జనరేటర్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం

జనరేటర్లు యంత్రాలు యాంత్రిక శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చడం… జనరేటర్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం ఆధారంగా ఉంటుంది విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క దృగ్విషయం, అయస్కాంత క్షేత్రంలో కదులుతున్న కండక్టర్‌లో EMF ప్రేరేపించబడినప్పుడు మరియు దాని అయస్కాంత శక్తులను దాటుతుంది. అందువల్ల, అటువంటి కండక్టర్ మనకు విద్యుత్ శక్తి యొక్క మూలంగా పరిగణించబడుతుంది.

ప్రేరేపిత EMF ను పొందే పద్ధతి, దీనిలో వైర్ అయస్కాంత క్షేత్రంలో కదులుతుంది, పైకి లేదా క్రిందికి కదులుతుంది, దాని ఆచరణాత్మక ఉపయోగం కోసం చాలా అసౌకర్యంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, జనరేటర్లలో, రెక్టిలినియర్ కాదు, కానీ వైర్ యొక్క భ్రమణ కదలిక ఉపయోగించబడుతుంది.

ఏదైనా జనరేటర్ యొక్క ప్రధాన భాగాలు: అయస్కాంతాల వ్యవస్థ, లేదా చాలా తరచుగా విద్యుదయస్కాంతాలు, అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించడం మరియు ఈ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని దాటే వైర్ల వ్యవస్థ.

ఒక వక్ర లూప్ రూపంలో ఒక వైర్ను తీసుకుందాం, దానిని మనం మరింత ఫ్రేమ్ (Fig. 1) అని పిలుస్తాము మరియు ఒక అయస్కాంతం యొక్క ధ్రువాలచే సృష్టించబడిన అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచండి. అటువంటి ఫ్రేమ్‌కు 00 అక్షం గురించి భ్రమణ చలనాన్ని ఇచ్చినట్లయితే, ధ్రువాలకు ఎదురుగా ఉన్న దాని వైపులా అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలను దాటుతుంది మరియు వాటిలో EMF ప్రేరేపించబడుతుంది.

అన్నం. 1. అయస్కాంత క్షేత్రంలో తిరిగే గంట ఆకారపు కండక్టర్ (ఫ్రేమ్)లో EMF ఇండక్షన్

మృదువైన వైర్లను ఉపయోగించి ఫ్రేమ్‌కు లైట్ బల్బును కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా, ఈ విధంగా మేము సర్క్యూట్‌ను మూసివేస్తాము మరియు కాంతి వెలుగులోకి వస్తుంది. ఫ్రేమ్ అయస్కాంత క్షేత్రంలో తిరుగుతున్నప్పుడు లైట్ బల్బ్ మండుతూనే ఉంటుంది. ఇటువంటి పరికరం సరళమైన జెనరేటర్, ఇది ఫ్రేమ్ యొక్క భ్రమణంపై గడిపిన యాంత్రిక శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మారుస్తుంది.

ఇటువంటి సాధారణ జనరేటర్ చాలా ముఖ్యమైన లోపంగా ఉంది. కొద్దిసేపటి తర్వాత, తిరిగే ఫ్రేమ్‌కు బల్బ్‌ను కనెక్ట్ చేసే మృదువైన వైర్లు మెలితిరిగి విరిగిపోతాయి. సర్క్యూట్లో ఇటువంటి అంతరాయాలను నివారించడానికి, ఫ్రేమ్ యొక్క చివరలు (Fig. 2) రెండు రాగి రింగులు 1 మరియు 2 లకు జోడించబడతాయి, ఇవి ఫ్రేమ్తో కలిసి తిరుగుతాయి.

ఈ రింగులను స్లిప్ రింగులు అంటారు. ఎలెక్ట్రిక్ కరెంట్ స్లిప్ రింగుల నుండి బయటి సర్క్యూట్‌కు (బల్బ్‌కి) రింగులకు ప్రక్కనే ఉన్న సాగే ప్లేట్లు 3 మరియు 4 ద్వారా మళ్లించబడుతుంది. ఈ ప్లేట్‌లను బ్రష్‌లు అంటారు.

అన్నం. 2. అయస్కాంత క్షేత్రంలో తిరిగే ఫ్రేమ్ యొక్క A మరియు B వైర్లలో ప్రేరేపిత EMF (మరియు ప్రస్తుత) దిశ: 1 మరియు 2 - స్లిప్ రింగులు, 3 మరియు 4 - బ్రష్లు.

బాహ్య సర్క్యూట్కు తిరిగే ఫ్రేమ్ యొక్క అటువంటి కనెక్షన్తో, కనెక్ట్ చేసే వైర్ల యొక్క డిస్కనెక్ట్ జరగదు మరియు జెనరేటర్ సాధారణంగా పని చేస్తుంది.

ఇప్పుడు ఫ్రేమ్ లీడ్స్‌లో ప్రేరేపించబడిన EMF యొక్క దిశను పరిశీలిద్దాం, లేదా, అదే, బాహ్య సర్క్యూట్ మూసివేయబడిన ఫ్రేమ్‌లో ప్రేరేపిత కరెంట్ యొక్క దిశ.

ఫ్రేమ్ యొక్క భ్రమణ దిశతో, ఇది అంజీర్లో చూపబడింది. 2, ఎడమ కండక్టర్ AAలో, EMF డ్రాయింగ్ యొక్క విమానం నుండి మన నుండి ఒక దిశలో ప్రేరేపించబడుతుంది మరియు కుడి పేలుడులో - మనపై డ్రాయింగ్ యొక్క విమానం కారణంగా.

