Індукційний генератор. Презентація на тему "пристрій та принцип роботи генератора" Презентації про будову біологічних генераторів

Клас: 11

Цілі уроку:

продовжити вивчення теми змінний струм;
пояснити пристрій та принцип дії триелектродної лампи, види та типи генераторів змінного струму;
продовжити формування природничо уявлень з теми, що вивчається;
створювати умови на формування пізнавального інтересу, активності учнів;
сприяти розвитку конвергентного мислення;
формування комунікативного спілкування.

Обладнання:інтерактивний комплекс SMART Board Notebook, кожному столі лежить “Збірник з фізики” Г.Н. Степанової.

Метод ведення уроку: бесіда із використанням інтерактивного комплексу SMART Board Notebook.

План уроку:

Оргмомент
Перевірка знань, їхня актуалізація (методом фронтального опитування)
Вивчення нового матеріалу (каркас нового матеріалу є презентація)
Закріплення
Рефлексія

Хід уроку

Ламповий генератор

Вище було розглянуто застосування триелектродної лампи в електронному підсилювачі. Проте тріоди широко застосовують і лампових генераторах, які є створення змінних струмів різної частоти.

Найпростіша схема лампового генератора наведена на рис. 192. Основними його елементами є тріод та коливальний контур. Для живлення нитки накалу лампи використовується батарея накалу Бн. У ланцюг анода включена анодна батарея Ба і коливальний контур, що складається з котушки індуктивності Lк і конденсатора Cк, Котушка Lc включена в ланцюг сітки і індуктивно пов'язана з котушкою Lк коливального контуру. Якщо зарядити конденсатор, а потім замкнути його на котушку індуктивності, то конденсатор буде періодично розряджатися і заряджатися, а в ланцюзі коливального контуру виникнуть загасаючі електричні коливання струму та напруги. Згасання коливань викликане втратами енергії в контурі. Для отримання незатухаючих коливань змінного струму необхідно періодично з певною частотою додавати енергію коливальний контур за допомогою швидкодіючого пристрою. Таким пристроєм є тріод. Якщо розжарити катод лампи (див. мал. 192) і замкнути анодний ланцюг, то в ланцюзі анода з'явиться електричний струм, який зарядить конденсатор Ск коливального контуру. Конденсатор, розряджаючись на котушку індуктивності Lк, викличе в контурі загасаючі коливання. Змінний струм, що проходить при цьому через котушку Lк, індукує в котушці Lс змінну напругу, що впливає на сітку лампи і керує силою струму в ланцюзі анода.

Коли на сітку лампи подається негативна напруга, анодний струм у ній зменшується. При позитивному напрузі на сітці лампи в анодному ланцюзі збільшується струм. Якщо на верхній пластині конденсатора Ск коливального контуру буде негативний заряд, то анодний струм (потік електронів) зарядить конденсатор і тим самим компенсує втрати енергії в контурі.

Процес зменшення та збільшення струму в анодному ланцюзі лампи повториться під час кожного періоду електричних коливань у контурі.

Якщо при позитивному напрузі на сітці лампи верхня пластина конденсатора Ск заряджена позитивним зарядом, то анодний струм (потік електронів) не збільшує заряд конденсатора, а, навпаки, зменшує його. При такому положенні коливання в контурі не підтримуватимуться, а загасатимуть. Щоб цього не сталося, необхідно правильно включати кінці котушок Lк та Lc та забезпечити цим своєчасний заряд конденсатора. Якщо коливання в генераторі не виникають, необхідно поміняти місцями кінці однієї з котушок.

Ламповий генератор є перетворювачем енергії постійного струму анодної батареї в енергію змінного струму, частота якого залежить від індуктивності котушки та ємності конденсатора, що утворюють коливальний контур. Неважко зрозуміти, що це перетворення у схемі генератора виконує тріод. Е. д. с., що індуктується в котушці Lc струмом коливального контуру, періодично впливає на сітку лампи і управляє анодним струмом, який у свою чергу з певною частотою заряджає конденсатор, відшкодовуючи таким чином втрати енергії в контурі. Такий процес повторюється багаторазово протягом усього часу роботи генератора.

Розглянутий процес порушення незатухаючих коливань у контурі називають самозбудженням генератора, оскільки коливання в генераторі себе підтримують.

