сообщение к уроку физики в 11 классе по теме "Генерирование электроэнергии"
Вложение | Размер |
---|---|
генераторы.docx | 15.47 КБ |
fizika_2.pptx | 532.38 КБ |
Генераторы независимого возбуждения
В генераторе с независимым возбуждением ток возбуждения Iв не зависит от тока якоря Ia, который равен току нагрузки Iн. Обычно ток возбуждения невелик и составляет 1…3 % от номинального тока якоря. Основными характеристиками генератора являются характеристики: холостого хода, внешняя, регулировочная и нагрузочная. Генераторы параллельного возбуждения В генераторе с параллельным возбуждением обмотка возбуждения присоединена через регулировочный реостат параллельно обмотке якоря. Для нормальной работы приемников электроэнергии необходимо поддерживать постоянство напряжения на их зажимах, несмотря на изменение общей нагрузки генератора. Это осуществляется посредством регулирования тока возбуждения. Регулировочной характеристикой генератора называется зависимость тока возбуждения Iв от тока якоря Ia при постоянном напряжении U и скорости n. Такая характеристика показывает, как надо изменять ток возбуждения для того, чтобы при изменениях нагрузки поддерживать постоянство напряжения на зажимах генератора. Эта кривая сначала почти прямолинейна, но затем загибается вверх от оси абсцисс, вследствие влияния насыщения магнитопровода машины. Следовательно, в машине используется принцип самовозбуждения, при котором обмотка возбуждения получает питание непосредственно от самого генератора. Самовозбуждение генератора возможно только при наличии гистерезиса в магнитной цепи.
Генераторы смешанного возбуждения
В генераторе со смешанным возбуждением имеются две обмотки возбуждения: основная (параллельная) и вспомогательная (последовательная). Наличие двух обмоток при их согласном включении позволяет получать приблизительно постоянное напряжение генератора при изменении нагрузки. Подбирая число витков последовательной обмотки так, чтобы при номинальной нагрузке создаваемое ею напряжение ΔUпосл компенсировало суммарное падение напряжения ΔU при работе машины с одной только параллельной обмоткой, можно добиться, чтобы напряжение U при изменении тока нагрузки от нуля до Iном оставалось практически неизменным.
МГД-генератор
энергетическая установка, в которой энергия рабочего тела (жидкой или газообразной электропроводящей среды), движущегося в магнитном поле, преобразуется непосредственно в электрическую энергию.Содержание [убрать]
Также как и в обычных машинных генераторах, принцип работы МГД-генератора основан на явлении электромагнитной индукции, то есть на возникновении тока в проводнике, пересекающем силовые линии магнитного поля. Но, в отличие от машинных генераторов, в МГД-генераторе проводником является само рабочее тело, в котором при движении поперёк магнитного поля возникают противоположно направленные потоки носителей зарядов противоположных знаков.
Простой генератор Ван де Граафа
состоит из диэлектрической (шёлковой или резиновой) ленты (4 и 5 на рисунке "Схема генератора"), вращающейся на роликах 3 и 6, причём верхний ролик диэлектрический, а нижний металлический и соединён с землёй. Один из концов ленты заключён в металлическую сферу 1. Два электрода 2 и 7 в форме щёток находятся на небольшом расстоянии от ленты сверху и снизу, причём электрод 2 соединён с внутренней поверхностью сферы 1. Вблизи нижнего электрода воздух ионизируется, образующиеся положительные ионы под действием силы Кулона движутся к заземлённому 6 ролику и оседают на ленте, благодаря чему часть ленты, движущаяся вверх, заряжается. Лента доставляет заряд внутрь сферы 1, где он снимается щёткой 2 благодаря тому, что все заряды выталкиваются на поверхность сферы и поле внутри сферы создается только дополнительным зарядом на ленте. Таким образом на внешней поверхности сферы накапливается электрический заряд. Возможность получения высокого напряжения ограничена коронным разрядом, возникающим при ионизации воздуха вокруг сферы. Современные генераторы Ван де Граафа вместо лент используют цепи, состоящие из чередующихся металлических и пластиковых звеньев, и называются пеллетронами. Применение Исторически изначально генераторы Ван де Граафа применялись в ядерных исследованиях для ускорения различных заряженных частиц. В настоящее время их роль в ядерных исследованиях уменьшилась по мере развития иных способов ускорения частиц.Джон Кокрофт и Эрнст Уолтон использовали этот каскадный умножитель напряжения в исследованиях, за которые получили Нобелевскую премию по физике 1951 года с формулировкой: за «Трансмутацию атомных ядер с помощью искусственно ускоренных атомных частиц». Менее известно, что принципиальная схема умножителя данного типа была разработана в 1919 году, швейцарским физиком Генрихом Грейнахером. По этой причине каскадный удвоитель данного типа иногда называют умножителем Грейнахера.Содержание [убрать]
Генератор Кокрофта-Уолтона — умножитель напряжения, преобразующий переменное или пульсирующее постоянное напряжение в высокое постоянное напряжение. Генератор строится из лестницы конденсаторов и диодов. В отличие от трансформатора такой метод не требует тяжёлого сердечника и серьёзной изоляции, так как напряжения на всех ступенях равны. Используя только конденсаторы и диоды генераторы такого типа могут преобразовывать относительно низкое напряжение в очень высокое, при этом оказываясь много легче и дешевле по сравнению с трансформаторами. Ещё одним преимуществом является возможность снять напряжение с любой ступени схемы, так же как в многоотводном трансформаторе.
