DC Üç fazlı alternatör Akım nasıl üretilir?

Jeneratörler, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren cihazlardır. Kural olarak, iki tür elektrik akımı üretirler - doğrudan ve alternatif.

DC ve AC jeneratörler

düşünürsek DC jeneratör, daha sonra yapısı, dönen bir rotor ve ek bir sargı ile sabit bir stator içerir. Rotorun hareketi nedeniyle bir elektrik akımı üretilir. DC jeneratörler ağırlıklı olarak çelik endüstrisinde, deniz taşıtlarında ve toplu taşımada kullanılmaktadır.

Alternatörler rotoru manyetik bir alanda döndürerek enerji üretir. Dikdörtgen bir devrenin sabit bir manyetik alan etrafında döndürülmesiyle, mekanik enerji elektrik akımına dönüştürülür. Bu tip jeneratör, rotorun (ana tahrik elemanı) alternatörlerden daha hızlı dönmesi avantajına sahiptir.

Senkron ve asenkron üreteçler

Alternatif akım jeneratörleri senkron Ve eşzamansız. Yeteneklerinde birbirlerinden farklıdırlar. Çalışma ilkelerini ayrıntılı olarak ele almayacağız, ancak yalnızca bazı özellikler üzerinde duracağız.

senkron jeneratör asenkrondan yapısal olarak daha karmaşıktır, daha temiz bir akım üretir ve aynı zamanda başlatma aşırı yüklerini kolayca tolere eder. Senkron üniteler, voltaj düşüşlerine duyarlı ekipmanları (bilgisayarlar, TV'ler ve çeşitli elektronik cihazlar) bağlamak için harikadır. Ayrıca elektrik motorlarının ve elektrikli aletlerin güç kaynağı ile mükemmel bir iş çıkarıyorlar.

asenkron üreteçler, tasarımın sadeliği nedeniyle kısa devrelere karşı yeterince dayanıklıdır. Bu nedenle kaynak ekipmanlarına ve elektrikli aletlere güç sağlamak için kullanılırlar. Bu ünitelere hiçbir durumda yüksek hassasiyetli ekipman bağlanamaz.

Tek fazlı ve üç fazlı jeneratörler

Üretilen akımın türüyle ilişkili özelliği dikkate almak gerekir. Tek aşama modeller 220 V verir, üç faz- 380 V. Bunlar, her alıcının bilmesi gereken çok önemli teknik parametrelerdir.

Genellikle ev ihtiyaçları için kullanıldıkları için tek fazlı modeller en yaygın olarak kabul edilir. Üç faz, büyük endüstriyel tesislere, binalara ve tüm köylere doğrudan elektrik sağlamanıza olanak tanır.

Bir jeneratör satın almadan önce, belirli teknik bilgilere sahip olmanız, bunların nasıl farklılık gösterdiğini anlamanız gerekir, çünkü bu, özellikle ihtiyaçlarınız için uygun bir model seçmenize ve gereksiz sorunlardan kurtulmanıza ve paradan tasarruf etmenize yardımcı olacaktır.

LLC "Kronvus-Güney" satar ve üretir ve yapabileceğiniz uygun fiyata satın al.

DC (doğru akım) –yüklü parçacıkların bir yönde düzenli hareketidir. Başka bir deyişle
gerilim veya akım gibi elektrik akımını karakterize eden nicelikler hem değer hem de yön olarak sabittir.

Normal bir parmak tipi pil gibi bir doğru akım kaynağında, elektronlar eksiden artıya hareket eder. Ancak tarihsel olarak, artıdan eksiye olan yön, akımın teknik yönü olarak kabul edilir.

Doğru akım için, Ohm yasası ve Kirchhoff yasaları gibi elektrik mühendisliğinin tüm temel yasaları geçerlidir.

