Ziyosfera

Elektro-generator

(Elektr generatordan yoʻnaltirildi)
20-аср бошларида электр генераторлари. Мурғоб дарёсидаги Ҳиндукуш ГЕСи ишга туширилганда Россия империясидаги энг қудратли бўлган. Венгрияда ишлаб чиқарилган: Ганз компанияси, 1909 йил. Прокудин-Горский сурати, 1911 йил .

Электр генератори — бу электр бўлмаган энергия турлари (механик, кимёвий, термал ва бошқалар бўлган қурилма) электр энергиясига айланади.

Тарихи

Едлик динамо-машинаси

1827-йилда венгриялик физик Анжос Истван Жедлик электромагнит айланадиган қурилмалар билан тажриба ўтказа бошлади, у электромагнит ўзидан ўзи айланадиган роторлар деб атайди. Унинг бир қутбли электр моторининг прототипида (1853-1856 йилларда тугалланган) стационар ва айланадиган қисмлар электромагнит эди. У динамо концепциясини Сиэменс ва Wҳеацтонеъдан камида 6 йил олдин ишлаб чиққан, аммо ихтирога патент бермаган, чунки у буни биринчи бўлмаган деб ҳисоблаган. Унинг ғоясининг моҳияти доимий магнитлар ўрнига иккита қарама-қарши жойлашган электромагнитлардан фойдаланиш эди, бу ротор атрофида магнит майдон ҳосил қилди. Едликнинг ихтироси ўз давридан ўнлаб йиллар олдинда эди.

Фарадай диски

Фарадай диск

1831 йилда Майкл Фарадай электромагнит генераторлар қандай ишлашини кашф этди. Кейинчалик Фарадай қонуни деб аталадиган принцип магнит майдонга перпендикуляр ҳаракат қилаётган ўтказгичнинг учлари ўртасида потенциал фарқ пайдо бўлиши эди. У, шунингдек, Фарадай диски деб номланган биринчи электромагнит генераторни қурди, у от магнитининг қутблари орасида айланадиган мис дискдан фойдаланган ҳолда бир қутбли генератор эди. У кичик доимий кучланиш ва кучли оқим ҳосил қилди.

Дизайн номукаммал эди, чунки оқим магнит майдонда бўлмаган диск қисмлари орқали ўз-ўзидан ёпилди. Паразит оқими контакт симларидан олинган қувватни чеклаб қўйди ва мис дискнинг фойдасиз исишига сабаб бўлди. Кейинчалик униполяр генераторлар бу муаммони фақат битта йўналишда бир хил майдон ва оқим ҳосил қилиш учун дискнинг бутун периметри бўйлаб тақсимланган кўплаб кичик магнитларни диск атрофида жойлаштириш орқали ҳал қилишга муваффақ бўлди.


Яна бир камчилик шундаки, чиқиш кучланиши жуда кичик эди, чунки магнит оқим атрофида фақат битта бурилиш ҳосил бўлди. Тажрибалар шуни кўрсатдики, ғалтакдаги симнинг кўп бурилишлари ёрдамида тез-тез талаб қилинадиган юқори кучланишни олиш мумкин. Симларнинг ўрашлари генераторларнинг барча кейинги ишланмаларининг асосий хусусиятига айланди.

Бироқ, сўнгги ютуқлар (ноёб тупроқ магнитлари) роторда магнитланган бир кутупли моторларни яратишга имкон берди ва эски дизайнларга кўплаб яхшиланишлар олиб келиши керак.

Динамо-машина

Динамолар ўлчамлари ва калитларнинг мураккаблиги туфайли энди энергия ишлаб чиқариш учун ишлатилмайди. Бу катта, камар билан бошқариладиган, юқори оқимли динамо 1400 айланиш тезлигида айлантирилганда 310 ампер ва 7 волт ёки 2170 ватт ишлаб чиқарди.

Динамо саноат учун энергия ишлаб чиқаришга қодир бўлган биринчи электр генератори эди. Унинг иши механик энергияни пулсацияланувчи тўғридан-тўғри оқимга айлантириш учун электромагнетизм қонунларига асосланган. Механик калит ёрдамида тўғридан-тўғри оқим ҳосил бўлди. Биринчи динамо 1832 йилда Ҳипполйте Пихиэ томонидан қурилган.

Бир қатор аҳамияциз кашфиётлардан ўтиб, динамо доимий двигател, алтернатор, синхрон двигател, айланадиган конвертор каби бошқа ихтиролар пайдо бўлган прототипга айланди.


