तीन-चरण अल्टरनेटर का उद्देश्य और उपकरण। विद्युत जनरेटर कैसे काम करता है

बिजली के बिना, न तो आंतरिक दहन इंजन और न ही कार सिद्धांत रूप में कर सकती थी। कारों के विद्युत उपकरण अधिक जटिल और विकसित होते जा रहे हैं, लेकिन कई बुनियादी उपकरणों के डिजाइन स्थिर रहते हैं - यह है संचायक बैटरीऔर एक वर्तमान जनरेटर, जो एक निश्चित रेटिंग और निरंतर बैटरी चार्जिंग के स्थिर वर्तमान के साथ ऑन-बोर्ड सिस्टम प्रदान करने के लिए आवश्यक है।

कार जनरेटर के लिए आवश्यकताएँ

जनरेटर का मुख्य कार्य न केवल वर्तमान उत्पन्न करना है, बल्कि गति की परवाह किए बिना इसके निरंतर मापदंडों को सुनिश्चित करना है क्रैंकशाफ्टजो जनरेटर को गतिमान करता है। यह आवश्यक है ताकि बैटरी फट न जाए कम रेव्समोटर, और उच्च पर बैटरी को ओवरचार्ज करने से बचना आवश्यक है। इसके अलावा, लैंप, एलईडी, बिजली के उपकरण वोल्टेज और करंट की स्थिरता के प्रति कम संवेदनशील नहीं हैं, खासकर आधुनिक तकनीकी रूप से परिष्कृत कारों में।

जनरेटर को न केवल एक स्थिर प्रवाह देना चाहिए, बल्कि उच्च तापमान, कंपन और नमी के लिए भी प्रतिरोधी होना चाहिए, एक निश्चित गंदगी संरक्षण होना चाहिए, क्योंकि यह अंदर स्थापित है इंजन डिब्बेजहां काम करने की स्थिति बहुत अस्थिर होती है। जनरेटर के संचालन का डिजाइन और सिद्धांत प्रत्यावर्ती धारालगभग सभी में आधुनिक कारेंसमरूप हैं।

आधुनिक जनरेटर के प्रकार

आधुनिक कारों के जनरेटर विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के एकल सिद्धांत का उपयोग करके काम करते हैं। जटिल भौतिक प्रक्रियाओं में तल्लीन किए बिना, हम ध्यान दें कि जनरेटर एक चल रहे इंजन के क्रैंकशाफ्ट से ली गई यांत्रिक ऊर्जा को चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तित करता है, और जनरेटर के आउटपुट पर उनकी बातचीत के परिणामस्वरूप, उपभोक्ता को कड़ाई से निर्दिष्ट बिजली प्राप्त होती है वोल्टेज, वर्तमान शक्ति और आवृत्ति।

लेकिन शिक्षा के लिए चुंबकीय क्षेत्रकॉइल पर एक निश्चित वोल्टेज होना चाहिए। उत्तेजना के प्रकार के अनुसार, जनरेटर हैं:

स्थायी चुम्बकों पर;

आत्म-उत्साहित जब बिजलीउत्तेजना के लिए, यह जनरेटर के संचालन के परिणामस्वरूप ही बनता है;

मजबूर उत्तेजना, जब बिजली के बाहरी स्रोत से बिजली की आपूर्ति की जाती है।

वैकल्पिक और प्रत्यक्ष धारा जनरेटर भी हैं। आधुनिक कारों में, केवल अंतिम प्रकार के जनरेटर का उपयोग किया जाता है।

जनरेटर का निर्माण और संचालन

प्रत्येक जनरेटर में दो मुख्य भाग होते हैं - एक प्रारंभ करनेवाला जिसमें एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र बनाया जाता है, और एक आर्मेचर जो विद्युत ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। जनरेटर के स्थिर भाग को स्टेटर कहा जाता है, और जंगम भाग, जो प्रारंभ करनेवाला होता है, को रोटर कहा जाता है। अल्टरनेटर तीन-चरण वाइंडिंग स्टेटर से लैस हैं, जबकि जनरेटर एकदिश धारासिंगल-फेज वाइंडिंग होती है, जिसके कारण वे आकार और वजन में बड़े होते हैं। यह इस कारण से है कि डिजाइनरों को प्रत्यक्ष वर्तमान उपकरणों को छोड़ने के लिए मजबूर किया गया था, हालांकि अल्टरनेटर को वोल्टेज स्थिरीकरण और प्रत्यावर्ती धारा को प्रत्यक्ष धारा में बदलने की आवश्यकता होती है।

