Понятие о генераторах переменного тока

Познакомимся с устройством генераторов переменного тока, применяемых в электроэнергетике. Генератор состоит из неподвижной части - статора и подвижной части - ротора. Обычно на роторе располагаются электромагниты с полюсами N и S (рис. 3.2). Их обмотка, называемая обмоткой возбуждения, питается Серез кольца и щетки от источника постоянного тока. В пазах статора, собранного из стальных листов, находятся проводники обмотки статора. Они соединены друг с другом последовательно поочередно с передней и с задней сторон статора (эти соединения показаны на рис. 3.2 соответственно сплошными и штриховыми линиями).

Рисунок 3.2 дает лишь схематическое представление об устройстве генератора. В действительности на статоре имеются еще две аналогичные обмотки (см. раздел), и каждая из трех обмоток располагается в большем числе пазов, чем это показано на рисунке.

При вращении ротора изменяется магнитный поток, сцепленный с обмоткой статора, и в ней наводится ЭДС. Генераторы конструируют таким образом, чтобы ЭДС была близка к синусоидальной.

За один оборот ротора происходит р полных циклов изменения ЭДС, где р - число пар полюсов ротора. Если частота вращения ротора равна n оборотов в минуту, то получается рn периодов в минуту, следовательно, частота ЭДС

f=pn/60.

При частоте f=50 Гц ротор генератора с одной парой полюсов должен вращаться с частотой 3000 об/мин, а с двумя парами полюсов 1500 об/мин. Для обеспечения механической прочности ротора при таких больших частотах вращения его выполняют без выступающих полюсов. Еще существеннее отличаются по конструкции высокочастотные машинные генераторы. Они изготовляются для частот от 800 до 8000 Гц и применяются наряду с ламповыми генераторами в электротермических установках. Переменные токи еще более высоких частот получают исключительно от электронных генераторов (генераторов с электронными лампами, полупроводниковыми приборами и др.).

Дополнительно по теме