Электрический генератор. Электрические генераторы
Электрический генератор — Википедия РУ
Динамо-машина Йедлика
В 1827 венгерский физик Аньош Иштван Йедлик начал экспериментировать с электромагнитными вращающимися устройствами, которые он называл электромагнитные самовращающиеся роторы. В прототипе его униполярного электродвигателя (был завершён между 1853 и 1856 годами) и стационарная, и вращающаяся части были электромагнитные. Он сформулировал концепцию динамо-машины по меньшей мере за 6 лет до Сименса и Уитстона, но не запатентовал изобретение, потому что думал, что он не первый, кто это сделал. Суть его идеи состояла в использовании вместо постоянных магнитов двух противоположно расположенных электромагнитов, которые создавали магнитное поле вокруг ротора. Изобретение Йедлика на десятилетия опередило его время.
Диск Фарадея
В 1831 году Майкл Фарадей открыл принцип работы электромагнитных генераторов. Принцип, позднее названный законом Фарадея, заключался в том, что разница потенциалов образовывалась между концами проводника, который двигался перпендикулярно магнитному полю. Он также построил первый электромагнитный генератор, названный «диском Фарадея», который являлся униполярным генератором, использовавшим медный диск, вращающийся между полюсами подковообразного магнита. Он вырабатывал небольшое постоянное напряжение и сильный ток.
Конструкция была несовершенна, потому что ток самозамыкался через участки диска, не находившиеся в магнитном поле. Паразитный ток ограничивал мощность, снимаемую с контактных проводов и вызывал бесполезный нагрев медного диска. Позднее в униполярных генераторах удалось решить эту проблему, расположив вокруг диска множество маленьких магнитов, распределённых по всему периметру диска, чтобы создать равномерное поле и ток только в одном направлении.
Другой недостаток состоял в том, что выходное напряжение было очень маленьким, потому что образовывался только один виток вокруг магнитного потока. Эксперименты показали, что используя много витков провода в катушке можно получить часто требовавшееся более высокое напряжение. Обмотки из проводов стали основной характерной чертой всех последующих разработок генераторов.
Однако, последние достижения (редкоземельные магниты), сделали возможными униполярные двигатели с магнитом на роторе, и должны внести много усовершенствований в старые конструкции.
Динамо-машина
Динамо-машины больше не используются для выработки электроэнергии из-за их размеров и сложности коммутаторов. Эта большая приводимая в действие ременной передачей сильноточная динамо-машина выдавала ток 310 ампер и напряжение 7 вольт или 2170 ватт, когда вращалась с частотой 1400 об/мин.Динамо-машина стала первым электрическим генератором, способным вырабатывать мощность для промышленности. Её работа основана на законах электромагнетизма для преобразования механической энергии в пульсирующий постоянный ток. Постоянный ток вырабатывался благодаря использованию механического коммутатора. Первую динамо-машину построил Ипполит Пикси в 1832 году.
Пройдя ряд менее значимых открытий, динамо-машина стала прообразом, из которого появились дальнейшие изобретения, такие как двигатель постоянного тока, генератор переменного тока, синхронный двигатель, роторный преобразователь.
Динамо-машина состоит из статора, который создаёт постоянное магнитное поле, и набора обмоток, вращающихся в этом поле. На маленьких машинах постоянное магнитное поле могло создаваться с помощью постоянных магнитов, у крупных машин постоянное магнитное поле создаётся одним или несколькими электромагнитами, обмотки которых обычно называют обмотками возбуждения.
Большие мощные динамо-машины сейчас можно редко где увидеть, из-за большей универсальности использования переменного тока в сетях электропитания и электронных твердотельных преобразователей постоянного тока в переменный. Однако до того, как был открыт переменный ток, огромные динамо-машины, вырабатывающие постоянный ток, были единственной возможностью для выработки электроэнергии. Сейчас динамо-машины являются редкостью.
Обратимость электрических машин
Русский учёный Э. Х. Ленц ещё 1833 году указал на обратимость электрических машин: одна и та же машина может работать как электродвигатель, если её питать током, и может служить генератором электрического тока, если её ротор привести во вращение каким-либо двигателем, например паровой машиной. В 1838 году Ленц, один из членов комиссии по испытанию действия электрического мотора Якоби, на опыте доказал обратимость электрической машины.
Первый генератор электрического тока, основанный на явлении электромагнитной индукции, был построен в 1832 году парижскими техниками братьями Пиксин. Этим генератором трудно было пользоваться, так как приходилось вращать тяжёлый постоянный магнит, чтобы в двух проволочных катушках, укреплённых неподвижно вблизи его полюсов, возникал переменный электрический ток. Генератор был снабжён устройством для выпрямления тока. Стремясь повысить мощность электрических машин, изобретатели увеличивали число магнитов и катушек. Одной из таких машин, построенной в 1843 году, был генератор Эмиля Штерера. У этой машины было три сильных подвижных магнита и шесть катушек, вращавшихся от рук вокруг вертикальной оси. Таким образом, на первом этапе развития электромагнитных генераторов тока (до 1851 года) для получения магнитного поля применяли постоянные магниты. На втором этапе (1851—1867) создавались генераторы, у которых для увеличения мощности постоянные магниты были заменены электромагнитами. Их обмотка питалась током от самостоятельного небольшого генератора тока с постоянными магнитами. Подобная машина была создана англичанином Генри Уальдом в 1863 году.
При эксплуатации этой машины выяснилось, что генераторы, снабжая электроэнергией потребителя, могут одновременно питать током и собственные магниты. Оказалось, что сердечники электромагнитов сохраняют остаточный магнетизм после выключения тока. Благодаря этому генератор с самовозбуждением даёт ток и тогда, когда его запускают из состояния покоя. В 1866—1867 годах ряд изобретателей получили патенты на машины с самовозбуждением.
