Prezentacija elektrostatičkih generatora. Prezentacija na temu "uređaj i princip rada generatora"

1 slajd

Prezentacija na temu: „Generator trofazne struje“ Opštinska atipična opšteobrazovna ustanova „Gimnazija br. 1 grada Belova“ Rukovodilac: Popova Irina Aleksandrovna Izvršili: učenici 11. razreda „B“ Ponomarev Kiril Malahov Aleksandar Gluščenko Anatolij Belovo 2011 BRAIN 2.0

2 slajd

3 slajd

Ciljevi: 1) razumjeti princip rada trofaznog generatora 2) saznati prednosti trofaznih sistema 3) razmotriti veze u trofaznim kolima 4) uporediti fazni (Uph) i linearni (Ul) napon 5) razmotriti dijagrame, grafikone za proučavanje i konsolidaciju znanja o temi. 6) obaviti iskustvo, primjenjujući stečeno znanje 7) izvući praktične zaključke

4 slajd

Istorija nastanka ... Mihai l O sipovič Dolivo-Dobrovolsky - ruski elektroinženjer poljskog porekla, jedan od tvoraca trofazne tehnologije naizmjenična struja, njemački biznismen. Kreativne i inženjerske aktivnosti M. O. Dolivo-Dobrovolskog bile su usmjerene na rješavanje problema koji bi se neizbježno morali suočiti sa širokom upotrebom električne energije. Rad u ovom pravcu, zasnovan na trofaznoj struji koju je dobio Nikola Tesla, u neobično kratkom vremenu doveo je do razvoja trofaznog električnog sistema i savršenog, u principu, dizajna asinhronog elektromotora koji se nije menjao. izlaziti s. Tako su dobijene struje sa faznom razlikom od 120 stepeni, pronađen je spojeni trofazni sistem, karakteristična karakteristikašto je bilo korištenje samo tri žice za prijenos i distribuciju električne energije.

5 slajd

Uređaj trofaznog strujnog generatora Princip rada generatora zasniva se na fenomenu elektromagnetne indukcije - pojavi električnog napona u namotu statora, koji se nalazi u naizmjeničnom magnetskom polju. Stvara se pomoću rotirajućeg elektromagneta - rotora prilikom prolaska kroz njegov namotaj jednosmerna struja. Glavni elementi: Induktor u generatoru trofazne struje je elektromagnet, čiji se namotaj napaja jednosmjernom strujom. Induktor je rotor, a armatura generatora je stator. Tri nezavisna električna kola nalaze se u prorezima statora. namotaji pomaknuti u prostoru za 120g. Kada se rotor rotira kutnom brzinom, javlja se EMF indukcije, koji se mijenja. po harmonijskom zakonu sa frekvencijom ω Zbog pomeranja namotaja u prostoru, faze oscilacija se pomeraju za 2p/3 i 4p/3.

6 slajd

7 slajd

Priključci u trofaznim krugovima Fazni napon je napon između početka i kraja svakog faznog namotaja generatora. Linearni napon je napon između početaka bilo koja dva fazna namotaja.

8 slajd

Iskustvo Tri zavojnice sa jezgrima postavljene su u krug pod uglom od 120° jedna u odnosu na drugu. Svaki kalem je povezan sa galvanometrom. Pravi magnet je fiksiran na osi u centru kruga. Ako rotirate magnet, tada se u svakom od tri kruga pojavljuje naizmjenična struja. Uz sporu rotaciju magneta, može se vidjeti da će najveće i najmanje vrijednosti struja i njihovi smjerovi biti različiti u svakom trenutku u sva tri kola.

9 slajd

Prednosti trofaznih sistema: 1) isplativost proizvodnje i prenosa električne energije 2) mogućnost dobijanja relativno jednostavne kružne rotacije. magnetsko polje 3) mogućnost dobijanja dva radna napona u jednoj instalaciji: fazni i linearni 4) upotreba manjeg broja žica u proizvodnji. Zaključak: Zbog ovih prednosti trofazni sistemi su najčešći u savremenoj elektroprivredi.

