Elektrosztatikus generátorok bemutatója. Előadás a "generátor eszköze és működési elve" témában

1 csúszda

Előadás a témában: „Háromfázisú áramgenerátor” Városi Atipikus Általános Oktatási Intézmény „Belovo város 1. számú tornaterme” Vezető: Popova Irina Alexandrovna Elkészítette: a 11. „B” osztály tanulói Ponomarev Kirill Malakhov Alekszandr Gluscsenko Anatolij Belovo 2011 AGY 2.0

2 csúszda

3 csúszda

Célok: 1) megérteni a háromfázisú generátor működési elvét 2) megismerni a háromfázisú rendszerek előnyeit 3) figyelembe venni a háromfázisú áramkörök csatlakozásait 4) összehasonlítani a fázis (Uph) és lineáris (Ul) feszültségeket 5) a témával kapcsolatos ismeretek tanulmányozásához és megszilárdításához vegyen figyelembe diagramokat, grafikonokat. 6) végezze el a tapasztalatokat, a megszerzett ismeretek alkalmazásával 7) vonjon le gyakorlati következtetéseket

4 csúszda

Az előfordulás története ... Mihai l O sipovich Dolivo-Dobrovolsky - lengyel származású orosz villamosmérnök, a háromfázisú technológia egyik megalkotója váltakozó áram, német üzletember. M. O. Dolivo-Dobrovolsky kreatív és mérnöki tevékenysége olyan problémák megoldására irányult, amelyeknek elkerülhetetlenül szembe kell nézniük az elektromosság széles körű használatával. A Nikola Tesla által nyert háromfázisú áramon alapuló ebben az irányban végzett munka szokatlanul rövid idő alatt egy háromfázisú elektromos rendszer kifejlesztéséhez és egy tökéletes, elvileg változatlan aszinkron villanymotor kialakításához vezetett. randizni. Így 120 fokos fáziskülönbségű áramokat kaptunk, egy csatlakoztatott háromfázisú rendszert találtunk, jellegzetes tulajdonsága amely mindössze három vezeték felhasználása volt az elektromosság átvitelére és elosztására.

5 csúszda

A háromfázisú áramgenerátor készüléke A generátor működési elve az elektromágneses indukció jelenségén alapul - elektromos feszültség előfordulása az állórész tekercsében, amely váltakozó mágneses térben van. Forgó elektromágnes - egy forgórész - segítségével hozzák létre, amikor áthalad a tekercsen egyenáram. Főbb elemek: A háromfázisú áramfejlesztő induktora egy elektromágnes, melynek tekercsét egyenáram táplálja. Az induktor a forgórész, a generátor armatúrája az állórész. Három független elektromos áramkör található az állórész nyílásaiban. tekercsek térben eltolva 120g. Amikor a rotor szögsebességgel forog, indukciós EMF lép fel, amely megváltozik. harmonikus törvény szerint ω frekvenciával A tekercsek térbeli eltolódása miatt a rezgések fázisai 2p/3-mal és 4p/3-mal tolódnak el.

6 csúszda

7 csúszda

Csatlakozások háromfázisú áramkörökben A fázisfeszültség a generátor egyes fázistekercseinek kezdete és vége közötti feszültség. A lineáris feszültség bármely két fázistekercs kezdete közötti feszültség.

8 csúszda

Tapasztalat Három tekercs maggal van elhelyezve egy körben, egymáshoz képest 120°-os szögben. Mindegyik tekercs galvanométerhez van csatlakoztatva. Egy egyenes mágnes van rögzítve a tengelyen a kör közepén. Ha elforgatja a mágnest, akkor váltakozó áram jelenik meg mindhárom áramkörben. A mágnes lassú forgásával látható, hogy az áramok legnagyobb és legkisebb értéke és iránya minden pillanatban különbözik mindhárom áramkörben.

9 csúszda

A háromfázisú rendszerek előnyei: 1) a villamosenergia-termelés és -átvitel költséghatékonysága 2) viszonylag egyszerű körforgás elérésének lehetősége. mágneses mező 3) két üzemi feszültség elérésének lehetősége egy berendezésben: fázis és lineáris 4) kisebb számú vezeték használata a gyártás során Következtetés: Ezen előnyök miatt a háromfázisú rendszerek a legelterjedtebbek a modern villamosenergia-iparban.

10 csúszda

A felhasznált irodalom listája: Bessonov L.A. Elméleti alap villamosmérnök: Elektromos áramkörök. Proc. egyetemek villamos, energetikai és műszerkészítő szakos hallgatói számára. –7. kiadás, átdolgozva. és további –M.: Feljebb. iskola, 1978. -528s.; Glazunov A.T., Kabardin O.F., Malinin A.N., Orlov V.A., Pinsky A.A., S.I. Kabardin "Fizika. 11. évfolyam". - M .: Oktatás, 2009 Az áramkörök elméletének alapjai: Proc. egyetemeknek /G.V.Zeveke, P.A.Ionkin, A.V.Netushil, S.V.Strakhov. –5. kiadás, átdolgozva. -M.: Energoatomizdat, 1989. -528s.

Senkit nem fog meglepődni, hogy manapság az olyan eszközök népszerűsége, kereslete és kereslete, mint az erőművek és a generátorok, meglehetősen nagy. Ezt mindenekelőtt az magyarázza, hogy a modern generátorberendezések nagy jelentőséggel bírnak lakosságunk számára. Mindemellett hozzá kell tenni, hogy a váltakozó áramú generátorok széles körben és sok területen találtak alkalmazást. Ipari generátorok telepíthetők olyan helyekre, mint a rendelők és óvodák, kórházak és vendéglátó egységek, fagyasztók és sok más olyan hely, ahol folyamatos áramellátás szükséges. Ügyeljen arra, hogy a kórházi áram hiánya közvetlenül egy személy halálához vezethet. Ezért kell ilyen helyekre generátorokat telepíteni. Szintén elég gyakori az a jelenség, hogy váltóáramú generátorokat és erőműveket használnak az építkezéseken. Ez lehetővé teszi az építők számára, hogy olyan területeken is használják a szükséges berendezéseket, ahol egyáltalán nincs villamosítás. Ezzel azonban még nem ért véget a dolog. Az erőműveket és a generátoregységeket tovább fejlesztették. Ennek eredményeként olyan háztartási váltakozó áramú generátorokat kínáltak számunkra, amelyek sikeresen beépíthetők nyaralók, vidéki házak villamosítására. Így arra a következtetésre juthatunk, hogy a modern generátorok meglehetősen széles alkalmazási körrel rendelkeznek. Ezenkívül képesek megoldani számos fontos problémát, amelyek az elektromos hálózat helytelen működésével vagy hiányával kapcsolatosak.

Osztály: 11

Az óra céljai:

folytassa a váltakozó áram témájának tanulmányozását;
ismertesse a háromelektródás lámpa készülékét és működési elvét, a váltakozó áramú generátorok típusait és típusait;
a természettudományi elképzelések formálásának folytatása a vizsgált témában;
feltételeket teremteni a tanulók kognitív érdeklődésének, aktivitásának kialakulásához;
elősegíti a konvergens gondolkodás fejlődését;
kommunikatív kommunikáció kialakítása.

Felszerelés: interaktív komplex SMART Board Notebook, minden asztalon egy „Fizika gyűjtemény” található G.N. Stepanova.

Óra tanítási módszere: Beszélgetés az interaktív SMART Board Notebook használatával.

Tanterv:

Orgmoment
Ismeretek ellenőrzése, frissítése (frontális felmérés módszerével)
Új anyag elsajátítása (az új anyag kerete a prezentáció)
Lehorgonyzás
Visszaverődés

Az órák alatt

csőgenerátor

A fentiekben egy háromelektródás lámpa használatát vették figyelembe egy elektronikus erősítőben. A triódákat azonban széles körben használják a csőgenerátorokban is, amelyek különböző frekvenciájú váltakozó áramok létrehozására szolgálnak.