В 1870 году бельгиец Зеноб Грамм, работавший во Франции, создал генератор, получивший широкое применение в промышленности. В своей динамо-машине он использовал принцип самовозбуждения и усовершенствовал кольцевой якорь, изобретённый ещё в 1860 году А. Пачинотти.
В одной из первых машин Грамма кольцевой якорь, укреплённый на горизонтальном валу, вращался между полюсными наконечниками двух электромагнитов. Якорь приводился во вращение через приводной шкив, обмотки электромагнитов были включены последовательно с обмоткой якоря. Генератор Грамма давал постоянный ток, который отводился с помощью металлических щёток, скользивших по поверхности коллектора. На Венской международной выставке в 1873 году демонстрировались две одинаковые машины Грамма, соединённые проводами длиной 1 километр. Одна из машин приводилась в движение от двигателя внутреннего сгорания и служила генератором электрической энергии. Вторая машина получала электрическую энергию по проводам от первой и, работая как двигатель, приводила в движение насос. Это была эффектная демонстрация обратимости электрических машин, открытой Ленцем, и демонстрация принципа передачи энергии на расстояние.
До того, как была открыта связь между электричеством и магнетизмом, использовались электростатические генераторы, которые работали на основе принципов электростатики. Они могли вырабатывать высокое напряжение, но имели маленький ток. Их работа была основана на использовании наэлектризованных ремней, пластин и дисков для переноса электрических зарядов с одного электрода на другой. Заряды вырабатывались, используя один из двух принципов:
По причине низкой эффективности и сложностей с изоляцией машин, вырабатывающих высокие напряжения, электростатические генераторы имели низкую мощность и никогда не использовались для выработки электроэнергии в значимых для промышленности масштабах. Примерами доживших до наших дней машин подобного рода являются электрофорная машина и генератор Ван де Граафа.
Другие электрические генераторы, использующие вращение
Без коммутатора динамо-машина является примером генератора переменного тока. С электромеханическим коммутатором динамо-машина — классический генератор постоянного тока. Генератор переменного тока должен всегда иметь постоянную частоту вращения ротора и быть синхронизирован с другими генераторами в сети распределения электропитания. Генератор постоянного тока может работать при любой частоте ротора в допустимых для него пределах, но вырабатывает постоянный ток.
МГД генератор
Магнитогидродинамический генератор напрямую вырабатывает электроэнергию из энергии движущейся через магнитное поле плазмы или другой подобной проводящей среды (например, жидкого электролита) без использования вращающихся частей. Разработка генераторов этого типа началась потому, что на его выходе получаются высокотемпературные продукты сгорания, которые можно использовать для нагрева пара в парогазовых электростанциях и таким образом повысить общий КПД. МГД генератор является обратимым устройством, то есть может быть использован и как двигатель.
Электрический генератор Википедия
Электри́ческий генера́тор — устройство, в котором неэлектрические виды энергии (механическая, химическая, тепловая) преобразуются в электрическую энергию.
История[ | код]
Динамо-машина Йедлика[ | код]
В 1827 венгерский физик Аньош Иштван Йедлик начал экспериментировать с электромагнитными вращающимися устройствами, которые он называл электромагнитные самовращающиеся роторы. В прототипе его униполярного электродвигателя (был завершён между 1853 и 1856 годами) и стационарная, и вращающаяся части были электромагнитные. Он сформулировал концепцию динамо-машины по меньшей мере за 6 лет до Сименса и Уитстона, но не запатентовал изобретение, потому что думал, что он не первый, кто это сделал. Суть его идеи состояла в использовании вместо постоянных магнитов двух противоположно расположенных электромагнитов, которые создавали магнитное поле вокруг ротора. Изобретение Йедлика на десятилетия опередило его время.
Диск Фарадея[ | код]
В 1831 году Майкл Фарадей открыл принцип работы электромагнитных генераторов. Принцип, позднее названный законом Фарадея, заключался в том, что разница потенциалов образовывалась между концами проводника, который двигался перпендикулярно магнитному полю. Он также построил первый электромагнитный генератор, названный «диском Фарадея», который являлся униполярным генератором, использовавшим медный диск, вращающийся между полюсами подковообразного магнита. Он вырабатывал небольшое постоянное напряжение и сильный ток.
Конструкция была несовершенна, потому что ток самозамыкался через участки диска, не находи
ru-wiki.ru
Электрический генератор - Википедия
История[ | ]
Динамо-машина Йедлика[ | ]
В 1827 венгерский физик Аньош Иштван Йедлик начал экспериментировать с электромагнитными вращающимися устройствами, которые он называл электромагнитные самовращающиеся роторы. В прототипе его униполярного электродвигателя (был завершён между 1853 и 1856 годами) и стационарная, и вращающаяся части были электромагнитные. Он сформулировал концепцию динамо-машины по меньшей мере за 6 лет до Сименса и Уитстона, но не запатентовал изобретение, потому что думал, что он не первый, кто это сделал. Суть его идеи состояла в использовании вместо постоянных магнитов двух противоположно расположенных электромагнитов, которые создавали магнитное поле вокруг ротора. Изобретение Йедлика на десятилетия опередило его время.
Диск Фарадея[ | ]
В 1831 году Майкл Фарадей открыл принцип работы электромагнитных генераторов. Принцип, позднее названный законом Фарадея, заключался в том, что разница потенциалов образовывалась между концами проводника, который двигался перпендикулярно магнитному полю. Он также построил первый электромагнитный генератор, названный «диском Фарадея», который являлся униполярным генератором, использовавшим медный диск, вращающийся между полюсами подковообразного магнита. Он вырабатывал небольшое постоянное напряжение и сильный ток.
