Generatori

I generatori sò dispusitivi chì cunvertenu altre forme d'energia in energia elettrica. In u 1832, u francese Bixi hà inventatu u generatore.

Un generatore hè cumpostu da un rotore è un statore. U rotore hè situatu in a cavità centrale di u statore. Hà poli magnetichi nantu à u rotore per generà un campu magneticu. Quandu u mutore primariu face girà u rotore, l'energia meccanica hè trasferita. I poli magnetichi di u rotore giranu à alta velocità inseme cù u rotore, pruvucendu l'interazione di u campu magneticu cù l'avvolgimentu di u statore. Questa interazione face chì u campu magneticu tagli i cunduttori di l'avvolgimentu di u statore, generendu una forza elettromotrice indotta, è cunvertendu cusì l'energia meccanica in energia elettrica. I generatori sò divisi in generatori CC è generatori CA, chì sò largamente usati in a pruduzzione industriale è agricula, a difesa naziunale, a scienza è a tecnulugia, è a vita di tutti i ghjorni.

Parametri strutturali

I generatori sò generalmente custituiti da un statore, un rotore, tappi terminali è cuscinetti.

U statore hè custituitu da un core di statore, avvolgimenti di fili, un quadru è altre parti strutturali chì fissanu queste parti.

U rotore hè custituitu da l'avvolgimentu di u core di u rotore (o polu magneticu, choke magneticu), l'anellu di guardia, l'anellu cintrali, l'anellu scorrevule, u ventilatore è l'arburu di u rotore è altri cumpunenti.

U statore è u rotore di u generatore sò cunnessi è assemblati da i cuscinetti è i tappi terminali, in modu chì u rotore pò girà in u statore è fà u muvimentu di taglià e linee di forza magnetiche, generendu cusì u putenziale elettricu induttu, chì hè guidatu fora attraversu i terminali è cunnessu à u circuitu, è dopu a corrente elettrica hè generata.

Caratteristiche Funziunali

U rendimentu di u generatore sincronu hè carattarizatu principalmente da e caratteristiche di funziunamentu à svuotamentu è à carica. Queste caratteristiche sò basi impurtanti per l'utilizatori per selezziunà i generatori.

Caratterizazione à svuotamentu:Quandu un generatore funziona senza carica, a corrente d'armatura hè zero, una cundizione cunnisciuta cum'è funziunamentu à circuitu apertu. In questu mumentu, l'avvolgimentu trifase di u statore di u mutore hà solu a forza elettromotrice senza carica E0 (simmetria trifase) indotta da a corrente d'eccitazione If, ​​è a so magnitudine aumenta cù l'aumentu di If. Tuttavia, i dui ùn sò micca proporzionali perchè u core di u circuitu magneticu di u mutore hè saturatu. A curva chì riflette a relazione trà a forza elettromotrice senza carica E0 è a corrente d'eccitazione If hè chjamata caratteristica senza carica di u generatore sincronu.

Reazione di l'armatura:Quandu un generatore hè cunnessu à una carica simmetrica, a currente trifase in l'avvolgimentu di l'armatura genera un altru campu magneticu rotante, chjamatu campu di reazione di l'armatura. A so velocità hè uguale à quella di u rotore, è i dui giranu in modu sincronu.

U campu reattivu di l'armatura è u campu d'eccitazione di u rotore di i generatori sincroni ponu esse apprussimati cum'è tramindui distribuiti secondu una lege sinusoidale. A so differenza di fase spaziale dipende da a differenza di fase di tempu trà a forza elettromotrice à vuoto E0 è a corrente d'armatura I. Inoltre, u campu di reazione di l'armatura hè ancu ligatu à e cundizioni di carica. Quandu a carica di u generatore hè induttiva, u campu di reazione di l'armatura hà un effettu smagnetizzante, chì porta à una diminuzione di a tensione di u generatore. À u cuntrariu, quandu a carica hè capacitiva, u campu di reazione di l'armatura hà un effettu magnetizzante, chì aumenta a tensione di uscita di u generatore.

Caratteristiche di l'operazione di carica:Si riferisce principalmente à e caratteristiche esterne è à e caratteristiche di regulazione. A caratteristica esterna descrive a relazione trà a tensione di u terminale di u generatore U è a corrente di carica I, data una velocità nominale costante, una corrente di eccitazione è un fattore di putenza di carica. A caratteristica di regulazione descrive a relazione trà a corrente di eccitazione If è a corrente di carica I, data una velocità nominale costante, una tensione di u terminale è un fattore di putenza di carica.

A velocità di variazione di a tensione di i generatori sincroni hè di circa 20-40%. I carichi industriali è domestichi tipici necessitanu una tensione relativamente costante. Dunque, a corrente d'eccitazione deve esse adattata di cunsiguenza à misura chì a corrente di carica aumenta. Ancu s'è a tendenza cambiante di a caratteristica di regulazione hè l'oppostu di a caratteristica esterna, aumenta per i carichi induttivi è puramente resistivi, mentre chì generalmente diminuisce per i carichi capacitivi.

Principiu di travagliu

Generatore Diesel

Un mutore diesel aziona un generatore, cunvertendu l'energia di u carburante diesel in energia elettrica. Dentru à u cilindru di un mutore diesel, l'aria pulita, filtrata da u filtru di l'aria, si mischia bè cù u carburante diesel atomizatu à alta pressione iniettatu da l'iniettore di carburante. Mentre u pistone si move versu l'altu, cumprimendu a mistura, u so vulume diminuisce è a temperatura aumenta rapidamente finu à ghjunghje à u puntu d'accensione di u carburante diesel. Questu accende u carburante diesel, pruvucendu a combustione viulentamente di a mistura. A rapida espansione di i gasi forza tandu u pistone versu u bassu, un prucessu cunnisciutu cum'è "travagliu".

Generatore di benzina

Un mutore à benzina aziona un generatore, cunvertendu l'energia chimica di a benzina in energia elettrica. Dentru à u cilindru di un mutore à benzina, una mistura di carburante è aria subisce una rapida combustione, chì provoca una rapida espansione di vulume chì forza u pistone versu u bassu, eseguendu un travagliu.

In i generatori diesel è à benzina, ogni cilindru funziona sequenzialmente in un ordine specificu. A forza esercitata nantu à u pistone hè trasfurmata da a biella in forza di rotazione, chì aziona l'alberu motore. Un generatore AC sincronu senza spazzole, muntatu coassialmente cù l'alberu motore di u mutore di putenza, permette à a rotazione di u mutore di aziona u rotore di u generatore. Basatu annantu à u principiu di l'induzione elettromagnetica, u generatore produce tandu una forza elettromotrice indotta, generendu corrente attraversu un circuitu di carica chjusu.