Kanuni ya uendeshaji wa jenereta ya nishati ya umeme. Je, mtu huzalisha umeme kiasi gani?

Jenereta ni vifaa vinavyobadilisha nishati ya mitambo kuwa nishati ya umeme. Kama sheria, hutoa aina mbili za sasa za umeme - moja kwa moja na mbadala.

Jenereta za DC na AC

Ikiwa tutazingatia Jenereta ya DC, basi muundo wake unajumuisha stator ya stationary na rotor inayozunguka na upepo wa ziada. Kutokana na harakati ya rotor, sasa umeme huzalishwa. Jenereta za DC hutumiwa hasa katika sekta ya metallurgiska, vyombo vya baharini na usafiri wa umma.

Alternators kuzalisha nishati kwa kuzungusha rotor kwenye uwanja wa sumaku. Kwa kuzungusha kitanzi cha mstatili kuzunguka uwanja wa sumaku uliosimama, nishati ya mitambo inabadilishwa kuwa mkondo wa umeme. Aina hii ya jenereta ina faida kwamba rotor (kipengele kikuu cha kuendesha gari) huzunguka kwa kasi zaidi kuliko katika kubadilisha jenereta za sasa.

Jenereta za synchronous na asynchronous

Jenereta zinazozalisha sasa mbadala ni ya kusawazisha Na isiyolingana. Wanatofautiana kutoka kwa kila mmoja kwa uwezo wao. Hatutazingatia kanuni ya uendeshaji wao kwa undani, lakini tutazingatia tu baadhi ya vipengele vyao.

Jenereta ya synchronous ni kimuundo ngumu zaidi kuliko asynchronous, hutoa sasa safi na wakati huo huo kuhimili kwa urahisi kuanzia overloads. Vitengo vya synchronous ni bora kwa kuunganisha vifaa ambavyo ni nyeti kwa mabadiliko ya voltage (kompyuta, televisheni na vifaa mbalimbali vya umeme). Pia hufanya kazi nzuri ya kuwasha injini za umeme na zana za nguvu.

Jenereta za Asynchronous, kutokana na unyenyekevu wa kubuni, ni sugu kabisa kwa mzunguko mfupi. Kwa sababu hii, hutumiwa kuimarisha vifaa vya kulehemu na zana za nguvu. Kwa hali yoyote vifaa vya usahihi wa hali ya juu vinapaswa kushikamana na vitengo hivi.

Jenereta za awamu moja na awamu tatu

Tabia inayohusishwa na aina ya sasa inayozalishwa lazima izingatiwe. Awamu moja mifano hutoa 220 V, awamu tatu- 380 V. Hizi ni vigezo muhimu sana vya kiufundi ambavyo kila mnunuzi anahitaji kujua.

Mifano ya awamu moja inachukuliwa kuwa ya kawaida, kwani hutumiwa mara nyingi kwa mahitaji ya ndani. Awamu ya tatu hufanya iwezekanavyo kusambaza moja kwa moja vituo vikubwa vya viwanda, majengo na vijiji vizima na umeme.

Kabla ya kununua jenereta, unahitaji kuwa na maelezo fulani ya kiufundi, kuelewa jinsi yanavyotofautiana, kwa kuwa hii itakusaidia kuchagua mfano wa heshima hasa kwa mahitaji yako, na pia kuondokana na shida isiyo ya lazima na kuokoa pesa.

Kampuni "LLC "Kronvus-Yug"" inauza na kutengeneza, na ambayo unaweza nunua kwa bei nafuu.

Jenereta ya sasa hubadilisha nishati ya mitambo (kinetic) kuwa umeme. Katika sekta ya nishati, jenereta za mashine za umeme zinazozunguka tu hutumiwa, kwa kuzingatia tukio la nguvu ya electromotive (EMF) katika conductor ambayo kwa namna fulani huathiriwa na mabadiliko ya shamba la magnetic. Sehemu ya jenereta ambayo inalenga kuunda uwanja wa magnetic inaitwa inductor, na sehemu ambayo EMF inaingizwa inaitwa silaha.

Sehemu inayozunguka ya mashine inaitwa rota, na sehemu ya tuli - stator. Katika mashine za synchronous AC inductor kawaida ni rotor, na katika mashine za DC inductor kawaida ni stator. Katika visa vyote viwili, inductor kawaida ni mfumo wa sumakuumeme wa pole mbili au nyingi ulio na vilima vya uchochezi vinavyolishwa na mkondo wa moja kwa moja (sasa ya uchochezi), lakini pia kuna inductors inayojumuisha mfumo wa sumaku za kudumu. Katika utangulizi (asynchronous) jenereta za sasa zinazobadilishana inductor na silaha haziwezi kutofautishwa wazi (kimuundo) kutoka kwa kila mmoja (tunaweza kusema kwamba stator na rotor wote ni inductor na silaha kwa wakati mmoja).

Zaidi ya 95% ya umeme katika mitambo ya dunia inazalishwa kwa kutumia jenereta za sasa zinazopishana zinazolingana. Kwa msaada wa inductor inayozunguka, uwanja wa sumaku unaozunguka huundwa katika jenereta hizi, ambazo huleta EMF mbadala katika vilima vya stator (kawaida ya awamu ya tatu), mzunguko ambao unalingana kabisa na kasi ya rotor (iko katika maingiliano na kasi ya indukta). Ikiwa inductor, kwa mfano, ina miti miwili na inazunguka kwa mzunguko wa 3000 r / min (50 r / s), basi EMF inayobadilishana na mzunguko wa 50 Hz inaingizwa katika kila awamu ya upepo wa stator. Muundo wa jenereta kama hiyo unaonyeshwa kwa njia iliyorahisishwa kwenye Mtini. 1.

Mchele. 1. Kanuni ya kubuni ya jenereta ya synchronous mbili-pole. Stator 1 (armature), rotor 2 (inductor), shimoni 3, nyumba 4. U-X, V-Y, W-Z - sehemu za vilima vya awamu tatu ziko kwenye maeneo ya stator

Mfumo wa magnetic wa stator ni mfuko wa compressed ya karatasi nyembamba za chuma, katika grooves ambayo vilima vya stator iko. Upepo una awamu tatu, kubadilishwa katika kesi ya mashine mbili-pole jamaa kwa kila mmoja na 1/3 ya mzunguko wa stator; Katika windings awamu, kwa hiyo, EMFs ni induced, kubadilishwa jamaa kwa kila mmoja kwa 120o. Upepo wa kila awamu, kwa upande wake, unajumuisha coil za zamu nyingi zilizounganishwa kwa kila mmoja kwa mfululizo au sambamba. Moja ya chaguo rahisi zaidi za kubuni kwa upepo wa awamu ya tatu wa jenereta ya pole mbili huwasilishwa kwa njia iliyorahisishwa kwenye Mtini. 2 (kawaida idadi ya coils katika kila awamu ni kubwa kuliko inavyoonekana katika takwimu hii). Sehemu hizo za coils ambazo ziko nje ya grooves, kwenye uso wa mbele wa stator, huitwa uhusiano wa mwisho.