10 slajd

Spisak korišćene literature: Bessonov L.A. Teorijska osnova elektrotehnika: Električna kola. Proc. za studente elektrotehničkih, energetskih i instrumentarskih specijalnosti univerziteta. –7. izd., revidirano. i dodatne –M.: Više. škola, 1978. -528s.; Glazunov A.T., Kabardin O.F., Malinin A.N., Orlov V.A., Pinsky A.A., S.I. Kabardin „Fizika. Razred 11". - M.: Obrazovanje, 2009 Osnovi teorije kola: Proc. za univerzitete /G.V.Zeveke, P.A.Ionkin, A.V.Netushil, S.V.Strakhov. –5. izd., revidirano. -M.: Energoatomizdat, 1989. -528s.

Nikoga neće iznenaditi činjenica da je danas popularnost, potražnja i potražnja za uređajima poput elektrana i alternatora prilično velika. To se prije svega objašnjava činjenicom da je moderna generatorska oprema od velikog značaja za naše stanovništvo. Osim toga, mora se dodati da su generatori naizmjenične struje svoju široku primjenu našli u raznim oblastima i područjima. Industrijski generatori se mogu instalirati na mjestima kao što su ambulante i vrtići, bolnice i ugostiteljski objekti, zamrzivači i mnoga druga mjesta koja zahtijevaju kontinuirano napajanje električnom energijom. Obratite pažnju na činjenicu da nedostatak struje u bolnici može direktno dovesti do smrti osobe. Zbog toga se generatori moraju instalirati na takvim mjestima. Također je prilično česta pojava korištenja generatora naizmjenične struje i elektrana na gradilištima. To omogućava građevinarima da koriste opremu koja im je potrebna čak i u područjima gdje uopće nema elektrifikacije. Međutim, ovo nije bio kraj stvari. Elektrane i agregati su dodatno poboljšani. Kao rezultat toga, ponuđeni su nam kućni generatori naizmjenične struje, koji bi se prilično uspješno mogli instalirati za elektrifikaciju vikendica i seoskih kuća. Dakle, možemo zaključiti da moderni alternatori imaju prilično široku primjenu. Osim toga, oni su u stanju riješiti veliki broj važnih problema povezanih s nepravilnim radom električne mreže ili njenim odsutnošću.

klasa: 11

Ciljevi lekcije:

nastaviti proučavati temu naizmjenične struje;
objasniti uređaj i princip rada troelektrodne lampe, vrste i vrste generatora naizmjenične struje;
nastaviti formiranje prirodnonaučnih ideja o temi koja se proučava;
stvoriti uslove za formiranje kognitivnog interesovanja, aktivnosti učenika;
promovirati razvoj konvergentnog mišljenja;
formiranje komunikativne komunikacije.

Oprema: interaktivni kompleks SMART Board Notebook, na svakom stolu nalazi se “Zbirka fizike” G.N. Stepanova.

Metoda nastave nastave: Razgovor koristeći interaktivni SMART Board Notebook.

Plan lekcije:

Orgmoment
Provjera znanja, ažuriranje (metodom frontalnog istraživanja)
Učenje novog materijala (okvir novog materijala je prezentacija)
Sidrenje
Refleksija

Tokom nastave

cevni generator

Gore je razmatrana upotreba lampe s tri elektrode u elektronskom pojačalu. Međutim, triode se također široko koriste u cijevnim generatorima, koji se koriste za stvaranje naizmjeničnih struja različitih frekvencija.

