Основные части генератора переменного тока
В конструкцию изделия входит две основных части: статор (неподвижный элемент), ротор (вращающаяся часть). В статоре, представляющем собой полый цилиндр, расположена магнитная система, состоящая из смонтированных в пакет стальных листов. Внутри них есть пазы, изолированные диэлектриком (обычно используют фторпластовую пленку), в которых располагаются обмотки из медного провода. Каждая катушка представляет собой одну фазу (всего их 3), в которой витки соединяются последовательно или параллельно. Выступающая из пазов часть катушки называется лобовым соединением. У каждой из трех обмоток по одному выводу соединяются в общую точку, которая не «эксплуатируется» и тщательно изолируется от корпуса и других деталей (такое соединение называется «звезда»). Получаемое напряжение снимается с остальных трех концов.
Ротор – массивный сердечник с обмоткой возбуждения, изготавливаемый из стали. Вал может быть расположен горизонтально, что характерно для большинства конструкций, либо вертикально, - такой метод установки практикуется на гидротурбинах. Работающий генератор может охлаждаться воздухом, водой, маслом и даже водородом.
Принцип работы
В основе действия генератора – электромагнитная индукция. Чтобы получить переменное напряжение, нужна катушка, в которой присутствует постоянный ток. Это вызовет образование магнитного поля, которое образуется в возбуждающей обмотке. Также необходима стальная система с полюсами, которая будет подводить магнитное поле к катушкам, называемыми статорной обмоткой. В ходе вращения ротора напротив катушек статора появляется поочередно то «южный» полюс, то «северный». Как это происходит на практике?
Обмотка статора, являющаяся силовой, находится в неподвижном состоянии. Ротор приводится в движение механическим путем: это может быть энергия потока воды, ветер или цепная, ременная передача, передающая энергию вращения от, например, автомобильного двигателя. Чтобы генератор начал работать, на его обмотку возбуждения необходимо подать напряжение. В результате создается электромагнитное поле, которое посредством вращающегося ротора индуцирует напряжение в статорных катушках. При увеличении напряжения на возбуждающей обмотке повышается напряжение на катушках статорной обмотки, и наоборот. Подача напряжения на возбуждающую катушку может осуществляться и от самого генератора. В подобном случае считается, что генератор является самовозбуждающимся.