ఫ్రేమ్ వైర్ యొక్క రెండు భాగాలు ఒకదానితో ఒకటి సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడినందున, వాటిలో ప్రేరేపిత EMF పెరుగుతుంది మరియు బ్రష్ 4లో జెనరేటర్ యొక్క సానుకూల పోల్ మరియు బ్రష్ 3 యొక్క ప్రతికూల పోల్ ఉంటుంది.

ఫ్రేమ్ పూర్తిగా తిరుగుతున్నప్పుడు ప్రేరేపిత EMFలో మార్పును గుర్తించండి. అంజీర్‌లో చూపిన స్థానం నుండి సవ్యదిశలో ఫ్రేమ్‌ను 90° తిప్పితే. 2, ఆ సమయంలో దాని కండక్టర్ యొక్క భాగాలు అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖల వెంట కదులుతాయి మరియు వాటిలో EMF యొక్క ఇండక్షన్ ఆగిపోతుంది.

మరొక 90 ° ద్వారా ఫ్రేమ్ యొక్క మరింత భ్రమణం ఫ్రేమ్ యొక్క వైర్లు మళ్లీ అయస్కాంత క్షేత్రం (Fig. 3) యొక్క శక్తి రేఖలను దాటుతుందనే వాస్తవానికి దారి తీస్తుంది, అయితే వైర్ AA శక్తి రేఖలకు సంబంధించి కదులుతుంది. దిగువ నుండి పైకి కాదు, పై నుండి క్రిందికి, వైర్ BB విరుద్దంగా, అది శక్తి రేఖలను దాటుతుంది, దిగువ నుండి పైకి కదులుతుంది.

అన్నం. 3. ప్రేరిత ఇ దిశను మార్చడం. మొదలైనవి s. (మరియు ప్రస్తుత) ఫ్రేమ్‌ను అంజీర్‌లో చూపిన స్థానానికి సంబంధించి 180 ° తిప్పినప్పుడు. 2.

ఫ్రేమ్ యొక్క కొత్త స్థానంతో, AL మరియు BB వైర్లలో ప్రేరేపిత emf యొక్క దిశ వ్యతిరేక దిశలో మారుతుంది. ఈ వైర్లలో ప్రతి ఒక్కటి ఈ సందర్భంలో అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలను దాటే దిశలో మార్పు చెందిందనే వాస్తవం నుండి ఇది అనుసరిస్తుంది. ఫలితంగా, జనరేటర్ బ్రష్‌ల ధ్రువణత కూడా మారుతుంది: బ్రష్ 3 ఇప్పుడు సానుకూలంగా మారుతుంది మరియు బ్రష్ 4 ప్రతికూలంగా మారుతుంది.

ఫ్రేమ్ను మరింతగా తిప్పడం, మేము మళ్లీ అయస్కాంత శక్తి రేఖల వెంట వైర్లు AA మరియు BB యొక్క కదలికను కలిగి ఉంటాము మరియు భవిష్యత్తులో - ప్రారంభం నుండి అన్ని ప్రక్రియల పునరావృతం.

ఈ విధంగా, ఫ్రేమ్ యొక్క ఒక పూర్తి భ్రమణ సమయంలో, ప్రేరేపిత EMF దాని దిశను రెండుసార్లు మారుస్తుంది మరియు అదే సమయంలో దాని విలువ కూడా దాని అత్యధిక విలువలను రెండుసార్లు (ఫ్రేమ్ యొక్క వైర్లు స్తంభాల క్రిందకు వెళ్లినప్పుడు) మరియు రెండుసార్లు సున్నాకి సమానంగా ఉంటుంది. (అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖల వెంట వైర్ల కదలిక క్షణాలలో).

దిశ మరియు పరిమాణంలో మారే EMF ఒక క్లోజ్డ్ ఎక్స్‌టర్నల్ సర్క్యూట్‌లో దిశ మరియు పరిమాణంలో మారే విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ప్రేరేపిస్తుందని చాలా స్పష్టంగా ఉంది.

కాబట్టి, ఉదాహరణకు, ఈ సరళమైన జనరేటర్ యొక్క టెర్మినల్‌లకు లైట్ బల్బ్ కనెక్ట్ చేయబడితే, ఫ్రేమ్ యొక్క భ్రమణ మొదటి సగం సమయంలో, బల్బ్ ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహం ఒక దిశలో వెళుతుంది మరియు రెండవ భాగంలో మరొకదానిలో తిరగండి.

అన్నం. 4. ఫ్రేమ్ యొక్క ఒక విప్లవం కోసం ప్రేరేపిత ప్రవాహం యొక్క మార్పు యొక్క వక్రత

అంజీర్లో వక్రత. 1 ఫ్రేమ్‌ను 360 ° తిప్పినప్పుడు, అంటే ఒక పూర్తి విప్లవంలో ప్రస్తుత మార్పు యొక్క స్వభావం గురించి ఒక ఆలోచన ఇస్తుంది. 4. ఎలెక్ట్రిక్ కరెంట్ ప్రేరేపించబడుతుంది, పరిమాణం మరియు దిశలో నిరంతరం మారుతుంది ఏకాంతర ప్రవాహంను.