Динамо машинаси доимий магнит майдон ҳосил қилувчи статор ва бу соҳада айланадиган ўрашлар тўпламидан иборат. Кичик машиналарда доимий магнитлар ёрдамида доимий магнит майдон яратилиши мумкин эди, катта машиналарда доимий магнит майдон бир ёки бир нечта электромагнитлар томонидан яратилади, уларнинг ўрашлари одатда қўзғатувчи ўрашлар деб аталади.

Электр тармоқларида ва электрон қаттиқ ҳолатдаги ДC-АC конверторларида ўзгарувчан токдан фойдаланишнинг кўп қирралилиги туфайли ҳозирда катта кучли динамолар камдан-кам ҳолларда ҳамма жойда учрайди. Бироқ, ўзгарувчан ток кашф этилишидан олдин, тўғридан-тўғри оқим ишлаб чиқарадиган улкан динамолар электр энергиясини ишлаб чиқаришнинг ягона йўли эди. Энди динамолар камдан-кам учрайди.


Электр машиналарининг реверсибиллиги

Рус олими Э. Х. Ленз 1833-йилда электр машиналарининг тескарилигига ишора қилган эди: худди шу машина токдан қувватланса, электр двигатели бўлиб ишлай олади, агар унинг ротори томонидан айлантирилса, электр токининг генератори бўлиб хизмат қилиши мумкин. бир турдаги двигател, масалан, буг 'двигатели . 1838 йилда Якоби электр моторининг ишлашини синовдан ўтказиш комиссияси аъзоларидан бири бўлган Ленз экспериментал равишда электр машинасининг тескарилигини исботлади.

Электромагнит индуксия ҳодисасига асосланган биринчи электр токи генератори 1832 йилда парижлик техник ака-ука Пихинлар томонидан қурилган. Ушбу генератордан фойдаланиш қийин эди, чунки оғир доимий магнитни айлантириш керак эди, шунда ўзгарувчан электр токи унинг қутблари яқинида ўрнатилган иккита симли бобинда пайдо бўлади. Женератöр оқимни тўғрилаш учун қурилма билан жиҳозланган. Электр машиналарининг кучини ошириш учун ихтирочилар магнит ва бобинлар сонини кўпайтирдилар. 1843 йилда қурилган шундай машиналардан бири Эмил Стеҳрер генератори эди. Ушбу машинада учта кучли ҳаракатланувчи магнит ва вертикал ўқ атрофида қўл билан айлантирилган олтита бобин мавжуд эди. Шундай қилиб, электромагнит оқим генераторларини ишлаб чиқишнинг биринчи босқичида (1851 йилгача) магнит майдонни олиш учун доимий магнитлар ишлатилган. Иккинчи босқичда (1851-1867) генераторлар яратилди, уларда қувватни ошириш учун доимий магнитлар электромагнитларга алмаштирилди. Уларнинг ўрашлари доимий магнитли мустақил кичик оқим генераторидан оқим билан озиқланган. Шунга ўхшаш машина 1863 йилда инглиз Генри Уайлд томонидан яратилган.


Ушбу машинанинг ишлаши давомида истеъмолчини электр энергияси билан таъминлайдиган генераторлар бир вақтнинг ўзида ўз магнитларини оқим билан озиқлантириши мумкинлиги маълум бўлди. Маълум бўлишича, электромагнитларнинг ядролари оқим ўчирилгандан кейин қолдиқ магнитланишни сақлаб қолади. Бунинг ёрдамида ўз-ўзидан қўзғалувчи генератор ҳатто дам олишдан бошланганда ҳам оқим беради. 1866-1867 йилларда бир қатор ихтирочилар ўз-ўзидан қўзғалувчан машиналар учун патент олдилар.

1870 йилда Франсияда ишлаган Белгиялик Зеноб Грамма саноатда кенг қўлланиладиган генераторни яратди. Ўзининг динамосида у ўз-ўзидан қўзғалиш принципидан фойдаланган ва 1860 йилда А.Пачинотти томонидан ихтиро қилинган ҳалқали лангарни яхшилаган.