Генератори змінного струму

Електричний струм виробляється в генераторах - пристроях, що перетворюють енергію того чи іншого виду електричну енергію. До генераторів відносяться гальванічні елементи, електростатичні машини, термобатареї, сонячні батареї тощо. Область застосування кожного з перерахованих видів генераторів електроенергії визначається їх характеристиками. Так, електростатичні машини створюють високу різницю потенціалів, але нездатні створити в ланцюзі скільки-небудь значну силу струму. Гальванічні елементи можуть дати великий струм, але їхня тривалість невелика. Переважну роль нашого часу грають електромеханічні індукційні генератори змінного струму. У цих генераторах механічна енергія перетворюється на електричну. Їхня дія заснована на явищі електромагнітної індукції. Такі генератори мають порівняно простий пристрій і дозволяють отримувати великі струми при досить високій напрузі.

Нині є багато типів індукційних генераторів. Але всі вони складаються з тих самих основних частин. Це, по-перше, електромагніт або постійний магніт, що створює магнітне поле, і, по-друге, обмотка, в якій індукується змінна ЕРС (в розглянутій моделі це рамка, що обертається). Оскільки ЕРС, наведені в послідовно з'єднаних витках, складаються, то амплітуда ЕРС індукції у рамці пропорційна числу витків у ній. Вона пропорційна також амплітуді змінного магнітного потоку Ф = BS через кожний виток. Для отримання великого магнітного потоку в генераторах застосовують спеціальну магнітну систему, що складається з двох сердечників, виготовлених з електротехнічної сталі. Обмотки, що створюють магнітне поле, розміщені в пазах одного із сердечників, а обмотки, в яких індукується ЕРС, - у пазах іншого. Один із сердечників (зазвичай внутрішній) разом зі своєю обмоткою обертається навколо горизонтальної або вертикальної осі. Тому він називається ротором. Нерухливий осердя з його обмоткою називають статором. Зазор між сердечниками статора і ротора роблять якнайменшим. Цим забезпечується максимальне значення потоку магнітної індукції. У великих промислових генераторах обертається електромагніт, який є ротором, у той час як обмотки, в яких наводиться ЕРС, укладені в статорних пазах і залишаються нерухомими. Справа в тому, що підводити струм до ротора або відводити його з обмотки ротора у зовнішній ланцюг доводиться за допомогою ковзних контактів. Для цього ротор забезпечується контактними кільцями, приєднаними до кінців обмотки. Нерухомі пластини - щітки - притиснуті до кільця і здійснюють зв'язок обмотки ротора із зовнішнім ланцюгом. Сила струму в обмотках електромагніту, що створює магнітне поле, значно менша від сили струму, що віддається генератором у зовнішній ланцюг. Тому струм, що генерується, зручніше знімати з нерухомих обмоток, а через ковзні контакти підводити порівняно слабкий струм до обертового електромагніту. Цей струм виробляється окремим генератором постійного струму (збудником), розташованим на тому ж валу. У малопотужних генераторах магнітне поле створюється постійним магнітом, що обертається. У такому разі кільця та щітки взагалі не потрібні. Поява ЕРС у нерухомих обмотках статора пояснюється виникненням у них вихрового електричного поля, породженого зміною магнітного потоку при обертанні ротора.

Сучасний генератор електричного струму - це велика споруда з мідних проводів, ізоляційних матеріалів та сталевих конструкцій. При розмірах кілька метрів найважливіші деталі генераторів виготовляються з точністю до міліметра. Ніде в природі немає такого поєднання рухомих частин, які могли б породжувати електричну енергію так само безперервно та економічно.

Основні характеристики електротехнічних матеріалів урок розробки презентації. Генератор змінного струму трансформатор виробництво передача та використання. Отримання та передача змінного електричного струму Трансформатор. Пристрої з постійними магнітами для отримання електроенергії. Одержання електроенергії за допомогою генератора змінного струму. Доповідь з дисципліни фізика на тему застосування трансформатора. Отримання змінного струму за допомогою індукційного генератора. Одержання змінного струму за допомогою індукційних генераторів. Генератори змінного струму беруть участь у виробництві електроенергії. Область застосування промислових генераторів змінного струму. Генератори змінного струму та отримання ЕДС змінного струму. Розрахунок ЕРС у змінному магнітному полі.