प्रत्यावर्ती धारा को प्रत्यक्ष धारा में स्थिर करने और परिवर्तित करने के लिए, तीन एकल-चरण स्टेबलाइजर्स का उपयोग करना आवश्यक है, तीन वाइंडिंग "स्टार" या "त्रिकोण" योजना के अनुसार जुड़े हुए हैं। घुमावदार, चरण, एक दूसरे के सापेक्ष 120 डिग्री पर स्थानांतरित हो जाते हैं, लेकिन पर विभिन्न प्रकारवाइंडिंग्स को जोड़ने से आप विभिन्न आउटपुट धाराएँ प्राप्त कर सकते हैं। शक्ति और स्थिरता दोनों में भिन्न। आयातित तुल्यकालिक जनरेटर में, कभी-कभी डेल्टा कनेक्शन का उपयोग किया जाता है। वोल्टेज कम स्थिर है, लेकिन इसे पतले तार से लपेटना संभव है, जिससे पूरे उपकरण की कीमत, आकार और वजन कम हो जाएगा। जब किसी तारे से जुड़ा होता है, तो पतले तार से हवा देना भी संभव होता है, लेकिन इस मामले में, प्रत्येक वाइंडिंग एक ही स्टार पैटर्न में जुड़ी दो पतली वाइंडिंग से बनी होनी चाहिए।

करंट को कैसे ठीक करें और स्थिर करें

जनरेटर के आउटपुट में करंट को स्थिर किया जाना चाहिए और विभिन्न निर्माता इस समस्या को अलग-अलग तरीकों से हल करते हैं। तीन-चरण कनेक्शन योजना के लिए सुधारक में जेनरेटर आउटपुट टर्मिनल के प्लस और वाहन ग्राउंड से जुड़े छह सेमीकंडक्टर डायोड होने चाहिए। यदि जनरेटर की शक्ति को बढ़ाना आवश्यक है, तो रेक्टिफायर पर एक अतिरिक्त आर्म स्थापित करना और इसे स्टार से वाइंडिंग कनेक्शन के शून्य टर्मिनल से जोड़ना आवश्यक है। त्रिकोणीय योजना ऐसी संभावना नहीं दर्शाती है।

कहानी

विद्युत प्रवाह के चुंबकीय प्रेरण की खोज के बाद से प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न करने वाली प्रणालियों को सरल रूपों में जाना जाता है। शुरुआती मशीनों को माइकल फैराडे और हिप्पोलीटे पिक्सी जैसे अग्रदूतों द्वारा डिजाइन किया गया था।

फैराडे ने एक "घूमता हुआ त्रिकोण" विकसित किया, जिसकी क्रिया थी बहुध्रुवीय- प्रत्येक सक्रिय कंडक्टर को उस क्षेत्र से क्रमिक रूप से पारित किया गया था जहां चुंबकीय क्षेत्र विपरीत दिशाओं में था। सबसे शक्तिशाली "अल्टरनेटर सिस्टम" का पहला सार्वजनिक प्रदर्शन 1886 में हुआ। 1882 में ब्रिटिश इलेक्ट्रीशियन जेम्स एडवर्ड हेनरी गॉर्डन द्वारा एक बड़े दो-चरण अल्टरनेटर का निर्माण किया गया था। लॉर्ड केल्विन और सेबेस्टियन फेरेंटी ने भी एक शुरुआती अल्टरनेटर विकसित किया जो 100 और 300 हर्ट्ज़ के बीच आवृत्तियों का उत्पादन करता था। 1891 में, निकोला टेस्ला ने एक व्यावहारिक "उच्च-आवृत्ति" अल्टरनेटर (जो लगभग 15,000 हर्ट्ज की आवृत्ति पर संचालित होता है) का पेटेंट कराया। 1891 के बाद, पॉलीफ़ेज़ अल्टरनेटर पेश किए गए।

जनरेटर के संचालन का सिद्धांत विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की क्रिया पर आधारित है - एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र में स्थित स्टेटर वाइंडिंग में विद्युत वोल्टेज की घटना। इसे रोटेटिंग इलेक्ट्रोमैग्नेट-रोटर की मदद से बनाया जाता है, जब इसकी वाइंडिंग से डायरेक्ट करंट गुजरता है। एसी वोल्टेज को सेमीकंडक्टर रेक्टीफायर द्वारा डीसी में परिवर्तित किया जाता है।

