Айнымалы ток генераторы

Ереже: Электр генераторы электромагниттік индукция арқылы білікке берілген механикалық энергияны электр энергиясына түрлендіреді. Нақты құрылғыда энергияның бір бөлігі жылуға жұмсалады.

Қолдану: Судың энергиясы алдымен турбинаның айналуына беріледі. Генератор осы айналуды пайдаланып, орамада индукциялық ЭҚК тудырады; тұйық жүктеме қосылғанда электр энергиясы тұтынушыға жеткізіледі. Сондықтан сұралған түрлену генератордың кірісі мен шығысы арасында анықталады. Бүкіл станциядағы судың энергиясы мен генератордың жеке қызметін ажыратамыз.

Қате нұсқалар: A) Бұл электр қозғалтқышының негізгі қызметі. Шартта білікке айналу сырттан беріледі, ал электр энергиясы шығыста алынады.

B) Бұл энергияның сақталу заңын бұзады. Электр жүктемесі қосылғанда генераторды айналдыруға механикалық жұмыс қажет.

D) Шарттағы энергия көзі — су мен турбина. Генератордың өзінде ядролық реакция жүрмейді, айналу энергиясы пайдаланылады.

E) Химиялық энергияны жинақтау үшін арнайы электрохимиялық үдеріс қажет. Генератордың жұмыс орамасында мұндай реакция жоқ. Ишара: Құрылғыға не берілетінін және одан тұтынушыға не шығатынын бөлек ата.

Ереже: Фарадей заңы бойынша индукциялық ЭҚК магнит ағынының өзгеру жылдамдығына тәуелді. Біртекті өрісте бір орам үшін Φ=BS cosα; α — нормаль мен B арасындағы бұрыш.

Қолдану: Шартта B тұрақты, ал рама деформацияланбайды, сондықтан S да тұрақты. Бірақ айналу кезінде α өзгеріп, cosα және Φ өзгереді. Демек, ЭҚК тууын түсіндіру үшін магнит өрісінің күшеюін немесе ауданның ұлғаюын енгізудің қажеті жоқ. Жұмыс істеудің қажетті белгісі — рама арқылы өтетін ағынның уақыт бойынша өзгеруі.

Қате нұсқалар: A) Өріс шарт бойынша тұрақты. Ағын бұрыштың өзгеруі салдарынан өзгереді, сондықтан B артуын талап ету дұрыс емес.

B) Раманы айналдыру электрохимиялық ток көзіне айналдырмайды. Мұнда зарядтарды бөлу электромагниттік индукция арқылы іске асады.

C) Рама өлшемдері өзгермесе де ЭҚК пайда болады. Магнит ағыны ауданнан бөлек, өріс пен нормаль арасындағы бұрышқа тәуелді.

E) Кедергі нөл болуы шарт емес. ЭҚК ағын өзгергенде пайда болады; кедергі тұйық тізбектегі токтың шамасына әсер етеді. Ишара: Φ өрнегінде айналу кезінде нақты қай көбейткіш өзгеретінін тап.

Ереже: Статор мен роторды ажырататын негізгі белгі — механикалық қозғалыс. Статор машина қаңқасына қатысты қозғалмайды, ротор білікпен бірге айналады.

Қолдану: Берілген жағдайда қаптамадағы бөлікке қозғалыс берілмеген: ол статор. Білікке бекітілген бөлік айналатындықтан ротор болады. Бұл атаулар өрісті қай бөлік тудыратынына немесе шығыс кернеуі қай орамада пайда болатынына тәуелсіз. Әртүрлі генератор құрылымдарында орамалардың міндеттері өзгерсе де, қозғалысқа негізделген атаулар сақталады.

Қате нұсқалар: A) Атаулар орын алмастырылған. Ротор айналуымен, статор орнының тұрақтылығымен анықталады; ораманың қызметі бұл анықтаманы өзгертпейді.

B) Щетка — сырғымалы электр түйіспесінің бөлшегі. Машинаның барлық қозғалмайтын бөлігін щетка деп атау құрылымдық деңгейлерді шатастырады.

D) Түйіспе сақиналары білікпен бірге айналуы мүмкін. Сақина — жеке түйіспе бөлшек; жалпы қозғалмайтын бөліктің атауы басқа.

E) Якорь атауы қозғалуына ғана қарап анықталмайды. Ал қарапайым сырғымалы түйіспедегі щеткалар әдетте бекітілген күйде қалады. Ишара: Алдымен механикалық қозғалысты қарастыр; электрлік қызмет бойынша атау беруге асықпа.

Ереже: Қарапайым айналмалы рамасы бар генераторда магнит өрісі қозғалмайтын магниттен алынады, ал ағын айналатын раманың кеңістіктік бағыты өзгергенде өзгереді.

Қолдану: Модельді шарттағыдай елестетеміз: магнит орны тұрақты, демек ол статор құрамында. Орама рамамен бірге қозғалады, демек ротор құрамында. Раманың ішіндегі ағын өзгерісі индукциялық ЭҚК туғызады. Бұл сәйкестікті өнеркәсіптік генератордың барлық түріне жалпылауға болмайды: онда шығыс орамасы қозғалмайтын болуы мүмкін.

Қате нұсқалар: A) Рама — индукция жүретін орама; магнит — өріс көзі. Щетка мен сақина электр түйіспесін қамтамасыз ететін басқа бөлшектер.

B) Рама білікпен бірге айналатындықтан оны статор деп атауға болмайды. Екі бөлікке бірдей атау беру қозғалыс айырмасын жояды.

C) Магнит шарт бойынша қозғалмайды, ал рама айналады. Электрлік қызметті емес, нақты берілген қозғалысты негізге алу керек.

D) Тұрақты магнит модельде бекітілген. Ротор атауы магнит болуына емес, машинадағы бөліктің айналуына байланысты беріледі. Ишара: «Осы модель» деген шектеуді сақтап, қай бөлшек айналатынын анықта.

Ереже: Индукциялық ЭҚК ораманың өзі қозғалмаса да, ол арқылы өтетін магнит ағыны өзгергенде пайда болады. Өнеркәсіптік модельде айналмалы ротор өрісі статор ағынын өзгертеді.

Қолдану: Ротордың тұрақты токпен қоректенуі оның магнит өрісін жасайды. Ротор айналғанда бұл өрістің статор орамаларына қатысты бағыты өзгеріп, олардың ағыны периодты өзгереді. Сондықтан негізгі айнымалы ЭҚК қозғалмайтын статор орамасында алынады. Қоздыру тізбегі мен тұтынушыға энергия беретін шығыс тізбегі — міндеттері бөлек тізбектер.

Қате нұсқалар: A) Қоздыру орамасы айналмалы магнит өрісін жасайды. Шартта негізгі шығыс орамалары статорда екені анық көрсетілген.

B) Білік айналуды жеткізеді, бірақ шарттағы электр шығыс орамасы емес. Механикалық энергияның берілу орнын ЭҚК пайда болатын орынмен шатастырма.

D) Щетка сырғымалы түйіспені қамтамасыз етеді. Негізгі ЭҚК ротор өрісімен байланысқан статор орамаларында индукцияланады.

E) Сақиналар қоздыру орамасына ток жеткізеді. Олар негізгі шығыс орамасының орнына электр энергиясын өндіретін бөлік емес. Ишара: Қоздыру орамасы мен шығыс орамасының шартта берілген орнын ажырат.