Najjednostavniji krug cijevnog generatora prikazan je na sl. 192. Njegovi glavni elementi su trioda i oscilatorno kolo. Za napajanje žarulja lampe koristi se Bn baterija sa žarnom niti. Anodno kolo uključuje anodnu bateriju Ba i oscilatorno kolo koje se sastoji od induktivnog zavojnice Lk i kondenzatora Ck. Zavojnica Lc je uključena u mrežni krug i induktivno je povezana sa zavojnicom Lk oscilatorno kolo. Ako napunite kondenzator, a zatim ga zatvorite na induktor, tada će se kondenzator periodično prazniti i puniti, a oscilacije oscilirajućeg kruga će se pojaviti prigušene električne struje i napona. Prigušenje oscilacija je uzrokovano gubicima energije u krugu. Da bi se dobile neprigušene oscilacije izmjenične struje, potrebno je povremeno dodavati energiju u oscilatorni krug s određenom frekvencijom pomoću uređaja velike brzine. Takav uređaj je trioda. Ako se katoda lampe zagrije (vidi sliku 192) i anodni krug je zatvoren, tada će se u anodnom krugu pojaviti električna struja koja će napuniti kondenzator Sk oscilatornog kruga. Kondenzator, koji se prazni na induktoru Lk, će uzrokovati prigušene oscilacije u kolu. Izmjenična struja koja prolazi kroz zavojnicu Lk inducira naizmjenični napon u zavojnici Lc, koji djeluje na rešetku lampe i kontrolira jačinu struje u anodnom kolu.

Kada se negativni napon dovede na mrežu lampe, anodna struja u njoj se smanjuje. Sa pozitivnim naponom na mreži lampe u anodnom krugu, struja se povećava. Ako u ovom trenutku postoji negativan naboj na gornjoj ploči kondenzatora Sk oscilatornog kruga, tada će anodna struja (tok elektrona) napuniti kondenzator i na taj način kompenzirati gubitke energije u krugu.

Proces smanjenja i povećanja struje u anodnom kolu lampe će se ponavljati tokom svakog perioda električnih oscilacija u kolu.

Ako je, uz pozitivan napon na mreži lampe, gornja ploča kondenzatora Sk nabijena pozitivnim nabojem, tada anodna struja (tok elektrona) ne povećava naboj kondenzatora, već, naprotiv, smanjuje ga. U ovom položaju, oscilacije u krugu se neće održavati, već će biti prigušene. Da se to ne bi dogodilo, potrebno je pravilno uključiti krajeve zavojnica Lk i Lc i osigurati da se kondenzator pravovremeno napuni. Ako u generatoru ne dođe do oscilacija, onda je potrebno zamijeniti krajeve jednog od zavojnica.

Generator lampe je pretvarač istosmjerne energije anodne baterije u AC energiju, čija frekvencija ovisi o induktivnosti zavojnice i kapacitetu kondenzatora, tvoreći oscilatorni krug. Lako je razumjeti da ovu transformaciju u krugu generatora izvodi trioda. EMF, inducirana u zavojnici Lc strujom oscilatornog kruga, povremeno djeluje na rešetku lampe i kontrolira anodnu struju, koja zauzvrat dopunjava kondenzator određenom frekvencijom, kompenzirajući tako gubitke energije u kolu. Ovaj proces se ponavlja mnogo puta tokom čitavog rada generatora.

Razmatrani proces pobuđivanja neprigušenih oscilacija u strujnom kolu naziva se samopobuda generatora, budući da se oscilacije u generatoru same podržavaju.

Alternatori

Električna struja se stvara u generatorima - uređajima koji pretvaraju energiju jednog ili drugog oblika u električnu energiju. Generatori uključuju galvanske ćelije, elektrostatičke mašine, termobaterije, solarne panele itd. Obim svakog od navedenih tipova generatora električne energije određen je njihovim karakteristikama. Dakle, elektrostatičke mašine stvaraju veliku potencijalnu razliku, ali nisu u stanju da stvore bilo kakvu značajnu struju u kolu. Galvanske ćelije mogu dati veliku struju, ali trajanje njihovog djelovanja je kratko. Preovlađujuću ulogu u našem vremenu imaju elektromehanički indukcijski alternatori. Ovi generatori pretvaraju mehaničku energiju u električnu energiju. Njihovo djelovanje zasniva se na fenomenu elektromagnetne indukcije. Takvi generatori imaju relativno jednostavan uređaj i omogućavaju dobivanje velikih struja na dovoljno visokom naponu.

