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Entwicklung eines Sinusausgangs im Wechselstromgenerator

Entwicklung eines Sinuswellenausgangs im Wechselstromgenerator

Entwicklung eines Sinuswellenausgangs im Wechselstromgenerator

Wechselstromgenerator

Der elementare Wechselstromgenerator (Abbildung 1) besteht aus einem Leiter oder einer Drahtschleife in einem Magnetfeld, das von einem Elektromagneten erzeugt wird. Die beiden Enden der Schlaufe sind mit Schleifringen verbunden und sie berühren zwei Bürsten.

Wenn sich die Schleife dreht, schneidet sie die magnetischen Kraftlinien zuerst in eine Richtung und dann in die andere.

Einfacher Wechselstromgenerator

Abbildung 1 - Einfache Konstruktion des Wechselstromgenerators

Entwicklung eines Sinusausgangs

In dem Moment befindet sich die Schleife in vertikaler Position (Abbildung 2, 0 °) bewegen sich die Spulenseiten parallel zurFeld und schneiden Sie keine magnetischen Kraftlinien. In diesem Moment wird in der Schleife keine Spannung induziert. Wenn sich die Spule entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, werden die Spulenseiten die magnetischen Kraftlinien in entgegengesetzte Richtungen schneiden.

Die Richtung der induzierten Spannungen hängt von der Bewegungsrichtung der Spule ab.

Die induzierten Spannungen addieren sich in Reihe und machen Schleifring X (Abbildung 1) positiv (+) und Schleifring Y (Abbildung 1) negativ (-). Das Potenzial quer Widerstand R bewirkt, dass ein Strom von Y nach X durch den Widerstand fließt. Dieser Strom steigt an, bis er einen Maximalwert erreicht, wenn die Spule horizontal zu den magnetischen Kraftlinien steht (Abbildung 2, 90 °).

Die horizontale Spule bewegt sich senkrecht zum Feld und schneidet die größte Anzahl von magnetischen Kraftlinien.

Wenn sich die Spule weiter dreht, nehmen die Spannung und der Strom ab, bis sie Null erreichen, wobei sich die Spule wieder in vertikaler Position befindetAbbildung 2, 180 °). Bei der anderen halben Umdrehung wird eine gleiche Spannung erzeugt, außer dass die Polarität umgekehrt wirdAbbildung 2, 270 °, 360 °).

Der Stromfluss durch R ist jetzt von X nach Y (Abbildung 1).

Entwicklung einer Sinuswellenspannung

Abbildung 2 - Entwicklung einer Sinuswellenspannung


Die periodische Umpolung führt zur Erzeugung einer Spannung, wie in gezeigt Figur 2. Die Drehung der Spule um 360 ° führt zu einer AC Sinuswellenausgang


AC Generator - Arbeitsprinzipien (VIDEO)

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Fazit

Ein einfacher Generator besteht aus einer LeiterschleifeDrehen in einem Magnetfeld, Schneiden über die magnetischen Kraftlinien. Die Sinuswellenausgabe ist das Ergebnis einer Seite der Kraftlinienlinien der Generatorschleife.

In der ersten Drehhälfte erzeugt dies einen positiven Strom und in der zweiten Drehhälfte einen negativen Strom. Damit ist ein Zyklus der AC-Erzeugung abgeschlossen.

Referenz: Handbuch der Elektrotechnik Band 3 - US Department of Energy

Bemerkungen: