Генераторы переменного тока - это электромеханические машины, которые используют вращение ротора в магнитном поле для выработки электроэнергии переменного тока. Вы используете выход генератора переменного тока, когда включаете свет или заводите свой автомобиль. Генераторы переменного тока энергетической компании, которые питают ваш дом, находятся на большом конце диапазона размеров. Генератор в вашем автомобиле находится на маленьком конце.
история
В 1831 году Майкл Фарадей обнаружил, что, вращая петлю из медной проволоки между полюсами постоянного магнита, он может производить переменный электрический ток (ссылки 1). Открытие Фарадеем электромагнитной индукции привело к разработке и усовершенствованию современных генераторов переменного тока.
операция
Генераторы переменного тока генерируют электричество путем вращения якоря в электромагнитном поле. Магнитное поле создается постоянными магнитами или цепью постоянного тока в обмотках статора. Напряжение, ток и частота тока контролируются силой магнитного поля, обмотками ротора, полюсами статора и скоростью вращения вала (ссылки 2). Например, небольшой резервный генератор может выдавать 30 ампер при 120 В переменного тока и 60 циклах в секунду (герц). Шестьдесят герц является стандартной частотой в Соединенных Штатах. Путешественники в Европу находят другие частоты.
Механическая сила
Генератор переменного тока в вашем автомобиле приводится в действие двигателем. Электроэнергия для вашего дома генерируется в большинстве случаев паровыми, водяными или газовыми турбинами. Пар образуется в результате сжигания угля, нефти или природного газа или тепла, выделяемого при радиоактивном распаде в случае ядерной энергетики. Гидроэлектроэнергия вырабатывается энергией воды, удерживаемой плотиной. Газовые турбины используют продукты сгорания природного газа или масла непосредственно для вращения турбины. Энергия ветра используется для генераторов энергии, как и двигатели внутреннего сгорания. Эти двигатели используют бензин, дизельное топливо, пропан или природный газ в качестве топлива. Некоторые генераторы переменного тока даже приводятся в действие электродвигателями постоянного тока (постоянного тока) в одной форме мотор-генераторной установки (ссылки 3).
Маленькие Приложения
Генераторы переменного тока мощностью от трех до 2000 киловатт, работающие на двигателях, работающих на углеводородном топливе, используются в качестве переносных генераторов для строительных проектов, в качестве резервных блоков для защиты зданий от перебоев в подаче электроэнергии, в качестве единственного источника энергии в удаленных местах и для ограничения мощности. использование в коммунальных системах, которые взимают дополнительную плату за использование сверх заданного количества (ссылки 4).
Большие Приложения
Более крупные генераторы переменного тока используются для тех же целей, что и более мелкие, но также могут использоваться и в других областях, таких как добыча нефти и газа, горное оборудование, железнодорожные и морские перевозки. Часто эти генераторы комплектуются двигателем или турбиной для использования в качестве мотор-генераторной установки. Эти приложения требуют от 200 киловатт до 18 мегаватт. Они могут поставлять значительную долю электроэнергии в здании, когда используются для замены большей части электроэнергии в компьютере или телекоммуникационном оборудовании (ссылки 5).
