Nuolatinės srovės (DC) generatoriaus charakteristikų analizė leidžia suprasti, kaip generatoriaus išvystoma įtampa priklauso nuo sukimosi greičio ir žadinimo srovės. Šio darbo tikslas - nustatyti ir pavaizduoti tuščiosios veikos, trumpojo jungimo ir išorines charakteristikas bei paskaičiuoti įtampos reguliatoriaus koeficientus, remiantis eksperimentiniais duomenimis ir teoriniais pastebėjimais.
Darbo duomenys ir užduotis
Sudarėme tuščiosios veikos charakteristiką U = f(n), su teigiamu ir neigiamu poliškumu, iš sudarytos charakteristikos matome, kad mažinant žadinimo srovę mažėja ir generatoriaus įtampos vertės. Sudarėme trumpojo jungimo charakteristiką, kur priklausomybė I = f(n) didėja tiesiškai, nes didinant žadinimo srovę atitinkamai didėja ir inkaro srovė. Paskaičiavome įtampos reguliatoriaus koeficientus. Sudarėme išorines charakteristikas U = f(I), abi tiesės mažėjančios: didėjant inkaro srovei, generatoriaus įtampa mažėja, taip pat matome, kad kai žadinimo srovės vertė didesnė, tuomet generatoriaus įtampos vertės irgi didesnės.
Tuščiosios veikos charakteristika
Sudaroma tuščiosios veikos charakteristika U = f(n) parodo, kaip generatoriaus išėjimo įtampa kinta esant apkrovai, kuri praktiškai lygi nuliui (be išorinio vartotojo). Iš sudarytos charakteristikos matyti, kad mažinant žadinimo srovę mažėja ir generatoriaus įtampos vertės. Tai reiškia, kad žadinimo apvijos srovė nustato magnetinį lauką, o magnetinio lauko stiprumas yra tiesiogiai susijęs su generuojamos elektromotorinės jėgos (EMJ) amplitude, todėl esant didesniam sukimosi greičiui ir tam pačiam žadinimui įtampa didėja.
Trumpojo jungimo charakteristika
Sudarėme trumpojo jungimo charakteristiką, kur priklausomybė I = f(n) didėja tiesiškai, nes didinant žadinimo srovę atitinkamai didėja ir inkaro srovė. Trumpojo jungimo metu apkrova yra minimali varža - tai leidžia tiesiogiai stebėti, kaip generatorius tiekia srovę esant tam tikram sukimosi greičiui ir žadinimui. Trumpojo jungimo charakteristika atspindi generatoriaus gebėjimą tiek iš karto dideles sroves, tačiau joje taip pat aiškiai matoma, kad inkaro srovė ir žadinimas formuoja ribas, kuriomis generatorius gali stabiliai veikti be per didelio srovės nuostolio ar perkaitimo.
Išorinė charakteristika U = f(I)
Sudarėme išorines charakteristikas U = f(I), abi tiesės mažėjančios: didėjant inkaro srovei, generatoriaus įtampa mažėja. Išorinių charakteristikų analizė parodo generatoriaus elgseną realiomis darbo sąlygomis, kai prie jo prijungta apkrova. Taip pat matome, kad kai žadinimo srovės vertė didesnė, tuomet generatoriaus įtampos vertės irgi didesnės. Šis reiškinys paaiškinamas tuo, kad didesnis žadinimas sukuria stipresnį magnetinį lauką ir didesnę elektromotorinę jėgą, todėl esant vienodam apkrovos srovės lygiui gauname didesnę išėjimo įtampą.
Taip pat skaitykite: Subsidijos vėjo jėgainėms
Tablė: charakteristikų apibendrinimas
| Charakteristika | Priklausomybė | Pagrindinis pastebėjimas |
|---|---|---|
| Tuščioji veikos U=f(n) | U didėja su n ir žadinimu | Mažinant žadinimą mažėja U |
| Trumpojo jungimo I=f(n) | I didėja tiesiškai su n | Didinant žadinimą didėja inkaro srovė |
| Išorinė U=f(I) | U mažėja su I | Didesnis žadinimas - didesnė U prie tos pačios I |
Įtampos reguliatoriaus koeficientai
Paskaičiavome įtampos reguliatoriaus koeficientus remiantis sudarytomis charakteristikomis. Įtampos reguliatoriaus koeficientai apibrėžia, kiek įtampa kinta vienetiniam sukimosi greičio arba inkaro srovės pokyčiui, esant fiksuotam žadinimui. Šių koeficientų žinojimas leidžia projektuoti valdymo sistemas ir reguliatorius, kurių užduotis - palaikyti reikiamą įtampą kintančių apkrovų ir sukimosi greičių sąlygomis.
Nuolatinės srovės generatoriaus veikimo bruožai
Generatorius mechaninę energiją keičia į kintamą srovę. Sukantis rotoriui kiekvienoje statoriaus apvijoje generuojama kintamoji įtampa, kuri statoriaus apvijose sukuria magnetinius laukus. Elektrovaros jėga, tačiau dėl veiksmų teptuku ir komutatoriaus, srovė teka per apkrovą yra vienkrypčiai nuolatinė srovė, kuri paprastai yra pulsuojanti. Rotorius yra montuojamas dviejų guolių dangteliuose. Generatoriaus korpusas - tai cilindrinis statorius, kuriame yra poliai ir jiems įmagnetinti skirta žadinimo apvija. Galiniame diske yra šepetėlių laikiklis, kuris užtikrina tinkamą šepetėlių prispaudimą prie rotoriaus. Integruoto su skriemuliu ventiliatoriaus užduotis yra nukreipti oro srautą per generatoriaus vidų.
Pristatyti nuolatinės srovės generatoriai: principai, konstrukcija, tipai ir taikymas
Istoriniai ir technologiniai aspektai
Elektromechanikos plėtros laikais niekas nebeįsivaizduoja variklio be generatoriaus. Tai yra transporto priemonės širdis, ypač kai transporto priemonėje yra tiek elektronikos, kad gali apsisukti galva. Reikia prisiminti, kad tai buvo vienas iš svarbiausių atradimų transporto elektromechanikoje. Jo išradėjas yra Tomas Edisonas. Nuopelnai už kintamos srovės generatoriaus projektavimą ir statybą priklauso Nikola Teslai, kuris 1890 metais lapkričio 15 d. šią naujovę užpatentavo. Tomas Edisonas ir Nikola Tesla daug prisidėjo prie tų sąlygų, kuriomis mes naudojamės keliaudami. Jie suteikė galimybę diegti elektroniką visose automobilių pramonės srityse.
Praktiniai pastebėjimai ir rekomendacijos
- Analizuodami U = f(n) ir U = f(I) charakteristikas, būtina atsižvelgti į žadinimo apvijos būklę ir teptukų/komutatoriaus susidėvėjimą, kurie keičia realius parametrus.
- Įtampos reguliavimo sistema turi būti suprojektuota taip, kad galėtų kompensuoti įtampos kritimą esant didesnėms inkaro srovėms arba mažesniam sukimosi greičiui.
- Modernizuojant senus DC generatorius, verta apsvarstyti aušinimo gerinimą ir izoliacinių medžiagų panaudojimą, kad būtų užtikrintas darbas didesnėmis elektromagnetinėmis apkrovomis.
Darbo rezultatai pateikia aiškų ryšį: generuojama įtampa priklauso nuo sukimosi greičio ir žadinimo srovės, o išorinės ir trumpojo jungimo charakteristikos leidžia kiekybiškai įvertinti generatoriaus elgseną įvairiomis darbo sąlygomis.
Taip pat skaitykite: Vėjo jėgainių poveikis: kompensacijos Lietuvoje
Taip pat skaitykite: Reakcijos greitis fotosintezėje
tags: #vejo #greicio #ir #generuojamos #sroves #priklausomybe