交流発電機における正弦波出力の開発
交流発電機における正弦波出力の開発(写真上:Westinghouse交流発電機)
交流発電機
小学校の交流発電機(図1)電磁石によって生成される磁場内の導体、またはワイヤのループで構成されています。ループの両端はスリップリングに接続されており、それらは2つのブラシと接触しています。
ループが回転すると、最初に一方向に、次にもう一方の方向に磁力線を切断します。
図1 - 簡単なAC発電機の構造
正弦波出力の開発
その瞬間、ループは垂直位置にあります(図2、0°)、コイル側面はに平行に動いています磁力線を切断しないでください。この瞬間には、ループには誘導電圧がありません。コイルが反時計回りに回転すると、コイルの側面は磁力線を反対方向に切断します。
誘導電圧が直列に加わり、 スリップリングX (図1) 正(+) そして スリップリングY (図1) マイナス( - )。全体の可能性 抵抗R 抵抗を通ってYからXに電流が流れます。この電流は、コイルが磁力線に対して水平になったときに最大値に達するまで増加します。図2、90°)
水平コイルは磁場に対して垂直に動いており、最大数の磁力線を切断しています。
コイルが回転し続けると、誘導される電圧と電流は、コイルが再び垂直位置にあるゼロに達するまで減少します。図2、180°)他の半回転では、極性が逆になることを除いて等しい電圧が生成されます(図2、270°、360°)
Rを流れる電流はXからYになります(図1)
図2 - 正弦波電圧の発生
周期的に極性が反転すると、次のように電圧が発生します。 図2。コイルを360°回転させると、 交流正弦波出力
交流発電機 - 仕事の原則(ビデオ)
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結論
単純な発電機は導体ループで構成されています磁力線を横切るように磁場を回転させる。正弦波出力は、発電機ループの片側が力線を切った結果です。
回転の前半ではこれが正の電流を生成し、回転の後半では負の電流を生成します。これで1サイクルの交流発電が完了する。
参照: 電気科学ハンドブック第3巻 - 米国エネルギー省