A csőgenerátor legegyszerűbb áramköre az ábrán látható. 192. Fő elemei egy trióda és egy rezgőkör. A lámpa izzószálának táplálására Bn izzószálú elemet használnak. Az anódáramkör egy Ba anód akkumulátort és egy Lk induktivitású tekercsből és egy Ck kondenzátorból álló oszcillációs áramkört tartalmaz. Az Lc tekercs a rácsáramkörben található, és induktívan kapcsolódik az Lk tekercshez oszcillációs áramkör. Ha feltölt egy kondenzátort, majd lezárja egy induktorhoz, a kondenzátor időszakosan kisül és töltődik, és csillapított elektromos áram és feszültség rezgések jelennek meg az oszcilláló áramkörben. A rezgések csillapítását az áramkör energiavesztesége okozza. A váltakozó áram csillapítatlan oszcillációinak elérése érdekében nagy sebességű eszközzel bizonyos frekvenciával rendszeresen energiát kell hozzáadni az oszcilláló áramkörhöz. Egy ilyen eszköz egy trióda. Ha a lámpa katódja felmelegszik (lásd 192. ábra), és az anódáramkör zárva van, akkor az anódáramkörben elektromos áram jelenik meg, amely feltölti az oszcillációs kör Sk kondenzátorát. A kondenzátor az Lk induktorra kisütve csillapított rezgéseket okoz az áramkörben. Az Lk tekercsen áthaladó váltakozó áram váltakozó feszültséget indukál az Lc tekercsben, amely a lámpa rácsára hat, és szabályozza az áramerősséget az anódáramkörben.

Ha negatív feszültséget kapcsolunk a lámpa rácsára, az anódáram csökken benne. Ha pozitív feszültség van a lámpa rácsán az anódáramkörben, az áram növekszik. Ha ebben a pillanatban negatív töltés van az oszcilláló áramkör Sk kondenzátorának felső lapján, akkor az anódáram (elektronáram) feltölti a kondenzátort, és ezáltal kompenzálja az áramkör energiaveszteségét.

A lámpa anódáramkörében az áram csökkenésének és növelésének folyamata megismétlődik az áramkör elektromos rezgésének minden időszakában.

Ha a lámpa rácsán lévő pozitív feszültség mellett az Sk kondenzátor felső lemeze pozitív töltéssel van feltöltve, akkor az anódáram (elektronáram) nem növeli a kondenzátor töltését, hanem éppen ellenkezőleg, csökkenti azt. Ebben a helyzetben az áramkörben az oszcilláció nem marad fenn, hanem csillapodik. Ennek elkerülése érdekében helyesen kell bekapcsolni az Lk és Lc tekercsek végeit, és biztosítani kell a kondenzátor időben történő feltöltését. Ha a generátorban nem lépnek fel oszcillációk, akkor az egyik tekercs végeit fel kell cserélni.

A csőgenerátor az anód akkumulátor egyenenergiájának váltóáramú energiává alakítója, melynek frekvenciája a tekercs induktivitását és a kondenzátor kapacitásától függ, rezgőkört alkotva. Könnyen megérthető, hogy a generátor áramkörében ezt az átalakítást egy trióda hajtja végre. Az Lc tekercsben az oszcillációs áramkör árama által indukált emf periodikusan hat a lámpa rácsára, és szabályozza az anódáramot, ami viszont egy bizonyos frekvenciával újratölti a kondenzátort, így kompenzálja az áramkörben jelentkező energiaveszteséget. Ez a folyamat többször megismétlődik a generátor teljes működése során.

Az áramkörben a csillapítatlan rezgések gerjesztésének figyelembe vett folyamatát a generátor öngerjesztésének nevezik, mivel a generátorban lévő rezgések önmagukat támogatják.

