Постійний і змінний струм

 Шановні відвідувачі сайту !!!

Все викладене в рубриці «електротехніка», – дається для Вас в більш простій, доступній формі навчання. Якщо виникають в теоретичні основи електротехніки, то переходити на таке навчання потрібно не спонтанно, а поступово.

Припустимо, читаємо формулювання правила: «Магнітний потік крізь поверхню S дорівнює лінійному інтегралу векторного потенціалу по замкнутому контуру, що обмежує цю поверхню». Дане правило дає поняття про поглиблену пізнанні магнітного поля постійних струмів, такий курс навчання проходять у вищих технічних навчальних закладах. Звичайно-ж, потрібно прагнути до вищого пізнання таких речей, але для людини, якій допустимо потрібно полагодити електроплиту або який-небудь електроприлад, такі пізнання в общем-то просто ні до чого.

Вважаю, що якщо людина зайшла на сайт, – йому потрібно отримати кінцевий результат такого продукту – корисної інформації. Зокрема, для даної теми мова піде про способи отримання електричного струму.

Отримання змінного струму

Змінний струм виробляють генератори, електричні машини, – як їх прийнято називати в електротехніці. Слід не забувати і про те, що в залежності від їх застосування генератори бувають як змінного так і постійного струму. Залежно від їх влаштування, генератори виробляють:

  • трифазний струм з вихідною напругою 380 Вольт;
  • однофазний струм з вихідною напругою 220 Вольт.

Де саме можуть застосовуватися трифазні генератори? Так допустимо для харчування трифазної теплової гармати на 6 кВт 380 В для обігріву складського приміщення.

Тоді десь же можуть застосовуватися однофазні генератори? Однофазні генератори як і трифазні, застосовуються допустимо в лікарні – при аварійному відключенні електроенергії.

Генератора, як нам відомо, необхідно надати механічне обертання якоря. Яким чином можна надати якоря генератора механічне обертання? Такими джерелами служать двигуни внутрішнього згоряння:

  • газові;
  • бензинові;
  • дизельні

і інші джерела, щоб привести якір генератора в рух. Іншими джерелами отримання електричної енергії є:

  • вітряні електростанції;
  • водяні електростанції;
  • турбінні електростанції.

На малюнку показано схематичне зображення пристрою генератора змінного струму \ рис.1 \. Рамку в цьому прикладі можна уявити як якір, що складається з одного витка проводу. Рамка позначена сторонами А, Б, В, Г. Два провідника \ А і Б \ при обертанні рамки, перетинають магнітні силові лінії постійного магніту С, Ю. При перетині провідниками силових ліній, в провідниках наводиться електрорушійна сила – ЕРС. ЕРС двох провідників за своїм значенням протилежні одна одній в той момент, коли вони перетинають ці силові лінії.  

рис.1 

Величина ЕРС \ рі.3 \, що протікає струму в рамці, буде залежати:

  • від веклічіни магнітної індукції постійного магніту \ N, S \;
  • довжини провідника;
  • швидкості перетину провідником магнітних силових ліній

і кута нахилу провідника \ рис.4 \ по відношенню до силових ліній постійного магніту \ sin кута альфа між напрямком руху провідника і напрямком магнітних силових ліній поля \. 

рис.3 

ріс4 

При обертанні рамки в магнітному полі, в ній наводиться ЕРС двох протилежних значень і струм, як ми можемо помітити на графіку \ рис.5 \ виходить пульсуючим. Один період Т складається з двох протилежних пульсацій струму, верхній напівперіод – позитивний і нижній напівперіод – негативний. Напівперіод позначений на графіку як 1/2 Т.

 

рис.5 

Тому, ток в цьому прикладі розглядається як:

  • пульсуючий;
  • синусоїдальний

або як ще його називають – змінний струм.

Отримання постійного струму

Постійний струм ми отримуємо від таких джерел, це:

  • первинні джерела \ звичайні, прості батарейки \;
  • електрохімічні акумулятори;
  • генератори постійного струму. 

 рис.6

Принцип пристрою електрохімічних акумуляторів зображений на малюнку 6. Електрохімічні акумулятори можуть бути повернуті в початкове свій стан під впливом електричного струму – в процесі їх зарядки або підзарядки. 

 рис.7

Первинні джерела \ елементи \, різноманітні типи батарейок \ рис.7 \, – не можуть бути повернуті до свого початкового стану в процесі їх зарядки електричним струмом, тобто, такі джерела по закінченню свого терміну експлуатації підлягають тільки утилізації.

Різниця між генератором змінного струму і генератором постійного струму полягає в тому, що в генераторі постійного струму розміщено більшу кількість витків в пазах якоря \ в порівнянні з генератором змінного струму \, а так-же, укріплено парна кількість головних і додаткових полюсів на внутрішній станини генератора .

Наступний малюнок з себе представляє схему підключення навантаження до генератора постійного струму \ рис.8 \, ток в даному колі замикається через навантаження.

рис.8

На графіку \ рис.9 \ показані пульсації струму, що видаються генератором постійного струму. У порівнянні з генератором змінного струму, дані пульсації виглядають більш згладжено.

 

рис.9

Застосування постійного струму

 

автомобільний генератор

пристрій автомобільного генератора 

 

електростанція для зварювання постійним струмом

Перетворення змінного струму в постійний

Для випрямлення, перетворення змінного струму в постійний \ для однофазної ланцюга \, застосовуються такі випрямлячі струму:

  • однонапівперіодна схема випрямлення;
  • двонапівперіодна схема випрямлення

і бруківка схема.

Мостова схема випрямлення струму зображена на малюнку 10. Схема складається з:

  • первинної обмотки трансформатора;
  • вторинної обмотки трансформатора;
  • муздрамтеатру трансформатора;
  • діодного моста

і навантаження, підключеної до діагоналі моста. Одна діагональ моста підключена до вторинної обмотки трансформатора, інша діагональ моста з’єднана з навантаженням. Електричне коло замикається на навантаженні.

 рис.10

Мостова схема випрямлення струму буде виглядати менш пульсуючою \ рис.11 \, в порівнянні з такими схемами випрямлення як:

  • однонапівперіодна схема;
  • двонапівперіодна схема

 рис.11

Реактивним елементом в наступній бруківці схемою \ рис.12 \ служить згладжує фільтр \ конденсатор \, що дозволяє отримати струм на виході – з наименш величиною пульсацій.

Ссылка на основную публикацию