7 tipos de generadores de CC [Working, Parts, Diagram] Con PDF

En este artículo, veremos el Generador de CC Y cómo funciona Principio de funcionamiento, piezas, construcción Y Tipos y aplicaciones de generadores de CC Otro

Generadores y tipos de CC

Un generador de corriente continua es una máquina que convierte la energía mecánica en energía eléctrica. En otras palabras, es una máquina que convierte la energía mecánica en corriente continua.

El principio de funcionamiento del generador de CC

La conversión de energía se lleva a cabo según el principio de la generación de fuerzas electromotrices inducidas dinámicamente, es decir, siempre que la conducción corte el flujo magnético, la fuerza electromotriz dinámica será: Según Faraday, es inducido en él La ley de la inducción electromagnética. Esta fuerza electromotriz inducida hace que la corriente fluya a través del conductor cuando el circuito está cerrado.

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Construcción de generadores de corriente continua

El diagrama anterior representa un generador en funcionamiento que consta de:

1. Marco magnético o yugo
2. Polecore y zapata de poste
3. Bobina de polo y bobina de campo
4. Bobinado o conductor de armadura
5. Conmutador
6. Cepillos y rodamientos.

Un generador de CC consiste en una bobina de cobre rectangular ABCD de una sola vuelta que gira alrededor de su propio eje y organiza un campo magnético. electroimán Y es un imán permanente que se muestra en la figura.

Los extremos de la bobina están conectados a un eje central que consta de dos anillos colectores aislados entre sí. Los dos cepillos colectores se presionan contra el anillo colector, que se utiliza para recoger la corriente inducida en la bobina y transmitirla a la resistencia de carga externa “R”.

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Funcionamiento del generador de CC

Si el plano de la bobina (ABCD) está en ángulo recto con la línea de flujo magnético, es decir, en la posición 1, entonces el flujo magnético vinculado es máximo, pero la tasa de cambio del enlace de flujo es mínima, y los lados de la bobina AB y CD no rompen el flujo, sino que se mueven paralelos a ellos. Por lo tanto, como se muestra en la figura, la f.m.e. inducida es cero.

Aquí, la bobina comienza a girar en el sentido de las agujas del reloj y la velocidad del eslabón de flujo cambia, de modo que la fuerza electromotriz inducida comienza a aumentar hasta que la bobina está en la posición 3 (es decir, 0 = 90 °), es decir, en esta posición, el eslabón de la cadena es el más pequeño, pero la tasa de cambio del eslabón de la cadena es la más grande, por lo que la f.e.m. de inducción es la máxima como se muestra en la Figura (b).

A medida que la bobina comienza a girar de 90 ° a 180 °, la tasa de cambio del enlace de flujo disminuye a medida que el flujo magnético junto con la bobina comienza a aumentar. Por lo tanto, la potencia inducida por la fuerza electromotriz disminuye hasta que la bobina alcanza la posición 5. En esta posición, el campo electromagnético es 0. Por lo tanto, las posiciones 1 a 5. La reevaluación de la primera mitad de la bobina está completa, y la dirección en la que fluye la corriente es ABMLCD (Figura 1).

En el siguiente semestre del año, es decir, de 180° a 360°, la variación en la inducción de la fuerza electromotriz sigue siendo la misma que la variación en la revalorización descrita anteriormente. En esta media revalorización, el valor máximo de la fuerza electromotriz en la posición 7 de la bobina y el valor mínimo en la posición 1. Sin embargo, la dirección en la que fluye la corriente es el diagrama DCLMBA (a),

Es lo opuesto a la primera mitad. Por lo tanto, para ambos semivalores en los que se invierte la dirección de la corriente, es decir, se genera una corriente alterna. Para hacer que la corriente fluya en el circuito externo en una dirección, el anillo dividido Figura 1. (b) se utiliza

Debido al anillo dividido, el flujo de corriente es unidireccional, es decir, durante la revalorización de la primera mitad el cepillo número 1 es constante con el segmento “a” y actúa como el extremo (+) ve del suministro, y “b” se comporta de manera similar durante la revalorización del segundo medio, la dirección de la corriente se invierte, los segmentos “a” y “b” están invertidos, pero el cepillo número 1 está en contacto con ellos. Segmento ‘b’.

Por lo tanto, la corriente de la resistencia de carga fluye solo de M a L. Por lo tanto, la corriente es unidireccional como se muestra en la Figura (5).

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Tipos de generadores de CC

Los tres tipos principales de generadores de CC son:

1. Generador de CC de imanes permanentes
2. Generador de excitación separado
3. Grupo electrógeno autoexcitado

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#1永久磁石DC発電機

Los generadores de CC de imanes permanentes básicamente convierten la energía mecánica en energía eléctrica. Por lo general, se trata de estructuras que tienen imanes permanentes dobles y doble viento. Funciona según el principio de inducción electromagnética, donde el potencial eléctrico se induce cortando las líneas de campo magnético y convirtiendo energía.

Consta de dos partes de trabajo, que son principalmente el estator y el rotor. El estator tiene un núcleo de armadura, un devanado trifásico con descarga uniforme, una base, una tapa final, etc. Por otro lado, el rotor es un tipo de polo oculto con devanado de excitación, núcleo de hierro, eje, anillo de retención, anillo central, etc.

El devanado de excitación del rotor está conectado al suministro de corriente continua, que genera un campo magnético cercano al campo magnético del rotor. A medida que el rotor gira, el campo magnético del rotor gira un ciclo por cada revolución.

#2個別励起DC発電機

En el tipo de excitación individual, se suministra una fuente de alimentación de CC externa autónoma (batería) al devanado de campo. Los generadores de CC excitados individualmente no se utilizan comúnmente. Esto significa que rara vez se utilizan.

En este caso, la magnitud del voltaje depende de la velocidad de rotación de la armadura y de la corriente de campo. Esto significa que cuanto mayor sea la velocidad y la corriente de campo, mayor será el voltaje generado.

• Yo_Ser = corriente de inducido
• Yo_L = Corriente de carga
• V = tensión del terminal
• E_g = Fuerza electromagnética generada

Caída de tensión del inducido = I_Ser × R_Ser (R/sub>a es la resistencia del inducido)

dejar

Entonces

La electricidad generada es

La carga externa recibe una potencia igual a la siguiente potencia:

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#3自励式DC発電機

En el tipo autoexcitado, la bobina de campo está reforzada por el campo generado por el generador. La generación de la primera fuerza electromotriz es causada por el magnetismo superior en el electrodo de campo.

La fuerza electromotriz generada genera una parte de la corriente suministrada a la bobina de campo, aumentando así el flujo de campo y la generación de fuerza electromotriz. Además, estos tipos de generadores de CC se pueden dividir en tres tipos, como devanado en serie, devanado en derivación y devanado compuesto.

Los generadores autoexcitados se clasifican además por la disposición de las columnas del archivo.

1. Generador de bobinado de alambre en línea
2. Generador de bobinado de derivación
3. Generador de bobinado de alambre combinado

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1. Generador autoexcitado de bobinado en serie

En este tipo de generador, los devanados de campo se acoplan en serie Conductor de armaduraToda la corriente fluye a través de la bobina y la carga. Dado que los devanados de campo en serie transportan la corriente de carga completa, están diseñados para tener un número relativamente bajo de vueltas de cables gruesos. Por lo tanto, la resistencia eléctrica del devanado de campo en serie es muy baja (aproximadamente 0,5 Ω).

Entre estos

• R_SC = Resistencia del devanado en serie
• Yo_SC = Corriente que fluye a través de un campo magnético en serie
• R_Ser = Resistencia al inducido
• Yo_Ser = corriente de inducido
• Yo_L = Corriente de carga
• V = tensión del terminal
• E_g = CEM generado

Entonces

Los voltajes a través de la carga son equivalentes en la siguiente ecuación:

La electricidad generada es

La carga incluye:

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2. Generador de excitación del devanado de derivación

Estos tipos de generadores de CC tienen devanados de campo acoplados en paralelo con los conductores de la armadura, como se muestra en la figura. En un generador de bobinado de derivación, el voltaje a través del campo magnético es el mismo que el voltaje a través del terminal.

Entre estos

• R_Sh = Resistencia al devanado de derivación
• Yo_Sh = Corriente que fluye a través del campo de derivación
• R_Ser = Resistencia al inducido
• Yo_Ser = corriente de inducido
• Yo_L = Corriente de carga
• V = tensión del terminal
• E_g = CEM generado

Corriente de inducido I_Ser se divide en corrientes de carga I._L y corriente de campo de derivación I_Sh.

Por lo tanto

Yo_L es máxima, se maximiza la potencia activa de toda la carga. Por lo tanto, es necesario mantener el campo de derivación lo más pequeño posible. Para este propósito, la resistencia de los devanados del campo de derivación generalmente se mantiene alta (100 Ω) y se utiliza una gran cantidad de devanados para el campo electromagnético deseado.

La corriente del campo de derivación es

Los voltajes a través de la carga son equivalentes en la siguiente ecuación:

La electricidad generada es

La carga incluye:

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3. Generador de excitación de bobinado compuesto

En un generador de bobinado en serie, el voltaje de salida es directamente proporcional a la corriente de carga. En los generadores de devanado en derivación, el voltaje de salida es inversamente proporcional a la corriente de carga. Al combinar estos dos tipos de generadores, se pueden superar ambas limitaciones. Esta combinación de devanados se denomina generador de CC de devanado combinado.

Los generadores de bobinado combinado tienen devanados de campo en serie y devanados de campo de derivación. Un devanado se coloca en serie con la armadura y el otro se coloca paralelo a la armadura.

Estos tipos de generadores de CC se dividen a su vez en dos tipos.

1. Generador de CC de bobinado compuesto de derivación corta
2. Generador de CC de bobinado compuesto de derivación larga

1. Generador autoexcitado compuesto de derivación corta

El generador de CC de bobinado compuesto de cortocircuito que se muestra en la figura anterior. Estos son generadores en los que solo el devanado del campo de derivación es paralelo al devanado de la armadura.

La corriente de campo en serie es equivalente a:

La corriente del campo de derivación es

La corriente de inducido equivalente es

El voltaje a través de la carga es

La energía generada es

La carga incluye:

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2. Generador autoexcitado compuesto largo

Estos son generadores en los que el devanado del campo de derivación es paralelo tanto al devanado de campo en serie como al devanado de la armadura, como se muestra en la figura.

La corriente del campo de derivación es

Corriente de inducido (I_Ser) es igual a la corriente de campo en serie.

Los voltajes a través de la carga son equivalentes en la siguiente ecuación:

La electricidad generada es

La carga incluye:

En un generador de bobinado combinado, el campo de derivación es más robusto que el campo magnético en serie. Cuando un campo magnético en serie soporta un campo magnético de derivación, el generador se conoce como devanado compuesto conmutativo.

Cuando el campo magnético en serie se opone al campo magnético de derivación, el generador se conoce como devanado compuesto diferencial.

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Aplicaciones de los generadores de CC

1. Generadores de CC excitados por separado: Se utilizan para:
   1. Polipastos de minas y accionamientos de acerías.
   2. Para fábricas de papel.
   3. locomotoras diesel-eléctricas, etc.
2. Generador de CC bobinado en serie
   1. Es la iluminación que se utiliza en serie.
   2. Se utiliza en los refuerzos de serie.
3. Generador de CC de devanado de derivación:
   1. En los reguladores de campo, se utiliza con fines ópticos y de potencia.
   2. Se utiliza para cargar la batería y puede dar un voltaje de salida constante.
4. Generador de CC de devanado compuesto acumulativo:
   1. Se utiliza para servicios de iluminación y energía.
5. Generador de CC de devanado compuesto diferencial:
   1. Se utiliza como generador de soldadura por arco y es un generador de corriente constante.

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