Obținerea unui emf sinusoidal, electricieni

Pentru e. d. a. formă de undă sinusoidală alternator aplicată. Cu toate acestea, generatorul poate fi substituit pentru studierea principiului obținerii conductor de curent alternativ sinusoidal sub forma unui cadru dreptunghiular, care se rotește într-un câmp magnetic uniform, la o frecvență constantă. (Fig. 12.1).

Rotirea spiralei într-un câmp magnetic uniform

EMF într-un cadru având două activ conductor de lungime l egală cu:

(În continuare, toate variabile în timp cantități :. Currents, tensiuni, etc.-emf vor fi notate cu litere mici, față de valori constante pentru aceleași cantități, care reprezintă majuscule).

Cu rotație uniformă, viteza liniară a conductorului nu este schimbat:

iar unghiul dintre direcția vitezei și direcția câmpului magnetic variază liniar cu timpul:

Unghiul p definește poziția cadrului rotativ în raport cu un plan perpendicular pe inducție magnetică. (Frame Poziția la origine momentul t = 0 este caracterizată prin unghiul p = 0.) De aceea emf a. Încadrată este o funcție sinusoidală de timp

Cea mai mare valoare a e. d. a. Se ajunge la un unghi:

În cazul de mai sus, o variație sinusoidală e. d. a. Aceasta se realizează prin schimbarea continuă unghiul la care conductorii intersectează liniile de inducție magnetică. Cu toate acestea, această metodă de obținere e. d. a. în practică, aceasta nu se aplică, deoarece este dificil de a crea un câmp uniform într-un volum suficient de mare.

Prepararea emf sinusoidal în alternator

Generatoarele-dinam electrice, de tip industrial AC sinusoidal e. d. a. Se transformă într-un unghi constant, dar într-un câmp magnetic neuniform.

Un generator de câmp magnetic (radial) în întrefierul dintre stator și rotor este îndreptat radial la circumferința rotorului (fig. 12.2, a). Inducția magnetică de-a lungul fantei de aer este distribuit în conformitate cu o lege aproape sinusoidală. O astfel de distribuție se realizează prin piese polare cu o formă corespunzătoare. legislația privind distribuția sinusoidala a inducției magnetice de-a lungul fantei de aer este prezentată în Fig. 12.2 b în forma extinsă.

În orice punct din întrefier, poziția care determină etsya β unghi, măsurată de la planul neutru (neutru) anti-orar, inducția magnetică este exprimată prin ecuația

Avionul neutru este perpendicular pe axa pol și împarte sistemul magnetic pe părți simetrice, dintre care una se referă la polul nord, iar celălalt - spre sud.

Cea mai mare valoare a inducției magnetice este sub mijlocul stâlpului, adică. E. La unghiuri β = 90 ° (Bm = B), și p = 270 ° (B = -Bm). La neutru (la β = 0 ° și β = 180 °) inducția magnetică este zero (V = 0).

Fig. 12.3 prezintă o diagramă structurală a unui generator de curent alternativ, cu două perechi de stâlpi dispuse pe rotor și conductori bobină, care este indusă de e. d. a. plasate în fantele miezului statoric.

Notă un alt alternatoare variatie - generator echipat cu trei înfășurări (trifazat alternator), care, în circuitul din Fig. 12.4 prezintă trei înfășurări pe rotor. Avioanele de bobine sunt la un unghi de 120 ° unul de altul.

Generator emf în lichidare

Cu rotație uniformă a rotorului în înfășurarea acestuia (Fig 12.2, și -. O bobină) indusă e. d. a. definită prin formula

Substituind expresia inducției magnetice, obținem

Când β = 90 °, t. E. La o poziție mai jos pol centru conductor, cel mai mare electromotoare induse.

EMF ecuație poate fi scrisă ca:

Obținem aceeași dependență a FME din când în când ca la rotirea cadrului (vezi Figura 12.1 ..) presupunând poziția inițială a bobinei (t = 0), atunci când aceasta coincide cu planul neutru:

Astfel, în acest caz, e. d. a. Este o funcție sinusoidală de timp (Fig. 12.5). Același rezultat se obține prin rotirea stâlpului și conductorii rămase staționare.

Într-un sistem de coordonate rectangular, e. d. a. poate fi reprezentat ca o funcție a unghiului β = ωt sau o funcție de timp t. Dependența e (ωt) și e (t) poate fi reprezentată prin aceeași curbă, dar cu diferite scale de pe abscisă, w diferite în timp.

Curentul în bobina generatorului

Dacă generatorul de scurtcircuit înfășurare prin rezistența, rezultant circuitul de curent sinusoidal se produce repetitivă curba formă e. d. a.

Presupunând că rezistența la circuitul liniar egal cu R, curentul pentru a obține o expresie:

în cazul în care Im = Em / R-valoare maximă curentă.

Tensiunea și undă sinusoidală de curent pot fi obținute cu ajutorul generatoarelor, care nu are piese rotative și a polilor magnetici, pentru generatoare de exemplu tub.