Работа генераторов постоянного тока.

Якорь генератора крутиться от внешнего вращающего момента (Мвн). Начальный магнитный поток (Ф) создается остаточным магнетизмом, либо от независимого источника (аккумуляторной батареи). В дальнейшем генератор обычно свою обмотку возбуждения питает своим же вырабатываемым электричеством (в генераторах с самовозбуждением). Так как витки обмотки якоря при вращении пересекают магнитный поток, возникает явление электромагнитной индукции и в витках появляется ЭДС (по правилу правой пуки)

E=C*Ф*n (1),

а на щетках напряжение

U=E- Iн *Rя (2).

Если замкнуть цепь, то пойдет ток нагрузки Iн=Iя, но т.к. этот ток якоря взаимодействует с магнитным потоком полюсов, появляется выталкивающая сила (по правилу левой руки) создающая тормозящий момент

Mт=C*Ф*Iн (3).

Влияние нагрузки на работу генератора.

Увеличение нагрузки на генератор, т.е. количества или мощности потребителей – увеличивает ток якоря (Iн = Iя) от чего напряжение становиться меньше (2). При этом увеличивается тормозящий момент Мт (3) и уменьшается частота вращения n, от чего снижается ЭДС (1) и еще больше падает напряжение U (2). Поэтому чтоб его поддержать, надо увеличить внешний вращающий момент Мвн, обычно увеличивая подачу топлива в ДВС.

Коэффициент полезного действия.

(КПД)

Характеризует эффективность работы любой машины, т.е. он показывает, какая часть энергии на входе машины полезно отдается потребителю на выходе.

КПД = (Pвых/Pвх)*100%

Никакая машина не может отдать энергии больше, чем она потребляет т.к. всегда есть потери внутри самой машины.

1. Электрические потери (в меди) - из-за электрического сопротивления току. Зависит от нагрузки.

2. Магнитные потери (в стали) - из-за перемагничивания сердечника. Почти не зависят от нагрузки, но сильно увеличиваются с ростом частоты перемагничивания, т.е. вращения якорей.

3. Механические потери - из-за трения

4. Добавочные потери из-за вихревых токов, излучений и др.

КПД у трансформатора 99,7-99,9%

КПД у генераторов и двигателей постоянного тока 93-97%.

КПД обычной лампы накаливания 1-5%.

IV Раздел