Generátorok

Az elektromos áram generátorokban keletkezik - olyan eszközökben, amelyek az egyik vagy másik formájú energiát elektromos energiává alakítják. A generátorok közé tartoznak a galvánelemek, az elektrosztatikus gépek, a hőelemek, a napelemek stb. A felsorolt típusú elektromos áramfejlesztők hatókörét jellemzőik határozzák meg. Tehát az elektrosztatikus gépek nagy potenciálkülönbséget hoznak létre, de nem képesek jelentős áramot létrehozni az áramkörben. A galvanikus cellák nagy áramot tudnak adni, de hatásuk rövid. Korunkban a meghatározó szerepet az elektromechanikus indukciós generátorok játsszák. Ezek a generátorok a mechanikai energiát elektromos energiává alakítják. Működésük az elektromágneses indukció jelenségén alapul. Az ilyen generátorok viszonylag egyszerű eszközzel rendelkeznek, és lehetővé teszik nagy áramok előállítását kellően nagy feszültség mellett.

Jelenleg sokféle indukciós generátor létezik. De mindegyik ugyanazokból az alapvető részekből áll. Ez egyrészt egy elektromágnes vagy egy állandó mágnes, amely mágneses mezőt hoz létre, másrészt egy tekercs, amelyben változó EMF indukálódik (a vizsgált modellben ez egy forgó keret). Mivel a sorosan kapcsolt menetekben indukált EMF összeadódik, az indukciós EMF amplitúdója a keretben arányos a benne lévő fordulatok számával. Ugyancsak arányos a váltakozó mágneses fluxus Ф = BS amplitúdójával minden körön keresztül. A generátorok nagy mágneses fluxusának eléréséhez egy speciális mágneses rendszert használnak, amely két elektromos acélból készült magból áll. A mágneses teret létrehozó tekercsek az egyik mag hornyaiba kerülnek, a másiké pedig azok a tekercsek, amelyekben az EMF indukálódik. Az egyik mag (általában belső) a tekercselésével együtt vízszintes vagy függőleges tengely körül forog. Ezért hívják rotornak. A rögzített magot a tekercselésével állórésznek nevezzük. Az állórész és a forgórész magja közötti rés a lehető legkisebb legyen. Ez biztosítja a mágneses indukció fluxusának legmagasabb értékét. A nagy ipari generátorokban egy elektromágnes, amely egy forgórész, forog, miközben az EMF-t indukáló tekercsek az állórész réseibe kerülnek, és mozdulatlanok maradnak. A helyzet az, hogy csúszóérintkezők segítségével áramot vezetnek a rotorhoz, vagy eltávolítják a rotor tekercséből egy külső áramkörbe. Ehhez a rotor csúszógyűrűkkel van felszerelve, amelyek a tekercsének végeihez vannak rögzítve. A rögzített lemezek - kefék - a gyűrűkre nyomódnak, és összekötik a rotor tekercsét a külső áramkörrel. A mágneses teret létrehozó elektromágnes tekercseiben lévő áram erőssége sokkal kisebb, mint a generátor által a külső áramkörnek adott áram erőssége. Ezért kényelmesebb eltávolítani a keletkezett áramot a rögzített tekercsekből, és viszonylag gyenge áramot vezetni a csúszó érintkezőkön keresztül a forgó elektromágneshez. Ezt az áramot egy különálló egyenáramú generátor (gerjesztő) állítja elő, amely ugyanazon a tengelyen található. Kis teljesítményű generátorokban a mágneses teret egy forgó állandó mágnes hozza létre. Ebben az esetben gyűrűkre és kefékre egyáltalán nincs szükség. Az EMF megjelenése a rögzített állórész tekercsekben az örvény elektromos mező megjelenésével magyarázható, amelyet a rotor forgása során a mágneses fluxus változása generál.

A modern elektromos áramgenerátor egy lenyűgöző szerkezet rézhuzalokból, szigetelőanyagokból és acélszerkezetekből. A több méteres méretű generátorok legfontosabb részei milliméteres pontossággal készülnek. Sehol a természetben nincs olyan mozgó alkatrészek kombinációja, amely ilyen folyamatosan és gazdaságosan tudna elektromos energiát előállítani.

