Generador de inducción. Presentación sobre el tema “diseño y principio de funcionamiento del generador” Presentación de nuevos tipos modernos de generadores

01.09.2023

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Presentación sobre el tema: “Generador de corriente trifásico” Institución educativa general atípica municipal “Gimnasio No. 1 de la ciudad de Belovo” Directora: Popova Irina Aleksandrovna Completado por: estudiantes de la clase 11 “B” Ponomarev Kirill Malakhov Alexander Glushchenko Anatoly Belovo 2011 CEREBRO 2.0

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Objetivos: 1) comprender el principio de funcionamiento de un generador trifásico 2) conocer las ventajas de los sistemas trifásicos 3) considerar conexiones en circuitos trifásicos 4) comparar voltajes de fase (Uph) y lineales (Ul) 5) considerar diagramas, gráficos para estudiar y consolidar conocimientos sobre el tema. 6) realizar el experimento, aplicando los conocimientos adquiridos 7) sacar conclusiones prácticas

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Historia del origen... Mikhail O Sipovich Doli Vo-Dobrovolsky es un ingeniero eléctrico ruso de origen polaco, uno de los creadores de la tecnología de corriente alterna trifásica, un empresario alemán. Las actividades creativas y de ingeniería de M. O. Dolivo-Dobrovolsky tenían como objetivo resolver los problemas que inevitablemente surgirían con el uso generalizado de la electricidad. El trabajo en esta dirección, basado en la corriente trifásica obtenida por Nikola Tesla, condujo en un tiempo inusualmente corto al desarrollo de un sistema eléctrico trifásico y a un diseño perfecto, en principio, sin cambios, de un motor eléctrico asíncrono. Así, se obtuvieron corrientes con una diferencia de fase de 120 grados, se encontró un sistema trifásico conectado, cuya característica distintiva era el uso de solo tres cables para la transmisión y distribución de electricidad.

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Diseño de un generador de corriente trifásico El principio de funcionamiento del generador se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética: la aparición de voltaje eléctrico en el devanado del estator ubicado en un campo magnético alterno. Se crea mediante un electroimán giratorio, el rotor, cuando una corriente continua pasa por su devanado. Elementos principales: El inductor de un generador de corriente trifásico es un electroimán, cuyo devanado funciona con corriente continua. El inductor es el rotor, la armadura del generador es el estator. En las ranuras del estator se encuentran tres circuitos eléctricos independientes. Los devanados se desplazaron en el espacio 120 grados. Cuando el rotor gira a velocidad angular, se produce una fem inducida que cambia. según la ley armónica con frecuencia ω Debido al desplazamiento de los devanados en el espacio, las fases de oscilación se desplazan en 2p/3 y 4p/3.

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Conexiones en circuitos trifásicos La tensión de fase es la tensión entre el inicio y el final de cada devanado de fase del generador. El voltaje de línea es el voltaje entre los comienzos de cualquier devanado de dos fases.

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Experimento Tres bobinas con núcleos se colocan alrededor de un círculo en un ángulo de 120° entre sí. Cada bobina está conectada a un galvanómetro. Un imán recto está unido al eje en el centro del círculo. Si gira el imán, aparece una corriente alterna en cada uno de los tres circuitos. Cuando el imán gira lentamente, se puede notar que los valores más altos y más bajos de las corrientes y sus direcciones serán diferentes en cada momento en los tres circuitos.

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Ventajas de los sistemas trifásicos: 1) producción y transmisión económica de electricidad 2) la capacidad de obtener una rotación circular relativamente simple campo magnético 3) la capacidad de obtener dos voltajes de funcionamiento en una instalación: fase y lineal 4) el uso de menos cables en la producción Conclusión: Gracias a estas ventajas, los sistemas trifásicos son los más comunes en la ingeniería eléctrica moderna.

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Lista de literatura usada: Bessonov L.A. Fundamentos teóricos de la ingeniería eléctrica: Circuitos eléctricos. Libro de texto para estudiantes de especialidades de ingeniería eléctrica, energía e ingeniería de instrumentos de universidades. –7ª ed., revisada. y adicional –M.: Más alto. escuela, 1978. –528 p.; Glazunov A.T., Kabardin O.F., Malinin A.N., Orlov V.A., Pinsky A.A., S.I. Kabardina “Física. Grado 11". – M.: Educación, 2009. Fundamentos de la teoría de circuitos: Libro de texto. para universidades / G.V. Zeveke, P.A. Ionkin, A.V. Netushil, S.V. Strakhov. –5ª ed., revisada. –M.: Energoatomizdat, 1989. -528 p.

