Теорија генератора АЦ

Perpetual Motion - Bhaskara's Wheel - Free Energy (Може 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Теорија генератора АЦ

АЦ електрични кругови


Питање 1

Ако се кроз ову жицу пролази електрична струја, у којем смеру ће жица бити гурнута (интеракцијом магнетних поља) "// ввв.беаутицрев.цом.ау//суб.аллабоутцирцуитс.цом/имагес/куиз/00382к01. пнг ">

Да ли је то пример електричног мотора или електричног генератора ?

Открити одговор Сакриј одговор

Жица ће бити подигнута на овом примеру мотора .

Напомене:

Визуелна помоћ за разумевање интеракције два магнетна поља је дијаграм који показује линије флукса који потичу од трајних магнета, против кружних линија флукса око жице. Питајте оне ученике који су налазили сличне илустрације у њиховом истраживању да би направили слику о томе на табли испред класе, за оне који то нису видели.

Питање 2

Ако се ова жица (између полуга магнета) помера у правцу нагоре, који поларитет напона ће показати бројило?

Опишите факторе који утичу на величину напона индукованог кретањем и утврдите да ли је то примјер електричног мотора или електричног генератора .

Открити одговор Сакриј одговор

Волтметар ће показати негативан напон у овом примеру генератора .

Напомене:

Замолите ученике да објасне своје одговоре о факторима који утичу на величину напона. Одакле су добили своје информације "ворксхеет панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 3

Ако се ова жица (између магнетних стубова) помера у правцу нагоре, а крајеви жице су повезани са отпорним оптерећењем, на који начин ће струја проћи кроз жицу?

Знамо да ће струја која пролази кроз жицу стварати магнетно поље и да ће ово магнетско поље произвести реакциону силу против статичких магнетних поља која долазе из два трајна магнета. У ком смеру ова реакциона сила ће притиснути жицу за пренос струје "# 3"> Открити одговор Сакриј одговор

Реакциона сила ће бити директно супротна правцу кретања, како је описано у Лензовом закону.

Питање о следећем питању: Шта ова појава нам указује о лакоћи покретања механизма генератора под оптерећењем, насупрот истовару? Какав утицај има стављање електричног оптерећења на излазне прикључке генератора на механички напор потребан за претварање генератора?

Напомене:

Ако имате у вашем учионом простору велики магнет ДЦ мотор са трајним магнетом, можете лако демонстрирати овај принцип за своје ученике. Само их окрените са осовином мотора (генератором) са рукама, док су отвори за напајање отворени и заједно са кратким спојем. Ваши ученици ће приметити огромну разлику у лакоћи окретања између ове двије државе.

Након што ваши ученици имају прилику да дискутују о овом феномену и / или да их сами искусе, питајте их зашто електромеханички произвођачи кретања бројила обично испоручују бројила са кратком жицом која повезује терминале два метра заједно. На који начин покретање ПММЦ мерача подсећа на електрични генератор? Како скраћивање терминала заједно помаже у заштити од оштећења од физичких вибрација током транспорта?

Питајте своје ученике да опишу који фактори утичу на величину ове реакционе силе.

Питање 4

Одредите поларитет индукованог напона између крајева ове жичне петље, јер се ротира између два магнета:

Открити одговор Сакриј одговор

Питање изазова: да ли је између крајева ове жичане петље повезан отпорник, да ли ће "видети" директне струје (ДЦ) или наизменичне струје (АЦ) "скривене белешке"> Напомене:

Имајте на уму да се два жична краја прекидају поларитетом док се петља окреће. Питајте своје ученике да објасне зашто су поларитети какви јесу.

Питање 5

Опишите природу напона индуковане у стационарним ("статор") намотајима, јер се ротациони магнетни ротор ротира у овој машини:

Који фактори одређују величину овог напона "# 5"> Открит одговор Сакриј одговор

Повећајте стопу промјене ((дφ) / дт) или повећајте број окрета у намотају статора, да бисте повећали величину АЦ напона који генерише ова машина.