Конструкция была несовершенна, потому что ток самозамыкался через участки диска, не находившиеся в магнитном поле. Паразитный ток ограничивал мощность, снимаемую с контактных проводов и вызывал бесполезный нагрев медного диска. Позднее в униполярных генераторах удалось решить эту проблему, расположив вокруг диска множество маленьких магнитов, распределённых по всему периметру диска, чтобы создать равномерное поле и ток только в одном направлении.
Другой недостаток состоял в том, что выходное напряжение было очень маленьким, потому что образовывался только один виток вокруг магнитного потока. Эксперименты показали, что используя много витков провода в катушке можно получить часто требовавшееся более высокое напряжение. Обмотки из проводов стали основной характерной чертой всех последующих разработок генераторов.
Однако, последние достижения (редкоземельные магниты), сделали возможными униполярные двигатели с магнитом на роторе, и должны внести много усовершенствований в старые конструкции.
Динамо-машина[ | ]
Динамо-машины больше не используются для выработки электроэнергии из-за их размеров и сложности коммутаторов. Эта большая приводимая в действие ременной передачей сильноточная динамо-машина выдавала ток 310 ампер и напряжение 7 вольт или 2170 ватт, когда вращалась с частотой 1400 об/мин.Динамо-машина стала первым электрическим генератором, способным вырабатывать мощность для промышленности. Её работа основана на законах электромагнетизма для преобразования механической энергии в пульсирующий постоянный ток. Постоянный ток вырабатывался благодаря использованию механического коммутатора. Первую динамо-машину построил Ипполит Пикси в 1832 году.
Пройдя ряд менее значимых открытий, динамо-машина стала прообразом, из которого появились дальнейшие изобретения, такие как двигатель постоянного тока, генератор переменного тока, синхронный двигатель, роторный преобразователь.
Динамо-машина состоит из статора, который создаёт постоянное магнитное поле, и набора обмоток, вращающихся в этом поле. На маленьких машинах постоянное магнитное поле могло создаваться с помощью постоянных магнитов, у крупных машин постоянное магнитное поле создаётся одним или несколькими электромагнитами, обмотки которых обычно называют обмотками возбуждения.
Большие мощные динамо-машины сейчас можно редко где увидеть, из-за большей универсальности использования переменного тока в сетях электропитания и электронных постоянного тока в переменный. Однако до того, как был открыт переменный ток, огромные динамо-машины, вырабатывающие постоянный ток, были единственной возможностью для выработки электроэнергии. Сейчас динамо-машины являются редкостью.
Обратимость электрических машин
Русский учёный Э. Х. Ленц ещё 1833 году указал на обратимость электрических машин: одна и та же машина может работать как электродвигатель, если её питать током, и может служить генератором электрического тока, если её ротор привести во вращение каким-либо двигателем, например паровой машиной. В 1838 году Ленц, один из членов комиссии по испытанию действия электрического мотора Якоби, на опыте доказал обратимость электрической машины.
Первый генератор электрического тока, основанный на явлении электромагнитной индукции, был построен в 1832 году парижскими техниками братьями Пиксин. Этим генератором трудно было пользоваться, так как приходилось вращать тяжёлый постоянный магнит, чтобы в двух проволочных катушках, укреплённых неподвижно вблизи его полюсов, возникал переменный электрический ток. Генератор был снабжён устройством для выпрямления тока. Стремясь повысить мощность электрических машин, изобретатели увеличивали число магнитов и катушек. Одной из таких машин, построенной в 1843 году, был генератор Эмиля Штерера. У этой машины было три сильных подвижных магнита и шесть катушек, вращавшихся от рук вокруг вертикальной оси. Таким образом, на первом этапе развития электромагнитных генераторов тока (до 1851 года) для получения магнитного поля применяли постоянные магниты. На втором этапе (1851—1867) создавались генераторы, у которых для увеличения мощности постоянные магниты были заменены электромагнитами. Их обмотка питалась током от самостоятельного небольшого генератора тока с постоянными магнитами. Подобная машина была создана англичанином Генри Уальдом в 1863 году.
При эксплуатации этой машины выяснилось, что генераторы, снабжая электроэнергией потребителя, могут одновременно питать током и собственные магниты. Оказалось, что сердечники электромагнитов сохраняют остаточный магнетизм после выключения тока. Благодаря этому генератор с самовозбуждением даёт ток и тогда, когда его запускают из состояния покоя. В 1866—1867 годах ряд изобретателей получили патенты на машины с самовозбуждением.
В 1870 году бельгиец Зеноб Грамм, работавший во Франции, создал генератор, получивший широкое применение в промышленности. В своей динамо-машине он использовал принцип самовозбуждения и усовершенствовал кольцевой якорь, изобретённый ещё в 1860 году А. Пачинотти.
В одной из первых машин Грамма кольцевой якорь, укреплённый на горизонтальном валу, вращался между полюсными наконечниками двух электромагнитов. Якорь приводился во вращение через приводной шкив, обмотки электромагнитов были включены последовательно с обмоткой якоря. Генератор Грамма давал постоянный ток, который отводился с помощью металлических щёток, скользивших по поверхности коллектора. На Венской международной выставке в 1873 году демонстрировались две одинаковые машины Грамма, соединённые проводами длиной 1 километр. Одна из машин приводилась в движение от двигателя внутреннего сгорания и служила генератором электрической энергии. Вторая машина получала электрическую энергию по проводам от первой и, работая как двигатель, приводила в движение насос. Это была эффектная демонстрация обратимости электрических машин, открытой Ленцем, и демонстрация принципа передачи энергии на расстояние.