Hikaye

Başlangıçta, doğru akım, ilk olarak bir galvanik reaksiyon kullanılarak elde edildiğinden, galvanik akım olarak adlandırıldı. Daha sonra, on dokuzuncu yüzyılın sonunda, Thomas Edison, elektrik hatları üzerinden doğru akımın iletimini organize etmek için girişimlerde bulundu. Aynı zamanda sözde "akımlar savaşı", alternatif ve doğrudan arasında ana akım olarak bir seçimin olduğu. Ne yazık ki, doğru akım bu “savaşı” “kaybetti” çünkü alternatif akımın aksine, doğru akım uzak mesafelere iletildiğinde büyük güç kayıplarına maruz kalır. Alternatif akımın dönüştürülmesi ve bu nedenle uzun mesafelerde iletilmesi kolaydır.

DC kaynakları

DC kaynakları, piller veya kimyasal reaksiyon nedeniyle akımın göründüğü diğer kaynaklar (örneğin, bir parmak pili) olabilir.

Ayrıca, DC kaynakları, akımın nedeniyle üretildiği bir DC jeneratörü olabilir.
elektromanyetik indüksiyon fenomeni ve daha sonra bir toplayıcı vasıtasıyla düzeltildi.

Doğru akım, alternatif akımı doğrultarak elde edilebilir. Bunun için çeşitli doğrultucular ve dönüştürücüler bulunmaktadır.

Başvuru

Doğru akım, elektrik devrelerinde ve cihazlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, evde modem veya mobil şarj cihazı gibi çoğu cihaz doğru akımla çalışır. Aracın alternatörü, aküyü şarj etmek için doğru akım üretir ve dönüştürür. Herhangi bir taşınabilir cihaz, bir DC kaynağı tarafından desteklenmektedir.

Endüstride DC, motorlar veya jeneratörler gibi DC makinelerde kullanılır. Bazı ülkelerde yüksek voltajlı DC güç hatları vardır.

Doğru akım ayrıca tıpta, örneğin elektrik akımı kullanan bir tedavi prosedürü olan elektroforezde de kullanım alanı bulmuştur.

Demiryolu taşımacılığında alternatif akımın yanı sıra doğru akım da kullanılmaktadır. Bunun nedeni, daha rijit mekanik özelliklere sahip olan cer motorlarının,

Elektrik(Yunan elektronundan – kehribar, çünkü kehribar hafif cisimleri çeker) veya akım sadece 1800'de bir İtalyan fizikçi tarafından kullanılmaya başlandı. Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta dünyanın ilk pilini icat etti ve böylece ilk güvenilir kalıcı elektrik kaynağını sağladı.

Peki elektrik nasıl oluşur?

Etraftaki her şey, insan gözüyle görülemeyen küçük parçacıklardan - atomlardan oluşur. Bir atom daha küçük parçacıklardan oluşur: merkezde çekirdek vardır ve elektronlar onun etrafında döner. Çekirdek, nöronlar ve protonlardan oluşur. Çekirdeğin etrafında dönen elektronlar negatif (-), çekirdekte bulunan protonlar ise pozitif (+) yüklüdür. Genellikle bir atomdaki elektronların sayısı, çekirdekteki protonların sayısı ile aynıdır, bu nedenle atomun yükü yoktur - nötrdür.

Bir elektronu eksik olabilen bazı atomlar vardır. Pozitif yükleri (+) vardır ve diğer atomlardan elektronları (-) çekmeye başlarlar. Ve bunlarda, diğer atomlar, elektronlar yörüngelerinden uçarlar, hareketin yörüngesini değiştirirler. Elektronların bir atomdan diğerine hareketi enerji üretir. Bu enerjiye elektrik denir.

Evlerimizdeki elektrik nereden geliyor?

Elektriğimizi büyük santrallerden alıyoruz. Enerji santrallerinin jeneratörleri vardır - bir enerji kaynağıyla çalışan büyük makineler. Tipik olarak kaynak, suyun ısıtılmasıyla (buhar) elde edilen termal enerjidir. Ve suyu ısıtmak için kömür, petrol, doğal gaz veya nükleer yakıt kullanın. Su ısıtıldığında oluşan buhar, türbinin dev kanatlarını çalıştırır ve bu kanatlar da jeneratörü çalıştırır.

Enerji, büyük yüksekliklerden düşen suyun gücü kullanılarak elde edilebilir: barajlardan veya şelalelerden (hidroelektrik).

