drei einphasenstabilisatordrei Wicklungen, die nach dem "Stern" - oder "Dreieck" -Schema verbunden sind. Die Wicklungen, Phasen, sind relativ zueinander um 120 Grad versetzt, jedoch mit anderer Typ   Durch Anschließen der Wicklungen können unterschiedliche Ausgangsströme erhalten werden. Unterschiedlich in Stärke und Stabilität. In Synchrongeneratoren der importierten Produktion wird manchmal eine Dreiecksverbindung verwendet. Die Spannung ist weniger stabil, aber es ist möglich, mit einem dünneren Draht zu wickeln, was den Preis, die Größe und das Gewicht des gesamten Geräts verringert. Wenn es durch einen Stern verbunden ist, ist es auch möglich, eine Wicklung mit einem dünnen Draht durchzuführen, aber es ist notwendig, jede Wicklung von zwei dünnen Wicklungen durchzuführen, die durch denselben Sternkreis verbunden sind.

  Gleichrichtung und Stabilisierung des Stroms

Der Strom am Ausgang des Generators muss stabilisiert werden und verschiedene Hersteller lösen dieses Problem auf unterschiedliche Weise. Der Gleichrichter für die dreiphasige Verbindungsschaltung muss sechs Halbleiterdioden aufweisen, die mit dem Plus des Ausgangsanschlusses des Generators und der Masse des Fahrzeugs verbunden sind. Wenn die Leistung des Generators erhöht werden muss, muss ein zusätzlicher Arm am Gleichrichter installiert und an den Nullausgang der Verbindung der Wicklungen mit dem Stern angeschlossen werden. Das dreieckige Muster impliziert keine solche Gelegenheit.

Wechselstromgenerator - was ist das? Das elektroautoUmwandlung der Energie der mechanischen Wechselwirkung in Elektrizität. Wie arbeitet sie? Das Gesetz der elektromagnetischen Induktion ist grundlegend für die Funktionsprinzipien eines solchen Geräts als Lichtmaschine. Wie aus den Gesetzen des Elektromagnetismus bekannt ist, kann eine elektromotorische Kraft (EMF) nur in mehreren Fällen induziert (erzeugt) werden: wenn sich der Magnetfluss um den Leiter selbst ändert oder wenn sich der Leiter bewegt magnetfelder. Ein Magnetfeld ist ein materielles Medium, das ausschließlich empirisch (empirisch) erfasst werden kann. Das heißt, um das Vorhandensein oder Fehlen eines solchen Kraftfeldes zu identifizieren, ist es notwendig, einen Leiter mit Strom oder einen magnetisierten Körper in den Bereich seiner möglichen Wirkung einzuführen.

Generatoreigenschaften

In einer Vorrichtung wie einer Lichtmaschine ist der Hauptteil von einem Elektromagneten besetzt. Es besteht aus einem ferrimagnetischen Kern und einer Spule und ist so ausgelegt, dass es einen magnetischen Fluss bildet. Für solche Maschinen gelten eine Reihe grundlegender Anforderungen: ein Drehbereich von 50 bis 12000 Umdrehungen pro Minute, ein möglichst breiter Leistungsbereich (von mehreren Watt bis zu Hunderten von Megawatt), Mindestgewicht und -abmessungen, hohe Zuverlässigkeit und Leistung.

Dreiphasengenerator

Normalerweise ist eine solche Maschine synchron. Ihre Hauptaufgabe ist die Umwandlung jeglicher Art von Energie in Elektrizität. Traditionell ist dies mechanische Energie. Warum heißt die Lichtmaschine synchron? Dies ist eine solche bürstenlose Maschine, bei der die Drehzahl konstant ist und bei einer bestimmten Frequenz durch die Anzahl der Pole bestimmt wird. Die Lichtmaschine ist in der Produktion und im Schienenverkehr äußerst verbreitet. Aufgrund der Rotationssynchronisation wird es bei Kühlabschnitten und Diesellokomotiven eingesetzt.

Lichtmaschine: Gerät und Grundprinzipien des Betriebs

Wenn Sie den Rotor und den Induktor drehen, wird die EMF in den Statorwicklungen induziert. Dieses Phänomen ist die Grundlage für den Betrieb sowohl dreiphasiger als auch dreiphasiger einphasenmaschinen. Aufgrund seiner weit verbreiteten Verwendung in Diesellokomotiven kann der Primärmotor in solchen Synchron-Traktionsgeneratoren sogar ein Diesel (Verbrennungsmotor) sein. Der feste Teil der Lichtmaschine ist ein Stator, der aus einem Kern und einem Gehäuse besteht.