До того, как была открыта связь между электричеством и магнетизмом, использовались электростатические генераторы, которые работали на основе принципов электростатики. Они могли вырабатывать высокое напряжение, но имели маленький ток. Их работа была основана на использовании наэлектризованных ремней, пластин и дисков для переноса электрических зарядов с одного электрода на другой. Заряды вырабатывались, используя один из двух принципов:
По причине низкой эффективности и сложностей с изоляцией машин, вырабатывающих высокие напряжения, электростатические генераторы имели низкую мощность и никогда не использовались для выработки электроэнергии в значимых для промышленности масштабах. Примерами доживших до наших дней машин подобного рода являются электрофорная машина и генератор Ван де Граафа.
Другие электрические генераторы, использующие вращение[ | ]
Без коммутатора динамо-машина является примером генератора переменного тока. С электромеханическим коммутатором динамо-машина — классический генератор постоянного тока. Генератор переменного тока должен всегда иметь постоянную частоту вращения ротора и быть синхронизирован с другими генераторами в сети распределения электропитания. Генератор постоянного тока может работать при любой частоте ротора в допустимых для него пределах, но вырабатывает постоянный ток.
МГД генератор[ | ]
Магнитогидродинамический генератор напрямую вырабатывает электроэнергию из энергии движущейся через магнитное поле плазмы или другой подобной проводящей среды (например, жидкого электролита) без использования вращающихся частей. Разработка генераторов этого типа началась потому, что на его выходе получаются высокотемпературные продукты сгорания, которые можно использовать для нагрева пара в парогазовых электростанциях и таким образом повысить общий КПД. МГД генератор является обратимым устройством, то есть может быть использован и как двигатель.
Классификация[ | ]
Электромеханические индукционные генераторы[ | ]
Электромеханический генера́тор — это электрическая машина, в которой механическая работа преобразуется в электрическую энергию.
E=−dΦdt{\displaystyle E=-{\frac {d\Phi }{dt}}} — устанавливает связь между ЭДС и скоростью изменения магнитного потока Φ{\displaystyle \Phi } пронизывающего обмотку генератора.Классификация электромеханических генераторов[ | ]
- По типу первичного двигателя:
- По виду выходного электрического тока:
- Вид соединения обмоток:
- С включением обмоток звездой
- С включением обмоток треугольником
- По способу возбуждения
- С возбуждением постоянными магнитами
- С внешним возбуждением
- С самовозбуждением
- С последовательным возбуждением
- С параллельным возбуждением
- Со смешанным возбуждением
См. также[ | ]
Примечания[ | ]
Ссылки[ | ]
encyclopaedia.bid
Электрический генератор - это... Что такое Электрический генератор?
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.
- Электрический вал
- Электрический двигатель
Смотреть что такое "Электрический генератор" в других словарях:
Электрический генератор — Электрический генератор: машина, которая преобразует механическую энергию вращения в электрическую энергию. Примечание Электрический генератор состоит из входной муфты, передающей механическую работу (от вала отбора мощности двигателя), одного… … Официальная терминология
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР — (13) … Большая политехническая энциклопедия
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР, устройство для преобразования различных видов энергии (механической, химической, тепловой и т.д.) в электрическую. Разновидности электрических генераторов: гидрогенераторы, термоэлектрические генераторы, гальванические… … Современная энциклопедия
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР — устройство для преобразования различных видов энергии (механической, химической, тепловой и т. д.) в электрическую … Большой Энциклопедический словарь
электрический генератор — [IEV number 151 13 35] EN (electric) generator energy transducer that transforms non electric energy into electric energy [IEV number 151 13 35] FR générateur (d’énergie) électrique, m transducteur… … Справочник технического переводчика
Электрический генератор — Основная статья: Электрогенераторы и электродвигатели Электрогенераторы в начале XX века Электрический генератор это устройство, в котором неэлектрические ви … Википедия
электрический генератор — 3.19 электрический генератор: Машина, которая преобразует механическую энергию вращения в электрическую энергию. Примечание Электрический генератор состоит из входной муфты, передающей механическую работу (от вала отбора мощности двигателя),… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
электрический генератор — устройство для преобразования различных видов энергии (механической, химической, тепловой и т. д.) в электрическую. * * * ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР, устройство для преобразования различных видов энергии (механической,… … Энциклопедический словарь
электрический генератор — elektros generatorius statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. electric generator vok. elektrischer Generator, m rus. электрический генератор, m pranc. générateur d électricité, m … Automatikos terminų žodynas
электрический генератор — elektros generatorius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Įtaisas elektros energijai gauti iš kitų rūšių energijos. atitikmenys: angl. electric generator vok. elektrischer Generator, m rus. электрический генератор, m;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
электрический генератор — elektros generatorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. electric generator vok. elektrischer Generator, m rus. электрический генератор, m; электрогенератор, m pranc. générateur d’électricité, m … Fizikos terminų žodynas
dic.academic.ru
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР - это... Что такое ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР?
Современная энциклопедия. 2000.
- ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ
- ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ
Смотреть что такое "ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР" в других словарях:
Электрический генератор — Электрический генератор: машина, которая преобразует механическую энергию вращения в электрическую энергию. Примечание Электрический генератор состоит из входной муфты, передающей механическую работу (от вала отбора мощности двигателя), одного… … Официальная терминология
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР — (13) … Большая политехническая энциклопедия
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР — устройство для преобразования различных видов энергии (механической, химической, тепловой и т. д.) в электрическую … Большой Энциклопедический словарь
электрический генератор — [IEV number 151 13 35] EN (electric) generator energy transducer that transforms non electric energy into electric energy [IEV number 151 13 35] FR générateur (d’énergie) électrique, m transducteur… … Справочник технического переводчика
Электрический генератор — Основная статья: Электрогенераторы и электродвигатели Электрогенераторы в начале XX века Электрический генератор это устройство, в котором неэлектрические ви … Википедия
электрический генератор — 3.19 электрический генератор: Машина, которая преобразует механическую энергию вращения в электрическую энергию. Примечание Электрический генератор состоит из входной муфты, передающей механическую работу (от вала отбора мощности двигателя),… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
электрический генератор — устройство для преобразования различных видов энергии (механической, химической, тепловой и т. д.) в электрическую. * * * ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР, устройство для преобразования различных видов энергии (механической,… … Энциклопедический словарь
электрический генератор — elektros generatorius statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. electric generator vok. elektrischer Generator, m rus. электрический генератор, m pranc. générateur d électricité, m … Automatikos terminų žodynas
электрический генератор — elektros generatorius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Įtaisas elektros energijai gauti iš kitų rūšių energijos. atitikmenys: angl. electric generator vok. elektrischer Generator, m rus. электрический генератор, m;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
электрический генератор — elektros generatorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. electric generator vok. elektrischer Generator, m rus. электрический генератор, m; электрогенератор, m pranc. générateur d’électricité, m … Fizikos terminų žodynas
dic.academic.ru
ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ - это... Что такое ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ?
машина, вырабатывающая электр. энергию за счет получаемой ею энергии механической. Основные части Г. э.: 1) индуктор—система электромагнитов, создающих магнитное поле; 2) якорь, в проводниках к-рого при его вращении индуктируется переменная по величине и направлению электродвижущая сила, дающая в присоединяемой к генератору цепи электр. ток. Г. э. разделяются на: а) Г. э. постоянного тока и б) Г. э. переменного тока. В Г. э. постоянного тока, иначе наз. динамомашинами, основной частью кроме индуктора и якоря является коллектор (насаженный на вал якоря) — барабан с медными пластинками, изолированными друг от друга. К этим пластинкам припаяны проводники обмотки якоря так. обр., что в цепи, присоединяемой к Г. э. посредством скользящих по коллектору щеток, получается ток, постоянный по величине и -направлению. В большинстве современных Г. э. переменного тока, иначе наз. альтернаторами, вращаются не якорь, а индуктор и вместе с ним— создаваемое им магнитное поле. При этом, так же как и при вращении якоря в неподвижном магнитном поле, в обмотке якоря индуктируется электродвижущая сила.
Технический железнодорожный словарь. - М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство. Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров. 1941.
.
- ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН
- ГЕНЕРАТОРНЫЙ ГАЗ
Смотреть что такое "ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ" в других словарях:
ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ — (Generator) машина, состоящая из неподвижной и вращающейся частей, преобразующая механическую энергию в электрическую; она называется динамо машиной; Г. переменного тока называется также альтернатором. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.:… … Морской словарь
генератор электрический — устройство, преобразующее механическую, тепловую, электромагнитную, световую и другие виды энергии в электрическую. К таким устройствам относятся турбо – и гидрогенераторы, термогенераторы, магнитогидродинамические генераторы, термоэмиссионные… … Энциклопедия техники
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР — (13) … Большая политехническая энциклопедия
Электрический генератор — Основная статья: Электрогенераторы и электродвигатели Электрогенераторы в начале XX века Электрический генератор это устройство, в котором неэлектрические ви … Википедия
ГЕНЕРАТОР — ГЕНЕРАТОР, прибор, вырабатывающий электрическую энергию. Самым распространенным является устройство, которое, используя явление электромагнитной индукции, преобразует механическую энергию ТУРБИНЫ ИЛИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ в электрическую … Научно-технический энциклопедический словарь
Генератор сигналов — Генератор сигналов это устройство, позволяющее получать сигнал определённой природы (электрический, акустический или другой), имеющий заданные характеристики (форму, энергетические или статистические характеристики и т. д.).… … Википедия
Электрический генератор — Электрический генератор: машина, которая преобразует механическую энергию вращения в электрическую энергию. Примечание Электрический генератор состоит из входной муфты, передающей механическую работу (от вала отбора мощности двигателя), одного… … Официальная терминология
Генератор — Ван де Граафа электростатический ускоритель, в котором для создания высокого постоянного электрического напряжения применяется механический перенос электрических зарядов с помощью бесконечной ленты из диэлектрического материала. изотопный… … Термины атомной энергетики
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР, устройство для преобразования различных видов энергии (механической, химической, тепловой и т.д.) в электрическую. Разновидности электрических генераторов: гидрогенераторы, термоэлектрические генераторы, гальванические… … Современная энциклопедия
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР — устройство для преобразования различных видов энергии (механической, химической, тепловой и т. д.) в электрическую … Большой Энциклопедический словарь
dic.academic.ru
Электрический генератор • ru.knowledgr.com
В производстве электроэнергии генератор - устройство, которое преобразовывает механическую энергию в электроэнергию для использования во внешней схеме. Источник механической энергии может значительно различаться от ручного чудака к двигателю внутреннего сгорания. Генераторы обеспечивают почти всю власть для сеток электроэнергии.
Обратная конверсия электроэнергии в механическую энергию сделана электродвигателем и едет, и у генераторов есть много общих черт. Много двигателей можно механически заставить произвести электричество и часто делать приемлемые генераторы.
Терминология
Электромагнитные генераторы попадают в одну из двух широких категорий, динамо и генераторов переменного тока.
- Динамо производят постоянный ток, обычно с напряжением или текущими колебаниями, обычно с помощью коммутатора
- Генераторы переменного тока производят переменный ток, который может быть исправлен другим (внешний или непосредственно объединенный) система.
Механический:
- Ротор: вращающаяся деталь электрической машины
- Статор: постоянная часть электрической машины
Электрический:
- Арматура: производящий власть компонент электрической машины. В генераторе, генераторе переменного тока или динамо арматура windings производят электрический ток. Арматура может быть или на роторе или на статоре.
- Область: компонент магнитного поля электрической машины. Магнитное поле динамо или генератора переменного тока может быть обеспечено или электромагнитами или постоянными магнитами, установленными или на роторе или статоре.
История
Перед связью между магнетизмом и электричеством был обнаружен, электростатические генераторы использовались. Они воздействовали на электростатические принципы. Такие генераторы произвели очень высокое напряжение и низкий ток. Они работали при помощи перемещения электрически заряженных поясов, пластин и дисков, которые несли обвинение к высокому потенциальному электроду. Обвинение было произведено, используя любой из двух механизмов: Электростатическая индукция и triboelectric эффект. Из-за их неэффективности и трудности изолирования машин, которые произвели очень высокие напряжения, электростатические генераторы имели низкие номинальные мощности и никогда не использовались для поколения коммерчески значительных количеств электроэнергии.
Теоретическое развитие
Операционный принцип электромагнитных генераторов был обнаружен в годах 1831–1832 Майклом Фарадеем. Принцип, позже названный законом Фарадея, то, что электродвижущая сила произведена в электрическом проводнике, который окружает переменный магнитный поток.
Он также построил первый электромагнитный генератор, названный диском Фарадея, типом homopolar генератора, используя медный диск, вращающийся между полюсами подковообразного магнита. Это произвело маленькое напряжение постоянного тока.
Этот дизайн был неэффективен, из-за самоотмены противопотоков тока в регионах, которые не находились под влиянием магнитного поля. В то время как ток был вызван непосредственно под магнитом, ток будет циркулировать назад в регионах, которые были вне влияния магнитного поля. Этот противопоток ограничил выходную мощность проводами погрузки и вызвал ненужное нагревание медного диска. Позже генераторы homopolar решили бы эту проблему при помощи множества магнитов, устроенных вокруг периметра диска, чтобы поддержать устойчивый полевой эффект в одном направлении электрического тока.
Другой недостаток был то, что выходное напряжение было очень низким, из-за единственного текущего пути через магнитный поток. Экспериментаторы нашли, что использование многократных поворотов провода в катушке могло произвести более высокие, более полезные напряжения. Так как выходное напряжение пропорционально числу поворотов, генераторы могли быть легко разработаны, чтобы произвести любое желаемое напряжение, изменив число поворотов. Провод windings стал основной характеристикой всех последующих проектов генератора.
Независимо от Фарадея венгерский Anyos Jedlik начал экспериментировать в 1827 с электромагнитными устройствами вращения, которые он назвал электромагнитными самороторами. В прототипе однополюсного электрического начинающего (законченный между 1852 и 1854) и постоянное и автоматически возобновляемые части были электромагнитными. Он также, возможно, сформулировал понятие динамо в 1861 (перед Siemens и Wheatstone), но не патентовал его, поскольку он думал, что не был первым, чтобы понять это.
Генераторы постоянного тока
Динамо было первым электрическим генератором, способным к поставляющей власти для промышленности. Динамо использует электромагнитную индукцию, чтобы преобразовать механическое вращение в постоянный ток с помощью коммутатора. Раннее динамо было построено Ипполитом Пиксии в 1832.
Современное динамо, годное к использованию в промышленном применении, было изобретено независимо сэром Чарльзом Витстоуном, Вернером фон Зименсом и Сэмюэлем Альфредом Варли. Варли вынул патент 24 декабря 1866, в то время как Siemens и Витстоун оба объявили об их открытиях 17 января 1867, последняя поставка статьи о его открытии Королевскому обществу.
«Электрическая динамо машина», используемая самоприводящий в действие катушки электромагнитного поля, а не постоянные магниты, чтобы создать область статора. Дизайн Витстоуна был подобен Siemens с различием, что в дизайне Siemens электромагниты статора были последовательно с ротором, но в дизайне Витстоуна они были параллельно. Использование электромагнитов, а не постоянных магнитов значительно увеличило выходную мощность динамо и позволило мощное поколение впервые. Это изобретение привело непосредственно к первому основному промышленному использованию электричества. Например, в 1870-х Siemens использовал электромагнитные динамо, чтобы привести печи электрической дуги в действие для производства металлов и других материалов.
Машина динамо, которая была разработана, состояла из постоянной структуры, которая обеспечивает магнитное поле и ряд вращения windings, которые поворачиваются в той области. На более крупных машинах постоянное магнитное поле обеспечено одним или более электромагнитами, которые обычно называют полевыми катушками.
Большие динамо производства электроэнергии теперь редко замечаются из-за теперь почти универсального использования переменного тока для распределения власти. Перед принятием AC очень большие динамо постоянного тока были единственными средствами производства электроэнергии и распределения. AC прибыл, чтобы доминировать из-за способности AC, который будет легко преобразован к и от очень высоких напряжений, чтобы разрешить низкие потери по большим расстояниям.
Генераторы переменного тока
Через серию открытий за динамо следовали много более поздних изобретений, особенно генератор переменного тока AC, который был способен к созданию переменного тока.
