เครื่องไฟฟ้าสามารถกำหนดได้ว่าเป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลหรือพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า อัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า สามารถกำหนดเป็นเครื่องจักรไฟฟ้าที่แปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยทั่วไปเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประกอบด้วยสเตเตอร์และโรเตอร์สองส่วน เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีหลายประเภทเช่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเครื่องกำเนิดยานพาหนะเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากมนุษย์และอื่น ๆ ในบทความนี้ให้เราพูดคุยเกี่ยวกับหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส
ชิ้นส่วนที่หมุนและหยุดนิ่งของเครื่องไฟฟ้าสามารถเรียกได้ว่าเป็นโรเตอร์และสเตเตอร์ตามลำดับ โรเตอร์หรือสเตเตอร์ของเครื่องจักรไฟฟ้าทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบผลิตไฟฟ้าและเรียกว่าเป็นกระดอง ใช้แม่เหล็กไฟฟ้าหรือแม่เหล็กถาวรที่ติดตั้งบนสเตเตอร์หรือโรเตอร์ สนามแม่เหล็ก ของเครื่องไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้แม่เหล็กถาวรแทนขดลวดเพื่อให้สนามกระตุ้นถูกเรียกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรหรือเรียกง่ายๆว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส
การก่อสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส
โดยทั่วไปเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสประกอบด้วยโรเตอร์สองส่วนและสเตเตอร์ ส่วนโรเตอร์ประกอบด้วยเสาสนามและส่วนสเตเตอร์ประกอบด้วยตัวนำกระดอง การหมุนของเสาสนามต่อหน้าตัวนำกระดองทำให้เกิด แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งส่งผลให้เกิดการผลิตพลังงานไฟฟ้า
การก่อสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส
ความเร็วของเสาสนามคือความเร็วซิงโครนัสและกำหนดโดย
โดยที่ 'f' แสดงความถี่กระแสสลับและ 'P' ระบุจำนวนขั้ว
หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส
หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสคือการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า หากมีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างฟลักซ์และตัวนำไฟฟ้าจะเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าในตัวนำ เพื่อให้เข้าใจหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสให้เราพิจารณาขั้วแม่เหล็กสองขั้วที่อยู่ตรงข้ามระหว่างกันโดยวางขดลวดสี่เหลี่ยมหรือวงเลี้ยวดังแสดงในรูปด้านล่าง
ตัวนำสี่เหลี่ยมวางอยู่ระหว่างเสาแม่เหล็กสองขั้วตรงข้ามกัน
หากวงเลี้ยวรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าหมุนในทิศทางตามเข็มนาฬิกาเทียบกับแกน a-b ตามที่แสดงในรูปด้านล่างหลังจากหมุน 90 องศาเสร็จแล้วด้านของตัวนำ AB และ CD จะอยู่ด้านหน้าของเสา S และเสา N ตามลำดับ ดังนั้นตอนนี้เราสามารถพูดได้ว่าการเคลื่อนที่แบบสัมผัสของตัวนำตั้งฉากกับเส้นฟลักซ์แม่เหล็กจากขั้วเหนือถึงขั้วใต้
ทิศทางการหมุนของตัวนำที่ตั้งฉากกับฟลักซ์แม่เหล็ก
ดังนั้นที่นี่อัตราการตัดฟลักซ์โดยตัวนำจึงสูงสุดและทำให้เกิดกระแสในตัวนำสามารถกำหนดทิศทางของกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำได้โดยใช้ กฎมือขวาของเฟลมมิ่ง . ดังนั้นเราสามารถพูดได้ว่ากระแสจะผ่านจาก A ไป B และจาก C ถึง D หากตัวนำหมุนในทิศทางตามเข็มนาฬิกาอีก 90 องศามันจะมาอยู่ในตำแหน่งแนวตั้งดังแสดงในรูปด้านล่าง
ทิศทางการหมุนของตัวนำขนานกับฟลักซ์แม่เหล็ก
ตอนนี้ตำแหน่งของตัวนำและเส้นฟลักซ์แม่เหล็กขนานกันดังนั้นจึงไม่มีการตัดฟลักซ์และจะไม่มีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นในตัวนำ จากนั้นในขณะที่ตัวนำหมุนจากตามเข็มนาฬิกาไปอีก 90 องศาการเลี้ยวเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าจะเข้าสู่ตำแหน่งแนวนอนดังแสดงในรูปด้านล่าง ดังนั้นตัวนำ AB และ CD จึงอยู่ใต้ขั้ว N และเสา S ตามลำดับ ด้วยการใช้กฎมือขวาของเฟลมมิ่งการเหนี่ยวนำกระแสในตัวนำ AB จากจุด B ถึง A และการเหนี่ยวนำกระแสในซีดีตัวนำจากจุด D ถึง C
ดังนั้นทิศทางของกระแสสามารถระบุได้เป็น A - D - C - B และทิศทางของกระแสสำหรับตำแหน่งแนวนอนก่อนหน้าของการเลี้ยวเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าคือ A - B - C - D หากการเลี้ยวถูกหมุนอีกครั้งไปยังตำแหน่งแนวตั้งดังนั้น กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำอีกครั้งลดเป็นศูนย์ ดังนั้นสำหรับการปฏิวัติรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่สมบูรณ์หนึ่งครั้งกระแสไฟฟ้าในตัวนำจะถึงค่าสูงสุดและลดเป็นศูนย์จากนั้นในทิศทางตรงกันข้ามจะถึงค่าสูงสุดและอีกครั้งถึงศูนย์ ดังนั้นการหมุนรอบรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่สมบูรณ์แบบหนึ่งครั้งทำให้เกิดคลื่นไซน์เต็มรูปแบบหนึ่งคลื่น กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในตัวนำ ซึ่งสามารถเรียกได้ว่าเป็นการสร้างกระแสสลับโดยการหมุนเทิร์นภายในสนามแม่เหล็ก
ตอนนี้ถ้าเราพิจารณาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่ใช้งานได้จริงแม่เหล็กสนามจะหมุนระหว่างตัวนำกระดองที่อยู่กับที่ โรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสและเพลาหรือใบพัดกังหันจะเชื่อมต่อกันโดยกลไกและหมุนด้วยความเร็วซิงโครนัส ดังนั้นไฟล์ สนามแม่เหล็ก การตัดทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำซึ่งทำให้เกิดการไหลของกระแสในตัวนำเกราะ ดังนั้นสำหรับการคดเคี้ยวแต่ละครั้งกระแสจะไหลไปในทิศทางเดียวสำหรับครึ่งรอบแรกและกระแสจะไหลไปในทิศทางอื่นสำหรับรอบครึ่งหลังโดยมีเวลาหน่วง 120 องศา (เนื่องจากแทนที่ด้วย 120 องศา) ดังนั้นกำลังขับของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสสามารถแสดงได้ดังรูปด้านล่าง
คุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสและคุณสนใจในการออกแบบ โครงการอิเล็กทรอนิกส์ เหรอ? อย่าลังเลที่จะแบ่งปันมุมมองแนวคิดข้อเสนอแนะคำถามและความคิดเห็นของคุณในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง
