Generatore elettrico , chiamato anche dinamo , qualsiasi macchina che converte l'energia meccanica in elettricità per la trasmissione e la distribuzione su linee elettriche a clienti domestici, commerciali e industriali. I generatori producono anche l'energia elettrica necessaria per automobili, aerei, navi e treni.
La potenza meccanica per un generatore elettrico è solitamente ottenuta da un albero rotante ed è uguale alla coppia dell'albero moltiplicata per la velocità di rotazione o angolare. La potenza meccanica può provenire da diverse fonti: turbine idrauliche presso dighe o cascate; turbine eoliche; turbine a vapore che utilizzano vapore prodotto con il calore della combustione di combustibili fossili o della fissione nucleare; turbine a gas che bruciano il gas direttamente nella turbina; o motori a benzina e diesel. La costruzione e la velocità del generatore possono variare notevolmente a seconda delle caratteristiche del motore primo meccanico.
Quasi tutti i generatori utilizzati per alimentare le reti elettriche generano corrente alternata , che inverte la polarità a una frequenza fissa (solitamente 50 o 60 cicli, o doppie inversioni, al secondo). Poiché un certo numero di generatori sono collegati a una rete elettrica, devono funzionare alla stessa frequenza per la generazione simultanea. Sono quindi noti come generatori sincroni o, in alcuni contesti , alternatori.
quali sono le date per i segni zodiacali
Uno dei motivi principali per la scelta della corrente alternata per le reti elettriche è che la sua continua variazione nel tempo consente l'uso di trasformatori. Questi dispositivi convertono l'energia elettrica a qualunque tensione e corrente viene generata in alta tensione e bassa corrente per la trasmissione a lunga distanza e poi la trasformano in bassa tensione adatta ad ogni singola utenza (tipicamente 120 o 240 volt per il servizio domestico). La particolare forma di corrente alternata utilizzata è a onda sinusoidale , che ha la forma mostrata inFigura 1. Questo è stato scelto perché è l'unica forma ripetitiva per cui due onde spostate l'una dall'altra nel tempo possono essere aggiunte o sottratte e avere la stessa forma come risultato. L'ideale è quindi avere tutte le tensioni e le correnti di forma sinusoidale. Il generatore sincrono è progettato per produrre questa forma nel modo più accurato possibile. Ciò risulterà evidente quando i principali componenti e le caratteristiche di un tale generatore sono descritti di seguito.
Onda sinusoidale. Enciclopedia Britannica, Inc.
Un generatore sincrono elementare è mostrato in sezione trasversale infigura 2. L'albero centrale del rotore è accoppiato al motore primo meccanico. Il campo magnetico è prodotto da conduttori, o bobine, avvolti in fessure praticate nella superficie del rotore cilindrico in ferro. Questo insieme di bobine, collegate in serie, è quindi noto come avvolgimento di campo. La posizione delle bobine di campo è tale che la componente diretta verso l'esterno o radiale del campo magnetico prodotto nel traferro allo statore sia distribuita approssimativamente sinusoidalmente attorno al periferia del rotore. Nelfigura 2, la densità di campo nel traferro è massima verso l'esterno in alto, massima verso l'interno in basso e zero ai due lati, approssimando una distribuzione sinusoidale.
dov'è la corona di spine adesso?
Generatore sincrono elementare. Enciclopedia Britannica, Inc.
cos'è p sulla tavola periodica?
Lo statore del generatore elementare infigura 2è costituito da un anello cilindrico in ferro per fornire un facile percorso per il flusso magnetico. In questo caso, lo statore contiene una sola bobina, i due lati essendo alloggiati in fessure nel ferro e le estremità essendo collegate tra loro da conduttori curvi attorno alla periferia dello statore. La bobina è normalmente costituita da un numero di giri.
Quando il rotore viene ruotato, viene indotta una tensione nella bobina dello statore. In ogni istante, l'ampiezza della tensione è proporzionale alla velocità con cui il campo magnetico circondato dalla bobina cambia nel tempo, ovvero la velocità con cui il campo magnetico passa attraverso i due lati della bobina. La tensione sarà quindi massima in una direzione quando il rotore avrà ruotato di 90° dalla posizione mostrata infigura 2e sarà massimo nella direzione opposta 180° dopo. La forma d'onda della tensione sarà approssimativamente della forma sinusoidale mostrata inFigura 1.
La struttura del rotore del generatore infigura 2ha due poli, uno per il flusso magnetico diretto verso l'esterno e uno corrispondente per il flusso diretto verso l'interno. Un'onda sinusoidale completa viene indotta nella bobina dello statore per ogni giro del rotore. La frequenza dell'uscita elettrica, misurata in hertz (cicli al secondo) è quindi pari alla velocità del rotore in giri al secondo. Per fornire una fornitura di elettricità a 60 hertz, ad esempio, la velocità del motore primo e del rotore deve essere di 60 giri al secondo, o 3.600 giri al minuto. Questa è una velocità conveniente per molte turbine a vapore ea gas. Per turbine molto grandi, tale velocità può essere eccessiva per motivi di sollecitazione meccanica. In questo caso, il rotore del generatore è progettato con quattro poli distanziati ad intervalli di 90°. La tensione indotta in una bobina di statore, che copre un angolo simile di 90°, consisterà di due onde sinusoidali complete per giro. La velocità del rotore richiesta per una frequenza di 60 hertz è quindi di 1.800 giri al minuto. Per velocità inferiori, come quelle impiegate dalla maggior parte delle turbine idrauliche, è possibile utilizzare un numero maggiore di coppie di poli. I possibili valori di velocità del rotore, in giri al minuto, sono pari a 120 f / p , dove f è la frequenza e p il numero di poli.
Copyright © Tutti I Diritti Riservati | asayamind.com