Pagkuha ng alternating electric current
Ang alternating current, sa tradisyonal na kahulugan, ay ang kasalukuyang nakuha mula sa isang alternating, harmonically varying (sinusoidal) boltahe. Ang alternatibong boltahe ay nabuo sa planta ng kuryente at palaging naroroon sa bawat outlet sa dingding.
Ginagamit din ang alternating current upang magpadala ng kuryente sa malalayong distansya dahil madaling tumaas ang alternating voltage. gamit ang isang transpormer, at sa gayon ang elektrikal na enerhiya ay maaaring maipadala sa isang distansya na may kaunting pagkalugi at pagkatapos ay mabawasan pabalik sa tulong ng isang transpormer sa isang halaga na katanggap-tanggap para sa isang network ng sambahayan.
Ang isang alternating boltahe (at samakatuwid ay kasalukuyang) ay nabuo sa planta ng kuryentekung saan ang mga pang-industriyang generator na AC drive ay pinapatakbo ng mga turbin na pinapatakbo ng high-pressure na singaw. Ang singaw ay ginawa mula sa tubig na malakas na pinainit ng init na nabuo sa pamamagitan ng nuclear reaction o sa pamamagitan ng pagsunog ng fossil fuels, depende sa uri ng power plant. Sa anumang kaso, ang pag-ikot ng alternator ay ang sanhi ng pagbuo ng alternating boltahe at kasalukuyang.
Upang masagot ang tanong kung paano nabuo ang generator alternating current, ito ay sapat na upang isaalang-alang ang isang elementarya na modelo na binubuo ng isang piraso ng wire at isang magnet, na nagpapaalala sa parehong oras Lorentz force at batas ng electromagnetic induction... Sabihin nating mayroong isang wire na 10 cm ang haba na nakahiga sa mesa, at sa ating kamay ay may isang malakas na neodymium magnet, ang laki nito ay bahagyang mas maliit kaysa sa wire. Naglalagay kami ng sensitibong galvanometer o dial voltmeter sa mga dulo ng wire.
Dinadala namin ang magnet na may isa sa mga pole malapit sa wire, sa layo na mas mababa sa 1 cm, at mabilis na hinila ang magnet papunta sa wire sa pamamagitan nito mula kaliwa hanggang kanan - tatawid kami sa wire na may magnetic field ng magnet. . Ang karayom ng galvanometer ay biglang magpapalihis sa isang tiyak na direksyon, pagkatapos ay babalik sa orihinal nitong posisyon.
I-on ang magnet sa kabilang poste patungo sa wire. At muli, ang paggalaw ng kamay mula kaliwa hanggang kanan, mabilis na tumawid sa eksperimentong wire na may magnetic field. Ang karayom ng galvanometer ay umindayog nang husto sa kabilang direksyon, pagkatapos ay bumalik sa orihinal nitong posisyon. Sa halip na baligtarin ang magnet, maaari mo munang ilipat mula kaliwa pakanan, at pagkatapos ay mula kanan pakaliwa, ang epekto ng pagbabago ng direksyon ng nabuong kasalukuyang ay magiging pareho.
Ipinakita ng eksperimento na upang makakuha ng alternating voltage, dapat nating ilipat ang magnet sa kanan at kaliwa, o i-cross ang wire na may mga alternating magnetic pole. Sa generator sa planta ng kuryente (at sa lahat ng tradisyunal na alternator) nalalapat ang pangalawang opsyon.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng generator - pagkuha ng alternating electromotive force (boltahe)
AC sinusoidal boltahe
Ang isang alternator sa isang planta ng kuryente ay binubuo ng isang rotor at isang stator.Ang mekanikal na enerhiya ng umiikot na turbine ay ipinadala sa rotor. Ang magnetic field ng rotor ay puro sa mga bahagi ng poste nito at nilikha alinman sa pamamagitan ng mga permanenteng magnet na nakakabit dito o sa pamamagitan ng isang pare-parehong kasalukuyang boltahe na dumadaloy sa tansong paikot-ikot ng rotor.
Karaniwan, ang stator winding ay binubuo ng tatlong magkakahiwalay na windings na nakaayos na may kaugnayan sa isa't isa, na nagreresulta sa isang alternating boltahe at kasalukuyang sa bawat isa sa tatlong windings. Kaya, ang bawat isa sa tatlong stator windings ay pinagmumulan ng alternating boltahe, at ang mga instant na halaga Ang mga boltahe ay inililipat sa yugto sa bawat isa ng 120 degrees. Ito ay tinatawag na three-phase alternating current.
Pagkuha ng three-phase AC boltahe at kasalukuyang
Ang rotor ng generator na may dalawang magnetic pole, umiikot sa 3000 rpm, ay nagbibigay ng 50 crossings ng bawat phase ng stator winding bawat segundo. At dahil mayroong zero point sa pagitan ng mga magnetic pole, iyon ay, ang lugar kung saan ang induction ng magnetic field ay zero, pagkatapos ay sa bawat kumpletong pag-ikot ng rotor, ang boltahe na sapilitan sa coil ay dumadaan sa zero, pagkatapos ay nagbabago ang polarity. Bilang isang resulta, ang output boltahe ay may sinusoidal na hugis at frequency 50 Hz.
Kapag ang pinagmumulan ng boltahe ng AC ay konektado sa isang load, ang isang AC current ay nagagawa sa circuit. Ang boltahe at ang maximum na pinahihintulutang kasalukuyang ng stator ay mas mataas, mas malakas ang magnetic field ng rotor, i.e. mas malaki ang kasalukuyang dumadaloy sa rotor windings. Sa kasabay na mga generator na may panlabas na paggulo, ang boltahe at kasalukuyang sa rotor windings ay nilikha ng isang thyristor excitation system o isang exciter - isang maliit na generator sa baras ng pangunahing generator.
Tingnan din:
Mga pangunahing katangian (parameter) ng alternating current
Pagbuo at paghahatid ng alternating electric current
Paano gumagana ang mga generator ng DC at AC?