Системы создания переменного тока были известны в простых формах от оригинального открытия Майкла Фарадея магнитной индукции электрического тока. Сам Фарадей построил ранний генератор переменного тока. Его машина была «вращающимся прямоугольником», операция которого была heteropolar - каждый активный проводник прошел последовательно через области, где магнитное поле было в противоположных направлениях.
Большие двухфазовые генераторы переменного тока были построены британским электриком, Дж.Е.Х. Гордоном, в 1882. Первая общественная демонстрация «системы генератора переменного тока» была дана Уильямом Стэнли младшим, сотрудником Westinghouse, Электрической в 1886.
Себастьян Зиэни де Ферранти установил Ферранти, Томпсона и Инса в 1882, чтобы продать его Генератор переменного тока Ферранти-Томпсона, изобретенный с помощью известного физика лорда Келвина. Его ранние генераторы переменного тока произвели частоты между 100 и 300 Гц. Ферранти продолжал проектировать Электростанцию Дептфорда для London Electric Supply Corporation в 1887, используя систему переменного тока. На его завершении в 1891, это была первая действительно современная электростанция, поставляя высоковольтную мощность переменного тока, которая была тогда «понижена» для потребительского использования на каждой улице. Эта базовая система остается в использовании сегодня во всем мире.
В 1891 Никола Тесла запатентовал практический «высокочастотный» генератор переменного тока (который управлял приблизительно 15 кГц). После 1891 генераторы переменного тока полифазы были введены, чтобы поставлять ток многократных отличающихся фаз. Более поздние генераторы переменного тока были разработаны для изменения переменного тока частот между шестнадцать и приблизительно сто герц, для использования с освещением дуги, сверкающим освещением и электродвигателями.
Самовозбуждение
Поскольку требования для производства электроэнергии более широкого масштаба увеличились, новое ограничение повысилось: магнитные поля, доступные от постоянных магнитов. Отклонение небольшого количества энергии, произведенной генератором к катушке электромагнитного поля, позволило генератору производить существенно больше власти. Это понятие было названо самовозбуждение.
Полевые катушки связаны последовательно или параллель с проветриванием арматуры. Когда генератор сначала начинает поворачиваться, небольшое количество магнетизма остатка, существующего в железном ядре, обеспечивает магнитное поле, чтобы начать его, производя маленький ток в арматуре. Это течет через полевые катушки, создавая большее магнитное поле, которое производит больший ток арматуры. Этот процесс «ремешка ботинка» продолжается, пока магнитное поле в ядре не выравнивается из-за насыщенности, и генератор достигает выходной мощности устойчивого состояния.
Очень большие генераторы электростанции часто используют отдельный генератор меньшего размера, чтобы взволновать полевые катушки большего. В случае серьезного широко распространенного отключения электроэнергии, где islanding электростанций произошел, станции, возможно, должны выполнить черное начало, чтобы взволновать области их самых больших генераторов, чтобы восстановить потребительское обслуживание власти.
Специализированные типы генератора
Постоянный ток
Генератор Homopolar
homopolar генератор - электрический генератор DC, включающий электрически проводящий диск или цилиндр, вращающийся в перпендикуляре самолета к однородному статическому магнитному полю. Разность потенциалов создана между центром диска и оправой (или концы цилиндра), электрическая полярность в зависимости от направления вращения и ориентации области.
Это также известно как униполярный генератор, нециклический генератор, дисковое динамо или диск Фарадея. Напряжение типично низкое на заказе нескольких В в случае маленьких демонстрационных моделей, но большие генераторы исследования могут произвести сотни В, и у некоторых систем есть многократные генераторы последовательно, чтобы произвести еще большее напряжение. Они необычны в этом, они могут произвести огромный электрический ток, приблизительно больше чем миллион ампер, потому что homopolar генератор может быть сделан иметь очень низкое внутреннее сопротивление.
Генератор MHD
Магнетогидродинамический генератор непосредственно извлекает электроэнергию из перемещения горячих газов через магнитное поле без использования вращения электромагнитного оборудования. Генераторы MHD были первоначально разработаны, потому что продукция плазменного генератора MHD - пламя, которое хорошо в состоянии нагреть котельные завода энергии пара. Первый практический дизайн был Знаком AVCO 25, развитый в 1965. Американское правительство финансировало существенное развитие, достигающее высшей точки в опытном заводе на 25 МВт в 1987. В Советском Союзе с 1972 до конца 1980-х, завод MHD U 25 был в регулярной коммерческой операции на Московской энергосистеме с рейтингом 25 МВт, самым большим рейтингом завода MHD в мире в то время. Генераторы MHD, управляемые как превосходный цикл, в настоящее время (2007) менее эффективны, чем газовые турбины с комбинированным циклом.
Переменный ток
Генератор индукции
Некоторые электродвигатели переменного тока могут использоваться в качестве генераторов, превращая механическую энергию в электрический ток. Генераторы индукции работают, механически поворачивая их ротор быстрее, чем синхронная скорость, давая отрицательный промах. Регулярный асинхронный двигатель AC обычно может использоваться в качестве генератора без любых внутренних модификаций. Генераторы индукции полезны в заявлениях, таких как минигидро электростанции, ветряные двигатели, или в сокращении газовых потоков с высоким давлением, чтобы понизить давление, потому что они могут возвратить энергию с относительно простыми средствами управления.
Управлять генератором индукции должно быть взволновано с ведущим напряжением; это обычно делается связью с электрической сеткой, или иногда они самовозбуждающиеся при помощи конденсаторов исправления фазы.