El crecimiento cuantitativo del uso de la energía ha provocado un salto cualitativo en su papel en nuestro país: se ha creado una gran rama de la economía nacional: la energía. La industria de la energía eléctrica ocupa un lugar importante en la economía nacional de nuestro país. Central nuclear en Francia Central hidroeléctrica Cascade

Si k > 1, entonces el transformador es elevador. Si k 1, entonces el transformador es elevador. Si k 1, entonces el transformador es elevador. Si k 1, entonces el transformador es elevador. Si k 1, entonces el transformador es elevador. Si k title="Si k > 1, entonces el transformador es elevador. Si k

Problema: La relación de transformación del transformador es 5. El número de vueltas en la bobina primaria es 1000 y el voltaje en la bobina secundaria es 20 V. Determine el número de vueltas en la bobina secundaria y el voltaje en la bobina primaria. ¿Determinar el tipo de transformador?

Dado: Análisis: Solución: k = 5 n2 = 1000: 5 = 200 n1 = 1000 U1 = 20 V * 5 = U2 = 20 V n2 = n1: k = 100 V U1 = U2 * k n2 - ? U1-? Respuesta: n2 = 200; U1 = 100V; transformador elevador, ya que k > 1. 1."> 1."> 1." title="Dado: Análisis: Solución: k = 5 n2 = 1000: 5 = 200 n1 = 1000 U1 = 20 V * 5 = U2 = 20 V n2 = n1: k = 100 V U1 = U2 * k n2 - ? U1 - ? Respuesta: n2 = 200; U1 = 100 V; transformador elevador, ya que k > 1."> title="Dado: Análisis: Solución: k = 5 n2 = 1000: 5 = 200 n1 = 1000 U1 = 20 V * 5 = U2 = 20 V n2 = n1: k = 100 V U1 = U2 * k n2 - ? U1-? Respuesta: n2 = 200; U1 = 100V; transformador elevador, ya que k > 1."> !}

Institución educativa profesional autónoma del estado regional "Borisov Agro-Mechanical College"

Presentación para una lección sobre el tema; El diseño y principio de funcionamiento de un generador de automóvil.

según MDK 01 02 “Diseño, mantenimiento
y reparación de automóviles"

Zdorovtsov Alexander Nikolaevich

Diseño y principio de funcionamiento de un generador de automóvil. Generador

- un dispositivo que convierte la energía mecánica recibida del motor en energía eléctrica. Junto con el regulador de voltaje, se le llama grupo electrógeno. Los coches modernos están equipados con generadores de corriente alterna.

Requisitos para el generador:

los parámetros de salida del generador deben ser tales que la descarga progresiva de la batería no se produzca en ningún modo de conducción del vehículo;
La tensión en la red de a bordo del vehículo, alimentada por el generador, debe ser estable en un amplio rango de velocidades de rotación y cargas.

Polea

– sirve para transmitir energía mecánica desde el motor al eje del generador a través de una correa

Carcasa del generador

Consta de dos tapas: la delantera (del lado de la polea) y la trasera (del lado del anillo colector), diseñadas para sujetar el estator, instalar el generador en el motor y colocar los cojinetes (soportes) del rotor. La cubierta posterior contiene un rectificador, un conjunto de escobillas, un regulador de voltaje (si está integrado) y terminales externos para conectar al sistema de equipos eléctricos;

Rotor-

El rotor consiste

un eje de acero con dos casquillos de acero en forma de pico ubicados en él. Entre ellos hay un devanado de excitación, cuyos terminales están conectados a anillos colectores. Los generadores están equipados principalmente con anillos colectores de cobre cilíndricos;

1. eje del rotor; 2. polos del rotor; 3. bobinado de campo; 4. anillos colectores.

Estator

Estator del generador

- un paquete fabricado con láminas de acero y con forma de tubo. En sus ranuras se encuentra un devanado trifásico en el que se genera la energía del generador;

1. devanado del estator; 2. terminales de bobinado; 3. circuito magnético

Montaje con diodos rectificadores.

Montaje con diodos rectificadores.

- combina seis potentes diodos, tres de ellos insertados en los disipadores de calor positivo y negativo;

1. diodos de potencia; 2. diodos adicionales; 3. disipador de calor.

