Presentasi generator elektrostatik. Presentasi dengan topik "perangkat dan prinsip pengoperasian generator"

1 slide

Presentasi dengan topik: "Generator arus tiga fase" Lembaga Pendidikan Umum Atipikal Kota "Gimnasium No. 1 kota Belovo" Kepala: Popova Irina Alexandrovna Diselesaikan oleh: siswa kelas 11 "B" Ponomarev Kirill Malakhov Alexander Glushchenko Anatoly Belovo 2011 OTAK 2.0

2 slide

3 slide

Tujuan: 1) memahami prinsip pengoperasian generator tiga fasa 2) mengetahui kelebihan sistem tiga fasa 3) mempertimbangkan sambungan pada rangkaian tiga fasa 4) membandingkan tegangan fasa (Uph) dan linier (Ul) 5) pertimbangkan diagram, grafik untuk mempelajari dan mengkonsolidasikan pengetahuan tentang topik tersebut. 6) melakukan pengalaman, menerapkan ilmu yang didapat 7) menarik kesimpulan praktis

4 slide

Sejarah terjadinya ... Mihai l O sipovich Dolivo-Dobrovolsky - insinyur listrik Rusia asal Polandia, salah satu pencipta teknologi tiga fase arus bolak-balik, pengusaha Jerman. Kegiatan kreatif dan rekayasa M. O. Dolivo-Dobrovolsky ditujukan untuk memecahkan masalah yang pasti harus dihadapi dengan meluasnya penggunaan listrik. Bekerja ke arah ini, berdasarkan arus tiga fase yang diperoleh Nikola Tesla, dalam waktu yang sangat singkat mengarah pada pengembangan sistem kelistrikan tiga fase dan desain motor listrik asinkron yang sempurna, pada prinsipnya, yang tidak berubah. hingga saat ini. Dengan demikian, arus dengan perbedaan fasa 120 derajat diperoleh, sistem tiga fasa yang terhubung ditemukan, ciri khas yaitu penggunaan hanya tiga kabel untuk transmisi dan distribusi listrik.

5 slide

Perangkat generator arus tiga fase Prinsip operasi generator didasarkan pada fenomena induksi elektromagnetik - terjadinya tegangan listrik pada belitan stator, yang berada dalam medan magnet bolak-balik. Itu dibuat menggunakan elektromagnet yang berputar - rotor saat melewati belitannya arus searah. Elemen utama: Induktor dalam generator arus tiga fase adalah elektromagnet, yang belitannya ditenagai oleh arus searah. Induktor adalah rotor, angker generator adalah stator. Tiga sirkuit listrik independen terletak di slot stator. belitan bergeser di ruang angkasa sebesar 120g. Ketika rotor berputar dengan kecepatan sudut, EMF induksi terjadi, berubah. menurut hukum harmonik dengan frekuensi ω Karena pergeseran belitan di ruang angkasa, fase osilasi digeser sebesar 2p/3 dan 4p/3.

6 slide

7 slide

Sambungan dalam rangkaian tiga fasa Tegangan fasa adalah tegangan antara awal dan akhir setiap belitan fasa generator. Tegangan linier adalah tegangan antara awal belitan dua fasa.

8 slide

Pengalaman Tiga gulungan dengan inti ditempatkan dalam lingkaran dengan sudut 120° terhadap satu sama lain. Setiap kumparan terhubung ke galvanometer. Sebuah magnet lurus dipasang pada sumbu di tengah lingkaran. Jika Anda memutar magnet, arus bolak-balik muncul di masing-masing dari tiga sirkuit. Dengan perputaran magnet yang lambat, terlihat bahwa nilai arus terbesar dan terkecil serta arahnya akan berbeda pada setiap momen di ketiga rangkaian tersebut.

9 slide

Keuntungan sistem tiga fase: 1) hemat biaya produksi dan transmisi listrik 2) kemungkinan memperoleh rotasi melingkar yang relatif sederhana. Medan gaya 3) kemungkinan memperoleh dua tegangan operasi dalam satu instalasi: fase dan linier 4) penggunaan lebih sedikit kabel dalam produksi Kesimpulan: Karena keunggulan ini, sistem tiga fase adalah yang paling umum dalam industri tenaga listrik modern.