Обласна державна автономна професійна освітня установа «Борисівський агромеханічний технікум»

Презентація до уроку на тему; Пристрій та принцип роботи автомобільного генератора.

по МДК 01 02 «Пристрій, технічне обслуговування
та ремонт автомобілів»

Здоровців Олександр Миколайович

Пристрій та принцип роботи автомобільного генератораГенератор

- пристрій, що перетворює механічну енергію, що отримується від двигуна, електричну. Разом із регулятором напруги він називається генераторною установкою. На сучасні автомобілі встановлюються генератори змінного струму.

Вимоги до генератора:

вихідні параметри генератора повинні бути такими, щоб у будь-яких режимах руху автомобіля не відбувався прогресивний розряд акумуляторної батареї;
напруга в бортовій мережі автомобіля, що живиться генератором, має бути стабільним у широкому діапазоні зміни частоти обертання та навантажень.

Шків

- служить для передачі механічної енергії від двигуна до валу генератора за допомогою ременя

Корпус генератора

складається з двох кришок: передня (з боку шківа) та задня (з боку контактних кілець), призначені для кріплення статора, установки генератора на двигуні та розміщення підшипників (опор) ротора. На задній кришці розміщуються випрямляч, щітковий вузол, регулятор напруги (якщо він вбудований) та зовнішні висновки для підключення до системи електрообладнання;

Ротор -

Ротор складається

сталевий вал з розташованими на ньому двома сталевими втулками дзьобоподібної форми. Між ними обмотка збудження, висновки якої з'єднані з контактними кільцями. Генератори обладнані переважно циліндричними мідними контактними кільцями;

1. вал ротора; 2. полюси ротора; 3. обмотка збудження; 4. контактні кільця.

Статор

Статор генератора

- Пакет, набраний із сталевих листів, що має форму труби. У його пазах розташована трифазна обмотка, у якій виробляється потужність генератора;

1. обмотка статора; 2. висновки обмоток; 3. магнітопровід

Складання з випрямними діодами

Складання з випрямними діодами

- об'єднує шість потужних діодів, запресованих по три в позитивний та негативний тепловідведення;

1. силові діоди; 2. додаткові діоди; 3. тепловідведення.

Регулятор напруги

- пристрій, що підтримує напругу бортової мережі автомобіля в заданих межах при зміні електричного навантаження, частоти обертання ротора генератора та температури навколишнього середовища;

Щіточний вузол

- Знімна пластмасова конструкція. У ній встановлені пружні щітки, що контактують з кільцями ротора;

Пристрій генератора Види генераторів встановлених на автомобілях

Безконтактний генератор із збудженням від постійних магнітів.
Генератор змінного струму з клювоподібним ротором та з контактними кільцями
Індукторний генератор змінного струму

· а - модель генератора;
· Б-ротор з постійним магнітом NS і з шістьма кігтеподібними полюсами;
· в - шестиполюсний статор із трьома фазними обмотками, з'єднаними "зіркою";
· NS-циліндричний постійний магніт з полюсами N та S;
· М - магнітопровід статора;
· R-магнітопровід ротора у вигляді кігтеподібних наконечників з твердої сталі;
· Ф-магнітний потік ротора;
· 8- повітряним зазором;
· Ф.- фазна обмотка статора;
· EФ-ЕРС, наведена у фазній обмотці;
· w- кругова частота обертання ротора;
· 1. 2, 3, заг. - Виводи фазних обмоток, з'єднаних "зіркою".

Безконтактний генератор із збудженням від постійних магнітів

ротор, що обертається - це постійний магніт, а фазні обмотки - це котушки на нерухомому статорі. Такий генератор називається безконтактним генератором змінного струму із збудженням від постійних магнітів. Він може бути однофазним або багатовимірним. Генератор простий по конструкції, надійний, не боїться бруду, не вимагає електричного збудження, не має електроконтактів, термін служби визначається висиханням ізоляції фазних обмоток. Але на сучасних легкових автомобілях генератор із збудженням від постійних магнітів не застосовується через неможливість суворо підтримувати в ньому постійну робочу напругу при зміні обертів двигуна внутрішнього згоряння.

Генератор змінного струму з клювоподібним ротором та з контактними кільцями

а – модель генератора; б - розчленований ротор з котушкою збудження W„ і з шістьма північними N та шістьма південними S дзьобоподібними полюсами постійного електромагніту; в – спрощена конструкція генератора;
1 - магнітопровід М статора з фазними обмотками Wф
2 - дзьобоподібні полюсні наконечники ротора;
3 - обмотка збудження Wв;
4 - крильчатка вентилятора;
5 - приводний шків;
6 - магнітопровід R ротора;
7 – корпусні кришки;
8 – вбудований випрямляч;
9 - контактні кільця;
10 - щіткотримач КЩМ із щітками.

Генератор змінного струму з клювоподібним ротором та з контактними кільцями

Обмотка Wв своїми висновками підключена до контактних кільцях К, які у свою чергу через щітки КЩМ з'єднуються із зовнішнім електричним ланцюгом збудження. Таким чином, клювоподібний ротор стає багатополюсним постійним електромагнітом, магніторушійна сила якого може легко регулюватися шляхом зміни струму збудження, що дуже важливо для автомобільних електрогенераторів.
Генератор з клювоподібним ротором та з контактними кільцями має найширше застосування на сучасних легкових автомобілях.

а – модель генератора;
б - схема з'єднання обмоток на однофазному статорі;
в – спрощена конструкція генератора;
1 - - паз ротора
;2 - підшипник;
3 – вал ротора;
4 - полюс ротора
;5 - корпус генератора; Wв, Wф - обмотки збудження та фазні.

Індукторний генератор змінного струму

Основною відмінністю цього генератора є те, що його ротор, що обертається, - це пасивна магнітом'яка феромасса, а обмотка збудження встановлена на нерухомому статорі разом з фазними обмотками. Для зменшення магнітних втрат феромасса ротора, як і статора, виконана набором тонких пластин електротехнічної сталі. Генератор є безконтактним. Робота такого генератора заснована на періодичному перериванні постійного магнітного потоку статора, що при обертанні ротора досягається періодичною зміною величини повітряного зазору між статором і ротором. Таким чином, індукторний генератор є синхронним і керується за напругою за допомогою зміни струму збудження у обмотці статора. В індукторному генераторі реалізується принцип отримання ЕРС шляхом зміни магнітної провідності повітряному зазорі: при управлінні величиною індукції магнітного поля статора. Відповідним підбором зміни поверхні пасивного ротора і полюсних наконечників статора можна наблизити періодичність зміни магнітного потоку до синусоїдального закону, що забезпечує синусоїдальну форму робочої напруги генератора.

Використані матеріали та Інтернет-ресурси

http://respektt.ru/foto/generator_ustroistvo.jpg
http://www.mlab.org.ua/articles/electric/59-electric-generator.html
http://www.domashniehitrosti.ru/generator4.html
Родічов В. А.: Вантажні автомобілі. М: Видавничий центр «Академія», 2010-239с.

Кількісне зростання використання енергії призвело до якісного стрибка її ролі в нашій країні: створилася велика галузь народного господарства – енергетика. У народному господарстві нашої країни важливе місце займає електроенергетика. Атомна електростанція у Франції Каскад гідроелектростанції

Якщо k>1, то трансформатор підвищує. Якщо k 1 то трансформатор підвищує. Якщо k 1 то трансформатор підвищує. Якщо k 1 то трансформатор підвищує. Якщо k 1 то трансформатор підвищує. Якщо k title="(!LANG:Якщо k > 1, то трансформатор підвищує. Якщо k

Завдання: Коефіцієнт трансформації трансформатора дорівнює 5. Число витків у первинній котушці дорівнює 1000, а напруга у вторинній котушці – 20 В. Визначте число витків у вторинній котушці та напругу у первинній котушці. Визначте вид трансформатора?

