darblapas

AC ģeneratoru teorija

Como probar el alternador de un carro con un multímetro (teoría y práctica) (Decembris 2018).

Anonim

AC ģeneratoru teorija

AC elektriskās shēmas


jautājums 1

Ja caur šo vadu tiek izvadīta elektriskā strāva, kādā virzienā stiept to (ar magnētisko lauku mijiedarbību) "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00382x01. png ">

Vai tas ir elektromotora vai elektriskā ģeneratora piemērs?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Šis vads tiks piespiests šajā motora piemērā.

Piezīmes:

Vizuālais palīglīdzeklis divu magnētisko lauku mijiedarbības izpratnei ir diagramma, kas parāda plūsmas līnijas, kas rodas no pastāvīgajiem magnētiem, pret apļveida plūsmas līnijām ap stiepli. Jautājiet, ka studenti, kuri nāca ar līdzīgām ilustrācijām savos pētījumos, lai uzzīmētu šo priekšstatu par klāju pie klāja, tiem, kas to nav redzējuši.

2. jautājums

Ja šī stieple (starp magnētiskajiem statņiem) tiek pārvietota uz augšu, kāda būs polaritāte par sprieguma rādītāju?

Aprakstiet faktorus, kas ietekmē kustības radītā sprieguma lielumu, un noskaidrojiet, vai tas ir elektromotora vai elektriskā ģeneratora piemērs.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Voltmetrs šajā ģeneratora piemērā norāda negatīvo spriegumu.

Piezīmes:

Vaicājiet saviem skolēniem izskaidrot atbildes par faktoriem, kas ietekmē sprieguma apjomu. Kur viņi iegādājās savu informāciju "darbvirsmas panelis paneļa paneļa noklusējuma" objektu skapis?

3. jautājums

Ja šī stieple (starp magnētiskajiem statņiem) tiek pārvietota augšup virzienā, un stiepļu gali ir savienoti ar pretestības slodzi, kādā veidā pašreizējais būs cauri vadam?

Mēs zinām, ka strāva, kas pārvietojas pa stiepli, radīs magnētisko lauku un ka šis magnētiskais lauks radīs reakcijas spēku pret statiskajiem magnētiskajiem laukiem, kas nāk no diviem pastāvīgajiem magnētiem. Kādā virzienā šis reakcijas spēks spiedīs strāvas pārvades vada "# 3"> Atklāsiet atbildi Paslēpt atbildi

Reakcijas spēks būs tieši pretējs kustības virzienam, kā aprakstīts Lenca likumā.

Pārbaudes jautājums: ko šī parādība mums parāda, cik viegli ir pārvietot ģeneratora mehānismu zem slodzes, salīdzinot ar izkraušanu? Kāda ietekme ir elektriskās slodzes novietošana ģeneratora izejas spailēm uz mehānisko piepūli, kas nepieciešama ģeneratora ieslēgšanai?

Piezīmes:

Ja jums rodas liels pastāvīgā magnēta DC motors, kas pieejams jūsu klasē, jūs varat viegli pierādīt šo principu saviem skolēniem. Vienkārši viņiem jāgriež motora vārpsta (ģenerators) ar rokām, ja strāvas spailes ir atvērtas pretēji saīsinātajam. Jūsu skolēni pamanīs milzīgu atšķirību starp šo divu valstu pagriezieniem.

Pēc tam, kad jūsu studentiem ir bijusi iespēja diskutēt par šo fenomenu un / vai pieredzi pati, vaicājiet viņiem, kāpēc elektromehāniskie skaitītāju kustības ražotāji parasti piegādā metrus ar īsu vadu, kas savieno divu metru spailes kopā. Kādā veidā PMMC metru kustība ir līdzīga elektriskā ģeneratoram? Kā savienojumu terminālu savienošana kopā palīdz aizsargāt pret fiziskās vibrācijas bojājumiem kuģošanas laikā?