Trenutno postoji mnogo vrsta indukcijskih generatora. Ali svi se sastoje od istih osnovnih dijelova. Ovo je, prvo, elektromagnet ili trajni magnet koji stvara magnetsko polje, i, drugo, namotaj u kojem se inducira promjenjivi EMF (u razmatranom modelu ovo je rotirajući okvir). Budući da se EMF inducirana u serijski povezanim zavojima zbraja, amplituda indukcijske EMF u okviru je proporcionalna broju zavoja u njemu. Takođe je proporcionalan amplitudi naizmjeničnog magnetnog fluksa F = BS kroz svaki okret. Za postizanje velikog magnetskog fluksa u generatorima koristi se poseban magnetni sistem koji se sastoji od dvije jezgre izrađene od električnog čelika. Namotaji koji stvaraju magnetsko polje postavljaju se u žljebove jedne jezgre, a namotaji u kojima se indukuje EMF postavljaju se u žljebove druge. Jedno od jezgara (obično unutrašnje), zajedno sa svojim namotajem, rotira oko horizontalne ili vertikalne ose. Zbog toga se zove rotor. Fiksno jezgro sa svojim namotajem naziva se stator. Razmak između jezgra statora i rotora je što manji. Time se osigurava najveća vrijednost fluksa magnetske indukcije. U velikim industrijskim generatorima rotira se elektromagnet, koji je rotor, dok se namotaji u kojima se inducira EMF polažu u žljebove statora i ostaju nepomični. Činjenica je da se struja dovodi do rotora ili uklanja iz namota rotora u vanjski krug uz pomoć kliznih kontakata. Da biste to učinili, rotor je opremljen kliznim prstenovima pričvršćenim na krajeve njegovog namotaja. Fiksne ploče - četke - su pritisnute na prstenove i povezuju namotaj rotora sa vanjskim krugom. Jačina struje u namotajima elektromagneta koji stvara magnetsko polje je mnogo manja od jačine struje koju generator daje vanjskom kolu. Stoga je prikladnije ukloniti generiranu struju iz fiksnih namotaja, a do rotacionog elektromagneta dovesti relativno slabu struju kroz klizne kontakte. Ovu struju stvara poseban DC generator (uzbuđivač) koji se nalazi na istoj osovini. U generatorima male snage, magnetsko polje stvara rotirajući permanentni magnet. U ovom slučaju prstenovi i četke uopće nisu potrebni. Pojava EMF-a u fiksnim namotajima statora objašnjava se pojavom vrtložnog električnog polja u njima, nastalog promjenom magnetskog fluksa tijekom rotacije rotora.

Moderni generator električne struje je impresivna struktura od bakrenih žica, izolacijskih materijala i čeličnih konstrukcija. Sa dimenzijama od nekoliko metara, najvažniji dijelovi generatora se izrađuju sa milimetarskom preciznošću. Nigdje u prirodi ne postoji takva kombinacija pokretnih dijelova koja bi mogla proizvoditi električnu energiju tako kontinuirano i ekonomično.

Glavne karakteristike prezentacije razvoja nastave iz elektromaterijala. Prijenos i korištenje proizvodnje transformatora alternatora. Transformator za prijem i prijenos naizmjenične električne struje. Uređaji sa trajnim magnetima za proizvodnju električne energije. Dobavljanje struje alternatorom. Izvještaj iz discipline fizike na temu upotrebe transformatora. Dobivanje naizmjenične struje pomoću indukcijskog generatora. Dobivanje naizmjenične struje pomoću indukcijskih generatora. Alternatori igraju važnu ulogu u proizvodnji energije. Obim industrijskih alternatora. Alternatori i generiranje naizmjenične struje emf. Proračun EMF u naizmjeničnom magnetskom polju.