Линейный электрический генератор
В самой простой форме линейного электрического генератора скользящий магнит двигается вперед-назад через соленоид - шпулька медного провода. Переменный ток вызван в петлях провода законом Фарадея индукции каждый раз магнитные слайды через. Этот тип генератора используется в фонаре Фарадея. Более крупные линейные генераторы электричества используются в схемах энергии волн.
Переменная скорость постоянные генераторы частоты
Много усилий по возобновляемой энергии пытаются получить естественные источники механической энергии (ветер, потоки, и т.д.), чтобы произвести электричество. Поскольку эти источники колеблются во власти, примененные, стандартные генераторы, используя постоянные магниты и фиксированный windings поставили бы нерегулируемое напряжение и частоту. Верхнее из регулирования (ли перед генератором через сокращение механизма или после поколения электрическими средствами) высоко в пропорции к естественно полученной доступной энергии.
Новые проекты генератора такой как асинхронное или индукция отдельно накормили генератор, вдвойне питаемый генератор или бесщеточный ротор раны, вдвойне питаемый генератор видит успех в переменной скорости постоянные приложения частоты, такие как ветряные двигатели или другие технологии возобновляемой энергии. Эти системы таким образом предлагают стоимость, надежность и преимущества эффективности в определенных случаях использования.
Случаи общего использования
Автомобильные генераторы
Транспортные средства шоссе
Автомашины требуют электроэнергии привести их инструментовку в действие, держать сам двигатель, работающий и перезарядить их батареи. Пока приблизительно автомашины 1960-х не имели тенденцию использовать генераторы DC с электромеханическими регуляторами. После исторической тенденции выше и по многим из тех же самых причин, они были теперь заменены генераторами переменного тока со встроенными схемами ректификатора.
Велосипеды
Велосипеды требуют энергии к власти бегущие огни и другое оборудование. Есть два общих вида генератора в использовании на велосипедах: динамо бутылки, которые затрагивают шину велосипеда по мере необходимости и динамо центра, которые непосредственно присоединены к поезду двигателя велосипеда.
Парусные шлюпки
Парусные лодки могут использовать воду - или ветрогенератор к подзарядке малым током батареи. Маленький пропеллер, ветряной двигатель или рабочее колесо связаны с низким производителем электроэнергии, чтобы поставлять ток в типичном ветре или эксплуатационных скоростях.
Genset
Генератор двигателя - комбинация электрического генератора и двигателя установленный вместе, чтобы сформировать единственную часть отдельного оборудования. Используемые двигатели обычно являются поршневыми двигателями, но газовые турбины могут также использоваться. И есть даже гибридные дизельно-газовые единицы, названные двухтопливными единицами. Много различных версий генераторов двигателя доступны - в пределах от приведенных в действие наборов очень маленького портативного бензина к большим турбинным установкам. Основное преимущество генераторов двигателя - способность независимо поставлять электричество, позволяя единицам служить решениями для резервного питания.
Человек привел электрические генераторы в действие
Генератор может также вести человеческая сила мышц (например, в полевом оборудовании радиостанции).
Человек двинулся на большой скорости, генераторы постоянного тока коммерчески доступны, и были проектом некоторых сделай сам энтузиасты. Как правило, управляемый посредством власти педали, переделанного велосипедного тренера или насоса ноги, такие генераторы могут практически использоваться, чтобы зарядить батареи, и в некоторых случаях разработаны с составным инвертором. Средний «здоровый человек» может произвести устойчивые 75 ватт (0,1 лошадиных силы) в течение полного восьмичасового периода, в то время как «спортсмен первого класса» может произвести приблизительно 298 ватт (0,4 лошадиных силы) в течение подобного периода. В конце которого будет требоваться неопределенный период отдыха и восстановления. В 298 ваттах средний «здоровый человек» становится опустошенным в течение 10 минут. Важно отметить, что числа власти сослались выше, для прямой человеческой продукции а не электроэнергии, которая может быть произведена от него. Портативные радиоприемники с заводной рукояткой сделаны уменьшить требования покупки батареи, видеть радио часового механизма. В течение середины 20-го века двинулась на большой скорости педаль, радио использовались всюду по австралийской необжитой местности, чтобы обеспечить обучение (Школа Воздуха), медицинские и другие потребности в отдаленных станциях и городах.
Механическое измерение
Разработанный, чтобы измерить скорость шахты, tachogenerator - устройство, которое производит выходное напряжение, пропорциональное той скорости. Tachogenerators часто привыкли к тахометрам власти, чтобы измерить скорости электродвигателей, двигателей и оборудования, которое они приводят в действие. скорость. С точным строительством и дизайном, генераторы могут быть построены, чтобы произвести очень точные напряжения для определенных диапазонов скоростей шахты.
Эквивалентная схема
Эквивалентную схему генератора и груза показывают в диаграмме вправо. Генератор представлен абстрактным генератором, состоящим из идеального источника напряжения и внутреннего сопротивления. Генератор и параметры может быть определен, измерив вьющееся сопротивление (исправленный к рабочей температуре) и измерив разомкнутую цепь и нагруженное напряжение для определенного текущего груза.
Это - самая простая модель генератора, дальнейшие элементы, возможно, должны быть добавлены для точного представления. В частности индуктивность может быть добавлена, чтобы допускать windings машины и магнитный поток утечки, но полное представление может стать намного более сложным, чем это.
См. также
- Генератор двигателя
- Закон фарадея индукции
- Фактор совершенства
- Магнитный генератор переменного тока статора
- Сверхпроводимость электрическая машина
Внешние ссылки
- Простой генератор
- Демонстрация электрического генератора
- Короткое видео простого генератора
ru.knowledgr.com