Regulador de voltaje

- un dispositivo que mantiene el voltaje de la red de a bordo del vehículo dentro de límites especificados cuando cambian la carga eléctrica, la velocidad del rotor del generador y la temperatura ambiente;

Unidad de cepillo

– diseño de plástico extraíble. Contiene escobillas con resorte que están en contacto con los anillos del rotor;

Diseño del generador Tipos de generadores instalados en automóviles.

Generador sin contacto con excitación de imanes permanentes.
Alternador con rotor de pico y anillos colectores.
Generador de corriente alterna inductor.

· a - modelo de generador;
· b- rotor con imán permanente NS y con seis polos en forma de garra;
· c - estator de seis polos con devanados trifásicos conectados por una estrella;
· NS - imán permanente cilíndrico con polos N y S;
· M - circuito magnético del estator;
· R- circuito magnético del rotor en forma de puntas en forma de garras de acero duro;
· F - flujo magnético del rotor;
· 8- espacio de aire;
· F. - devanado de fase del estator;
· EF-EMF inducida en el devanado de fase;
· w - velocidad de rotación del rotor;
· 1. 2, 3, totales. - terminales de devanados de fase conectados por una estrella.

Generador sin contacto con excitación de imán permanente.

el rotor giratorio es un imán permanente y los devanados de fase son bobinas en un estator estacionario. Un generador de este tipo se denomina generador de corriente alterna sin contacto con excitación de imán permanente. Puede ser monofásico o multidimensional. El generador tiene un diseño simple, confiable, no teme a la suciedad, no requiere excitación eléctrica, no tiene contactos eléctricos que rocen y su vida útil está determinada por el secado del aislamiento de los devanados de fase. Pero en los turismos modernos, no se utiliza un generador con excitación de imanes permanentes debido a la imposibilidad de mantener estrictamente un voltaje de funcionamiento constante cuando cambia la velocidad del motor de combustión interna.

Alternador con rotor de pico y anillos colectores.

a - modelo de generador; b - un rotor disecado con una bobina de excitación W„ y con seis polos en forma de pico norte N y seis sur S de un electroimán permanente; c - diseño simplificado del generador;
1 - circuito magnético del estator M con devanados de fase Wph
2 - piezas polares del rotor en forma de pico;
3 - devanado de excitación Wв;
4 - impulsor del ventilador;
5 - polea motriz;
6 - circuito magnético R del rotor;
7 - fundas para la carrocería;
8 - rectificador incorporado;
9 - anillos colectores K;
10 - portaescobillas KShchM con escobillas.

Alternador con rotor de pico y anillos colectores.

El devanado Wв con sus terminales está conectado a los anillos colectores K, que a su vez están conectados a través de escobillas KShchM a un circuito de excitación eléctrica externo. De esta manera, el rotor en forma de pico se convierte en un electroimán permanente multipolar, cuya fuerza magnetomotriz se puede ajustar fácilmente cambiando la corriente de excitación, lo cual es muy importante para los generadores eléctricos de automóviles.
En los turismos modernos se utiliza mucho un generador con rotor en forma de pico y anillos colectores.

a - modelo de generador;
b - diagrama de conexión de los devanados de un estator monofásico;
c - diseño simplificado del generador;
1 - - ranura del rotor
;2 - rodamiento;
3 - eje del rotor;
4 - polo del rotor
;5 - carcasa del generador; Wв, Wф - devanados de excitación y fase.

alternador inductor

La principal diferencia de este generador es que su rotor giratorio es una ferromasa magnética suave pasiva y el devanado de excitación está instalado en un estator estacionario junto con los devanados de fase. Para reducir las pérdidas magnéticas, la ferromasa del rotor, al igual que el estator, está formada por un conjunto de placas delgadas de acero eléctrico. El generador no tiene contacto. El funcionamiento de dicho generador se basa en la interrupción periódica del flujo magnético constante del estator, que, cuando el rotor gira, se logra cambiando periódicamente el tamaño del entrehierro entre el estator y el rotor. Por lo tanto, el generador del inductor es síncrono y se controla por voltaje cambiando la corriente de excitación en el devanado del estator. El generador de inductor implementa el principio de producir EMF cambiando la conductividad magnética en el entrehierro: controlando la magnitud de la inducción del campo magnético del estator. Seleccionando apropiadamente la configuración de la superficie del rotor pasivo y las piezas polares del estator, es posible acercar la periodicidad de los cambios de flujo magnético a una ley sinusoidal, que proporciona una forma sinusoidal a la tensión de funcionamiento del generador.