МОУ «Азейская СОШ»
Генераторы:
Сообщение по физике
Выполнила ученица 11 класса
Максименко Н.
Проверила учитель физики
Черепахина В.В.
Азей, 2011 год
Слайд 1
МОУ «Азейская СОШ» Генератор Выполнила ученица 11 класса Максименко НатальяСлайд 2
Виды генераторов Генератор напряжения Генератор тока Генератор постоянного тока Генератор переменного тока Генератор Маркса Магнитогидродинамический генератор Генератор Ван де Граафа Генератор Кокрофта - Уолтона
Слайд 3
Первый генератор в мире был изобретен английским физиком Майклом Фарадеем в 1864 году. Он представлял из себя небольшую установку с паровой турбиной и регуляторами тока.
Слайд 4
Генератор тока Применение Реальные генераторы тока имеют различные ограничения (например по напряжению на его выходе), а также нелинейные зависимости от внешних условий. Например, реальные генераторы тока создают электрический ток только в некотором диапазоне напряжений, верхний порог которого зависит от напряжения питания источника. Таким образом, реальные источники тока имеют ограничения по нагрузке. Источники тока широко используются в аналоговой схемотехнике , например, для питания измерительных мостов, для питания каскадов дифференциальных усилителей, в частности операционных усилителей. Источники тока бывают: Источник тока, управляемый напряжением (сокращенно ИТУН) Источник тока, управляемый током (сокращенно ИТУТ)
Слайд 5
Генераторы постоянного тока Генератор постоянного тока преобразует механическую энергию в электрическую. В зависимости от способов соединения обмоток возбуждения с якорем генераторы подразделяются на: генераторы независимого возбуждения; генераторы с самовозбуждением; генераторы параллельного возбуждения; генераторы последовательного возбуждения; генераторы смешанного возбуждения;
Слайд 6
Генератор переменного тока Генератор переменного тока используется на современных автомобилях для заряда батареи аккумуляторов и для энергоснабжения автомобильной электрической системы. В генераторах переменного тока не используется коммутатор, это даёт большое преимущество над генераторами постоянного тока: они проще, легче и дешевле. Автомобильные генераторы переменного тока используют набор выпрямителей (диодный мост) для преобразования переменного тока в постоянный ток. Для производства постоянного тока с низкими пульсациями, автомобильные генераторы переменного тока имеют трёхфазную обмотку и трёхфазный выпрямитель.
Слайд 7
Генера́тор Ма́ркса (в простонародье — «Жучок») — генератор импульсного высокого напряжения, принцип действия которого основан на зарядке электрическим током соединённых параллельно (через резисторы) конденсаторов, соединяющихся после зарядки последовательно при помощи различных коммутирующих устройств (например, газовых разрядников или тригатронов ). Таким образом выходное напряжение увеличивается пропорционально количеству соединённых конденсаторов. Генераторы Маркса позволяют получать импульсные напряжения от десятков киловольт до десятка мегавольт.
Слайд 8
Магнитогидродинамический генератор. Рабочим телом МГД-генератора могут служить следующие среды: Электролиты Жидкие металлы Плазма (ионизированный газ)
Слайд 9
Генератор Ван де Граафа — генератор высокого напряжения, принцип действия которого основан на электризации движущейся диэлектрической ленты. Первый генератор был разработан американским физиком Робертом Ван де Граафом в 1929 году и позволял получать разность потенциалов до 80 киловольт. В 1931 и 1933 были построены более мощные генераторы, позволившие достичь напряжения до 7 миллионов вольт. [править]
Слайд 10
Генератор Кокрофта-Уолтона , или умножитель, был назван в честь двух физиков, которые построили первый генератор в 1932 году и использовали его в системе подачи энергии в свой ускоритель частиц, предназначенный для проведения первого в мире эксперимента по искусственному расщеплению атомных ядер (практически одновременно такой же эксперимент впервые в СССР был проведен в УФТИ ).
Слайд 11
Вихревой генератор крыльчатка
Слайд 12
Современные генераторы
Щелкунчик
Хитрый коврик
Сочини стихи, Машина
Как нарисовать небо акварелью
Притча о гвоздях