Mchele. 2. Kanuni rahisi zaidi ya kubuni ya upepo wa stator wa jenereta ya synchronous ya awamu ya tatu ya pole mbili katika kesi ya coils mbili katika kila awamu. Uchanganuzi 1 wa uso wa mfumo wa sumaku wa stator, mikunjo 2 ya vilima, U, V, W mwanzo wa vilima vya awamu, X, Y, Z mwisho wa vilima vya awamu

Kunaweza kuwa na miti zaidi ya mbili ya inductor na, ipasavyo, mgawanyiko wa pole wa stator. Polepole rotor inazunguka, idadi kubwa ya miti inapaswa kuwa katika mzunguko uliotolewa wa sasa. Ikiwa, kwa mfano, rotor inazunguka kwa mzunguko wa 300 r / min, basi idadi ya miti ya jenereta ili kupata mzunguko wa sasa wa 50 Hz lazima iwe 20. Kwa mfano, katika moja ya mitambo kubwa ya umeme wa umeme duniani. , Kituo cha nguvu cha umeme cha Itaipu (tazama Mchoro 4) jenereta zinazofanya kazi kwa mzunguko wa 50 Hz ni 66-pole, na jenereta zinazofanya kazi kwa mzunguko wa 60 Hz ni 78-pole.

Upepo wa uwanja wa jenereta ya nguzo mbili au nne umewekwa kama inavyoonyeshwa kwenye Mtini. 1, kwenye grooves ya msingi mkubwa wa rotor ya chuma. Muundo huu wa rotor ni muhimu katika kesi ya jenereta za kasi za kasi zinazofanya kazi kwa kasi ya mzunguko wa 3000 au 1500 r/min (hasa kwa turbogenerators lengo la kuunganishwa na mitambo ya mvuke), kwa kuwa kwa kasi vile nguvu kubwa za centrifugal hufanya juu ya upepo wa rotor. Kwa idadi kubwa ya miti, kila pole ina upepo wa shamba tofauti (Mchoro 3.12.3). Kanuni hii ya salient-pole ya kifaa hutumiwa, hasa, katika kesi ya jenereta za kasi ya chini zinazokusudiwa kuunganishwa na mitambo ya majimaji (jenereta za hidrojeni), kwa kawaida hufanya kazi kwa kasi ya mzunguko wa 60 r/min hadi 600 r/min.

Mara nyingi, jenereta kama hizo, kwa mujibu wa muundo wa mitambo yenye nguvu ya majimaji, hufanywa na shimoni la wima.

Mchele. 3. Kanuni ya muundo wa rotor ya jenereta ya chini ya kasi ya synchronous. Nguzo 1, vilima 2 vya msisimko, gurudumu 3 la kufunga, shimoni 4

Vilima vya kusisimua jenereta ya synchronous kawaida hutolewa kwa sasa moja kwa moja kutoka kwa chanzo cha nje kwa njia ya pete za kuingizwa kwenye shimoni la rotor. Hapo awali, jenereta maalum ya moja kwa moja ya moja kwa moja (exciter) ilitolewa kwa hili, rigidly kushikamana na shimoni jenereta, lakini sasa rectifiers rahisi na nafuu semiconductor hutumiwa. Pia kuna mifumo ya uchochezi iliyojengwa ndani ya rotor, ambayo EMF inaingizwa na upepo wa stator. Ikiwa sumaku za kudumu hutumiwa badala ya mfumo wa umeme ili kuunda shamba la magnetic, basi chanzo cha sasa cha msisimko kinaondolewa na jenereta inakuwa rahisi zaidi na ya kuaminika zaidi, lakini wakati huo huo ni ghali zaidi. Kwa hiyo, sumaku za kudumu hutumiwa kwa kawaida katika jenereta za nguvu za chini (zenye nguvu ya hadi kilowati mia kadhaa).

Ubunifu wa turbogenerators, shukrani kwa rotor ya silinda ya kipenyo kidogo, ni ngumu sana. Uzito wao maalum ni kawaida 0.5 ... 1 kg / kW, na nguvu zao zilizopimwa zinaweza kufikia 1600 MW. Kubuni ya hidrojeni ni ngumu zaidi; kipenyo cha rotor ni kubwa na mvuto wao maalum ni kawaida 3.5 ... 6 kg / kW. Hadi sasa, zimetengenezwa kwa nguvu iliyokadiriwa hadi 800 MW.

Wakati jenereta inafanya kazi, upotezaji wa nishati hufanyika ndani yake unaosababishwa na upinzani wa kazi wa vilima (hasara za shaba), mikondo ya eddy na hysteresis katika sehemu za kazi za mfumo wa sumaku (hasara za chuma) na msuguano katika fani za sehemu zinazozunguka (hasara za msuguano. ) Licha ya ukweli kwamba jumla ya hasara kawaida hazizidi 1 ... 2% ya nguvu ya jenereta, kuondoa joto iliyotolewa kutokana na hasara inaweza kuwa vigumu. Ikiwa tunadhania kwamba wingi wa jenereta ni sawa na nguvu zake, basi vipimo vyake vya mstari vinalingana na mzizi wa ujazo wa nguvu, na vipimo vyake vya uso vinalingana na nguvu kwa nguvu ya 2/3. Kwa nguvu zinazoongezeka, kwa hiyo, uso wa kuzama kwa joto huongezeka polepole zaidi kuliko nguvu iliyopimwa ya jenereta. Ikiwa kwa mamlaka ya utaratibu wa kilowatts mia kadhaa ni ya kutosha kutumia baridi ya asili, basi kwa nguvu za juu ni muhimu kubadili uingizaji hewa wa kulazimishwa na, kuanzia takriban 100 MW, tumia hidrojeni badala ya hewa. Kwa nguvu za juu zaidi (kwa mfano, zaidi ya 500 MW), ni muhimu kuongeza baridi ya hidrojeni na maji. Katika jenereta kubwa, fani pia zinahitaji kupozwa maalum, kwa kawaida kutumia mzunguko wa mafuta.