10 slide

Daftar literatur bekas: Bessonov L.A. Landasan teori teknik listrik: Rangkaian listrik. Proses untuk mahasiswa spesialisasi kelistrikan, energi, dan pembuatan instrumen di universitas. –Edisi ke-7, direvisi. dan tambahan –M.: Lebih tinggi. sekolah, 1978. -528s.; Glazunov A.T., Kabardin O.F., Malinin A.N., Orlov V.A., Pinsky A.A., S.I. Kabardin "Fisika. Kelas 11". - M .: Pendidikan, 2009 Dasar-dasar teori sirkuit: Proc. untuk universitas /G.V.Zeveke, P.A.Ionkin, A.V.Netushil, S.V.Strakhov. –edisi ke-5, direvisi. -M.: Energoatomizdat, 1989. -528s.

Tidak akan mengejutkan siapa pun bahwa saat ini popularitas, permintaan, dan permintaan perangkat seperti pembangkit listrik dan alternator cukup tinggi. Ini dijelaskan, pertama-tama, oleh fakta bahwa peralatan generator modern sangat penting bagi populasi kita. Selain itu, harus ditambahkan bahwa generator arus bolak-balik telah menemukan aplikasinya yang luas di berbagai bidang dan area. Generator industri dapat dipasang di tempat-tempat seperti klinik dan taman kanak-kanak, rumah sakit dan tempat katering, freezer, dan banyak tempat lain yang membutuhkan pasokan listrik terus menerus. Perhatikan fakta bahwa kekurangan listrik di rumah sakit dapat menyebabkan kematian seseorang secara langsung. Itu sebabnya generator harus dipasang di tempat-tempat seperti itu. Yang juga cukup umum adalah fenomena penggunaan generator arus bolak-balik dan pembangkit listrik di lokasi konstruksi. Hal ini memungkinkan pembangun untuk menggunakan peralatan yang mereka butuhkan bahkan di daerah yang tidak memiliki elektrifikasi sama sekali. Namun, ini bukanlah akhir dari masalah. Pembangkit listrik dan genset telah lebih ditingkatkan. Sebagai akibatnya, kami ditawari generator arus bolak-balik rumah tangga, yang dapat dipasang dengan cukup sukses untuk elektrifikasi pondok dan rumah pedesaan. Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa alternator modern memiliki aplikasi yang cukup luas. Selain itu, mereka mampu memecahkan sejumlah besar masalah penting yang terkait dengan pengoperasian jaringan listrik yang salah, atau ketidakhadirannya.

Kelas: 11

Tujuan Pelajaran:

terus mempelajari topik arus bolak-balik;
menjelaskan perangkat dan prinsip pengoperasian lampu tiga elektroda, jenis dan tipe generator arus bolak-balik;
melanjutkan pembentukan gagasan IPA pada topik yang diteliti;
menciptakan kondisi untuk pembentukan minat kognitif, aktivitas siswa;
mempromosikan pengembangan pemikiran konvergen;
terbentuknya komunikasi komunikatif.

Peralatan: Notebook SMART Board kompleks interaktif, di setiap meja ada "Koleksi Fisika" oleh G.N. Stepanova.

Metode pengajaran pelajaran: Percakapan menggunakan SMART Board Notebook interaktif.

Rencana belajar:

Momen org
Memeriksa pengetahuan, memperbaruinya (dengan metode survei frontal)
Mempelajari materi baru (kerangka materi baru adalah presentasi)
Penahan
Cerminan

Selama kelas

pembangkit tabung

Di atas, penggunaan lampu tiga elektroda dalam amplifier elektronik dipertimbangkan. Namun, trioda juga banyak digunakan dalam generator tabung, yang digunakan untuk membuat arus bolak-balik dengan berbagai frekuensi.