Дано: Аналіз: Рішення: k = 5 n2 = 1000: 5 = 200 n1 = 1000 U1 = 20 B * 5 = U2 = 20 B n2 = n1: k = 100 B U1 = U2 * k n2 -? U1 -? Відповідь: n2 = 200; U1 = 100; трансформатор, що підвищує, так як k > 1. 1."> 1."> 1." title="(!LANG:Дано: Аналіз: Рішення: k = 5 n2 = 1000: 5 = 200 n1 = 1000 U1 = 20 B * 5 = U2 = 20 B n2 = n1: k = 100 B U1 = U2 * k n2 - ?U1 - ?Відповідь: n2 = 200;U1 = 100 В;трансформатор підвищує, так як k > 1."> title="Дано: Аналіз: Рішення: k = 5 n2 = 1000: 5 = 200 n1 = 1000 U1 = 20 B * 5 = U2 = 20 B n2 = n1: k = 100 B U1 = U2 * k n2 -? U1 -? Відповідь: n2 = 200; U1 = 100; трансформатор, що підвищує, так як k > 1."> !}

Ні для кого не стане дивним той факт, що в наші дні популярність, затребуваність та попит таких пристроїв, як електростанції та генератори змінного струму, досить високі. Це пояснюється насамперед тим, що сучасне генераторне обладнання має для нашого населення величезне значення. Крім цього необхідно додати і те, що генератори змінного струму знайшли своє широке застосування в різних сферах і областях. Промислові генератори можуть бути встановлені в таких місцях, як поліклініки та дитячі садки, лікарні та заклади громадського харчування, морозильні склади та багато інших місць, що вимагають безперервної подачі електричного струму. Зверніть увагу, що відсутність електрики в лікарні може призвести безпосередньо до загибелі людини. Саме тому у подібних місцях генератори мають бути встановлені обов'язково. Також досить поширеним є явище використання генераторів змінного струму та електростанцій у місцях проведення будівельних робіт. Це дозволяє будівельникам використовувати необхідне обладнання навіть на тих ділянках, де повністю відсутня електрифікація. Однак і цим справа не обмежилася. Електростанції та генераторні установки були вдосконалені й надалі. Внаслідок цього нам було запропоновано побутові генератори змінного струму, які цілком вдало можна було встановлювати для електрифікації котеджів та заміських будинків. Таким чином, ми можемо зробити висновок, що сучасні генератори змінного струму мають досить широку область застосування. Крім того, вони здатні вирішити велику кількість важливих проблем, пов'язаних з некоректною роботою електричної мережі, або її відсутністю.

"Електричні ланцюги змінного струму" - Застосування електричного резонансу. Векторна діаграма напруги в мережі змінного струму. Закон Ома. Коливання сил струму. Електричні ланцюги змінного струму. Електричний резонанс. діаграма. Три види опорів. Векторні діаграми. Діаграма за наявності ланцюга змінного струму лише індуктивного опору.

"Змінний струм" - Змінний струм. Генератор змінного струму Змінним струмом називається електричний струм, що змінюється в часі за модулем та напрямом. Визначення. ЕЗ 25.1 Отримання змінного струму при обертанні котушки у магнітному полі.

"Змінний струм" фізика - Опір конденсатора. Конденсатор у ланцюзі змінного струму. Коливання струму на конденсаторі. R,C,L ланцюга змінного струму. Як поводиться конденсатор у ланцюзі змінного струму. Як поводиться індуктивність. Проаналізуємо формулу індуктивного опору. Використання частотних властивостей конденсатора та котушки індуктивності.

«Опір у ланцюзі змінного струму» - Індуктивне опір- величина, що характеризує опір, що надається змінному струму індуктивністю ланцюга. Ємнісний опір - величина, що характеризує опір, що надається змінному струму електричною ємністю. Чи однаковий колір фігур? Активний опір у ланцюзі змінного струму.

«Змінний електричний струм» - Розглянемо процеси, які у провіднику, включеному в ланцюг змінного струму. Активний опір. Im=Um/R. i=Im cos?t. Вільні електромагнітні коливання в контурі швидко згасають і тому практично не використовуються. І навпаки, незагасаючі вимушені коливання мають велике практичне значення.

"Трансформатор" - Якщо відповідь "так", то до джерела якого струму потрібно підключити котушку і чому? Написати конспект до параграфа 35 Фізичні процеси у трансформаторі. Задача2. Джерело змінного струму. ЕРС індукції. K – коефіцієнт трансформації. Напишіть формулу. Чи можна підвищуючий трансформатор зробити знижуючим?