Kizazi cha joto cha jenereta kinaweza kupunguzwa kwa kiasi kikubwa kwa kutumia vilima vya shamba vya superconducting. Jenereta ya kwanza kama hiyo (yenye uwezo wa 4 MVA), iliyokusudiwa kutumiwa kwenye meli, ilitengenezwa mnamo 2005 na kampuni ya uhandisi ya umeme ya Ujerumani Siemens AG. Voltage iliyopimwa ya jenereta za synchronous, kulingana na nguvu, kawaida iko katika safu kutoka 400 V hadi 24 kV. Viwango vya juu vilivyopimwa (hadi kV 150) pia vilitumiwa, lakini mara chache sana. Mbali na jenereta zinazosawazisha za masafa ya mains (50 Hz au 60 Hz), jenereta za masafa ya juu (hadi 30 kHz) na jenereta za masafa ya chini (16.67 Hz au 25 Hz) pia hutolewa, zinazotumiwa kwenye reli za umeme za baadhi ya Uropa. nchi. Jenereta za synchronous pia hujumuisha, kimsingi, compensator synchronous, ambayo ni motor synchronous ambayo inafanya kazi bila kazi na hutoa nguvu tendaji kwa mtandao wa usambazaji wa high-voltage. Kwa kutumia mashine kama hiyo, inawezekana kufunika matumizi ya nguvu tendaji ya watumiaji wa ndani wa umeme wa viwandani na bure gridi kuu ya nguvu kutoka kwa kusambaza nguvu tendaji.

Mbali na jenereta za synchronous, zinaweza pia kutumika mara chache na kwa nguvu za chini (hadi megawati kadhaa). jenereta za asynchronous. Katika upepo wa rotor wa jenereta hiyo, sasa inasababishwa na uwanja wa magnetic wa stator ikiwa rotor inazunguka kwa kasi zaidi kuliko stator inayozunguka shamba la magnetic ya mzunguko wa mains. Haja ya jenereta kama hizo kawaida huibuka wakati haiwezekani kuhakikisha kasi ya kuzunguka ya kiendeshaji mkuu (kwa mfano, turbine ya upepo, turbine ndogo za majimaji, nk).

U Jenereta ya DC Nguzo za magnetic pamoja na upepo wa shamba kawaida ziko kwenye stator, na upepo wa silaha iko kwenye rotor. Kwa kuwa EMF inayobadilishana inaingizwa katika upepo wa rotor wakati wa kuzunguka kwake, silaha lazima iwe na vifaa vya commutator (commutator), kwa msaada wa ambayo EMF ya mara kwa mara inapatikana kwenye pato la jenereta (kwenye brashi ya commutator). Hivi sasa, jenereta za sasa za moja kwa moja hazitumiwi sana, kwani sasa ya moja kwa moja ni rahisi kupata kwa kutumia rectifiers za semiconductor.

Jenereta za mashine ya umeme ni pamoja na jenereta za umeme, juu ya sehemu inayozunguka ambayo malipo ya juu ya umeme ya voltage huundwa na msuguano (triboelectrically). Jenereta ya kwanza kama hiyo (mpira wa salfa iliyozungushwa kwa mikono ambayo ilitiwa umeme kwa msuguano dhidi ya mkono wa mtu) ilitengenezwa mnamo 1663 na meya wa Magdeburg (Ujerumani), Otto von Guericke (1602-1686). Wakati wa maendeleo yao, jenereta hizo zilifanya iwezekanavyo kugundua matukio mengi ya umeme na mifumo. Hata sasa hawajapoteza umuhimu wao kama njia ya kufanya utafiti wa majaribio katika fizikia.

Ya kwanza ilitolewa mnamo Novemba 4, 1831 na Michael Faraday, profesa katika Taasisi ya Kifalme ya London (1791-1867). Jenereta ilikuwa na sumaku ya kudumu yenye umbo la farasi na diski ya shaba inayozunguka kati ya miti ya sumaku (Mchoro 3.12.4). Wakati diski ilipozunguka kati ya mhimili wake na makali, emf ya mara kwa mara iliingizwa. Kanuni hiyo hiyo inatumika kwa jenereta za juu zaidi za unipolar, ambazo bado zinatumika (ingawa ni mara chache).

Mchele. 4. Kanuni ya kubuni jenereta ya unipolar Michael Faraday. Sumaku 1, diski 2 ya shaba inayozunguka, brashi 3. Ncha ya diski haijaonyeshwa

Michael Faraday alizaliwa katika familia maskini na baada ya shule ya msingi, akiwa na umri wa miaka 13, akawa mwanafunzi wa kuweka vitabu. Kwa kutumia vitabu, aliendelea na masomo yake kwa uhuru, na kwa kutumia Encyclopedia Britannica alifahamu umeme, akitengeneza jenereta ya kielektroniki na mtungi wa Leyden. Ili kupanua maarifa yake, alianza kuhudhuria mihadhara ya umma juu ya kemia na mkurugenzi wa Taasisi ya Kifalme, Humphrey Davy (1778-1829), na mnamo 1813 akapokea nafasi ya msaidizi wake. Mnamo 1821 alikua mkaguzi mkuu wa taasisi hii, mnamo 1824 - mshiriki wa Jumuiya ya Kifalme na mnamo 1827 - profesa wa kemia katika Taasisi ya Royal. Mnamo 1821, alianza majaribio yake maarufu ya umeme, wakati ambapo alipendekeza kanuni ya uendeshaji wa gari la umeme, aligundua jambo la induction ya umeme, kanuni ya jenereta ya magnetoelectric, sheria za electrolysis na matukio mengine mengi ya msingi ya kimwili. Mwaka mmoja baada ya jaribio la Faraday lililoelezwa hapo juu, mnamo Septemba 3, 1832, fundi wa Parisian Hippolyte Pixii (1808-1835) alitengeneza, kwa amri na chini ya uongozi wa mwanzilishi wa electrodynamics, Andre Marie Ampere (1775-1836), jenereta yenye Faraday iliyozungushwa kwa mikono, yenye sumaku (Mchoro 5). EMF mbadala inasukumwa katika upeperushaji wa silaha wa jenereta ya Pixie. Ili kurekebisha mkondo uliosababisha, kibadilishaji cha zebaki kilicho wazi kiliunganishwa kwanza kwa jenereta, ikibadilisha polarity ya EMF na kila nusu ya zamu ya rotor, lakini hivi karibuni ilibadilishwa na kibadilishaji cha brashi ya silinda rahisi na salama, iliyoonyeshwa kwenye Mtini. 5.

Mchele. 5. Kanuni ya kubuni jenereta ya magnetoelectric Hippolyta Pixie (a), grafu ya EMF iliyosababishwa (b) na grafu ya EMF ya kupiga mara kwa mara iliyopatikana kwa kutumia mtoza (c). Shinikizo na gia ya bevel haijaonyeshwa

Jenereta iliyojengwa juu ya kanuni ya Pixie ilitumiwa kwa mara ya kwanza mnamo 1842 katika kiwanda chake huko Birmingham kuwasha bafu za kuwekea umeme na mwana viwanda Mwingereza John Stephen Woolrich (1790-1843), akitumia injini ya mvuke 1 ya hp kama injini ya kuendesha. Na. Voltage ya jenereta yake ilikuwa 3 V, sasa iliyopimwa ilikuwa 25 A na ufanisi ulikuwa karibu 10%. Jenereta sawa, lakini zenye nguvu zaidi zilianza kuletwa haraka katika biashara zingine za umeme huko Uropa. Mnamo mwaka wa 1851, daktari wa kijeshi wa Ujerumani Wilhelm Josef Sinsteden (1803-1891) alipendekeza kutumia sumaku-umeme badala ya sumaku za kudumu katika indukta na kuwawezesha kwa sasa kutoka kwa jenereta ndogo ya msaidizi; Pia aligundua kuwa ufanisi wa jenereta utaongezeka ikiwa msingi wa chuma wa sumaku-umeme haufanywa kwa wingi, lakini kwa waya sambamba. Walakini, maoni ya Sinsteden yalianza kutumiwa mnamo 1863 tu na mhandisi wa umeme aliyejifundisha mwenyewe wa Kiingereza Henry Wilde (1833-1919), ambaye alipendekeza, kati ya uvumbuzi mwingine, kushikilia mashine ya kusisimua (exitatrice ya Kiingereza) kwenye shimoni la jenereta. Mnamo 1865, alitoa jenereta ya nguvu isiyo ya kawaida ya kW 1, ambayo angeweza hata kuonyesha kuyeyuka na kulehemu kwa metali.

Uboreshaji muhimu zaidi Jenereta za DC ikawa yao kujisisimua, kanuni ambayo ilikuwa na hati miliki mwaka wa 1854 na mhandisi mkuu wa Shirika la Reli la Jimbo la Denmark, Soren Hjorth (1801-1870), lakini ambayo haikupata matumizi ya vitendo wakati huo. Mnamo mwaka wa 1866, kanuni hii iligunduliwa tena kwa kujitegemea na wahandisi kadhaa wa umeme, ikiwa ni pamoja na G. Wilde aliyetajwa tayari, lakini ilijulikana sana mnamo Desemba 1866, wakati mfanyabiashara wa viwanda wa Ujerumani Ernst Werner von Siemens (1816-1892) alipoitumia katika kompakt yake na sana. jenereta yenye ufanisi. Mnamo Januari 17, 1867, ripoti yake maarufu juu ya kanuni ya dynamoelectric (msisimko wa kibinafsi) ilisomwa katika Chuo cha Sayansi cha Berlin. Kujisisimua ilifanya iwezekane kuachana na jenereta za msisimko msaidizi (kutoka kwa vichochezi), ambayo ilifanya iwezekane kutoa umeme wa bei nafuu kwa kiasi kikubwa. Kwa sababu hii, mwaka wa 1866 mara nyingi huchukuliwa kuwa mwaka wa kuzaliwa kwa uhandisi wa juu wa sasa wa umeme. Katika jenereta za kwanza za kujisisimua, vilima vya msisimko viliunganishwa, kama Siemens, katika safu (serial) na vilima vya silaha, lakini mnamo Februari 1867, mhandisi wa umeme wa Kiingereza Charles Wheatstone (1802-1875) alipendekeza msisimko sambamba, ambayo inaruhusu bora. udhibiti wa EMF ya jenereta ambayo imeunganishwa ilikuja hata kabla ya ripoti za msisimko wa mfululizo uliogunduliwa na Siemens (Mchoro 6).

Mchele. 6. Maendeleo ya mifumo ya uchochezi kwa jenereta za DC. msisimko wa kudumu wa sumaku (1831), b msisimko wa nje (1851), c mfululizo wa uchochezi wa kibinafsi (1866), d uchochezi wa kibinafsi (1867). 1 silaha, 2 vilima vya kusisimua. Kudhibiti rheostats za sasa za msisimko hazionyeshwa

Haja ya jenereta za sasa zinazobadilishana ilianza mwaka wa 1876, wakati mhandisi wa umeme wa Kirusi Pavel Yablochkov (1847-1894) akifanya kazi huko Paris alianza kuangaza mitaa ya jiji kwa kutumia taa za arc za sasa (mishumaa ya Yablochkov) aliyozalisha. Jenereta za kwanza zinazohitajika kwa hili ziliundwa na mvumbuzi wa Parisi na mfanyabiashara Zenobe Theophile Gramme (1826-1901). Kwa kuanzishwa kwa uzalishaji wa wingi wa taa za incandescent mwaka wa 1879, sasa mbadala ilipoteza umuhimu wake kwa muda, lakini ilipata umuhimu wake kutokana na kuongezeka kwa umbali wa maambukizi ya umeme katikati ya miaka ya 1880. Mnamo 1888-1890, mmiliki wa maabara yake ya utafiti Tesla-Electric Co., New York, USA, mhandisi wa umeme wa Serbia Nikola Tesla (1856-1943) ambaye alihamia USA na mhandisi mkuu wa kampuni ya AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) Mhandisi wa umeme wa Urusi Mikhail Dolivo-Dobrovolsky (1862–1919) ambaye alihamia Ujerumani alitengeneza mfumo wa sasa wa awamu tatu mbadala. Matokeo yake, uzalishaji wa inazidi nguvu jenereta za synchronous kwa mitambo ya umeme wa joto na maji inayoendelea kujengwa.

Hatua muhimu katika maendeleo ya turbogenerators inaweza kuchukuliwa maendeleo ya rotor cylindrical mwaka 1898 na mmiliki mwenza wa mmea wa umeme wa Uswizi Brown, Boveri & Cie., BBC, Charles Eugen Lancelot Brown (1863-1924). Jenereta ya kwanza yenye baridi ya hidrojeni (nguvu 25 MW) ilitolewa mwaka wa 1937 na kampuni ya Marekani ya General Electric, na kwa baridi ya maji ya mstari - mwaka wa 1956 na kampuni ya Kiingereza Metropolitan Vickers.

Jenereta ya sasa ya kubadilisha au jenereta ya moja kwa moja ni kifaa cha kuzalisha umeme kwa kubadilisha nishati ya mitambo.

Alternator inaonekanaje?

Je, mbadala hufanya kazi vipi? Sasa inazalishwa katika kondakta chini ya ushawishi wa shamba la magnetic. Ni rahisi kutengeneza sasa kwa kuzungusha sura ya umeme ya mstatili kwenye uwanja wa stationary au sumaku ya kudumu ndani yake.

Inapozunguka karibu na mhimili wa shamba la sumaku huunda ndani ya sura na kasi ya angular ω, pande za wima za kitanzi zitakuwa hai, kwa kuwa zimeunganishwa na mistari ya sumaku. Hakuna athari kwenye pande za usawa zinazofanana katika mwelekeo na shamba la magnetic. Kwa hiyo, hakuna sasa inayoingizwa ndani yao.

Jenereta yenye rotor ya magnetic inaonekanaje?

EMF kwenye fremu itakuwa:

e = 2 B max lv dhambi ωt,

B max- uingizaji wa kiwango cha juu, T;

l- urefu wa sura, m;

v- kasi ya sura, m / s;

t - wakati, s.

Kwa hivyo, emf mbadala inaingizwa katika kondakta kutoka kwa hatua ya kubadilisha shamba la magnetic.

Kwa idadi kubwa ya zamu w, ikielezea fomula kwa suala la mtiririko wa juu zaidi Fm, tunapata usemi ufuatao:

e = wF m dhambi ω t.

Kanuni ya uendeshaji wa aina nyingine ya jenereta ya sasa inayobadilika inategemea mzunguko wa sura ya sasa ya kubeba kati ya sumaku mbili za kudumu na miti ya kinyume. Mfano rahisi zaidi unaonyeshwa kwenye takwimu hapa chini. Voltage inayoonekana ndani yake huondolewa na pete za kuingizwa.

Jenereta ya Sasa ya Sumaku ya Kudumu

Matumizi ya kifaa si ya kawaida sana kutokana na mzigo kwenye mawasiliano ya kusonga na sasa kubwa inayopita kupitia rotor. Ubunifu wa chaguo la kwanza pia lina yao, lakini sasa chini ya moja kwa moja hutolewa kupitia kwao kupitia zamu ya sumaku-umeme inayozunguka, na nguvu kuu huondolewa kutoka kwa vilima vya stator.

Jenereta ya synchronous

Kipengele maalum cha kifaa ni usawa kati ya mzunguko f iliyoingizwa kwenye stator na EMF na kasi ya rotor ω :

ω = 60∙f/ uk rpm,

Wapi uk- idadi ya jozi za nguzo katika vilima vya stator.

Jenereta ya synchronous huunda EMF katika vilima vya stator, thamani ya papo hapo ambayo imedhamiriwa kutoka kwa usemi:

e = 2π B max lwDn dhambiω t,

Wapi l Na D- urefu na kipenyo cha ndani cha msingi wa stator.

Jenereta ya synchronous hutoa voltage na sifa ya sinusoidal. Wakati watumiaji wanaunganishwa na vituo vyake C 1, C 2, C 3, sasa ya awamu moja au tatu inapita kupitia mzunguko, mchoro ni chini.

Mzunguko wa jenereta ya synchronous ya awamu tatu

Hatua ya kubadilisha mzigo wa umeme pia hubadilisha mzigo wa mitambo. Wakati huo huo, kasi ya mzunguko huongezeka au hupungua, kwa sababu ambayo voltage na mzunguko hubadilika. Ili kuzuia mabadiliko hayo kutokea, sifa za umeme huhifadhiwa moja kwa moja kwa kiwango fulani kwa njia ya voltage na maoni ya sasa juu ya upepo wa rotor. Ikiwa rotor ya jenereta inafanywa kwa sumaku ya kudumu, ina uwezo mdogo wa kuimarisha vigezo vya umeme.

Rotor inalazimika kuzunguka. Sasa induction hutolewa kwa vilima vyake. Katika stator, uwanja wa magnetic wa rotor, unaozunguka kwa kasi sawa, huwashawishi emfs 3 zinazobadilishana na mabadiliko ya awamu.

Fluji kuu ya sumaku ya jenereta huundwa na hatua ya sasa ya moja kwa moja kupita kupitia vilima vya rotor. Nguvu inaweza kutoka kwa chanzo kingine. Pia kawaida ni njia ya msisimko wa kujitegemea, wakati sehemu ndogo ya sasa ya mbadala inachukuliwa kutoka kwa upepo wa stator na hupita kupitia upepo wa rotor baada ya marekebisho ya awali. Mchakato huo unategemea sumaku iliyobaki, ambayo inatosha kuanza jenereta.

Vifaa kuu vinavyozalisha karibu umeme wote duniani ni synchronous hydro au jenereta za turbo.

Jenereta ya Asynchronous

Kifaa cha aina ya asynchronous jenereta mbadala ya sasa inatofautishwa na tofauti katika mzunguko wa mzunguko wa EMF. ω na rotor ω r. Inaonyeshwa kupitia mgawo unaoitwa kuteleza:

s = (ω – ω r)/ ω.

Katika hali ya uendeshaji, shamba la magnetic hupunguza kasi ya mzunguko wa silaha na mzunguko wake ni wa chini.

Motor asynchronous inaweza kufanya kazi katika hali ya jenereta ikiwa ω r > ω, wakati sasa inabadilisha mwelekeo na nishati inarudishwa kwenye mtandao. Hapa torque ya sumakuumeme inakuwa breki. Matumizi ya mali hii ni ya kawaida wakati wa kupunguza mizigo au kwenye magari ya umeme.

Jenereta ya asynchronous huchaguliwa wakati mahitaji ya vigezo vya umeme sio juu sana. Katika uwepo wa upakiaji wa kuanzia, jenereta ya synchronous itakuwa vyema.

Muundo wa jenereta ya gari sio tofauti na moja ya kawaida ambayo hutoa sasa umeme. Inazalisha sasa mbadala, ambayo inarekebishwa.

Jenereta ya gari inaonekanaje?

Muundo una rotor ya sumakuumeme inayozunguka katika fani mbili zinazoendeshwa kupitia pulley. Ina upepo mmoja tu, na mkondo wa moja kwa moja unaotolewa kwa njia ya pete 2 za shaba na brashi ya grafiti.

Mdhibiti wa relay-elektroniki huhifadhi voltage imara ya 12V, bila kujitegemea kasi ya mzunguko.

Mzunguko wa jenereta ya gari

Ya sasa kutoka kwa betri hutolewa kwa upepo wa rotor kupitia mdhibiti wa voltage. Torque ya mzunguko hupitishwa kwake kupitia pulley na EMF inaingizwa katika zamu za vilima vya stator. Sasa ya awamu ya tatu inayozalishwa inarekebishwa na diodes. Voltage ya pato mara kwa mara inasimamiwa na mdhibiti anayedhibiti sasa ya msisimko.

Wakati injini inapoongezeka kasi, sasa ya shamba hupungua, na kusaidia kudumisha voltage ya pato mara kwa mara.

Jenereta ya classic

Muundo una injini inayotumia mafuta ya kioevu ambayo huzungusha jenereta. Kasi ya rotor lazima iwe imara, vinginevyo ubora wa kizazi cha umeme hupungua. Wakati jenereta inapokwisha, kasi ya mzunguko inakuwa chini, ambayo ni hasara kubwa ya kifaa.

Ikiwa mzigo kwenye jenereta ni chini ya jina, itakuwa bila kazi kwa sehemu, ikitumia mafuta ya ziada.

Kwa hiyo, wakati wa kuinunua, ni muhimu kufanya hesabu sahihi ya nguvu zinazohitajika ili iweze kubeba kwa usahihi. Mzigo ulio chini ya 25% hauruhusiwi kwani hii inathiri uimara wake. Pasipoti zinaonyesha njia zote za uendeshaji zinazowezekana ambazo zinapaswa kuzingatiwa.

Aina nyingi za mifano ya classic zina bei nzuri, kuegemea juu na anuwai ya nguvu. Ni muhimu kuipakia vizuri na kufanya ukaguzi wa kiufundi kwa wakati. Takwimu hapa chini inaonyesha mifano ya jenereta za petroli na dizeli.

Jenereta ya classic: a) - jenereta ya petroli, b) - jenereta ya dizeli

Jenereta ya dizeli

Jenereta huwezesha injini, ambayo hutumia mafuta ya dizeli. Injini ya mwako wa ndani ina sehemu ya mitambo, jopo la kudhibiti, mfumo wa usambazaji wa mafuta, baridi na lubrication. Nguvu ya jenereta inategemea nguvu ya injini ya mwako wa ndani. Ikiwa inahitajika kwa kiasi kidogo, kwa mfano, kwa vyombo vya nyumbani, ni vyema kutumia jenereta ya petroli. Jenereta za dizeli hutumiwa ambapo nguvu zaidi inahitajika.

ICE hutumiwa zaidi na vali za juu. Zinashikana zaidi, zinategemewa zaidi, ni rahisi kutengeneza, na hutoa taka zenye sumu kidogo.

Wanapendelea kuchagua jenereta na mwili wa chuma, kwani plastiki haina muda mrefu. Vifaa bila brashi ni vya kudumu zaidi, na voltage inayozalishwa ni imara zaidi.

Uwezo wa tank ya mafuta huhakikisha operesheni kwenye kujaza moja kwa si zaidi ya masaa 7. Katika mitambo ya stationary, tank ya nje yenye kiasi kikubwa hutumiwa.

Jenereta ya petroli

Chanzo cha kawaida cha nishati ya mitambo ni injini ya kabureta yenye viharusi vinne. Kwa sehemu kubwa, mifano kutoka 1 hadi 6 kW hutumiwa. Kuna vifaa hadi 10 kW vinavyoweza kusambaza nyumba ya nchi kwa kiwango fulani. Bei za jenereta za petroli ni nzuri, na rasilimali inatosha, ingawa ni chini ya ile ya dizeli.

Jenereta huchaguliwa kulingana na mizigo.

Kwa mikondo ya juu ya kuanzia na matumizi ya mara kwa mara ya kulehemu ya umeme, ni bora kutumia jenereta ya synchronous. Ikiwa unachukua jenereta yenye nguvu zaidi ya asynchronous, itakabiliana na mikondo ya kuanzia. Hata hivyo, ni muhimu hapa kwamba ni kubeba, vinginevyo petroli itapotea.

Jenereta ya inverter

Mashine hizo hutumika pale ambapo umeme wa hali ya juu unahitajika. Wanaweza kufanya kazi kwa mfululizo au kwa vipindi. Vitu vya matumizi ya nishati hapa ni taasisi ambazo kuongezeka kwa nguvu hakuruhusiwi.

Msingi wa jenereta ya inverter ni kitengo cha umeme, ambacho kinajumuisha rectifier, microprocessor na kubadilisha fedha.

Zuia mchoro wa jenereta ya inverter

Uzalishaji wa umeme huanza kwa njia sawa na katika mfano wa classical. Kwanza, sasa mbadala huzalishwa, ambayo inarekebishwa na hutolewa kwa inverter, ambapo inabadilishwa tena kuwa sasa mbadala, na vigezo muhimu.

Aina za jenereta za inverter hutofautiana katika asili ya voltage ya pato:

mstatili - ya bei nafuu, yenye uwezo wa kuwezesha zana za nguvu tu;
mapigo ya trapezoidal - yanafaa kwa vifaa vingi, isipokuwa vifaa nyeti (kikundi cha bei ya kati);
voltage ya sinusoidal - sifa za utulivu, zinazofaa kwa vifaa vyote vya umeme (bei ya juu).

Manufaa ya jenereta za inverter:

vipimo vidogo na uzito;
matumizi ya chini ya mafuta kwa kudhibiti uzalishaji wa kiasi cha umeme ambacho watumiaji wanahitaji kwa sasa;
Uwezekano wa operesheni ya muda mfupi na overload.

Hasara ni bei ya juu, unyeti kwa mabadiliko ya joto katika sehemu ya elektroniki, na nguvu ndogo. Aidha, kutengeneza kitengo cha elektroniki ni ghali.

Mfano wa inverter huchaguliwa katika kesi zifuatazo:

kifaa kinununuliwa tu katika hali ambapo jenereta ya kawaida haifai kwa sababu bei yake ni ya juu;
nguvu zinazohitajika si zaidi ya 6 kW;
chaguzi za jenereta za classic zinafaa zaidi kwa matumizi ya kawaida;
ni muhimu kusambaza sehemu ya vifaa vya kaya na umeme;
Kwa matumizi ya ndani ni bora kutumia vifaa vya awamu moja.

Video. Alternator.

Jenereta za sasa zinazobadilishana zina uwezo wa kujaza umeme ndani ya nyumba wakati kifaa cha stationary kinashindwa, na pia hutumiwa mahali popote ambapo usambazaji wa umeme unahitajika.

Jenereta ya umeme ni mashine au usakinishaji ulioundwa ili kubadilisha nishati isiyo ya umeme kuwa nishati ya umeme: mitambo kuwa umeme, kemikali hadi umeme, mafuta kuwa ya umeme, n.k. Leo, tunaposema neno "jenereta", kwa ujumla tunamaanisha kigeuzi cha nishati ya mitambo - ndani ya nishati ya umeme.

Hii inaweza kuwa jenereta inayobebeka ya dizeli au petroli, jenereta ya mtambo wa nyuklia, jenereta ya gari, jenereta ya kujitengenezea nyumbani kutoka kwa injini ya umeme ya asynchronous, au jenereta ya kasi ya chini kwa windmill ya nguvu ya chini. Mwishoni mwa makala tutaangalia jenereta mbili za kawaida kama mfano, lakini kwanza tutazungumzia kuhusu kanuni za uendeshaji wao.

Njia moja au nyingine, kutoka kwa mtazamo wa kimwili, kanuni ya uendeshaji wa kila jenereta za mitambo ni sawa: wakati, wakati mistari ya magnetic shamba inavuka conductor, emf induced hutokea katika conductor hii. Vyanzo vya nguvu vinavyoongoza kwa harakati ya pamoja ya kondakta na shamba la magnetic inaweza kuwa michakato mbalimbali, lakini kwa sababu hiyo, daima ni muhimu kupata emf na sasa kutoka kwa jenereta ili kuimarisha mzigo.

Kanuni ya uendeshaji wa jenereta ya umeme - Sheria ya Faraday

Kanuni ya uendeshaji wa jenereta ya umeme iligunduliwa nyuma mwaka wa 1831 na mwanafizikia wa Kiingereza Michael Faraday. Kanuni hii baadaye iliitwa sheria ya Faraday. Iko katika ukweli kwamba wakati conductor huvuka shamba la magnetic perpendicularly, tofauti inayoweza kutokea hutokea mwishoni mwa kondakta huyu.

Jenereta ya kwanza ilijengwa na Faraday mwenyewe kulingana na kanuni aliyogundua ilikuwa "diski ya Faraday" - jenereta ya unipolar ambayo diski ya shaba ilizunguka kati ya miti ya sumaku ya farasi. Kifaa kilizalisha sasa muhimu kwa voltage ya chini.

Baadaye iligundua kuwa waendeshaji wa maboksi ya mtu binafsi katika jenereta ni bora zaidi kutoka kwa mtazamo wa vitendo kuliko diski ya kuendesha imara. Na katika jenereta za kisasa sasa ni vilima vya stator za waya ambazo hutumiwa (katika kesi rahisi zaidi ya maandamano, coil ya waya).

Alternator

Idadi kubwa ya jenereta za kisasa ni jenereta za sasa zinazobadilishana. Wana vilima vya silaha kwenye stator, ambayo nishati ya umeme inayozalishwa huondolewa. Juu ya rotor kuna upepo wa msisimko, ambayo sasa ya moja kwa moja hutolewa kwa njia ya pete za kuingizwa ili kuzalisha shamba la magnetic inayozunguka kutoka kwa rotor inayozunguka.

Kwa sababu ya uzushi wa induction ya sumakuumeme, wakati rotor inapozunguka kutoka kwa gari la nje (kwa mfano, kutoka kwa injini ya mwako wa ndani), flux yake ya sumaku huvuka kila moja ya awamu za vilima vya stator, na hivyo husababisha EMF ndani yao.

Mara nyingi, kuna awamu tatu, huhamishwa kimwili kwenye silaha ya jamaa kwa kila mmoja kwa digrii 120, hivyo sasa ya awamu ya tatu ya sinusoidal inapatikana. Awamu zinaweza kuunganishwa katika usanidi wa nyota au delta ili kupata.

Mzunguko wa EMF f sinusoidal ni sawa na mzunguko wa mzunguko wa rotor: f = np/60, ambapo - p ni idadi ya jozi ya pluses magnetic ya rotor, n ni idadi ya mapinduzi ya rotor kwa dakika. Kwa kawaida, kasi ya juu ya rotor ni 3000 rpm. Ikiwa unganisha rectifier ya awamu ya tatu kwa windings ya stator ya jenereta hiyo ya synchronous, utapata jenereta ya moja kwa moja ya sasa (kwa njia, jenereta zote za gari hufanya kazi kwa njia hii).

Jenereta tatu za synchronous za mashine

Bila shaka, jenereta ya synchronous ya classic ina drawback moja kubwa - rotor ina pete za kuingizwa na brashi karibu nao. Brashi huwaka na kuchakaa kwa sababu ya msuguano na mmomonyoko wa umeme. Hii hairuhusiwi katika mazingira ya kulipuka. Kwa hivyo, katika anga na jenereta za dizeli, jenereta zisizo na mawasiliano za synchronous, haswa za mashine tatu, ni za kawaida zaidi.

Vifaa vya mashine tatu vina mashine tatu zilizowekwa katika nyumba moja: exciter kabla, exciter na jenereta - kwenye shimoni la kawaida. Pre-exciter ni jenereta ya synchronous, inasisimua na sumaku za kudumu kwenye shimoni, voltage inayozalisha hutolewa kwa upepo wa stator wa exciter.

Stator ya msisimko hufanya juu ya vilima kwenye rotor iliyounganishwa na rectifier ya awamu ya tatu iliyounganishwa nayo, ambayo upepo kuu wa uchochezi wa jenereta hutumiwa. Jenereta inazalisha sasa katika stator yake.

Jenereta zinazobebeka za gesi, dizeli na petroli

Leo ni kawaida sana katika kaya zinazotumia injini za mwako wa ndani kama injini za kuendesha - injini ya mwako ya ndani ambayo hupitisha mzunguko wa mitambo kwa rota ya jenereta.

Jenereta za mafuta ya kioevu zina mizinga ya mafuta, wakati jenereta za gesi zinahitaji kusambaza mafuta kwa njia ya bomba ili gesi itolewe kwa carburetor, ambapo inakuwa sehemu muhimu ya mchanganyiko wa mafuta.

Katika hali zote, mchanganyiko wa mafuta huchomwa katika mfumo wa pistoni, kuendesha gari la crankshaft. Ni sawa na jinsi injini ya gari inavyofanya kazi. Crankshaft huzunguka rota ya jenereta ya synchronous isiyo na mawasiliano (alternator).

Andrey Povny

Huu ni mwendo ulioamuru wa chembe fulani zilizochajiwa. Ili kutumia uwezo kamili wa umeme, ni muhimu kuelewa wazi kanuni zote za muundo na uendeshaji wa sasa wa umeme. Kwa hivyo, wacha tujue ni kazi gani na nguvu ya sasa ni.

Umeme wa sasa unatoka wapi?

Licha ya unyenyekevu dhahiri wa swali, wachache wanaweza kutoa jibu linaloeleweka kwake. Bila shaka, siku hizi, wakati teknolojia inakua kwa kasi ya ajabu, watu hawafikirii sana juu ya mambo ya msingi kama kanuni ya uendeshaji wa sasa wa umeme. Je, umeme unatoka wapi? Hakika wengi watajibu, "Naam, nje ya tundu, bila shaka," au tu kuinua mabega yao. Wakati huo huo, ni muhimu sana kuelewa jinsi sasa inavyofanya kazi. Hii inapaswa kujulikana sio tu kwa wanasayansi, bali pia kwa watu ambao hawana uhusiano wowote na ulimwengu wa sayansi, kwa maendeleo yao ya jumla. Lakini si kila mtu anaweza kutumia kanuni ya uendeshaji wa sasa.

Kwa hiyo, kwanza unapaswa kuelewa kwamba umeme hauonekani kutoka mahali popote: huzalishwa na jenereta maalum ambazo ziko kwenye mitambo mbalimbali ya nguvu. Shukrani kwa mzunguko wa vile vile vya turbine, mvuke inayotolewa na kupokanzwa maji na makaa ya mawe au mafuta hutoa nishati, ambayo baadaye hubadilishwa kuwa umeme kwa msaada wa jenereta. Muundo wa jenereta ni rahisi sana: katikati ya kifaa kuna sumaku kubwa na yenye nguvu sana, ambayo inalazimisha malipo ya umeme kusonga pamoja na waya za shaba.

Je, mkondo wa umeme hufikaje nyumbani kwetu?

Baada ya kiasi fulani cha sasa cha umeme kimezalishwa kwa kutumia nishati (joto au nyuklia), inaweza kutolewa kwa watu. Ugavi huu wa umeme hufanya kazi kama ifuatavyo: ili umeme ufikie kwa mafanikio vyumba na biashara zote, inahitaji "kusukuma." Na kwa hili utahitaji kuongeza nguvu ambayo itafanya hivi. Inaitwa voltage ya sasa ya umeme. Kanuni ya operesheni ni kama ifuatavyo: sasa inapita kupitia transformer, ambayo huongeza voltage yake. Ifuatayo, mkondo wa umeme unapita kupitia nyaya zilizowekwa kirefu chini ya ardhi au kwa urefu (kwa sababu voltage wakati mwingine hufikia Volts 10,000, ambayo ni mauti kwa wanadamu). Wakati sasa inafikia marudio yake, lazima tena ipite kupitia transformer, ambayo sasa itapunguza voltage yake. Kisha husafiri kwa waya hadi kwenye bodi za kubadili zilizowekwa katika majengo ya ghorofa au majengo mengine.

Umeme unaofanywa kwa njia ya waya unaweza kutumika shukrani kwa mfumo wa soketi, kuunganisha vifaa vya nyumbani kwao. Kuna waya za ziada katika kuta ambazo umeme wa sasa unapita, na ni shukrani kwa hili kwamba taa na vifaa vyote katika kazi ya nyumba.

Kazi ya sasa ni nini?

Nishati inayobebwa na mkondo wa umeme hubadilishwa baada ya muda kuwa mwanga au joto. Kwa mfano, tunapowasha taa, aina ya nishati ya umeme inageuka kuwa mwanga.

Ili kuiweka kwa lugha rahisi, kazi ya sasa ni hatua ambayo umeme yenyewe huzalisha. Kwa kuongeza, inaweza kuhesabiwa kwa urahisi sana kwa kutumia fomula. Kulingana na sheria ya uhifadhi wa nishati, tunaweza kuhitimisha kuwa nishati ya umeme haijapotea, imehamishiwa kabisa au sehemu kwa fomu nyingine, ikitoa kiasi fulani cha joto. Joto hili ni kazi iliyofanywa na sasa wakati inapita kupitia kondakta na inapokanzwa (kubadilishana joto hutokea). Hivi ndivyo fomula ya Joule-Lenz inavyoonekana: A = Q = U*I*t (kazi ni sawa na kiasi cha joto au bidhaa ya nguvu ya sasa na wakati ambapo inapita kupitia kondakta).

Je, mkondo wa moja kwa moja unamaanisha nini?

Umeme wa sasa ni wa aina mbili: kubadilisha na moja kwa moja. Wanatofautiana kwa kuwa mwisho haubadili mwelekeo wake, una vifungo viwili (chanya "+" na hasi "-") na daima huanza harakati zake kutoka "+". Na sasa mbadala ina vituo viwili - awamu na sifuri. Ni kwa sababu ya uwepo wa awamu moja mwishoni mwa kondakta ambayo pia inaitwa awamu moja.

Kanuni za muundo wa sasa wa umeme wa awamu moja na wa moja kwa moja ni tofauti kabisa: tofauti na mara kwa mara, kubadilisha sasa kubadilisha mwelekeo wake wote (kutengeneza mtiririko kutoka kwa awamu hadi sifuri na kutoka sifuri hadi awamu) na ukubwa wake. Kwa mfano, kubadilisha sasa mara kwa mara hubadilisha thamani ya malipo yake. Inabadilika kuwa kwa mzunguko wa 50 Hz (vibrations 50 kwa pili), elektroni hubadilisha mwelekeo wa harakati zao hasa mara 100.

DC inatumika wapi?

Umeme wa moja kwa moja una sifa fulani. Kwa sababu ya ukweli kwamba inapita madhubuti katika mwelekeo mmoja, ni ngumu zaidi kuibadilisha. Vitu vifuatavyo vinaweza kuzingatiwa vyanzo vya DC:

betri (wote alkali na asidi);
betri za kawaida zinazotumiwa katika vifaa vidogo;
pamoja na vifaa mbalimbali kama vile converters.

Uendeshaji wa DC

Sifa zake kuu ni zipi? Hii ni kazi na nguvu ya sasa, na dhana hizi zote mbili zinahusiana sana. Nguvu inahusu kasi ya kazi kwa kitengo cha muda (kwa 1 s). Kwa mujibu wa sheria ya Joule-Lenz, tunaona kwamba kazi iliyofanywa na sasa ya moja kwa moja ya umeme ni sawa na bidhaa ya nguvu ya sasa yenyewe, voltage na wakati ambapo kazi ya uwanja wa umeme ilifanyika ili kuhamisha malipo. pamoja na kondakta.

Hii ni formula ya kutafuta kazi ya sasa, kwa kuzingatia sheria ya Ohm juu ya upinzani katika waendeshaji: A = I 2 * R * t (kazi ni sawa na mraba wa sasa unaozidishwa na thamani ya upinzani wa kondakta na tena kuzidishwa na wakati ambao kazi ilifanywa).