15. Генераторы постоянного тока. Принцип работы.

К электрическим машинам постоянного тока относятся генераторы, преобразующие механическую энергию в электрическую энергию постоянного тока.

Физический принцип действия генератора постоянного тока, основан на явлении возникновения электродвижущей силы (ЭДС) в рамке из проводника при вращении её в магнитном поле. Основными частями генератора являются индуктор, с помощью которого создаётся магнитное поле, якорь, в обмотке которого наводится ЭДС, коллектор и электрические щётки. Коллектором называются изолированные друг от друга проводящие пластины, присоединённые к катушкам. По пластинам коллектора скользят электрические щётки, соединяющие концы обмоток с внешней цепью. Если индуктор в генераторе постоянного тока неподвижен и является статором, то якорь вращается и является ротором. Якорь имеет стальной сердечник цилиндрической формы, концы обмоток якоря присоединяются к пластинам коллектора. При вращении якоря в магнитном поле индуктора в проводах его обмоток возникает ЭДС индукции. С приёмниками электрической энергии через скользящие контакты коллектора и электрических щёток соединяются концы той обмотки якоря, в которой в данный момент времени ЭДС индукции имеет максимальное значение. Напряжение на выходе генератора прямо пропорционально зависит от числа оборотов якоря. Генераторы постоянного тока входят в состав систем электропитания специального оборудования, например в радиотехнических установках, для зарядки аккумуляторов, для питания электролитических ванн и другого оборудования требующего для работы напряжение постоянного тока.

16.Однофазный и трёхфазный переменный ток. Определения.

Переменным током, называют ток, изменение которого по значению и направлению повторяется периодически через равные промежутки времени.

Электрический ток, сила которого изменяется по синусоидальному закону во времени и меняет свой знак (направление) дважды за период времени, называется переменным током.

Переменный ток бывает однофазным и трёхфазным. Однофазный ток передаётся по двум проводам (фаза и ноль). Для передачи трёхфазного тока требуется три провода (по проводу на каждую фазу).

Три синусоидальных (переменных) напряжения одной частоты и амплитуды, сдвинутые по фазе на 120 градусов, образуют трёхфазную сеть.

Трёхфазные сети получили широкое распространение: питание трёхфазным током экономит провода; трёхфазные генераторы, электродвигатели и трансформаторы дешевле, легче, экономичнее.

Широкое применение переменного тока в различных областях техники объясняется легкостью его получения и преобразования, а также простотой устройства генераторов и двигателей переменного тока, надёжностью их работы и удобством эксплуатации. Современная энергетика требует передачи энергии на дальние расстояния при помощи электрического тока. При такой передаче требуется возможность простого и эффективного преобразования тока. Такое преобразование возможно лишь с применением трансформаторов, работающих только на переменном токе. Большим стимулом для развития электротехнических устройств переменного тока, является возможность получения источников электрической энергии большой мощности. Современные генераторы тепловых и гидроэлектростанций имеют мощность 100 – 1500 МВт. К наиболее простым и дешёвым электрическим двигателям относятся асинхронные двигатели переменного тока, в которых отсутствуют движущиеся электрические контакты. Для передачи переменного тока на дальние расстояния требуются провода меньшего сечения, чем для постоянного тока.