Jeneratörler için bir güç kaynağı olarak, rüzgarın gücünü veya Güneş'in ısısını kullanabilirsiniz, ancak bunlara sıklıkla başvurulmaz.

Ayrıca, büyük bir mıknatıs kullanan çalışan bir jeneratör, bakır tellerden geçen bir elektrik yükü akışı (akım) oluşturur. Elektriği uzun mesafelere iletmek için voltajı artırmak gerekir. Bunu yapmak için, voltajı artırabilen ve azaltabilen bir cihaz olan bir transformatör kullanın. Şimdi yüksek güce sahip elektrik (10.000 volta kadar veya daha fazla), yerin derinliklerinde veya havada yüksekte bulunan devasa kablolar boyunca hedefine doğru ilerliyor. Elektrik, dairelere ve evlere girmeden önce voltajını düşüren başka bir trafodan geçer. Artık kullanıma hazır elektrik, kablolar aracılığıyla gerekli tesislere gidiyor. Kullanılan elektrik miktarı, duvarlardan ve zeminden geçen tellere bağlı özel sayaçlarla düzenlenir. her birine elektrik sağlamak bir evde veya dairede oda. Elektrik, aydınlatma ve televizyon sayesinde çeşitli ev aletleri çalışır.

Fizik veya matematik problemlerini çözme konusunda yardıma ihtiyacınız varsa, çevrimiçi öğretmenler size her zaman yardımcı olmaya hazırdır. Bir öğrenci her zaman ve her yerde çevrimiçi bir öğretmenden yardım isteyebilir ve okul müfredatının herhangi bir konusu hakkında tavsiye alabilir. Eğitim, özel olarak tasarlanmış yazılımlar aracılığıyla gerçekleştirilir. Nitelikli öğretmenler, anlaşılmaz materyalleri açıklayarak ödev yapmada yardım sağlar; GIA ve sınava hazırlanmanıza yardımcı olur. Öğrenci, seçilen öğretmenle uzun süre ders yürütmeyi veya öğretmenin yardımını yalnızca belirli durumlarda belirli bir görevde zorluklar olduğunda kullanmayı kendisi seçer.

site, malzemenin tamamen veya kısmen kopyalanmasıyla, kaynağa bir bağlantı gereklidir.

Avrupalıların deneyimi, odaları yakıtla ısıtmanın kârsız olduğunu gösteriyor. Batıda insanlar elektrikle ısınırlar. Ev veya daireye merkezi elektrik sağlanıyorsa, elektrikli kazanların montajı karlı değildir. Gerekli enerji kaynağını kendi başınıza elde edebilirsiniz, akıllı insanlar birçok ev yapımı cihaz bulmuşlardır. Kendi ellerinizle yapması en kolay olan alternatif elektrik kaynakları hakkında konuşacağız.

Güç üretimi için yapı

Rüzgar en yaygın enerji kaynağıdır. Kendi ellerinizle elektrik üretmek için ekipman yapmanın çok kolay olmadığı konusunda sizi önceden uyarıyoruz, ancak cihazın çalışmasının sonucu uzun sürmeyecek. Geliştirme sırasında, bir kişinin fabrika teknolojisinin yapısını anlaması ve onu kendi başına nasıl monte edeceğini öğrenmesi gerekecektir. Kurulumun ana bileşenleri şunlardır:

motor
çarpan
DC jeneratör
pil şarj kontrolörü
pil
gerilim transformatörü

İki tür rüzgar türbini vardır: dikey ve yatay. Farkları eksen sırasında yatmaktadır. Kendi ellerinizle bir ev için dikey bir alternatif enerji kaynağı yapmak, yatay olandan biraz daha kolaydır. Uygulamada, cihazların her birinin kendi avantajları vardır. Dikey eksenli ekipmanın verimliliği %15'i geçmez. Düşük gürültü seviyesi nedeniyle evde çalışmaları rahatsızlığa neden olmaz. Üretilen elektrik miktarı rüzgarın gücüne bağlıdır, bu nedenle hava akışının yönü değişirse sahibinin kafa yormasına gerek kalmaz.

Yatay bir eksen kullanılarak elde edilen ev için serbest enerji, dikey tipin tam tersidir. Ekipman, yüksek verimlilikle karakterize edilir, ancak rüzgar yönündeki değişikliklere yanıt veren sensörler kurması gerekir. Yatay bir rüzgar türbininin dezavantajı, yüksek gürültü seviyesidir. Bu seçenek endüstriyel kullanım için daha uygundur.

Büyük miktarlarda alternatif elektrik elde etmek için doğru sayıda kanat ve pervane boyutu seçmeniz gerekir. Ev yapımı, cihazın montajının şematik bir diyagramını geliştirdi. Her şey, sahibinin almak istediği sonuçlara bağlıdır. 2 metrelik bir pervane çapı ile aşağıdaki sayıda kanat takılmalıdır:

10 watt - 2 adet;
15 watt - 3 adet;
20 watt - 4 adet;
30 watt - 6 adet;
40 watt - 8 adet.

4 metrelik bir pervane çapı için aşağıdaki özellikler geçerlidir:

40 watt - 2 kanat;
60 watt - 3 kanat;
80 watt - 4 kanat;
120 watt - 6 kanat.

Elde edilen sonuçlara dayanarak, alternatif elektriğin odanın ısıtılmasına yardımcı olacağı sonucuna varılabilir. Sadece elektrikli kazanın gücünü bulmak ve gerekli pervane boyutunu hesaplamak için kalır. Hesap yapılırken saniyede dört metreye eşit rüzgar hızı esas alınmıştır. Doğu Avrupa'da bu rakam ortalamadır.

Kanat, rüzgar türbininin önemli bir bileşenidir.

Kendi ellerinizle ev için alternatif enerji kaynakları yaparken bıçaklara özel dikkat gösterilmelidir. Eski değirmenlerin üzerine kurulan yelken cihazları, verimleri düşük olduğu için verimsizdir. Uçak kanatlarının görünümünü taklit eden aerodinamik cihazların kullanılması tavsiye edilir. Genel olarak, malzeme önemli değil, bıçaklar tahtadan bile kesilebilir. Geleneksel plastik kullanmaya karar verirseniz, kurulumda az sayıda bıçakla titreşimlerin oluşacağını unutmayın. Bu nedenle, alternatif enerji formları elde etmeye yardımcı olacak bir cihaza, 3 metre çapında 6 kanat yerleştirilmesi arzu edilir. Basınçlı tesisat için tasarlanmış bir PVC boru kullanmak en iyisidir. Aerodinamik özellik elde etmek için ürünün kenarları döndürülmeli ve zımparalanmalıdır. Pervaneyi monte etmek için yataydan yapılmış bir "yıldıza" ihtiyacınız olacak.

Kendi ellerinizle yüksek kaliteli elektrik elde etmek için rüzgar çarklarını dengelemeniz gerekir. Bu evde yapılabilir, test çalışması sırasında bıçaklar keyfi hareket açısından kontrol edilir. Pervane statik bir konumdaysa, titreşimler onun için korkunç değildir.

Fabrika ekipmanı olmadan rüzgarı kullanarak kendi ellerinizle alternatif enerji üretmek imkansızdır. Her durumda, fabrika rüzgar türbinlerinin fiyatına kıyasla bir kuruşa mal olan bir DC motora ihtiyacınız olacak. Ayrıca, ekipman üretimi aşağıdaki senaryoya göre gerçekleşir:

yapısal güvenilirlik için çerçeve montajı;
arkasında jeneratör ve rüzgar çarkının sabitleneceği bir döner tertibatın montajı;
yay bağlantılı hareketli bir yan kürek montajı (cihazı kasırga rüzgarları sırasında korumak için gereklidir). Bu mekanizma yoksa, kendi elleriyle üretilen elektrik jeneratörü rüzgar yönünde döndürülecektir;
pervaneyi, sırayla çerçeveye ve çerçeveyi çerçeveye bağlı olan jeneratöre takıyoruz;
çerçeveye bir kürek takılıdır;
döndürme mekanizması çerçeveye bağlıdır;
jeneratör, tellerin elektrik kısmına gittiği akım toplayıcıya bağlanır.

Elektrikli parçayı monte etmek için temel fizik bilgisine sahip olmanız gerekir. Aküye, voltaj kontrol cihazının ve sigortaların geçtiği bir diyot köprüsü takıyoruz. Pil, ev için alternatif elektriği dağıtır.

Kendi elinizle basit bir rüzgar jeneratörü yapmak

Solar paneller

Güneşi kullanarak elektrik üretmek için plakalar

Nispeten yakın bir zamanda, insanlık Güneş'in yardımıyla ev için bedava enerji elde etmeyi öğrendi. Ortaya çıkan kaynak, binayı ısıtmak ve elektrik sağlamak için kullanılır ve ayrıca iki işlemi birleştirmek de mümkündür. Güneş enerjisinin faydaları şunları içerir:

kaynağın sonsuzluğu;
yüksek düzeyde çevre dostu;
sessizlik;
diğer alternatif enerji biçimlerine dönüştürülme olasılığı.

Hazır güneş panelleri satın alma imkanı veya isteği yoksa, cihaz bağımsız olarak tasarlanabilir. Pratikte etkinliğini kontrol edebilmeniz ve ardından bu cihazlardan birkaçını yapıp eviniz için eksiksiz bir termal istasyon oluşturabilmeniz için size basit bir kurulum sunuyoruz.

Güneş paneli montajından önce bakır levha

Böylece, basit bir bakır levhadan alternatif bir akım kaynağı yapılabilir, basit ekipman için yaklaşık 45 santimetre kareye ihtiyacımız var. Öncelikle ihtiyacımız olan boyutta bir metal parçası kesmeniz gerekiyor. Levhanın elektrikli sobanın spiraline oturması gerçeğine rehberlik edin. Prosedüre başlamadan önce fazla elementleri bakırdan çıkarmak ve kusurları ortadan kaldırmak önemlidir. Ardından, levhayı en az 1100 watt gücünde olması gereken bir elektrikli sobanın üzerine koyabilirsiniz.

Isıtma işlemi sırasında malzeme, fizik ve kimya yasalarının özellikleriyle ilişkili olarak rengini birkaç kez değiştirecektir. Bakır siyahla kaplandıktan sonra yarım saat işaretlenir. Bu süreden sonra oksit tabakası kalınlaşacaktır. Eviniz için solar alternatif enerji kaynağı yaparken fayansı kapattıktan sonra bakırın soğuması için bir süre bekleyin. Oksitlerin bakırdan pul pul dökülmesi için soğutmaya ihtiyaç duyulacaktır. Levhanın sac sıcaklığı oda sıcaklığına eşit olduğunda malzemenin ılık su altında durulanması gerekir. Ve hiçbir durumda bakır oksit kalıntılarını ayırmamalısınız. Cihazın montaj teknolojisinin envanteri, fazla çaba harcamadan alternatif elektrik elde etmenin çok kolay olduğunu size kanıtlayacaktır.

İlk olarak, işlenen parçanın boyutuna karşılık gelecek başka bir bakır levhayı kesiyoruz. Her iki yaprağı da büküp plastik bir şişenin içine koyuyoruz ve bunu birbirine değmeyecek şekilde yapıyoruz. Timsah klipsleri iki tabağa tutturuyoruz. Şimdi sadece telleri kutuplara bağlamak için kalır: "saf" bakırdan gelen kablo, kiremit üzerinde işlenenden artıya ve eksiye gider.

Küçük kompakt güneş dizisi

Kendi elinizle elektrik üretmek için bir cihaz neredeyse hazır. Son aşamada 3 yemek kaşığı tuzu sade su ile karıştırmak için ayrı bir kapta kalır. Karışımı, tuzun sıvı içinde tamamen çözülmesi için birkaç dakika karıştırıyoruz, ardından elde edilen çözelti plastik bir şişeye dökülüyor. Aynı anda birkaç cihaz tasarlarsanız, kısa sürede kendi ellerinizle yapılmış iyi ve ücretsiz alternatif enerji kaynakları elde edebilirsiniz. Bir odayı ısıtmak için daha basit bir ev yapımı seçenek bulamazsınız.

Güneş panelleri - çalışma ve üretim prensibi

Dünyanın bağırsaklarından elektrik elde etmek

Isı pompası iletişiminin döşenmesi

Dünyanın bağırsaklarından elektrik veya termal enerji elde etmek için jeotermal bir ısı pompası inşa etmek gerekir. Bu cihaz evrenseldir, ihtiyacımız olan ürünü hem topraktan hem de yeraltı suyundan çıkarabilir. Son zamanlarda, bu alternatif enerji biçimi çok popüler hale geldi.

Yerden elektrik elde etmek için önce bir boru hattı döşemeniz gerekir. Enerji sudan geliyorsa, ısı pompası bir rezervuara yerleştirilir. Bir ısı pompasının çalışma prensibi, bir buzdolabından farklı değildir. Tek fark, bizim durumumuzda ısının çevreye salınmaması, oradan emilmesidir.

Kendin yap alternatif elektrik kaynakları dört türdendir:

dikey manifold. Her birinin derinliği 150 metreye kadar çıkabilen sondaj kuyularına kurulur. Bu teknik, site alanı yatay bir ısı pompasının kurulmasına izin vermediğinde geçerlidir;
Yatay toplayıcı. Konumu için, alanın üzerindeki toprağı bir buçuk metre derinliğe kadar kazmanız gerekir. Bu şekilde elde edilen kendin yap alternatif enerji, hemen hemen her özel ev için mevcuttur. Deneyim, bu planın en etkili olduğunu göstermektedir;
Su toplayıcı. Evin yakınında bir nehir veya göl varsa önemlidir. Boru hattı, donma derinliğinin altındaki bir derinliğe döşenmelidir. Aksi takdirde her yıl sistemi kurmak zorunda kalırsınız. Bu enerji elde etme yöntemi en ucuz olarak kabul edilir;
Yeraltı suyu toplayıcı. Bu şekilde alternatif elektrik elde etmek ancak uzmanların yardımıyla mümkündür. Boru döşeme işlemi, katı gerekliliklere uyumu gerektirir. Tesisatın özelliği, tüm şemadan geçtikten sonra ısısını bırakan suyun toprağa geri dönmesidir. İleride toprak yardımıyla ısınarak odayı ısıtmaya ve elektrik üretmeye uygun hale gelir.

Isı pompalarının avantajları

yatay manifold

Kaynakları dünyanın bağırsakları olan bir ev için kendin yap alternatif enerji kaynaklarının birçok avantajı vardır. Isı pompalarını kullanmaya başladığınız ilk günlerden itibaren, bu tür teknolojilerin yüksek verimliliğe sahip olduğuna ikna olacaksınız. Kuyulardaki toprağın sıcaklığı yıl boyunca hep değişmediği için kaynak ebedi kabul edilebilir. Üniteler gürültü yaymaz ve tesislere gerekli hacimlerde termal enerji sağlar. Yer sondası üreticileri, bu tür ekipmanların yardımıyla yüz yıl boyunca kendi ellerinizle elektrik üretebileceğinizi söylüyor.

Isı pompalarının lehine oynayan birkaç önemli özellik daha vardır:

doğal gaza gerek yok;
çevreye zarar vermemek;
yüksek düzeyde yangın güvenliği;
az miktarda bölgeye duyulan ihtiyaç.

Artık evde nasıl elektrik üretileceğini biliyorsunuz. Gerekli tüm bilgilere sahip olarak en uygun yöntemi seçebilirsiniz.

Ev ısıtması için ısı pompası

Sitemizi beğendiyseniz veya bu sayfadaki bilgiler yararlı olduysa, arkadaşlarınız ve tanıdıklarınızla paylaşın - sayfanın altındaki veya üstteki sosyal ağ düğmelerinden birine tıklayın, çünkü İnternetteki gereksiz çöp yığınları arasında gerçekten ilginç malzemeler bulmak oldukça zor.

Her şeyi neyin beslediğini hiç merak ettiniz mi? ? Motorun çalışması nedeniyle gösterge panelindeki ışıklar yanıyor, oklar hareket ediyor ve araç bilgisayarları çalışıyor mu? Uçakta elektrik nereden geliyor? Tabii ki, bir jeneratör tarafından üretilirler ve yeniden kullanılabilir bir kimyasal enerji depolama cihazı olan bir elektrik pili tarafından biriktirilirler. Herkes bunu biliyor. Büyük olasılıkla, pilin herhangi bir arabada cihazlara güç sağlamak için kullanılan doğru akımı ürettiğinin de farkındasınızdır. Bununla birlikte, pratikte kanıtlanmış tüm bu tutarlı teoride, mantığa boyun eğmek istemeyen garip bir bağlantı vardır - jeneratör alternatif akım üretirken, makinedeki tüm mekanizmalar doğru akım tüketir. Bu sana garip gelmiyor mu? Bu neden oluyor?

Bu aslında ilginç bir soru, çünkü bu hikaye ilk bakışta bir anlam ifade etmiyor. Arabanızdaki tüm elektrik tüketicileri 12 volt DC ile çalışıyorsa, neden otomobil üreticileri artık DC üreten alternatörler kullanmıyor? Sonuçta, daha önce yaptılar. Neden önce alternatif akım üretip daha sonra doğrudan elektriğe dönüştürmek gerekiyor?

Bu tür sorular sorarak gerçeğin temeline inmeye başladık. Sonuçta, bunun için bazı gizli sebepler var. Ve işte öğrendiklerimiz.

İlk olarak, AC ve DC ile ne demek istediğimizi netleştirelim. Araba kullanımı DC veya doğru akım olarak da adlandırılır. Ad, fenomenin özüdür. Bu, piller tarafından üretilen ve sabit bir yönde akan bir elektrik türüdür. Aynı tür elektrik, 1900'lerin başından 1960'lara kadar ilk arabalara kurulan jeneratörler tarafından üretildi. Yaşlı kadınlara ve GAZ-69'a kurulan DC jeneratörlerdi.

Başka bir elektrik türü alternatif akım- bu şekilde adlandırılmıştır çünkü periyodik olarak akışın yönünü tersine çevirir ve aynı zamanda elektrik devresindeki yönünü değişmeden tutarak büyüklük olarak da değişir. Bu tür elektriğe erişim, dünyadaki sıradan bir apartman dairesindeki herhangi bir prizden elde edilebilir. Özel evlerde, binalarda elektrikli cihazlara güç sağlamak için kullanıyoruz, şehir ışıkları da alternatif akım sayesinde ışık veriyor, çünkü uzun mesafelerde iletmek daha kolay.

Arabanızdaki hemen hemen her şey dahil olmak üzere çoğu elektronik, yararlı işler yapmak için AC'yi DC'ye çevirerek DC kullanır. Ev aletlerinde, bir tür enerjinin diğerine dönüştürüldüğü sözde güç kaynakları kurulur. Dönüşüm çalışmasının bir yan etkisi, bir miktar ısı çıkışıdır. Bilgisayar veya Smart TV gibi ev eşyaları ne kadar karmaşıksa, dönüşüm zinciri o kadar karmaşıktır. Bazı durumlarda, alternatif akım kısmen değiştirilmez, yalnızca frekansı ayarlanır. Bu nedenle, arızalı bir güç kaynağını değiştirirken, gerekli türden orijinaliyle değiştirmek çok önemlidir. Aksi takdirde, teknik çok hızlı bir şekilde sona erecektir.

Ama bir şekilde bugün gündeme getirilen ana konulardan uzaklaştık.

Peki, arabalar neden "yanlış" türde elektrik üretsin?

Genel olarak cevap çok basittir: alternatörün prensibi budur. Motorun dönme mekanik enerjisini elektrik enerjisine dönüştürürken en yüksek verimlilik tam olarak bu prensibe göre gerçekleşir. Ama nüanslar var.

Kısaca, bir araba jeneratörünün çalışma prensibi aşağıdaki gibidir:

Kontak açıldığında, fırça bloğu ve kayma halkaları aracılığıyla uyarma sargısına enerji verilir.

Bir manyetik alanın görünümü başlatılır.

Manyetik alan, alternatif bir elektrik akımının ortaya çıkmasına neden olan stator sargılarına etki eder.

Doğru akımı "pişirmenin" son aşaması voltaj regülatörüdür.

Tüm süreçten sonra, elektriğin bir kısmı elektrikli tüketicileri besler, bir kısmı aküyü yeniden şarj etmeye gider, bir kısmı jeneratörü kendi kendine uyarmak için (bir zamanlar alternatör olarak anılırdı) alternatör fırçalarına geri döner.

Modern bir alternatörün çalışma prensibi yukarıda açıklanmıştır, ancak bu her zaman böyle olmamıştır. İçten yanmalı motorlu ilk otomobiller, mekanik enerjiyi elektrik (alternatif akım) enerjisine dönüştürmek için basit bir cihaz olan bir manyeto kullanıyordu. Harici ve dahili olarak, bu makineler daha sonraki jeneratörlere bile benziyordu, ancak pilsiz çok basit otomotiv elektrik sistemlerinde kullanılıyordu. Her şey basit ve kusursuzdu. Günümüze kadar gelen 90 yaşındaki arabaların bazılarının hala çalışmaya başlamasına şaşmamalı.

İndüktörler (manyeto için ikinci isim) ilk olarak benzersiz bir isme sahip bir kişi olan Hippolyte Pixie tarafından geliştirildi.

Şu anda, jeneratörler tarafından üretilen akımın türünün, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürme üretkenliğine bağlı olduğunu, aynı zamanda benzer güç üreten cihazlara kıyasla cihazın kütlesinin ve boyutlarının azalmasına bağlı olduğunu bulduk. tüm bu hikayede önemli bir rol. Ağırlık ve boyutlardaki fark neredeyse üç katıydı! Ancak bugün araba jeneratörlerinin alternatif akım üretmesinin başka bir sırrı daha var. Kısacası, bu, dürüst olmak gerekirse, aslında saf haliyle var olmayan DC jeneratörlerinin geliştirilmesi için daha gelişmiş bir evrimsel yoldur.

Tarihsel referans:

Dahası, DC jeneratörleri, armatür (hareketli parça) statorun (sabit bir manyetik alana sahip dış "kasa") içinde döndüğünde aslında alternatif akım üretti. Akımın frekansı farklı olmadıkça ve bir anahtar yardımıyla onu doğru akıma "yumuşatmak" daha kolay olmadıkça.

O zamanlar bir komütatör, elektrik kontağı oluşturmak için fırçalarla bölümlere ayrılmış dönen bir silindire sahip mekanik bir cihazdı.

Sistem çalışıyordu ama mükemmel değildi. Pek çok mekanik parçası vardı, temas fırçaları çabuk aşınıyordu ve sistemin genel güvenilirliği öyleydi. Ancak, pilinizi şarj etmek ve arabanızı çalıştırmak için ihtiyacınız olan DC gücünü almanın en iyi yolu buydu.

Silikon diyot doğrultucular kullanarak alternatif akımı doğru akıma dönüştürme sorununa çözüm haline gelen katı hal elektroniğinin ortaya çıkmaya başladığı 1950'lerin sonlarına kadar değildi.

Bu doğrultucular (bazen diyot köprüsü olarak adlandırılır), AC-DC dönüştürücüler olarak çok daha iyi olduklarını kanıtladılar ve bu da arabalarda daha basit ve dolayısıyla daha güvenilir alternatörlerin kullanılmasına izin verdi.

Bu fikri geliştiren ve binek otomobil pazarına getiren ilk yabancı otomobil üreticisi, ABD Savunma Bakanlığı'nın sponsorluğunda yaptığı araştırma çalışmasıyla doğrultucular ve elektronik voltaj regülatörleri konusunda deneyim sahibi olan Chrysler oldu. Wikipedia, Amerikan gelişiminin "... SSCB'den yazarların gelişimini tekrarladı", ilk alternatör tasarımı altı yıl önce Sovyetler Birliği'nde tanıtılmıştı. Amerikalıların tek ama önemli gelişmesi, selenyum diyotlar yerine silikon doğrultucu diyotların kullanılmasıydı.