Generator električne struje (star
naziv alternator) je
elektromehanički uređaj koji
pretvara mehaničku energiju u
AC električna energija.
Većina alternatora
koristeći rotirajuće magnetno polje.

priča:

Sistemi koji proizvode naizmjeničnu struju bili su
poznat u jednostavnim oblicima od otkrića
magnetna indukcija električne struje. Rano
mašine su dizajnirali Michael Faraday i
Hippolyte Pixie.
Faraday je razvio „rotirajući
trougao", čija je radnja bila
multipolarni - svaki aktivni provodnik
prolazio uzastopno kroz područje gdje
magnetno polje je bilo suprotno
uputstva.
Prva javna demonstracija naj
došlo je do snažnog "alternatorskog sistema".
1886. Veliki dvofazni generator
AC su napravili Britanci
električar James Edward Henry
Gordon 1882.
Lord Kelvin i Sebastijan Feranti takođe
razvio rani alternator koji je proizveo
frekvencije između 100 i 300 herca.
Nikola Tesla je 1891. godine patentirao
praktičan "visokofrekventni" alternator
(koji je radio na frekvenciji od oko 15.000 herca).
Nakon 1891. godine, polifaza
alternatori.

Princip rada generatora je zasnovan na
djelovanje elektromagnetne indukcije - pojava
električni napon u namotaju statora, koji je u
naizmeničnog magnetnog polja. Kreira se pomoću
rotirajući elektromagnet - rotor prilikom prolaska kroz njega
DC namotaj. AC napon se pretvara
na DC sa poluvodičkim ispravljačem.

Svi DC motori se sastoje od rotora i statora, pri čemu je rotor pokretni dio motora, a stator ne.

Šema radijalne klipne rotacione pumpe:
1 - rotor
2 - klip
3 - stator
4 - klin
5 - šupljina za ubrizgavanje
6 - usisna šupljina

Klasifikacija generatora prema tipu glavnog pokretača:

Turbogenerator
Dizel generator
hidrogenerator
vjetrogenerator

Turbogenerator

- uređaj koji
iz sinhronog generatora i pare ili plina
turbina koja djeluje kao pogon. Main
funkcija u konverziji u internu
energije radnog tijela u električnu energiju, putem
rotacija parne ili gasne turbine.

Dizel elektrana (dizel generator)

Dizel elektrana (dizel generatorski set,
dizel generator) - stacionarni ili mobilni
elektrana opremljena jednim ili
višestruki električni generatori
od dizel motora sa unutrašnjim sagorevanjem.
U pravilu se takve elektrane kombiniraju u
sam alternator i unutrašnji motor
sagorevanja, koji su montirani na čelični okvir, kao i
sistem kontrole i upravljanja instalacijom. Motor
unutrašnjim sagorevanjem pokreće sinhroni ili
asinhroni električni generator. Priključak motora i
proizvodi se i električni generator
direktno prirubnicom ili preko klapne spojnice

hidrogenerator

- uređaj koji se sastoji od električnog
generator i hidraulična turbina, koja igra tu ulogu
mehanički pogon, dizajniran za proizvodnju
električna energija iz hidroelektrana.
Tipično, hidroturbinski generator je
sinhroni istaknuti pol električni
vertikalna mašina koja se pokreće u rotaciji
iz hidroturbine, iako postoje i generatori
horizontalni dizajn (uključujući kapsulu
hidrogeneratori).
Dizajn generatora je uglavnom određen
parametara hidroturbine, koji pak zavise od
od prirodnih uslova u građevinskom području
hidroelektrane (pritisak vode i njen protok). U vezi sa
ovo se obično projektuje za svaku hidroelektranu
novi generator.

vjetrogenerator

(vetroelektrana ili skraćeno
WEU) - uređaj za pretvaranje kinetike
energija vjetra pretoči u mehaničku energiju
rotacija rotora s njegovom naknadnom transformacijom
u električnu energiju.
Vjetroturbine se mogu podijeliti u tri kategorije:
industrijske, komercijalne i kućne (za privatne
upotreba).
Industrijske su osnovane od strane države ili velike
energetske korporacije. Obično se kombinuju u
mreže, što rezultira vjetroelektranom. Ona
glavna razlika od tradicionalnih (termalnih, nuklearnih) -
potpuno odsustvo sirovina i otpada. Jedino važno
uslov za VE je visok prosječni godišnji nivo vjetra.
Snaga modernih vjetroturbina dostiže 8 MW.

Upotreba generatora u svakodnevnom životu i na poslu

AC elektrane rade u dachama i privatno
kuće kao autonomni izvor napajanja, u
sastav opreme u timovima za remont i puštanje u rad.
Elektrane za zavarivanje na gradilištima su mnogo praktičnije od
stacionarne mašine za zavarivanje, posebno u početnim fazama
gradilišta.
Predaja popravke po principu ključ u ruke sa autonomnim agregatima
postaje lakše. Oni štede vrijeme i postaju nezamjenjivi
terenski uslovi kada nema napajanja. Instalacija i
izrada čeličnih konstrukcija također postaje lakša kada
u blizini nema izvora struje. Okupite se
metalne konstrukcije su prikladnije na licu mjesta, umjesto da transportuju gotove
konstrukcije na mjestu ugradnje.
Postoje slučajevi dupliranja glavnog napajanja
vitalni. Za klinike i bolnice sa intenzivnom negom i
hirurška odeljenja imaju autonomni sistem hitne pomoći
napajanje je veoma važno. Na kraju krajeva, ljudska bića zavise od toga.
život. Alternatori se široko koriste u
kod kuće i na poslu zbog svoje kompaktnosti, pouzdanosti i
mobilnost. Širok raspon primjena čini ih svestranim
uređaji koji mogu proizvesti struju ne samo za potrebe
proizvodnji, ali iu svakodnevnom životu.

Kvantitativni rast upotrebe energije doveo je do kvalitativnog skoka njene uloge u našoj zemlji: stvorena je velika grana nacionalne privrede - energetika. Elektroprivreda zauzima značajno mjesto u nacionalnoj ekonomiji naše zemlje. Nuklearna elektrana u Francuskoj Hidroelektrana kaskada

Ako je k > 1, onda je transformator pojačan. Ako je k 1, onda je transformator pojačan. Ako je k 1, onda je transformator pojačan. Ako je k 1, onda je transformator pojačan. Ako je k 1, onda je transformator pojačan. Ako je k title="(!LANG:Ako je k > 1, onda pojačani transformator. Ako je k

Zadatak: Omjer transformacije transformatora je 5. Broj zavoja u primarnom kalemu je 1000, a napon u sekundarnom kalemu je 20 V. Odrediti broj zavoja u sekundarnom namotu i napon u primarnom namotu. Odredite vrstu transformatora?

Zadato: Analiza: Rješenje: 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-? Odgovor: n2 = 200; U1 = 100 V; pojačani transformator, budući da je k> 1. 1."> 1."> 1." title="(!LANG:Dato: Analiza: Rješenje: k = 5 n2 = 1000: 5 = 200 n1 = 1000 U1 = 20 B * 5 = U2 = 20 B n2 = n1: k = 100 V U1 = U2 * k n2 - ? U1 - ? Odgovor: n2 = 200; U1 = 100 V; pojačani transformator, pošto je k> 1."> title="Zadato: Analiza: Rješenje: 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-? Odgovor: n2 = 200; U1 = 100 V; pojačani transformator, budući da je k> 1."> !}