कार अल्टरनेटर

ऑटोमोटिव अल्टरनेटर। गाड़ी चलाते समय कमर में बांधने वाला पट्टानिकाला गया।

अल्टरनेटर का उपयोग आधुनिक वाहनों में बैटरी चार्ज करने और वाहन की विद्युत प्रणाली को शक्ति प्रदान करने के लिए किया जाता है। अल्टरनेटर एक कम्यूटेटर का उपयोग नहीं करते हैं, जो उन्हें डीसी जनरेटर पर एक बड़ा लाभ देता है: वे सरल, हल्के और सस्ते होते हैं। ऑटोमोटिव अल्टरनेटर AC को DC में बदलने के लिए रेक्टिफायर्स (डायोड ब्रिज) के एक सेट का उपयोग करते हैं। कम तरंग के साथ दिष्ट धारा उत्पन्न करने के लिए, ऑटोमोटिव अल्टरनेटरप्रत्यावर्ती धारा में तीन चरण की घुमावदार और तीन चरण का सुधारक होता है।

आधुनिक ऑटोमोटिव अल्टरनेटर में एक वोल्टेज रेगुलेटर निर्मित होता है। पहले, केवल एनालॉग प्रकार के वोल्टेज नियामक स्थापित किए गए थे। फिलहाल, रिले नियामकों ने एक डिजिटल चैनल, तथाकथित कैन बस पर स्विच किया है।

समुद्री अल्टरनेटर

खारे पानी के वातावरण के अनुकूल अनुकूलन के साथ नौकाओं में समुद्री अल्टरनेटर।

ब्रशलेस अल्टरनेटर

ब्रशलेस जनरेटर में एक शाफ्ट पर दो जनरेटर होते हैं। छोटे ब्रशलेस जनरेटर एक इकाई की तरह लग सकते हैं, लेकिन बड़े जनरेटर पर दो भागों को आसानी से पहचाना जा सकता है। दो का बड़ा हिस्सा मुख्य जनरेटर है और छोटा उत्तेजक है। एक्साइटर में स्थिर फील्ड कॉइल्स और घूर्णन आर्मेचर (पावर कॉइल्स) होते हैं। मुख्य थरथरानवाला एक घूर्णन क्षेत्र और स्थिर कुंडलियों के साथ विपरीत विन्यास का उपयोग करता है। ब्रिज रेक्टिफायर (रोटरी रेक्टिफायर) रोटर से जुड़ी प्लेट पर लगा होता है। पहनने वाले हिस्सों की संख्या को कम करने के लिए कोई ब्रश या स्लिप रिंग का उपयोग नहीं किया जाता है।

प्रेरण जनरेटर

अन्य जनरेटर के विपरीत, एक इंडक्शन जनरेटर का संचालन एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र पर नहीं, बल्कि एक स्पंदन पर आधारित होता है, दूसरे शब्दों में, क्षेत्र विस्थापन के कार्य के रूप में नहीं, बल्कि समय के कार्य के रूप में बदलता है, जो अंततः (प्रेरण) ईएमएफ का) एक ही परिणाम देता है।

इंडक्शन जनरेटर के डिजाइन में स्टेटर पर ईएमएफ को प्रेरित करने के लिए एक स्थिर क्षेत्र और कॉइल दोनों की नियुक्ति शामिल है, जबकि रोटर वाइंडिंग से मुक्त रहता है, लेकिन आवश्यक रूप से एक दांतेदार आकार होता है, क्योंकि जनरेटर के सभी ऑपरेशन दांतेदार हार्मोनिक्स पर आधारित होते हैं। रोटर का।

छोटे बिजली उत्पादन के लिए जनरेटर

100 kW तक की शक्तियों के लिए, स्थायी चुम्बकों से उत्तेजना वाले एकल और तीन-चरण जनरेटर को व्यापक आवेदन मिला है। उच्च-ऊर्जा स्थायी नियोडिमियम-लौह-बोरॉन मैग्नेट के उपयोग ने डिजाइन को सरल बनाना और जनरेटर के आकार और वजन को काफी कम करना संभव बना दिया, जो कि छोटी पवन ऊर्जा के लिए महत्वपूर्ण है।

अल्टरनेटर डिजाइन

सबसे सामान्य मामले में, सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले तीन-चरण अल्टरनेटर में एक जोड़ी ध्रुवों (कम-शक्ति घूमने वाले जनरेटर) के साथ एक मुख्य-ध्रुव रोटर होता है या उनमें से 2 जोड़े आड़े-तिरछे स्थित होते हैं (कई तक की शक्तियों वाले सबसे आम जनरेटर) सौ किलोवाट। यह डिजाइन न केवल अधिक तर्कसंगत उपयोग सामग्री की अनुमति देता है, बल्कि 50 हर्ट्ज की औद्योगिक एसी आवृत्ति के लिए भी 1500 आरपीएम की कामकाजी रोटर गति देता है, जो कर्षण क्रांति के साथ अच्छा समझौता है डीजल इंजनयह शक्ति), साथ ही 3 (पहले मामले में) या 6 (दूसरे में) पावर वाइंडिंग और पोल के साथ एक स्टेटर। पावर वाइंडिंग्स से वोल्टेज वह है जो उपभोक्ता को आपूर्ति की जाती है।

रोटर को केवल बहुत कम-शक्ति वाले जनरेटर के लिए स्थायी चुम्बकों पर बनाया जा सकता है, अन्य सभी मामलों में इसमें एक तथाकथित वाइंडिंग होती है। एक्साइटमेंट वाइंडिंग, यानी यह एक डीसी इलेक्ट्रोमैग्नेट है, जो साधारण रिंग कॉन्टैक्ट्स के साथ ब्रश-कलेक्टर असेंबली के माध्यम से रोटेटिंग रोटर में संचालित होता है, जो डीसी मशीनों के स्प्लिट लैमेलर कलेक्टर की तुलना में पहनने के लिए अधिक प्रतिरोधी है।

रोटर पर एक उत्तेजना वाइंडिंग के साथ किसी भी शक्तिशाली अल्टरनेटर में, अनिवार्य रूप से सवाल उठता है - कॉइल पर कितना एक्साइटमेंट करंट लगाया जाना चाहिए? आखिरकार, ऐसे जनरेटर का आउटपुट वोल्टेज इस पर निर्भर करता है। और इस वोल्टेज को कुछ सीमाओं के भीतर बनाए रखा जाना चाहिए, उदाहरण के लिए, 380 वोल्ट, उपभोक्ता सर्किट में करंट की परवाह किए बिना, जिसका एक महत्वपूर्ण मूल्य जनरेटर के आउटपुट वोल्टेज को भी काफी कम कर सकता है। इसके अलावा, चरण भार आम तौर पर बहुत असमान हो सकता है।

यह समस्या आधुनिक जनरेटर में हल हो जाती है, एक नियम के रूप में, विद्युत चुम्बकीय वर्तमान ट्रांसफार्मर को जनरेटर के चरणों के आउटपुट सर्किट में पेश करके, एक त्रिकोण या एक स्टार के साथ माध्यमिक वाइंडिंग द्वारा जुड़ा हुआ है, और आउटपुट को एक वैकल्पिक तीन-चरण देता है। एकता के आयाम के साथ वोल्टेज - दसियों वोल्ट, कड़ाई से आनुपातिक और फेज-मैचेड फेज लोड करंट जनरेटर के परिमाण के साथ - किसी दिए गए फेज में इस समय जितना अधिक करंट खर्च होता है, उतना ही अधिक वोल्टेज इसी के आउटपुट पर होता है संबंधित वर्तमान ट्रांसफार्मर का चरण। यह एक स्थिर और ऑटो-विनियमन प्रभाव प्राप्त करता है। वर्तमान ट्रांसफॉर्मर की द्वितीयक वाइंडिंग से सभी तीन नियंत्रण चरणों को 6 सेमीकंडक्टर डायोड के एक पारंपरिक 3-चरण रेक्टिफायर से जोड़ा जाता है, और इसके आउटपुट पर आवश्यक मूल्य का एक प्रत्यक्ष करंट प्राप्त होता है, और रोटर एक्साइटमेंट वाइंडिंग के माध्यम से आपूर्ति की जाती है। ब्रश-कलेक्टर असेंबली। उत्तेजना वर्तमान को विनियमित करने में कुछ स्वतंत्रता के लिए सर्किट को रिओस्टेट नोड के साथ पूरक किया जा सकता है।

अप्रचलित या कम-शक्ति जनरेटर में, वर्तमान ट्रांसफार्मर के बजाय, शक्तिशाली रिओस्टैट्स की एक प्रणाली का उपयोग किया गया था, जब इसके माध्यम से वर्तमान में परिवर्तन होने पर प्रतिरोधक में वोल्टेज ड्रॉप को बदलकर ऑपरेटिंग उत्तेजना वर्तमान के अलगाव के साथ। ये योजनाएँ कम सटीक और बहुत कम किफायती थीं।