Sirkuit paling sederhana dari generator tabung ditunjukkan pada gambar. 192. Elemen utamanya adalah triode dan rangkaian osilasi. Untuk menyalakan filamen lampu, baterai filamen Bn digunakan. Rangkaian anoda meliputi baterai anoda Ba dan rangkaian osilasi yang terdiri dari kumparan induktansi Lk dan kapasitor Ck. Kumparan Lc termasuk dalam rangkaian grid dan terhubung secara induktif ke kumparan Lk rangkaian osilasi. Jika Anda mengisi daya kapasitor, dan kemudian menutupnya ke induktor, kapasitor akan melepaskan dan mengisi daya secara berkala, dan osilasi arus dan tegangan listrik yang teredam akan muncul di rangkaian rangkaian osilasi. Redaman osilasi disebabkan oleh kehilangan energi di sirkuit. Untuk mendapatkan osilasi arus bolak-balik yang tidak teredam, perlu menambahkan energi secara berkala ke rangkaian osilasi dengan frekuensi tertentu menggunakan perangkat berkecepatan tinggi. Perangkat semacam itu adalah triode. Jika katoda lampu dipanaskan (lihat Gambar 192) dan rangkaian anoda ditutup, maka arus listrik akan muncul di rangkaian anoda, yang akan mengisi kapasitor Sk dari rangkaian osilasi. Kapasitor, yang mengalir ke induktor Lk, akan menyebabkan osilasi teredam di sirkuit. Arus bolak-balik yang melewati koil Lk menginduksi tegangan bolak-balik pada koil Lc, yang bekerja pada jaringan lampu dan mengontrol kekuatan arus di sirkuit anoda.

Ketika tegangan negatif diterapkan ke jaringan lampu, arus anoda di dalamnya berkurang. Dengan tegangan positif pada jaringan lampu di sirkuit anoda, arus meningkat. Jika pada saat ini terdapat muatan negatif pada pelat atas kapasitor Sk dari rangkaian osilasi, maka arus anoda (aliran elektron) akan mengisi kapasitor dan dengan demikian mengkompensasi hilangnya energi di rangkaian.

Proses penurunan dan peningkatan arus pada rangkaian anoda lampu akan berulang selama setiap periode osilasi listrik pada rangkaian tersebut.

Jika, dengan tegangan positif pada kisi-kisi lampu, pelat atas kapasitor Sk diisi dengan muatan positif, maka arus anoda (aliran elektron) tidak meningkatkan muatan kapasitor, tetapi sebaliknya, mengurangi itu. Pada posisi ini, osilasi pada rangkaian tidak akan dipertahankan, tetapi akan teredam. Untuk mencegah hal ini terjadi, perlu menyalakan ujung gulungan Lk dan Lc dengan benar dan memastikan kapasitor diisi tepat waktu. Jika osilasi tidak terjadi pada generator, maka ujung salah satu kumparan perlu ditukar.

Generator tabung adalah konverter energi DC dari baterai anoda menjadi energi AC, yang frekuensinya bergantung pada induktansi koil dan kapasitansi kapasitor, membentuk rangkaian osilasi. Sangat mudah untuk memahami bahwa transformasi dalam rangkaian generator ini dilakukan oleh triode. Ggl, yang diinduksi dalam koil Lc oleh arus sirkuit osilasi, secara berkala bekerja pada kisi lampu dan mengontrol arus anoda, yang pada gilirannya mengisi ulang kapasitor dengan frekuensi tertentu, sehingga mengkompensasi kehilangan energi di sirkuit. Proses ini diulang berkali-kali selama seluruh operasi generator.

Proses eksitasi osilasi yang tidak teredam dalam rangkaian disebut eksitasi sendiri dari generator, karena osilasi dalam generator mendukung dirinya sendiri.