Vaicājiet saviem skolēniem aprakstīt, kādi faktori ietekmē šīs reakcijas spēka lielumu.

4. jautājums

Nosakiet induktīvā sprieguma polaritāti starp šīs stieples cilpas galiem, jo ​​tas ir pagriezts starp diviem magnētiem:

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Izaicinājuma jautājums: ja pretestība būtu savienota starp šīs stiepes cilpas galiem, vai tas "redzētu" strāvas (DC) vai maiņstrāvas (AC) "piezīmes paslēptas"> Piezīmes:

Ievērojiet, ka divi vadu galiņi pārslēdz polaritāti, kad cilpa pagriežas. Vaicājiet saviem skolēniem izskaidrot, kāpēc polaritātes ir tādas, kādas tās ir.

5. jautājums

Aprakstiet raksturīgo spriegumu, kas rodas stacionārajos ("statora") tinumos, jo šajā mašīnā rotē pastāvīgā magnēta rotoru:

Kādi faktori nosaka šī sprieguma lielumu? Atklāj atbildi Paslēpt atbildi

Palieliniet ((dφ) / dt) maiņas ātrumu vai palieliniet pagriezienu skaitu statora tinumā, lai palielinātu maiņstrāvas spriegumu, ko rada šī mašīna.

Pārbaudes jautājums: maiņstrāvas ģeneratori vai alternatori, kā tos dažreiz sauc, parasti ir ilgstošas ​​mašīnas, ja tās darbina pareizi. Bet, tāpat kā visas mašīnas, tās galu galā neizdosies. Balstoties uz attēlā sniegto jautājumu, nosakiet dažus iespējamos ģeneratora darbības traucējumu režīmus un kādi apstākļi var pastiprināt šādas kļūdas.

Piezīmes:

Jautājiet saviem skolēniem uz faksa aparāta uzrakstīt Faraday likuma vienādojumu un pēc tam analizēt to kvalitatīvā nozīmē (ar mainīgajiem lielumiem, kas palielina vai samazinās vērtība), lai apstiprinātu atbildes.

Pirmā atbilde uz šo jautājumu (pieaugums ((dφ) / dt)) ir palicis mērķtiecīgi neskaidrs, lai studenti varētu domāt. Kas, konkrēti, ir jāmaina, lai laika gaitā palielinātu šo maiņas kursu? Kādi reālā laika mainīgie mainās pēc ģeneratora izgatavošanas un kas nav?

6. jautājums

Lai iegūtu vispraktiskāko maiņstrāvas ģeneratoru (vai ģeneratora ģeneratoru, kā tas ir zināms), kādam dizainam ir lielāka nozīme: stacionārs pastāvīgais magnēts ar rotējošu stieņu spoli vai rotējošs pastāvīgais magnēts ar stacionāru stieņu spoli? Izskaidrojiet savu izvēli.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Daudz vairāk praktiski ir izveidot ģeneratoru ar stacionāru stieņu spoli un rotējošu magnētu, nevis veidot vienu ar stacionāru magnētu un rotējošu stieņu spoli, jo mašīnai ar rotējošu spoli vajadzētu būt dažām sukām un slīdēšanas gredzeniem, lai vadīt spēku no rotējošā vārpstas līdz slodzei.

Sekojošais jautājums: kas ir tik slikti par sukām un slīdēšanas gredzeniem, ko mēs, ja iespējams, gribam izvairīties no ģeneratora konstrukcijas?

Piezīmes:

Atbildot uz sekojošo jautājumu, iespējams, jūsu studentiem būs jāveic maz pētījumi. Palūdziet viņus aprakstīt, kādas ir "otas" un kādi ir "slīdošie gredzeni", un tad šo detaļu mehāniskajiem nodiluma aspektiem vajadzētu kļūt par vienkāršiem.

7. jautājums

Mēs zinām, ka, lai ierosinātu sinusoidālo spriegumu stiepļu spolē, magnētiskajai plūsmai, kas savieno stieņu pagriezienus spolē, laika gaitā jāsaskaņo sinusoidāls ceļš, 90 ° no fāzes pārejot no sprieguma formas. Šī sakarība starp plūsmu un inducēto spriegumu ir izteikta Faraday vienādojumā v = N ((dφ) / dt):

Pamatojoties uz šo faktu, šajā ģeneratorā novietojiet magnētiskā rotora pozīciju, ja spriegums ir vienā no saviem maksimumiem:

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Ģeneratora sprieguma pīķi, kad magnētiskā plūsma atrodas nulles krustošanās punktā:

(Faktiskajai magnēta polaritātei nav būtiskas atbildes. Nezinot, kādā veidā spoles tika uzvilktas un kādā veidā rotors griež, nav iespējams precīzi noteikt magnētisko polaritāti, tādēļ, ja jūsu atbilde būtu "N" uz leju un " S "uz augšu, tas joprojām ir pieņemams.)

Piezīmes:

Šis jautājums liek studentiem saistīt magnētiskās plūsmas viļņu formu (φ) ar momentāno rotora pozīciju. Atbilde var būt pārsteigums dažiem, kas sagaidīja maksimālu izraisītu spriegumu, kas rodas, kad rotors ir savienots ar statora poliem. Tomēr šī atbilde rada nepareizu plūsmas kļūdu (φ) ar laika gaitā mainīgo ātrumu (((dφ) / dt)). Rotors, kas izlikts ar statora poliem, ar šo polu palīdzību varētu sasniegt maksimālo plūsmu (φ), bet laika gaitā maksimālo ātrumu (((dφ) / dt)).

8. jautājums

Ja šis ģenerators tiek iespiests ar 4500 apgr./min (apgriezieniem minūtē), kāda būs tā izejas sprieguma biežums "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00819x01.png">

Padoms. Cik daudz ciklu tiek izgatavoti katram rotatora apgriezienam?

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

f = 75 Hz

Piezīmes:

Studentiem jāapzinās, ka katram rotora vārpstas apgriezienam tiek radīts viens maiņstrāvas sprieguma cikls. No šī brīža problēma ir vienkārši vienības pārveidošanas jautājums.

9. jautājums

Cik ātri 12-pole ģenerators jāgriežas, lai iegūtu 60 Hz maiņstrāvu? Uzrakstiet matemātisko vienādojumu risinājumu ātrumam (S) frekvences (f) un polu skaita (N) izteiksmē.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

S = 600 apgr. / Min., F = 60 Hz.

S = 120 f


N

Sekojošais jautājums: algebriski manipulēt ar šo vienādojumu, lai atrisinātu to, cik daudzi polu (N) vajadzīgi ģeneratoram ar ātrumu (S) un frekvenci (f).

Piezīmes:

Dažiem skolēniem tas var būt īpaši mulsinoši, līdz viņi saprot, ka ģeneratora stabi vienmēr ir divkārši (vienkāršākais ģenerators ar 2 stabi).

10. jautājums

Cik daudz stabu ir ģeneratora ģenerators, ja tas ģenerē 400 Hz jaudu ar vārpstas ātrumu 6000 apgr. / Min.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

8 stabi, kas ir tāds pats kā 4 pole pāri .

Sekojošais jautājums: algebriski manipulējot ātrumu / stabi / frekvenču vienādojumu, lai atrisinātu radīto frekvenci (f), ņemot vērā polu skaitu (N) un ģeneratora ātrumu (S).

Piezīmes:

Dažas atsauces sniedz vienādojumus polu pāri, nevis atsevišķu ģeneratora stabu.

11. jautājums

Pieņemot, ka ģeneratora izejas frekvencei jābūt nemainīgai (tāpat kā valstu energosistēmās, kur visu spēkstaciju biežumam jābūt vienādam), kā var regulēt tā izejas spriegumu? Citiem vārdiem sakot, tā kā mums nav luksusa palielināt vai samazināt tā rotācijas ātrumu, lai kontrolētu spriegumu, jo tas mainītu frekvenci, kā mēs varam pierunāt ģeneratoru, lai pēc pieprasījuma radītu vairāk vai mazāk spriegumu?

Padoms. Automobiļu maiņstrāvas ģeneratori tiek ražoti ar šo funkciju, lai gan šajā pielietojumā mērķis ir uzturēt nemainīgu spriegumu, neskatoties uz motora apgriezienu skaita izmaiņām. Automobiļu elektriskajās sistēmās ģeneratora izejas frekvence nav būtiska, jo maiņstrāvas avots "iztaisnots" līdz DC (frekvence = 0 Hz), lai uzlādētu akumulatoru.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Rotors nevar būt pastāvīgs magnēts, bet tam jābūt elektromagnētiskajam, kur mēs varam mainīt savu magnētiskā lauka intensitāti pēc vēlēšanās.

Jautājums pēcpārbaudes jautājumam: kā ir iespējams veikt elektrības padevi uz vērpšanas rotora tinumiem? Vai mums vajadzētu aktivizēt rotora tinumu ar AC vai DC? Paskaidrojiet savu atbildi.

Piezīmes:

Jautājiet saviem skolēniem, kā šī sprieguma regulēšanas stratēģija ir salīdzināma ar DC ģeneratoru. Palūdziet viņus aprakstīt atšķirību starp "komutatora stieņiem" un "slīdēšanas gredzeniem".

12. jautājums

Pieņemsim, ka mums ir ģenerators ar diviem tinumu komplektiem A un B :

Katrs komplekts katram tinumu pārim ir sērijveidā savienots, tāpēc tie darbojas tikai kā divi atsevišķi tinumi:

Ja katra tinuma pāru viens gala savienojums tika veikts kopējā grunts punktā, un katrs tinuma pāris izlaida 70 voltus RMS, cik lielu spriegumu mēra starp atvērto tinumu pāru galiem. // www.beautycrew.com.au//sub .allaboutcircuits.com / images / quiz / 01886x03.png ">

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

99 volti

Padoms. Ja jūs nesaprotat, kā tika aprēķināts sprieguma lielums, uzzīmējiet divu tinumu spriegumu, it kā tie būtu redzami osciloskopā. Fāzes sakarība starp abiem spriegumiem ir šķīduma atslēga.

Pārbaudes jautājums: izveidojiet phasor diagrammu, kurā parādīts, kā potenciāla (sprieguma) atšķirība starp stieples galiem ir vienāda ar 99 voltiem, kad katra tinuma spoles spriegums ir 70 volti.

Piezīmes:

Šis jautājums ir labs studentu zināšanas par fāzes nobīdi ļoti praktiskā kontekstā.

13. jautājums

Pieņemsim, ka mums ir ģenerators ar trim tinumu komplektiem A, B un C :

Katrs komplekts katrai pāra tinumiem ir sērijveidā savienots, tāpēc tie darbojas tikai kā trīs atsevišķi tinumi (pievēršot uzmanību fāzu marķēšanas punktiem!):

Ja katra tinuma pāru viens gala savienojums tika veikts kopējā grunts punktā, un katrs tinuma pāris izsniedz 70 voltus RMS, cik lielu spriegumu mēra starp diviem atvērtiem vadiem "// www.beautycrew.com.au//sub. allaboutcircuits.com/images/quiz/01887x03.png ">

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

121, 2 volti

Sekojošais jautājums: sagatavojiet phasor diagrammu, kas parāda, kā potenciāla (sprieguma) starp stieples galiem atšķirība ir 121, 2 volti, kad katra tinuma spoles spriegums ir 70 volti.

Piezīmes:

Šis jautājums ir labs studentu zināšanas par fāzes nobīdi ļoti praktiskā kontekstā.

  • ← Iepriekšējā darba lapa

  • Darba lapa indekss

  • Nākamā darblapa →