In den Nuten des Stators ist eine Wicklung eingeschlossen, durch die die EMF induziert wird. Der Kern wird aus gepressten Blechen aus speziellem Elektrostahl rekrutiert. Ein Rotor ist eine Welle, auf der die Kerne der Generatorpole befestigt sind. Es gibt helle und schwache Pole. Die Wicklung besteht aus kupferdrähte, normalerweise rund oder rechteckig. Die Enden der Wicklung führen zu den Schleifringen. Mit Hilfe von in den Bürstenhaltern eingebauten Bürsten, die durch Federn gegen die Kontaktflächen gedrückt werden, erfolgt die Stromsammlung. Aufgrund des einfachen Designs ist es durchaus möglich, eine Lichtmaschine mit eigenen Händen herzustellen. Das Funktionsprinzip ist äußerst einfach. Der Rotor wird von einem Motor gedreht. Das Magnetfeld des Rotors dreht sich mit. Nach diesem Prinzip arbeitet die Lichtmaschine.

In der Praxis werden verschiedene Arten von Generatoren verwendet. Aber jeder von ihnen enthält die gleichen Bestandteile. Dazu gehören ein Magnet, der das entsprechende Feld erzeugt, und eine spezielle Drahtwicklung, bei der eine elektromotorische Kraft (EMF) erzeugt wird. Im einfachsten Modell des Generators spielt ein Rahmen, der sich um eine horizontale oder vertikale Achse drehen kann, die Rolle der Wicklung. Die Amplitude der EMF ist proportional zur Anzahl der an der Wicklung verfügbaren Windungen und zur Amplitude des Magnetflusses.

Um einen signifikanten magnetischen Leistungsfluss zu erzielen, wird in den Generatoren ein spezielles System verwendet. Es besteht aus einem Paar Stahlkernen. Wicklungen, die ein magnetisches Wechselfeld erzeugen, sind in den Rillen der ersten angeordnet. Die Windungen, die EMF induzieren, werden in die Rillen des zweiten Kerns gelegt.

Der innere Kern wird als Rotor bezeichnet. Es dreht sich zusammen mit der Wicklung um die Achse. Dieser Kern, der bewegungslos bleibt, erfüllt die Funktion eines Stators. Um den Fluss der magnetischen Induktion am stärksten zu machen und den Energieverlust so gering wie möglich zu halten, versuchen sie, den Abstand zwischen Stator und Rotor so klein wie möglich zu halten.

Was ist das Prinzip des Generators?

Unmittelbar danach tritt in den Statorwicklungen eine elektromotorische Kraft auf elektrisches Feld, die durch Wirbelbildungen gekennzeichnet ist. Diese Prozesse werden durch die Änderung des Magnetflusses erzeugt, die während der beschleunigten Drehung des Rotors beobachtet wird.

Der Strom vom Rotor wird dem Stromkreis über Kontakte in Form von Gleitelementen zugeführt. Um dies zu vereinfachen, sind an den Enden der Wicklung Ringe angebracht, die als Kontaktringe bezeichnet werden. Feste Bürsten werden auf die Ringe gedrückt, durch die die Verbindung zwischen stromkreis   und eine Wicklung eines sich bewegenden Rotors.

In den Windungen der Magnetwicklung, in denen ein Magnetfeld erzeugt wird, hat der Strom eine relativ geringe Kraft, wenn wir ihn mit dem Strom vergleichen, den der Generator an den externen Stromkreis abgibt. Aus diesem Grund beschlossen die Entwickler der ersten Generatoren, den Strom von den statisch angeordneten Wicklungen abzuleiten und über die gleitenden Kontakte einen schwachen Strom an den rotierenden Magneten anzulegen. Bei Generatoren mit geringer Leistung erzeugt das Feld einen Permanentmagneten, der sich drehen kann. Dieses Design ermöglicht es Ihnen, das gesamte System zu vereinfachen und überhaupt keine Ringe und Bürsten zu verwenden.

Ein moderner industrieller Stromgenerator ist eine massive und sperrige Struktur, die aus Metallstrukturen, Isolatoren und Kupferleitern besteht. Die Abmessungen des Geräts können mehrere Meter betragen. Aber auch für solch eine solide Struktur ist es sehr wichtig, die genauen Abmessungen der Teile und die Lücken zwischen den beweglichen Teilen der elektrischen Maschine beizubehalten.