Alternator

Arus listrik dihasilkan dalam generator - perangkat yang mengubah energi dari satu bentuk atau lainnya menjadi energi listrik. Generator termasuk sel galvanik, mesin elektrostatik, termobaterai, panel surya, dll. Cakupan masing-masing jenis pembangkit listrik yang terdaftar ditentukan oleh karakteristiknya. Jadi, mesin elektrostatik menciptakan perbedaan potensial yang tinggi, tetapi tidak dapat menghasilkan arus yang signifikan di sirkuit. Sel galvanik dapat memberikan arus yang besar, tetapi durasi aksinya pendek. Peran utama di zaman kita dimainkan oleh alternator induksi elektromekanis. Generator ini mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Tindakan mereka didasarkan pada fenomena induksi elektromagnetik. Generator semacam itu memiliki perangkat yang relatif sederhana dan memungkinkan untuk memperoleh arus besar pada tegangan yang cukup tinggi.

Saat ini, ada banyak jenis generator induksi. Tetapi mereka semua terdiri dari bagian dasar yang sama. Ini adalah, pertama, elektromagnet atau magnet permanen yang menciptakan medan magnet, dan, kedua, belitan di mana EMF variabel diinduksi (dalam model yang dipertimbangkan, ini adalah bingkai yang berputar). Karena EMF yang diinduksi dalam belokan terhubung seri bertambah, amplitudo EMF induksi dalam bingkai sebanding dengan jumlah belokan di dalamnya. Ini juga sebanding dengan amplitudo fluks magnet bolak-balik Ф = BS melalui setiap belokan. Untuk mendapatkan fluks magnet yang besar pada generator, digunakan sistem magnet khusus yang terdiri dari dua inti yang terbuat dari baja listrik. Belitan yang menciptakan medan magnet ditempatkan di alur salah satu inti, dan belitan tempat EMF diinduksi ditempatkan di alur yang lain. Salah satu inti (biasanya bagian dalam), bersama dengan belitannya, berputar mengelilingi sumbu horizontal atau vertikal. Itulah mengapa disebut rotor. Inti tetap dengan belitannya disebut stator. Celah antara inti stator dan rotor dibuat sekecil mungkin. Ini memastikan nilai tertinggi dari fluks induksi magnetik. Dalam generator industri besar, elektromagnet, yang merupakan rotor, berputar, sedangkan belitan tempat EMF diinduksi diletakkan di slot stator dan tetap tidak bergerak. Faktanya adalah bahwa arus disuplai ke rotor atau dilepaskan dari belitan rotor ke sirkuit eksternal dengan bantuan kontak geser. Untuk melakukan ini, rotor dilengkapi dengan slip ring yang dipasang di ujung belitannya. Pelat tetap - sikat - ditekan ke cincin dan menghubungkan belitan rotor dengan sirkuit eksternal. Kekuatan arus dalam belitan elektromagnet yang menciptakan medan magnet jauh lebih kecil daripada kekuatan arus yang diberikan oleh generator ke sirkuit eksternal. Oleh karena itu, lebih mudah untuk menghilangkan arus yang dihasilkan dari belitan tetap, dan memasok arus yang relatif lemah melalui kontak geser ke elektromagnet yang berputar. Arus ini dihasilkan oleh generator DC terpisah (exciter) yang terletak di poros yang sama. Pada generator berdaya rendah, medan magnet diciptakan oleh magnet permanen yang berputar. Dalam hal ini, cincin dan kuas sama sekali tidak diperlukan. Munculnya EMF pada belitan stator tetap dijelaskan dengan munculnya medan listrik pusaran di dalamnya, yang dihasilkan oleh perubahan fluks magnet selama rotasi rotor.

Generator arus listrik modern adalah struktur kabel tembaga, bahan isolasi, dan struktur baja yang mengesankan. Dengan dimensi beberapa meter, bagian terpenting dari generator diproduksi dengan presisi milimeter. Tidak ada tempat di alam ini yang memiliki kombinasi bagian bergerak yang dapat menghasilkan energi listrik secara terus menerus dan ekonomis.