Materiales utilizados y recursos de Internet.

http://respektt.ru/foto/generator_ustroistvo.jpg
http://www.mlab.org.ua/articles/electric/59-electric-generator.html
http://www.domashniehitrosti.ru/generator4.html
Rodichev V. A.: Camiones. M.: Centro editorial "Academia", 2010-239p.

“Circuitos eléctricos de corriente alterna” - Aplicación de la resonancia eléctrica. Diagrama vectorial de tensiones en una red de corriente alterna. Ley de Ohm. Fluctuaciones actuales. Circuitos eléctricos de CA. Resonancia eléctrica. Diagrama. Tres tipos de resistencia. Diagrama vectorial. Diagrama con reactancia únicamente inductiva en el circuito de CA.

"Corriente alterna" - Corriente alterna. Alternador. La corriente alterna es una corriente eléctrica que cambia con el tiempo en magnitud y dirección. Definición. EZ 25.1 Producir corriente alterna haciendo girar una bobina en un campo magnético.

“Física de la “corriente alterna”” - Resistencia del condensador. Condensador en un circuito de corriente alterna. Fluctuaciones de corriente en el condensador. R,C,L en un circuito de CA. ¿Cómo se comporta un condensador en un circuito de corriente alterna? ¿Cómo se comporta la inductancia? Analicemos la fórmula de la reactancia inductiva. Usando las propiedades de frecuencia de un capacitor y un inductor.

“Resistencia en un circuito de corriente alterna” - La reactancia inductiva es una cantidad que caracteriza la resistencia proporcionada a la corriente alterna por la inductancia del circuito. La capacitancia es un valor que caracteriza la resistencia proporcionada a la corriente alterna por la capacitancia eléctrica. ¿Las formas son del mismo color? Resistencia activa en un circuito de corriente alterna.

“Corriente eléctrica alterna”: consideremos los procesos que ocurren en un conductor conectado a un circuito de corriente alterna. Resistencia activa. Im= Um / R. i=Estoy cos ?t. Las oscilaciones electromagnéticas libres en el circuito se desvanecen rápidamente y, por lo tanto, prácticamente no se utilizan. Por el contrario, las oscilaciones forzadas no amortiguadas tienen una gran importancia práctica.

“Transformador”: si la respuesta es “sí”, ¿a qué fuente de corriente se debe conectar la bobina y por qué? Escriba un resumen para el párrafo 35 Procesos físicos en un transformador. Tarea 2. Fuente de alimentación de CA. Fem de inducción. K – coeficiente de transformación. Escribe la fórmula. ¿Es posible convertir un transformador elevador en un transformador reductor?

Generador de corriente eléctrica (antiguo
nombre alternador) es
dispositivo electromecánico que
convierte la energía mecánica en
Energía eléctrica CA.
La mayoría de los alternadores
utilizar un campo magnético giratorio.

Historia:

Los sistemas que producían corriente alterna eran
conocido en formas simples desde el descubrimiento
Inducción magnética de corriente eléctrica. Temprano
Las máquinas fueron diseñadas por Michael Faraday y
Hipólito Duendecillo.
Faraday desarrolló un "giratorio
triángulo", cuya acción fue
multipolar: cada conductor activo
pasó secuencialmente a través de la región donde
el campo magnético estaba en direcciones opuestas
direcciones.
La primera manifestación pública de los más
fuerte "sistema alternador" tuvo lugar en
1886 Generador bifásico grande
AC fue construido por los británicos.
electricista James Edward Henry
Gordon en 1882.
Lord Kelvin y Sebastián Ferranti también
desarrolló uno de los primeros alternadores que producía
frecuencias entre 100 y 300 hercios.
En 1891 Nikola Tesla patentó
práctico alternador de "alta frecuencia"
(que operaba a una frecuencia de unos 15.000 hercios).
Después de 1891, se introdujeron las fases múltiples.
alternadores.

El principio de funcionamiento del generador se basa en
la acción de la inducción electromagnética - la aparición
voltaje eléctrico en el devanado del estator ubicado en
campo magnético alterno. Se crea usando
electroimán giratorio: el rotor al pasar a través de él
Devanado CC. El voltaje CA se convierte
a CC mediante un rectificador semiconductor.

