Принцип действия генератора переменого тока

Технически трудно создать достаточно сильное равномерное магнитное поле в большом объеме, поэтому принцип получения синусоидальной ЭДС в генераторах переменного тока несколько отличается от рассмотренного выше.

Магнитная система генератора конструируется так, что стороны рамки, в которых индуктируется ЭДС, пересекают магнитные силовые линии всегда под прямым углом (рис. 3.3.). Для определения величины ЭДС можно использовать формулу Фарадея для закона электромагнитной индукции (обозначения те же, что в предыдущем параграфе):

Выразив линейную скорость стороны рамки через угловую скорость ее вращения, получим

Если индукция В в воздушном зазоре машины постоянна, в рамке будет индуктироваться постоянная по величине ЭДС, через каждую половину оборота меняющая свое направление.

Для того чтобы получить синусоидальную ЭДС, необходимо, чтобы индукция в воздушном зазоре машины менялась по синусоидальному закону как функция угла а:

Это достигается за счет переменной величины воздушного зазора. Там, где воздушный зазор минимален, индукция имеет максимальное значение. По мере удаления от этого положения величина воздушного зазора увеличивается по синусоидальному закону. Таким образом получают синусоидальное распределение индукции, как это показано на рис. 3.4.

Рис. 3.3.

Рис. 3.4.

В этом случае

Полагая.

получим.

При рассмотрении принципа действия генератора переменного тока мы полагали, что в неподвижном магнитном поле вращается рамка. В реальных машинах рамка заменена обмоткой, которая обычно укладывается в пазы статора и неподвижна в пространстве, а магнитное поле создается вращающимся ротором, представляющим собой электромагнит или постоянный магнит.

Карточка № 3.5 (363).

Принцип действия генератора переменного тока.