Jump to content

    

Коллекторный генератор

Добрый день.

У меня возник такой вопрос, и нигде пока не нашел на него ответ .

На обмотку возбуждения подаётся постоянное напряжение, что в свою очередь, наводит магнитную индукцию на обмотку статора, при вращении ротора.

А что собственно будет, если подавать переменный ток, определённой допустим, синхронизированной частоты ?

На втором видео ( в начале ролика ) , наоборот, магнитные части статора, заменить на электромагнитные, и опять же подать переменный ток !

 

https://youtu.be/m2P8MQMJDpU

 

 

https://youtu.be/ycD10zfsZiI

 

...Я К ТОМУ, какой смысл тогда вообще во вращении ? Без вращения - получаем трансформатор, с коэффициентом трансформации, я так понимая мощность будет отличатся в разы .

Так в чём сила именно вращения ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Так в чём сила именно вращения ?

Вращение есть способ передачи механической энергии в систему под названием ГЕНЕРАТОР, а он уже преобразовывает эту энергию в электрическую. Если не нравится вращение, возьмите поступательное движение или любое другое, но в любом случае в систему должна поступать энергия извне иначе нарушается Закон сохранения энергии. Сам генератор, любой конструкции, родить энергию не может, он только её преобразовывает.

Edited by LII

Share this post


Link to post
Share on other sites

Согласен с передачей механической энергии в электрическую.

Не понятно пока другое.

Пример: однофазный генератор, с электрическим якорем. Подаём постоянный ток, включаем вращение. Полюса меняются, индукция наводится на вторичную обмотку.

А теперь всё то же само, но только якорь стоит без вращения, но расположен так, что максимально направлен своими полюсами на обмотки, и мы подали переменное напряжение на первичную обмотку ? ??

.. не то же самое ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
.. не то же самое ?

Конечно не то же. При вращении генератора, с него можно снять мощность превосходящую мощность, потребляемую обмоткой возбуждения потому что в рамке, вращающейся в магнитном поле, наводится ЭДС, именно за счет энергии вращения. Если вращения не будет, Вы можете снять мощность только меньше потребляемой, КПД трансформатора не может быть больше 1.

Edited by LII

Share this post


Link to post
Share on other sites

Так в чём сила то ? если и в первом ,и во втором случае, на первичную обмотку ( если я правильно понимаю ) нагрузка на цепь одинаковая ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
...потому что в рамке, вращающейся в магнитном поле, наводится ЭДС, именно за счет энергии вращения...

Потребление обмоткой возбуждения значительно меньше отдаваемой в нагрузку мощности.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Никак не уловлю эту тонкую грань, извините.

Хорошо, а если во время работы ( вращения ) генератора, подать не постоянный, а переменный ток с частотой в 25 герц , ? что изменится ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Хорошо, а если во время работы ( вращения ) генератора, подать не постоянный, а переменный ток с частотой в 25 герц , ? что изменится ?

Напряжение на выходе генератора будет промодулировано частотой 25 Гц.

 

Никак не уловлю эту тонкую грань, извините.

Думаю нужно открыть учебник физики и попробовать вникнуть в эту тему. Там подробно расписано что, как и почему происходит. Обратите внимание, что генератор может работать вообще без тока подмагничивания. Вместо катушки подмагничивания могут стоять магниты.

Edited by LII

Share this post


Link to post
Share on other sites

Уважаемы LII, спасибо Вам за желание мне помочь разобраться.

В учебнике нет исчерпывающего ответа на мой вопрос, впрочем, и Вы , пока мне его не дали.

Про постоянные магниты- я как раз и хочу понять, почему заменив постоянные магниты, электрическим магнитным полем, не могу включить переменный ток... отключив при этом вращение.

Мне кажется, дело в том, что заменив постоянное электрическое магнитное поле и вращение первого на - переменное с отключением вращения - неизбежно должен вырасти ток в первичной обмотке ( что б мощность оставалась такой же как при вращении ) .

И тут у меня возникает тот самый вопрос- этот ток возрастёт на производство модуляции переменки, или он потребуется на перемагничивание железа ?

Если на перемагничивание железа, то как усилие из вне, при вращении- с этим током справляется, то есть так не нагружает цепь первичной обмотки ?

Спасибо.

 

п\с Возьмем трансформатор от бесперебойника, на первичную обмотку подаем переменное 14 вольт, на выходе имеем 220 вольт... все счастливы.

Подносим к трансформатору *П* образный большой неодимовый магнит, и вращаем его, так, что б создать в обмотке доп индукцию. ...я так понимаю вырастет напряжение и ток на выходе ? или нет ?

Edited by Daster

Share this post


Link to post
Share on other sites

В теории электромагнетизма есть простое правило, которое всегда подсказывает в таких ситуациях: возникающая ЭДС индукции всегда направлена против того, кто пытается изменить магнитный поток. Применительно к данной ситуации это означает, что некто, который меняет индукцию поля в обмотках генератора (и этим своим действием вызывает напряжение и ток в нагрузке), будет испытывать противодействие некой силы, и действуя против этой силы, он таким образом будет совершать работу, которая и передается в нагрузку.

Если например первичка запитана постоянным током и Вы пытаетесь вращать ротор, то при этом Вы будете испытывать сопротивление при вращении, и совершенная Вами работа прямиком уйдет в нагрузку.

А теперь другой вариант: к первичной обмотке подключили источник переменного тока: теперь этим некто, кто изменяет магнитный поток оказывается сама первичная обмотка. В этом случае ней возникает противо-ЭДС (этакий электрический аналог силы), которая как Вы правильно заметили увеличит ток источника, таким образом энергия в нагрузку будет отбираться у этого источника.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Генератор и трансформатор при проектировании рассчитаны так , что дополнительно с них трудно что-то получить. Меньше номинальных значений получить можно.

Если вы поднесете сильный магнит к своему трансформатору работающего бесперебойника, получите отказ. Материал магнитопровода войдет в насышение и что-нибудь сгорит.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вот Спасибо Александр !!!

То есть : само изменение полярности, будь то при вращении , или при смене полюсов при помощи ключей - и есть работа, и есть чистая энергия во вторичке.

И чем быстрее это происходит- тем больше энергии затрачивается, больше получаем энергии на выходе соответственно.

 

.................

 

И наверное самое интересное, получается что всё зависит от прохождения формы магнитного поля через обмотку....если в одном случае нагрузка ложится на рычаг вращения, а во втором случае- на цепь. Или как понимать что видит железо , если при вращении не перегружаем первичку ? .. Ведь по сути, якорь, вращаясь всё равно упирается магнитными полями в индукцию намотки вторичи

.............

 

NicSm, да, это я как то упустил ( буду иметь в виду.

Edited by Daster

Share this post


Link to post
Share on other sites
Добрый день.

...Я К ТОМУ, какой смысл тогда вообще во вращении ? Без вращения - получаем трансформатор, с коэффициентом трансформации, я так понимая мощность будет отличатся в разы .

Так в чём сила именно вращения ?

Трансформатор ко вторичной обмотке подводит энергию меньшую чем подключено к первичной обмотке, а генератор на выходе дает энергии значительно больше чем тратится на питание обмотки возбуждения.

Подключение переменного тока к обмотке возбуждения рассчитанную на подведение постоянного тока приведет к сильному нагреву сердечника токами Фуко. Если конечно он не собран из изолированных пластин как сердечник трансформатора. Мысленному эксперименту это конечно же не помешает ибо влегкую можно проигнорировать :) А вот на практике не надо пробовать.

Edited by Herz
Избыточное цитирование

Share this post


Link to post
Share on other sites
То есть : само изменение полярности, будь то при вращении , или при смене полюсов при помощи ключей - и есть работа, и есть чистая энергия во вторичке.

И чем быстрее это происходит- тем больше энергии затрачивается, больше получаем энергии на выходе соответственно.

Не совсем корректно. Изменение полярности это еще не работа, более того для передачи мощности не обязательно менять полярность, достаточно чтобы ток менялся. Теоретически ток может линейно увеличиваться от 0 до бесконечности, при этом на выходе будет постоянная ЭДС. Но поскольку неограниченно-растущий ток это не удобно, применяют переменное напряжение, при этом ток то растет, то падает. Переменный знак ЭДС при этом не пугает, т.к для этого есть выпрямители.

Но и это еще не всё. :) Может быть и ток, и напряжение, и перемена знака, но передачи мощности не будет - в катушке будет так называемая реактивная мощность, чтобы была передача мощности нужно чтобы произведение тока и напряжения (а точнее интеграл по времени) было положительной величиной.

.................

И наверное самое интересное, получается что всё зависит от прохождения формы тного поля через обмотку....если в одном случае нагрузка ложится на рычаг вращения, а во втором случае- на цепь. Или как понимать что видит железо , если при вращении не перегружаем первичку ? .. Ведь по сути, якорь, вращаясь всё равно упирается тными полями в индукцию намотки вторичи

Не очень Вас понял, изложу свое мнение, не знаю правильно или нет... В случае вращения электромагнита ротора ЭДС индукции будет возникать в обоих обмотках. Одновременно будет и противодействие вращению. Но это потому, что поток у ротора разрывается -как в примере из видеоролика с двухполюсным том. Это не самая идеальная конструкция, об этом говорят и в ролике -нужно увеличивать число полюсов так, чтобы поток не прерывался, а перераспределялся между полюсами и тогда поток ротора будет практически = Const. Остается вопрос с противо ЭДС, которую будет наводить в возбуждающей обмотке ток нагрузки. Тут по всей видимости работа источника получается нулевая - ведь мы можем заменить электромагнит постоянным магнитом такой же мощности и ничего не поменяется. А постоянный магнит сам по себе энергию не вырабатывает (и из вакуума не добывает, пока :))

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this