Ciri-ciri utama penyajian materi pelajaran kelistrikan. Pemindahan dan penggunaan produksi trafo alternator. Menerima dan menyalurkan arus listrik bolak-balik Trafo. Perangkat dengan magnet permanen untuk menghasilkan listrik. Mendapatkan listrik dengan alternator. Laporan disiplin ilmu fisika dengan topik penggunaan trafo. Mendapatkan arus bolak-balik menggunakan generator induksi. Mendapatkan arus bolak-balik menggunakan generator induksi. Alternator berperan dalam pembangkit listrik. Lingkup alternator industri. Alternator dan menghasilkan ggl arus bolak-balik. Perhitungan EMF dalam medan magnet bolak-balik.

Generator arus listrik (tua
nama alternator) adalah
perangkat elektromekanis yang
mengubah energi mekanik menjadi
energi listrik AC.
Kebanyakan alternator
menggunakan medan magnet putar.

Cerita:

Sistem yang menghasilkan arus bolak-balik adalah
dikenal dalam bentuk sederhana sejak penemuannya
induksi magnetik arus listrik. Lebih awal
mesin dirancang oleh Michael Faraday dan
Pixie Hippolyte.
Faraday mengembangkan "rotating
segitiga", aksinya adalah
multipolar - setiap konduktor aktif
melewati secara berurutan melalui daerah di mana
medan magnet berlawanan arah
arah.
Demonstrasi publik pertama yang paling banyak
"sistem alternator" yang kuat terjadi di
1886. Generator dua fase besar
AC dibangun oleh Inggris
tukang listrik James Edward Henry
Gordon pada tahun 1882.
Lord Kelvin dan Sebastian Ferranti juga
mengembangkan alternator awal yang diproduksi
frekuensi antara 100 dan 300 hertz.
Pada tahun 1891, Nikola Tesla mematenkan
alternator "frekuensi tinggi" praktis
(yang beroperasi pada frekuensi sekitar 15.000 hertz).
Setelah 1891, polifase
alternator.

Prinsip pengoperasian generator didasarkan pada
aksi induksi elektromagnetik - terjadinya
tegangan listrik pada belitan stator, yaitu dalam
medan magnet bolak-balik. Itu dibuat menggunakan
elektromagnet berputar - rotor saat melewatinya
belitan DC. tegangan AC dikonversi
ke DC dengan penyearah semikonduktor.

Semua motor DC terdiri dari rotor dan stator, dengan rotor menjadi bagian yang bergerak dari motor dan stator tidak.

Skema pompa putar piston radial:
1 - rotor
2 - piston
3 - stator
4 - trunnion
5 - rongga injeksi
6 - rongga hisap

Klasifikasi generator berdasarkan jenis penggerak utama:

Turbogenerator
Pembangkit diesel
pembangkit tenaga air
pembangkit angin

Turbogenerator

- perangkat itu
dari generator sinkron dan uap atau gas
turbin yang berfungsi sebagai penggerak. Utama
berfungsi dalam konversi ke internal
energi benda kerja menjadi energi listrik, dengan cara
putaran turbin uap atau gas.

Pembangkit listrik tenaga diesel (generator diesel)

Pembangkit listrik tenaga diesel (genset diesel,
generator diesel) - stasioner atau bergerak
pembangkit listrik yang dilengkapi dengan satu atau
beberapa generator listrik digerakkan
dari mesin pembakaran internal diesel.
Biasanya, pembangkit listrik semacam itu digabungkan menjadi
sendiri sebuah alternator dan mesin internal
pembakaran, yang dipasang pada rangka baja, serta
kontrol instalasi dan sistem manajemen. Mesin
pembakaran internal menggerakkan sinkron atau
generator listrik asinkron. Sambungan motor dan
generator listrik diproduksi baik
langsung dengan flensa atau melalui kopling peredam

pembangkit tenaga air

- perangkat yang terdiri dari listrik
generator dan turbin hidrolik, yang berperan
penggerak mekanis, dirancang untuk diproduksi
listrik dari pembangkit listrik tenaga air.
Biasanya, generator turbin air adalah
listrik kutub menonjol sinkron
mesin vertikal digerakkan secara bergilir
dari turbin hidro, meskipun generator juga ada
desain horizontal (termasuk kapsul
hidrogenerator).
Desain generator terutama ditentukan oleh
parameter hidroturbin, yang pada gilirannya bergantung pada
dari kondisi alam di area konstruksi
pembangkit listrik tenaga air (tekanan air dan alirannya). Sehubungan dengan
ini untuk setiap pembangkit listrik tenaga air biasanya dirancang
pembangkit baru.

