Поняття про генераторах змінного струму

Познайомимося з пристроєм генераторів змінного струму, що застосовуються в електроенергетиці. Генератор складається з нерухомої частини - статора і рухомої частини - ротора. Зазвичай на роторі розташовуються електромагніти з полюсами N і S (рис. 3.2). Їх обмотка, яка називається обмоткою збудження, харчується Серез кільця і ​​щітки від джерела постійного струму. У пазах статора, зібраного із сталевих листів, знаходяться провідники обмотки статора. Вони з'єднані один з одним послідовно по черзі з передньої і з задньої сторін статора (ці сполуки показані на рис. 3.2 відповідно суцільними і штриховими лініями).
Малюнок 3.2 дає лише схематичне уявлення про будову генератора. Насправді на статорі є ще дві аналогічні обмотки (див. розділ ), І кожна з трьох обмоток розташовується в більшій кількості пазів, ніж це показано на малюнку.
При обертанні ротора змінюється магнітний потік, зчеплений з обмоткою статора, і в ній наводиться ЕРС. Генератори конструюють таким чином, щоб ЕРС була близька до синусоїдальної.
За один оборот ротора відбувається р повних циклів зміни ЕРС, де р - число пар полюсів ротора. Якщо частота обертання ротора дорівнює n оборотів в хвилину, то виходить р n періодів в хвилину, отже, частота ЕРС

f = pn / 60.

При частоті f = 50 Гц ротор генератора з однією парою полюсів повинен обертатися з частотою 3000 об / хв, а з двома парами полюсів 1500 об / хв. Для забезпечення механічної міцності ротора при таких високих частотах обертання його виконують без виступаючих полюсів. Ще істотніше відрізняються по конструкції високочастотні машинні генератори. Вони виготовляються для частот від 800 до 8000 Гц і застосовуються поряд з ламповими генераторами в електротермічних установках. Змінні струми ще більш високих частот отримують виключно від електронних генераторів (генераторів з електронними лампами, напівпровідниковими приладами та ін.).