Az elektromos anyagok főbb jellemzői órafejlesztési előadás. Generátor transzformátor gyártás átvitele és felhasználása. Váltakozó elektromos áram vevő és továbbító transzformátor. Állandó mágnessel ellátott készülékek elektromos áram előállításához. Áramellátás generátorral. Beszámoló a fizika tudományágáról a transzformátor használata témakörben. Váltakozó áram előállítása indukciós generátor segítségével. Váltakozó áram előállítása indukciós generátorok segítségével. A generátorok szerepet játszanak az energiatermelésben. Az ipari generátorok terjedelme. Generátorok és váltóáram generátor emf. Az EMF számítása váltakozó mágneses térben.

Áramgenerátor (régi
név generátor) van
elektromechanikus eszköz, amely
a mechanikai energiát alakítja át
AC elektromos energia.
A legtöbb generátor
forgó mágneses mező segítségével.

Sztori:

Váltakozó áramot termelő rendszerek voltak
egyszerű formákban ismert a felfedezés óta
elektromos áram mágneses indukciója. Korai
gépeket Michael Faraday és
Hippolyte Pixie.
Faraday kifejlesztette a „forgó
háromszög", amelynek cselekvése az volt
többpólusú - minden aktív vezető
egymás után haladt át azon a területen, ahol
a mágneses tér ellentétes volt
irányokat.
A legtöbb első nyilvános bemutatója
ban erős "generátoros rendszer" zajlott
1886. Nagy, kétfázisú generátor
Az AC-t a britek építették
villanyszerelő James Edward Henry
Gordon 1882-ben.
Lord Kelvin és Sebastian Ferranti is
kifejlesztett egy korai generátort, amely előállított
100 és 300 hertz közötti frekvenciák.
1891-ben Nikola Tesla szabadalmaztatta
praktikus "nagyfrekvenciás" generátor
(amely körülbelül 15 000 hertzes frekvencián működött).
1891 után többfázisú
generátorok.

A generátor működési elve azon alapul
az elektromágneses indukció hatása - az előfordulás
elektromos feszültség az állórész tekercsében, amely be van
váltakozó mágneses tér. felhasználásával jön létre
forgó elektromágnes - rotor, amikor áthalad rajta
DC tekercselés. Az AC feszültséget átalakítják
egyenáramra félvezető egyenirányítóval.

Minden egyenáramú motor egy forgórészből és egy állórészből áll, ahol a forgórész a motor mozgó része, az állórész pedig nem.

Radiális dugattyús forgószivattyú vázlata:
1 - rotor
2 - dugattyú
3 - állórész
4 - csonk
5 - injekciós üreg
6 - szívóüreg

A generátorok osztályozása a motor típusa szerint:

Turbógenerátor
Dízel generátor
hidrogenerátor
szélgenerátor

Turbógenerátor

- egy olyan készüléket
szinkrongenerátorból és gőzből vagy gázból
hajtásként működő turbina. Fő
funkció belsővé alakításában
a dolgozó test energiája elektromos energiává, segítségével
gőz- vagy gázturbina forgása.

Dízel erőmű (dízel generátor)

Dízel erőmű (dízel generátor készlet,
dízelgenerátor) - álló vagy mobil
erőmű egy ill
több elektromos generátor hajtott
dízel belsőégésű motorból.
Általában az ilyen erőműveket egyesítik
maga egy generátor és egy belső motor
égés, amelyek acélvázra vannak felszerelve, valamint
telepítés vezérlő és irányítási rendszer. Motor
belső égésű hajt egy szinkron ill
aszinkron elektromos generátor. Motor csatlakozás és
elektromos generátort is gyártanak
közvetlenül karimás vagy csillapító csatlakozón keresztül

hidrogenerátor

- elektromos egységből álló készülék
generátor és hidraulikus turbina, amely szerepet játszik
mechanikus hajtás, gyártására tervezték
vízerőművekből származó villamos energia.
Jellemzően egy hidroturbinás generátor az
szinkron kiálló pólusú elektromos
forgásban hajtott függőleges gép
hidroturbinából, bár léteznek generátorok is
vízszintes kialakítás (beleértve a kapszulát
hidrogenerátorok).
A generátor kialakítását elsősorban az határozza meg
a hidroturbina paraméterei, amelyek viszont attól függnek
az építési terület természeti adottságaitól
vízerőművek (a víz nyomása és áramlása). Kapcsolatban
ezt általában minden vízierőműre tervezik
új generátor.

szélgenerátor

(szélerőmű vagy rövidítve
WEU) - kinetikai átalakító eszköz
a szél energiáját mechanikai energiává alakítja
a forgórész forgása az azt követő átalakítással
elektromos energiává.
A szélturbinák három kategóriába sorolhatók:
ipari, kereskedelmi és háztartási (magán számára
használat).
Az ipari alapokat az állam vagy a nagyok
energiavállalatok. Általában egyesítik őket
hálózat, ami szélerőműparkot eredményez. Neki
a fő különbség a hagyományostól (termikus, nukleáris) -
a nyersanyagok és a hulladék teljes hiánya. Az egyetlen fontos
a WPP követelménye a magas átlagos éves szélerősség.
A modern szélturbinák teljesítménye eléri a 8 MW-ot.

Generátorok használata a mindennapi életben és a munkahelyen

A váltakozó áramú erőművek dachákban és magánterületeken működnek
házak autonóm áramforrásként, in
berendezések összetétele a javítási és üzembe helyezési csoportokban.
Az építkezéseken lévő hegesztő erőművek sokkal kényelmesebbek, mint
helyhez kötött hegesztőgépek, különösen a kezdeti szakaszban
építési területek.
Kulcsrakész javítások átadása autonóm áramfejlesztőkkel
könnyebbé válik. Időt takarítanak meg, és nélkülözhetetlenek
terepi körülmények között, amikor nincs áramellátás. Telepítés és
az acélszerkezetek gyártása is könnyebbé válik, ha
nincs a közelben áramforrás. Gyűlj össze
A fémszerkezetek sokkal kényelmesebbek a helyszínen, mint a késztermék szállítása
szerkezet a telepítés helyén.
Vannak esetek, amikor a fő tápegység megkettőzése történik
létfontosságú. Intenzív ellátást nyújtó klinikák és kórházak számára, ill
a sebészeti osztályok önálló sürgősségi rendszerrel rendelkeznek
az áramellátás nagyon fontos. Hiszen az emberi lények függnek tőle.
élet. A generátorokat széles körben használják
otthon és a munkahelyen kompaktságának, megbízhatóságának és
mobilitás. Az alkalmazások széles skálája sokoldalúvá teszi őket
olyan eszközök, amelyek nem csak az igények kielégítésére képesek áramot termelni
termelésben, hanem a mindennapi életben is.

Az energiafelhasználás mennyiségi növekedése minőségi ugráshoz vezetett hazánkban: a nemzetgazdaság nagy ága jött létre - az energia. A villamosenergia-ipar fontos helyet foglal el hazánk nemzetgazdaságában. Atomerőmű Franciaországban Vízi kaszkád

Ha k > 1, akkor a transzformátor fokozatos. Ha k 1, akkor a transzformátor fokozatos. Ha k 1, akkor a transzformátor fokozatos. Ha k 1, akkor a transzformátor fokozatos. Ha k 1, akkor a transzformátor fokozatos. If k title="Ha k > 1, akkor fokozó transzformátor. Ha k

Feladat: A transzformátor transzformációs aránya 5. A primer tekercs menetszáma 1000, a szekunder tekercs feszültsége 20 V. Határozza meg a szekunder tekercs fordulatszámát és a primer tekercs feszültségét! Határozza meg a transzformátor típusát?

Adott: Elemzés: Megoldás: 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-? Válasz: n2 = 200; U1 = 100 V; fokozó transzformátor, mivel k> 1. 1."> 1."> 1." title="Adott: Elemzés: Megoldás: 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 - ? Válasz: n2 = 200; U1 = 100 V; fokozó transzformátor, mivel k> 1."> title="Adott: Elemzés: Megoldás: 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-? Válasz: n2 = 200; U1 = 100 V; fokozó transzformátor, mivel k> 1."> !}