Биринчи Грамма машиналаридан бирида горизонтал милга ўрнатилган ҳалқали арматура иккита электромагнитнинг қутб қисмлари орасида айланган. Арматура қўзғайсан каснаги орқали бошқарилди, электромагнит ўрашлар арматура саргиси билан кетма-кет уланган. Грамма генератори тўғридан-тўғри оқимни таъминлади, у коллектор юзаси бўйлаб силжийдиган металл чўткалар ёрдамида олиб ташланди. 1873 йилда Вена халқаро кўргазмасида 1 километр узунликдаги симлар билан боғланган иккита бир хил Грамм машинаси намойиш этилди. Машиналардан бири ички ёнув двигатели томонидан бошқарилди ва электр энергиясининг генератори бўлиб хизмат қилди. Иккинчи машина биринчисидан симлар орқали электр энергиясини олди ва двигател вазифасини бажариб, насосни ҳаракатга келтирди. Бу Ленз томонидан кашф этилган электр машиналарининг реверсибиллигининг ажойиб намойиши ва энергияни масофага узатиш принципининг намойиши эди.

Электр ва магнитланиш ўртасидаги боғлиқлик кашф этилишидан олдин, электростатика принсиплари асосида ишлайдиган электростатик генераторлар ишлатилган. Улар юқори кучланиш ишлаб чиқариши мумкин эди, лекин жуда оз оқимга эга эди. Уларнинг иши электр зарядларини бир электроддан иккинчисига ўтказиш учун электрлаштирилган камарлар, плиталар ва дисклардан фойдаланишга асосланган эди. Тўловлар иккита принципдан бири ёрдамида яратилган:

  • электростатик индуксия
  • трибоэлектрик эффект, бунда иккита диэлектрик орасидаги механик алоқа туфайли электр заряди ҳосил бўлган.

Паст самарадорлик ва юқори кучланишли машиналарни изоляциялаш мураккаблиги сабабли электростатик генераторлар кам қувватга эга бўлган ва саноат миқёсида электр энергиясини ишлаб чиқариш учун ҳеч қачон ишлатилмади. Бугунги кунгача сақланиб қолган бундай турдаги машиналарга мисоллар электрофор машинаси ва Ван де Граафф генераторидир .

Айланиш ёрдамида бошқа электр генераторлари

Коммутатор бўлмаса, динамо алтернаторнинг намунасидир. Электромеханик коммутатор билан динамо классик ДC генераторидир. Алтернатор доимо доимий ротор тезлигига эга бўлиши ва қувват тақсимлаш тармоғидаги бошқа генераторлар билан синхронлаштирилиши керак. ДC генератори рухсат этилган чегараларда ҳар қандай ротор частотасида ишлаши мумкин, лекин тўғридан-тўғри оқим ҳосил қилади.

МГД генератори

Магнитогидродинамик генератор тўғридан-тўғри айланадиган қисмлардан фойдаланмасдан, магнит майдон бўйлаб ҳаракатланадиган плазма ёки бошқа шунга ўхшаш Суперўтказувчилар муҳит (масалан, суюқ электролитлар) энергиясидан электр энергиясини ишлаб чиқаради. Ушбу турдаги генераторларнинг ривожланиши эстродиол электр станцияларида буғни иситиш учун ишлатилиши мумкин бўлган юқори температурали ёниш маҳсулотларини ишлаб чиқариши ва шу билан умумий самарадорликни ошириши сабабли бошланди. МГД генератори тескари қурилма, яъни уни двигател сифатида ҳам ишлатиш мумкин.

Таснифлаш

Электромеханик индуксион генераторлар

Электромеханик генератор — механик иш электр энергиясига айлантириладиган электр машинаси.

Э=−дΦдт{\дисплайстйле Э=-\фраc{д\Пҳи}{дт}} — ЭМФ ва магнит оқимнинг ўзгариш тезлиги ўртасидаги муносабатни ўрнатади Φ{\дисплайстйле \Пҳи} генераторнинг ўрашига кириб бориш.

Электромеханик генераторларнинг таснифи

  • Чиқиш электр токининг тури бўйича:
    • уч фазали
    • бир фазали
  • Ўралган уланиш тури:
    • Юлдузли ўрашларни киритиш билан
    • Учбурчакда сариқларни киритиш билан
  • Қўзғалиш йўли билан
    • Доимий магнит қўзғалиши билан
    • ташқи стимуляция билан
    • Ўз-ўзидан ҳаяжон билан
      • Кетма-кет қўзғалиш билан
      • Параллел қўзғалиш билан
      • Аралаш ҳаяжон билан

Манбалар ва ҳаволалар

"https://new.ziyosfera.uz/ziyo/Elektro-generator" dan olindi