Эдс генератора переменного тока

Полный цикл изменения э. д. с. в рамке, равный по времени периоду Т, совершается за один полный ее оборот. Следовательно, частота переменного тока, вырабатываемого двухполюсным генератором, равна частоте вращения якоря с рамкой, измеренной в оборотах в секунду. При увеличении числа пар полюсов в генераторе пропорционально возрастает число полных циклов изменения переменного тока за один оборот якоря. Поэтому частота вырабатываемого генератором переменного тока определяется по формуле

f = np,

где n — частота вращения якоря, об/с;

р — число пар полюсов магнитной системы генератора.

Кривая изменения э. д. с. и тока представляет собой синусоиду. Электродвижущая сила, напряжение, ток, изменяющиеся по такому закону, называются синусоидальными.

Основными условиями получения синусоидальных характеристик переменного тока являются однородность (равномерность) магнитного поля генератора и постоянство частоты вращения проводников, в которых эта электродвижущая сила индуктируется.

В генераторах переменного тока большой мощности, так же используются электромагниты для создания сильного магнитного поля. Обмотка, в которой индуктируется э. д. с, имеет большое число проводников, соединенных по определенной схеме. Для создания э. д. с. магнитный поток должен пересекать проводник, при этом безразлично, будет ли перемещаться проводник или магнит. Это позволяет обмотку, в которой индуктируется э. д. С:, располагать на неподвижной части генератора переменного тока. Во вращение приводятся полюсы с обмоткой возбуждения. Внешняя цепь генератора присоединяется к неподвижным выводам его обмоток с помощью контактных болтов. Поэтому отпадает необходимость скользящих контактов (контактные кольца — щетки) в силовой цепи. Контактные кольца и щетки применяются для подвода электрического тока к вращающейся обмотке возбуждения генератора. Мощность, требующаяся для возбуждения, во много раз меньше мощности генератора. Поэтому осуществить подвод тока с помощью скользящих контактов в обмотку возбуждения проще. Тяговые генераторы тепловозов, изготавливаются исключительно с вращающимися обмотками возбуждения. Небольшие генераторы переменного тока, где токосъем не представляет трудностей, часто выполняются с вращающейся якорной обмоткой и неподвижным индуктором. Такие генераторы переменного тока называют машинами обращенного типа.

В электрических машинах переменного тока вращающуюся часть называют ротором, а неподвижную часть — статором.

На практике наиболее широкое применение получил трехфазный электрический ток. Трехфазные генераторы имеют три самостоятельные обмотки I -III, расположенные по окружности одна относительно другой под углом 120°.

Схема электрического генератора трехфазного тока

При вращении ротора, являющегося электромагнитом, в обмотках индуктируются переменные э. д. с., сдвинутые по фазе (во времени) на 1/3 периода.