pembangkit angin

(pembangkit listrik tenaga angin atau disingkat
WEU) - perangkat untuk mengubah kinetik
energi aliran angin menjadi energi mekanik
rotasi rotor dengan transformasi selanjutnya
menjadi energi listrik.
Turbin angin dapat dibagi menjadi tiga kategori:
industri, komersial dan domestik (untuk pribadi
menggunakan).
Industri didirikan oleh negara atau besar
korporasi energi. Mereka biasanya digabungkan menjadi
jaringan, menghasilkan ladang angin. Dia
perbedaan utama dari tradisional (termal, nuklir) -
tidak adanya sama sekali bahan baku dan limbah. Satu-satunya yang penting
persyaratan untuk WPP adalah tingkat angin tahunan rata-rata yang tinggi.
Kekuatan turbin angin modern mencapai 8 MW.

Penggunaan generator dalam kehidupan sehari-hari dan di tempat kerja

Pembangkit listrik AC beroperasi di dacha dan secara pribadi
rumah sebagai sumber pasokan listrik otonom, di
komposisi peralatan dalam tim perbaikan dan komisioning.
Pembangkit listrik las di lokasi konstruksi jauh lebih nyaman daripada
mesin las stasioner, terutama pada tahap awal
situs konstruksi.
Serahkan perbaikan turnkey dengan generator listrik otonom
menjadi lebih mudah. Mereka menghemat waktu dan menjadi sangat diperlukan di
kondisi lapangan saat tidak ada catu daya. Instalasi dan
fabrikasi struktur baja juga menjadi lebih mudah bila
tidak ada sumber listrik di dekatnya. Mengumpulkan
struktur logam lebih nyaman di lokasi, daripada mengangkut yang sudah jadi
struktur di lokasi instalasi.
Ada kasus ketika duplikasi catu daya utama
vital. Untuk klinik dan rumah sakit dengan perawatan intensif dan
departemen bedah memiliki sistem darurat otonom
catu daya sangat penting. Bagaimanapun, manusia bergantung padanya.
kehidupan. Alternator banyak digunakan di
di rumah dan di tempat kerja karena kekompakan, keandalan dan
mobilitas. Berbagai macam aplikasi membuat mereka serbaguna
perangkat yang mampu menghasilkan arus tidak hanya untuk kebutuhan
produksi, tetapi juga dalam kehidupan sehari-hari.

Pertumbuhan kuantitatif dalam penggunaan energi telah menyebabkan lompatan kualitatif dalam perannya di negara kita: cabang besar ekonomi nasional telah diciptakan - energi. Industri tenaga listrik menempati tempat penting dalam perekonomian nasional negara kita. Pembangkit listrik tenaga nuklir di Cascade PLTA Prancis

Jika k > 1, maka trafo step-up. Jika k 1, maka trafo step-up. Jika k 1, maka trafo step-up. Jika k 1, maka trafo step-up. Jika k 1, maka trafo step-up. Jika k title="Jika k > 1, maka trafo step-up. Jika k

Soal: Rasio transformasi trafo adalah 5. Jumlah lilitan pada kumparan primer adalah 1000, dan tegangan pada kumparan sekunder adalah 20 V. Tentukan jumlah lilitan pada kumparan sekunder dan tegangan pada kumparan primer. Tentukan jenis transformator?

Diberikan: Analisis: Solusi: 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-? Jawab: n2 = 200; U1 = 100 V; transformator step-up, karena k> 1. 1."> 1."> 1." title="Diberikan: Analisis: Solusi: 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 - ? Jawab: n2 = 200; U1 = 100 V; trafo step-up, karena k> 1."> title="Diberikan: Analisis: Solusi: 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-? Jawab: n2 = 200; U1 = 100 V; transformator step-up, karena k> 1."> !}