Питање о следећем питању: генератори наизменичне струје или алтернатори као што се понекад називају, обично дуготрајне машине када се користе под правилним условима. Али као и све машине, на крају ће пропасти. На основу илустрације дате у питању, идентификујте неке могуће начине неуспјеха алтернатора, и који услови могу убрзати такве грешке.

Напомене:

Замолите своје ученике да напишу једначину за Фарадаиов закон на табли, а затим га анализирају у квалитативном смислу (са варијаблама које се повећавају или смањују у вриједности) како би се валидирали одговори.

Први одговор на ово питање (повећање ((дφ) / дт)) је остављено сврсисходно нејасан, како би ученици помислили. Шта, конкретно, мора бити промењено како би се временом повећала та стопа промјене? Које променљиве у стварном свету могу да се промене након производње генератора, а које нису?

Питање 6

Како би се направио најактуелнији генератор АЦ (или алтернатор, како је познат и), који дизајн има више смисла: стални перманентни магнет са ротирајућом жицом или ротирајући перманентни магнет са стационарним жичаним навојем? Објасни свој избор.

Открити одговор Сакриј одговор

Више је практичније да се направи алтернатор са стационарном жичном намотајницом и ротирајућим магнетом него да се гради са стационарним магнетом и ротирајућом жицом, јер би машина са ротирајућим навојем захтијевала неку врсту четкица и клизних прстена вршите снагу од ротирајуће осовине до оптерећења.

Следеће питање: шта је толико лоше за четке и клизне прстење које желимо да их избегнемо у дизајну алтернатора ако је то могуће?

Напомене:

Одговарање на наставак питања може захтевати мало истраживања од стране ваших студената. Замолите их да опишу шта су "четке" и шта су "клизне прстење", а затим се механички аспекти ношења ових делова морају постати јасни.

Питање 7

Знамо да је за индуковање синусоидног напона у жичану намотај, магнетни флукс који повезује обртаје жице у калему, мора пратити синусоидну путању током времена, фазно помјерену 90 о из напонског таласа. Ова веза између флукса и индуцираног напона изражена је у Фарадаиовој једначини в = Н ((дφ) / дт):

На основу ове чињенице, извуците положај магнетног ротора у овом алтернатору када је напон на једном од својих врхова:

Открити одговор Сакриј одговор

Напон алтернатора врши када је магнетни флукс на тачки нулте цроссовер:

(Стварни магнетни поларитети нису битни за одговор.Када не знају на који начин су намотане завојнице и на који начин ротор се врти, немогуће је прецизирати тачан магнетни поларитет, па ако је ваш одговор имао "Н" окренут доље и " С "окренута према горе, и даље је прихватљиво.)

Напомене:

Ово питање изазива студенте да магнетни флукс валовни облик (φ) повежу на тренутну позицију ротора. Одговор може доћи као изненађење за неке који су очекивали максимално индуковани напон да се појави када је ротор у линији са стубовима. Овај одговор, међутим, чини грешку збуњујућег флукса (φ) с променом брзине флукса током времена (((дφ) / дт)). Ротор постројен са стубовима полова би резултирао максималним флуксом (φ) преко тих полова, али не и максималне брзине промене брзине током времена (((дφ) / дт)).

Питање 8

Ако се овај алтернатор врти на 4500 РПМ (обртаја у минути), која ће бити фреквенција његовог излазног напона "// ввв.беаутицрев.цом.ау//суб.аллабоутцирцуитс.цом/имагес/куиз/00819к01.пнг">

Наговештај: Колико циклуса АЦ се производи за сваку револуцију ротор?

Открити одговор Сакриј одговор

ф = 75 Хз

Напомене:

Студенти треба да схвате да постоји један циклус АЦ напона произведен за сваку револуцију вратила ротор. Од тада, проблем је једноставно питање конверзије јединица.

Питање 9

Колико брзо мора да се 12-полни алтернатор окреће како би произвео 60 Хз АЦ напајање? Напишите математичко решење једначина за брзину (С) у смислу фреквенције (ф) и броја полова (Н).

Открити одговор Сакриј одговор

С = 600 РПМ, за ф = 60 Хз.

С = 120 ф


Н

Следеће питање: алгебраички манипулише овом једначином да реши број полова (Н) који су потребни у датотеци брзине (С) и фреквенције (ф).

Напомене:

Ово може бити посебно збуњујуће за неке ученике, док не схвате да су полови алтернатора увек вишеструки од 2 (најједноставнији алтернатор са 2 пола).

Питање 10

Колико полова има алтернатор ако генерише 400 Хз снаге при брзини вратила од 6000 РПМ?

Открити одговор Сакриј одговор

8 полова, што је исто као и 4 пола парова .

Следеће питање: алгебраички манипулише брзином / половима / фреквенцијском једначином за решавање фреквенције генерисане (ф) с обзиром на број полова (Н) и брзину генератора (С).

Напомене:

Неке референце обезбеђују једнаџбе у смислу парних парова умјесто појединачних полова алтернатора.

Питање 11

Под претпоставком да излазна фреквенција алтернатора мора остати константна (као што је то случај у националним енергетским системима, где фреквенција свих електрана мора бити иста), како се може регулисати његов излазни напон? Другим речима, пошто ми немамо луксуз повећања или смањења брзине ротације да контролишемо напон, пошто би то променило фреквенцију, како можемо да убацимо алтернатор да произведе мање или више напона на захтев?

Напомена: ауто-алтернатори се производе са овом функцијом, иако је сврха у тој апликацији одржавање сталног напона упркос промјенама у брзини мотора. У аутомобилским електричним системима, фреквенција излаза алтернатора није ирелевантна, јер је АЦ "исправљен" у ДЦ (фреквенција = 0 Хз) за пуњење батерије.

Открити одговор Сакриј одговор

Ротор не може бити трајни магнет, већ мора бити електромагнет, где можемо променити снагу магнетног поља по вољи.

Следеће питање: како је могуће водити електричну енергију на намотаје на ротирајућем ротору? Да ли енергирамо навијање ротор са АЦ или ДЦ? Објасните свој одговор.

Напомене:

Питајте своје ученике како се ова стратегија регулације напона упореди са оном генератора ДЦ. Замолите их да опишу разлику између "комутатора" и "клизних прстена".

Питање 12

Претпоставимо да имамо алтернатор са два сета намотаја, А и Б :

Сваки пар намотаја у сваком скупу је серијски повезан, тако да се понашају само као два различита намотаја:

Ако је један крај сваког пара везивања спојен заједно на заједничком тачку тачке, а сваки вијчани пар излази на 70 волти РМС, колико напона би се мерило између крајева отвореног намотаја и крајева "// ввв.беаутицрев.цом.ау//суб .аллабоутцирцуитс.цом / имагес / куиз / 01886к03.пнг ">

Открити одговор Сакриј одговор

99 волти

Напомена: ако не разумете како је израчуната ова вриједност напона, скицирајте напонски излаз два навоја као да су приказани на осцилоскопу. Фаза односа између два напона је кључна за рјешење.

Следеће питање: нацртајте дијаграм фазора који показује како је разлика у потенцијалу (напону) између жичних крајева једнака 99 волти, када је сваки напон намотаја навоја 70 волти.

Напомене:

Ово питање је добро вежбање знања студената о фазној смени, у веома практичном контексту.

Питање 13

Претпоставимо да имамо алтернатор са три сета намотаја А, Б и Ц :

Сваки пар намотаја у сваком скупу је серијски повезан, тако да они дјелују као само три одвојена намотаја (обратите пажњу на тачке фазе означавања!):

Ако је један крај сваког пара везивања повезан заједно на заједничком тачку, а сваки вијчани пар излази 70 волти РМС, колико напона би се мерило између било којег отвореног жица "// ввв.беаутицрев.цом.ау//суб. аллабоутцирцуитс.цом/имагес/куиз/01887к03.пнг ">

Открити одговор Сакриј одговор

121.2 волти

Следеће питање: нацртајте дијаграм фазора који показује како је разлика у потенцијалу (напону) између жичних крајева једнака 121.2 волти, када је сваки напон намотаја навоја 70 волти.

Напомене:

Ово питање је добро вежбање знања студената о фазној смени, у веома практичном контексту.

  • ← Претходни радни лист

  • Индек листова

  • Следећи радни лист →