Todos los motores de CC constan de un rotor y un estator, siendo el rotor la parte móvil del motor y el estator no.

Diagrama de una bomba rotativa de pistones radiales:
1 - rotor
2 - pistón
3 - estator
4 - eje
5 - cavidad de descarga
6 - cavidad de succión

Clasificación de generadores por tipo de motor primario:

Turbogenerador
Generador de diesel
hidrogenerador
Generador de viento

Turbogenerador

- un dispositivo que consiste
de un generador síncrono y vapor o gas
turbina que actúa como propulsor. Principal
función en transformación en interna
energía del fluido de trabajo en energía eléctrica, a través de
Rotación de una turbina de vapor o de gas.

Central eléctrica diésel (generador diésel)

Central eléctrica diésel (grupo electrógeno diésel,
generador diesel) - estacionario o móvil
central eléctrica equipada con uno o
varios generadores eléctricos accionados
de un motor diésel de combustión interna.
Como regla general, estas centrales eléctricas se combinan en
Propio alternador y motor interno.
unidades de combustión, que están montadas sobre una estructura de acero, así como
Sistema de seguimiento y control de la instalación. Motor
Accionamientos de combustión interna síncronos o
Generador eléctrico asíncrono. Conexión de motores y
generador eléctrico se produce ya sea
directamente por brida o mediante acoplamiento de compuerta

hidrogenerador

- un dispositivo que consta de un sistema eléctrico
generador y turbina hidráulica, que actúa como
accionamiento mecánico, diseñado para producir
electricidad en centrales hidroeléctricas.
Normalmente, un generador de turbina hidráulica es
polo saliente síncrono eléctrico
máquina vertical accionada por rotación
a partir de una turbina hidráulica, aunque también existen generadores
diseño horizontal (incluyendo cápsula
generadores hidráulicos).
El diseño del generador está determinado principalmente.
parámetros de la turbina hidráulica, que a su vez dependen
De las condiciones naturales en el área de construcción.
Central hidroeléctrica (presión y caudal de agua). Debido a
Esto suele estar diseñado para cada central hidroeléctrica.
generador nuevo.

Generador de viento

(planta de energía eólica o abreviado
turbina eólica): un dispositivo para convertir cinética
La energía del viento se convierte en energía mecánica.
rotación del rotor con su posterior transformación
en energía eléctrica.
Los generadores eólicos se pueden dividir en tres categorías:
industrial, comercial y doméstico (para uso privado)
usar).
Las industriales las instala el Estado o las grandes
corporaciones energéticas. Como regla general, se combinan en
red, dando como resultado una planta de energía eólica. Su
la principal diferencia con lo tradicional (térmico, nuclear) -
Ausencia total tanto de materias primas como de residuos. lo unico importante
El requisito para un parque eólico es un nivel medio anual alto de viento.
La potencia de los aerogeneradores modernos alcanza los 8 MW.

El uso de generadores en la vida cotidiana y en el trabajo.

Las centrales eléctricas de CA funcionan en casas de campo y privadas.
hogares como fuente autónoma de suministro de energía, en
Composición de equipos en equipos de reparación y puesta en servicio.
Las centrales eléctricas de soldadura en sitios de construcción son mucho más convenientes que
Máquinas de soldar estacionarias, especialmente en las etapas iniciales.
sitios de construcción
Reformas completas llave en mano con generadores de energía autónomos
se vuelve más fácil. Ahorran tiempo y se vuelven indispensables en
condiciones de campo cuando no hay suministro de energía. Instalación y
La fabricación de estructuras metálicas también se vuelve más fácil cuando
No hay fuentes de energía cercanas. Recolectar
las estructuras metálicas son más convenientes en el sitio, en lugar de transportar la terminada
estructura hasta el lugar de instalación.
Hay ocasiones en las que la duplicación de la fuente de alimentación principal
vital. Para clínicas y hospitales con unidades de cuidados intensivos y
Los departamentos quirúrgicos cuentan con un sistema de emergencia autónomo.
La fuente de alimentación es muy importante. Después de todo, los seres humanos dependen de ello.
vida. Los generadores de corriente alterna se utilizan ampliamente en
en la vida cotidiana y en la producción debido a su compacidad, confiabilidad y
movilidad. La amplia gama de aplicaciones los hace versátiles
dispositivos capaces de producir corriente no solo para las necesidades
producción, sino también en la vida cotidiana.