दोनों ही मामलों में, जनरेटर की पावर वाइंडिंग पर एक प्रारंभिक वोल्टेज की उपस्थिति की समस्या होती है, जिस समय यह काम करना शुरू करता है - वास्तव में, अगर अभी तक कोई उत्तेजना नहीं है, तो वर्तमान में आने के लिए कहीं नहीं है वर्तमान ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग। समस्या, हालांकि, इस तथ्य से हल हो जाती है कि रोटर योक के लोहे में अवशिष्ट चुंबकीयकरण की कुछ क्षमता होती है, यह अवशिष्ट चुंबकीयकरण पावर वाइंडिंग्स में कई वोल्ट के वोल्टेज को उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त है, जनरेटर के लिए पर्याप्त रूप से स्वयं को उत्तेजित करने के लिए और इसकी परिचालन विशेषताओं तक पहुँचें।

स्व-उत्तेजना वाले जनरेटर में, एक गंभीर खतरा एक औद्योगिक को बाहरी वोल्टेज की आकस्मिक आपूर्ति है विद्युत नेटवर्कस्टेटर की पावर वाइंडिंग के लिए। यद्यपि यह जनरेटर वाइंडिंग्स के लिए कोई नकारात्मक परिणाम नहीं देता है, बाहरी नेटवर्क से एक शक्तिशाली वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र स्टेटर को प्रभावी ढंग से विमुद्रीकृत करता है, जिसके परिणामस्वरूप जनरेटर आत्म-उत्तेजित करने की क्षमता खो देता है। इस मामले में, कुछ बाहरी स्रोत से प्रारंभिक उत्तेजना वोल्टेज की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, कार बैटरी, कभी-कभी ऐसी प्रक्रिया स्टेटर को पूरी तरह से ठीक कर देती है, लेकिन कुछ मामलों में बाहरी उत्तेजना की आवश्यकता हमेशा बनी रहती है।

मुख्य अल्टरनेटर

मुख्य जनरेटर में एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र होता है, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, और एक निश्चित आर्मेचर (जनरेटर वाइंडिंग्स)

हाइब्रिड कारें

यह सभी देखें

लिंक

• अल्टरनेटर। एकीकृत प्रकाशन (TPub.com)।
• लकड़ी का लो आरपीएम अल्टरनेटर। फोर्स फील्ड, फोर्ट कॉलिन्स, कोलोराडो, यूएसए।

विभिन्न प्रकार की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलने के लिए विशेष उपकरणों का उपयोग किया जाता है। सबसे ज्यादा सरल तंत्रएक डीसी जनरेटर है जिसे किसी भी बिजली की दुकान पर खरीदा जा सकता है या हाथ से इकट्ठा किया जा सकता है।

एक डीसी जनरेटर एक उपकरण है जो बाहरी सर्किट में आगे उपयोग के लिए यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। इस मामले में, कोई भी यांत्रिक बल यांत्रिक ऊर्जा के स्रोत के रूप में काम कर सकता है: एक विशेष हैंडल का रोटेशन, इंजन को डिवाइस से जोड़ना। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि किसी भी शहर की सीमाओं के भीतर अधिकांश अपार्टमेंट और घर ऐसे जनरेटर की मदद से आपूर्ति किए जाते हैं, केवल एक औद्योगिक प्रकार के।

फोटो - डीसी जनरेटर

एक विद्युत प्रवाह जनरेटर पूरी तरह से विपरीत कार्य कर सकता है। विद्युत ऊर्जा का यांत्रिक ऊर्जा में रिवर्स रूपांतरण विद्युत मोटर के माध्यम से किया जाता है। कई मोटर्स एक मैनुअल (मैकेनिकल) ड्राइव से लैस हैं, जो ठीक से जुड़े होने पर ऊर्जा और नेटवर्क को विपरीत दिशा में परिवर्तित कर सकते हैं।

संचालन और उपकरण का सिद्धांत

एक डीसी जनरेटर में दो मुख्य भाग होते हैं - एक स्टेटर और एक रोटर। अन्य विवरण:

1. आवास: जनरेटर का बाहरी फ्रेम। अक्सर कच्चा लोहा या स्टील से बना होता है। आवास जनरेटर (या इलेक्ट्रिक मोटर) की पूरी संरचना को यांत्रिक शक्ति प्रदान करता है। यह ध्रुवों द्वारा निर्मित चुंबकीय प्रवाह को भी प्रसारित करता है;
2. चुंबकीय ध्रुव। वे शिकंजा या बोल्ट के साथ शरीर से जुड़े होते हैं, उन पर एक वाइंडिंग लगाई जाती है;
3. स्टेटर, फ्रेम या योक फेरोमैग्नेटिक एलॉय से बना होता है, इस हिस्से पर एक एक्साइटमेंट कॉइल लगाई जाती है। कोर ध्रुवों से सुसज्जित हैं जो आवेशित कणों के प्रवाह की दिशा निर्धारित करने में मदद करते हैं। यह चुंबकीय युक्तियाँ हैं जो डिवाइस के संचालन के लिए आवश्यक चुंबकीय क्षेत्र बनाती हैं;
4. रोटर: जनरेटर आर्मेचर। कोर को अलग-अलग स्टील प्लेटों से इकट्ठा किया जाता है, यह जनरेटर की दक्षता बढ़ाने और एड़ी धाराओं के गठन को कम करने में मदद करता है। प्लेटों को स्थापित करते समय, छिद्र बनते हैं जिसमें आर्मेचर वाइंडिंग या स्व-उत्तेजना वाइंडिंग घाव होता है;
5. स्विच और ब्रश। ब्रश ग्रेफाइट से बने होते हैं, जबकि जनरेटर में उनमें से कम से कम दो होते हैं। आप ध्रुवों की गिनती करके ब्रशों की संख्या का पता लगा सकते हैं - यह सूचक समान है।

फोटो - स्थायी जनरेटर आर्मेचर डिजाइन

कलेक्टर प्लेट्स का उपयोग सर्किट लीड्स को जोड़ने के लिए किया जाता है, वे तांबे से बने होते हैं, जिसे विद्युत संकेतों के उत्कृष्ट कंडक्टर के रूप में जाना जाता है।

डीसी जनरेटर के संचालन का सिद्धांत सूत्र पर आधारित है:

उनके अनुसार, जब एक कंडक्टर एक चुंबकीय क्षेत्र में चलता है (जो बल की चुंबकीय रेखाओं को छोटा करने की अनुमति देता है), कंडक्टर में एक प्रेरण EMF गतिशील रूप से उत्पन्न होता है। डीसी जनरेटर समीकरण का उपयोग करके उत्पन्न ईएमएफ की मात्रा दी जा सकती है।

एसी कनवर्टर के मुख्य कार्यों में से एक डीसी को ईएमएफ उत्पन्न करना है। उत्पन्न ईएमएफ की दिशा प्रत्येक कंडक्टर के माध्यम से बदल जाएगी जिसके माध्यम से रोटर के घूमने पर ऊर्जा गुजरती है। एक स्विच की मदद से जनरेटर के आउटपुट पर आवेशित कणों की एक निरंतर धारा बनती है। आउटपुट सिग्नल तब ऐसा दिखता है:

फोटो - डीसी जनरेटर आउटपुट सिग्नल

प्रकार

इस प्रकार के डीसी जनरेटर हैं: स्व-उत्साहित और स्वतंत्र समावेशन के सिद्धांत पर काम करना (नीचे चित्र)। उत्तेजना के तरीके डिवाइस बिजली की आपूर्ति के प्रकार पर निर्भर करते हैं। एक स्व-उत्तेजित विद्युत जनरेटर बाहरी स्रोतों द्वारा संचालित होता है, यह बैटरी या पवन जनरेटर हो सकता है। इसके अलावा, एक बाहरी उत्तेजना प्रणाली अक्सर मैग्नेट पर लागू होती है (मुख्य रूप से कम शक्ति वाले उपकरणों पर, कई दसियों वाट तक)।

फोटो - स्वतंत्र स्विचिंग के साथ जनरेटर का आरेख

डिवाइस की वाइंडिंग से बिजली की आपूर्ति के कारण एक स्वतंत्र जनरेटर का उत्तेजना होता है। इन उपकरणों को भी प्रकारों में विभाजित किया गया है:

1. शंट या समांतर उत्तेजना;
2. अनुक्रमिक।

पूर्व को आर्मेचर वाइंडिंग के समानांतर कनेक्शन द्वारा उत्तेजना वाइंडिंग के साथ, बाद में, क्रमशः, इन भागों के श्रृंखला कनेक्शन द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है।

एंकर प्रतिक्रिया

में यह काफी सामान्य घटना है निष्क्रिय चालजनरेटर। यह स्टेटर और रोटर द्वारा परिणामी चुंबकीय क्षेत्रों के सुपरपोजिशन की विशेषता है, जो वोल्टेज को कम करता है और चुंबकीय क्षेत्र को कम करता है। नतीजतन, डिवाइस का इलेक्ट्रोमोटिव बल गिर जाता है, ऑपरेशन में रुकावटें देखी जाती हैं, ब्रश के अनुचित घर्षण से उत्पन्न होने वाली चिंगारी के कारण सिंक्रोनस जनरेटर भी ज़्यादा गरम हो सकता है या आग पकड़ सकता है।

फोटो - जेनरेटर पोल

इस त्रुटि के साथ, आप निम्न कार्य कर सकते हैं:

1. अतिरिक्त ध्रुवों के साथ चुंबकीय क्षेत्र की भरपाई करें। यह सर्किट में कुछ बिंदुओं पर इस विशेषता में गिरावट का सामना करने में मदद करेगा;
2. अक्सर कम्यूटेटर ब्रश को स्थानांतरित करके मरम्मत की जाती है।

उद्देश्य

अल्टरनेटर के विपरीत, एक स्थिर प्रकार की बिजली वाले उपकरणों को एक निर्बाध बिजली आपूर्ति की आवश्यकता होती है जो लगातार डीसी करंट को आर्मेचर वाइंडिंग में निर्देशित करती है। इस वजह से, ऐसे उपकरणों का दायरा अत्यधिक विशिष्ट है, इस समय वे शायद ही कभी कहीं भी उपयोग किए जाते हैं।

फोटो - जनरेटर के संचालन का सिद्धांत

इनका उपयोग अक्सर भोजन के लिए किया जाता है विद्युत परिवहनशहरों में। डीसी जनरेटर का उपयोग इलेक्ट्रिक कार, मोटरसाइकिल, या शिप एक्साइटर या वेल्डिंग इनवर्टर के रूप में भी किया जाता है। इनका उपयोग पवन चक्कियों के लिए कम गति वाली मोटरों के रूप में किया जाता है।

डीजल डीसी जनरेटर का उपयोग शक्तिशाली के लिए इलेक्ट्रिक मोटर के रूप में किया जा सकता है औद्योगिक मशीनें(ट्रैक्शन ट्रैक्टर, हारवेस्टर, आदि) और टैचोजेनरेटर। वहीं ट्रैक्टर को नियंत्रित करने के लिए एक शक्तिशाली यूनिट की जरूरत होती है, जिसके पास विशेष विवरण 300 - 400 kW के संकेतकों से नीच नहीं हैं। वहीं, डीजल भी गैस की जगह ले सकता है।

फोटो - कार जनरेटर डिवाइस

डीसी जनरेटर में निम्नलिखित विशेषताएं हैं (गणना n=const के साथ की जाती है):

1. आइडलिंग ई \u003d एफ (iv)
2. के लिए सूत्र अनुक्रमिक उत्तेजनायू = च (मैं)
3. समानांतर उत्तेजन U=f(I)

अध्ययन से पता चलता है कि विशेषताओं की गणना n = 0 के आधार पर की जा सकती है।

आप उपकरण के पासपोर्ट में मानक संकेतक पा सकते हैं, और वे अक्सर कई प्रतिशत से विचलित होते हैं (जनरेटर के निर्देशों में संभावित त्रुटि भी इंगित की जाती है)। होममेड जनरेटर में प्रस्तुत की गई विशेषताओं से भिन्न विशेषताएं हो सकती हैं, आप संदर्भ पुस्तकों का उपयोग करके आवश्यक डेटा का चयन कर सकते हैं। आप उपलब्ध मापदंडों को मापकर उनकी जांच कर सकते हैं विभिन्न तरीकेजनरेटर के प्रकार के आधार पर।

डीसी जनरेटर के लाभ:

1. एक चर प्रकार के उपकरण के विपरीत, यह हिस्टैरिसीस के साथ-साथ एड़ी धाराओं पर भी ऊर्जा नहीं खोता है;
2. विषम परिस्थितियों में काम कर सकते हैं;
3. अपेक्षाकृत हल्का वजन और छोटा डिज़ाइन;

ऐसे उपकरण के नुकसान भी हैं। मुख्य एक बाहरी बिजली आपूर्ति की आवश्यकता है। लेकिन कभी कभी यह सुविधाएक इलेक्ट्रिक मशीन के नियामक के रूप में उपयोग किया जाता है।

आप डीसी जनरेटर को ऑनलाइन स्टोर में, आयात स्थलों पर, साथ ही कारखानों और बाजारों में खरीद सकते हैं। बिक्री भी हाथ से की जाती है, लेकिन हम उपयोग किए गए विद्युत उपकरणों का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं करते हैं। लागत डिवाइस के उद्देश्य और शक्ति पर निर्भर करती है। 4GPEM के लिए कीमत 30,000 रूबल के भीतर बदलती है, और PM-45 के लिए - 60,000। खरीदते समय, कार्य की प्रस्तुति अवश्य की जानी चाहिए।

बिजली पैदा करने वाला- घटक तत्वों में से एक स्वायत्त बिजली संयंत्र, साथ ही कई अन्य। वस्तुत: यह सर्वाधिक महत्वपूर्ण तत्व है, जिसके बिना विकास असम्भव है विद्युतीय ऊर्जा. जनरेटर घूर्णी यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। इसके संचालन का सिद्धांत स्व-प्रेरण की तथाकथित घटना पर आधारित है, जब बल की रेखाओं में चलने वाले एक कंडक्टर (कुंडली) में चुंबकीय क्षेत्रउठता वैद्युतवाहक बल(EMF), जिसे (मुद्दे की बेहतर समझ के लिए) कहा जा सकता है विद्युत वोल्टेज(हालांकि वे समान नहीं हैं)।

अवयव बिजली पैदा करने वालाएक चुंबकीय प्रणाली (मुख्य रूप से विद्युत चुम्बकों का उपयोग किया जाता है) और कंडक्टरों (कॉइल्स) की एक प्रणाली है। पहला एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, और दूसरा, इसमें घूमते हुए, इसे विद्युत क्षेत्र में परिवर्तित करता है। इसके अतिरिक्त, जनरेटर में एक वोल्टेज हटाने की प्रणाली भी होती है (कलेक्टर और ब्रश, कॉइल को एक निश्चित तरीके से जोड़ते हैं)। यह वास्तव में जनरेटर को विद्युत प्रवाह के उपभोक्ताओं से जोड़ता है।

सबसे सरल प्रयोग करके आप स्वयं बिजली प्राप्त कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, आपको अलग-अलग ध्रुवों के दो चुम्बकों को लेने या दो चुम्बकों को अलग-अलग ध्रुवों के साथ एक-दूसरे की ओर मोड़ने की ज़रूरत है, और एक फ्रेम के रूप में उनके बीच एक धातु कंडक्टर रखें। इसके सिरों पर एक छोटा (कम शक्ति) प्रकाश बल्ब कनेक्ट करें। यदि आप फ्रेम को एक या दूसरी दिशा में घुमाना शुरू करते हैं, तो प्रकाश बल्ब चमकना शुरू हो जाएगा, यानी फ्रेम के सिरों पर एक विद्युत वोल्टेज दिखाई दिया है, और इसके सर्पिल प्रवाह के माध्यम से बिजली. एक विद्युत जनरेटर में भी यही होता है, केवल अंतर यह है कि एक विद्युत जनरेटर में विद्युत चुम्बकों की एक अधिक जटिल प्रणाली होती है और कंडक्टरों की एक अधिक जटिल कुंडली होती है, आमतौर पर तांबा।

विद्युत जनरेटर ड्राइव के प्रकार और आउटपुट वोल्टेज के प्रकार दोनों में भिन्न होते हैं। ड्राइव के प्रकार से जो इसे गति में सेट करता है:

• टर्बाइन जनरेटर - भाप टरबाइन द्वारा संचालित या गैस टरबाइन इंजन. मुख्य रूप से बड़े (औद्योगिक) बिजली संयंत्रों में उपयोग किया जाता है।
• हाइड्रोजेनरेटर - एक हाइड्रोलिक टरबाइन द्वारा संचालित। इसका उपयोग नदी और समुद्र के पानी के संचलन द्वारा संचालित बड़े बिजली संयंत्रों में भी किया जाता है।
• पवनचक्की- पवन ऊर्जा द्वारा संचालित। छोटे (निजी) दोनों में प्रयुक्त हवा के खेत, और बड़े औद्योगिक में।
• डीजल जनरेटर और गैसोलीन जनरेटर क्रमशः डीजल और गैसोलीन इंजन द्वारा संचालित होते हैं।

आउटपुट विद्युत प्रवाह के प्रकार से:

• डीसी जनरेटर - हमें आउटपुट पर डायरेक्ट करंट मिलता है।
• एसी जनरेटर। एकल-चरण और तीन-चरण हैं, क्रमशः एकल-चरण और तीन-चरण आउटपुट बारी-बारी से चालू होते हैं।

विभिन्न प्रकार के जनरेटर के अपने हैं प्रारुप सुविधायेऔर व्यावहारिक रूप से असंगत नोड्स। यह केवल उन्हें एकजुट करता है सामान्य सिद्धांतनिर्माण विद्युत चुम्बकीयकॉइल की एक प्रणाली के दूसरे के सापेक्ष या स्थायी चुम्बकों के सापेक्ष पारस्परिक घुमाव से। इन विशेषताओं के कारण, केवल योग्य विशेषज्ञ ही जनरेटर या उनके व्यक्तिगत घटकों की मरम्मत कर सकते हैं।