Принцип работы.

Принцип работы основан на явлении электромагнитной индукции.

Чтобы в цепи существовал синусоидальный ток, генератор в этой цепи должен создавать переменное электрическое поле, изменяющееся также синусоидально.

Под его действием свободные электроны приходят в вынужденные колебания, в цепи возникает переменный ток.

Зазор подбирается таким образом, что магнитная индукция в зазоре изменяется по закону .

Таким образом, при равномерном вращении ротора, имеющего одну пару полюсов, с частотой , в обмотке статора индуцируется ЭДС, которая изменяется гармонически с такой же частотой.

Под действием ЭДС, которая изменяется по синусоидальному закону, сила тока также изменяется по синусоидальному закону:

- радиус окружности, a – ширина рамки, l – длина проводника

Таким образом, для увеличения ЭДС необходимо:

1. увеличение магнитного потока;

2. увеличение скорости движения ротора;

3. последовательное соединение рамок.

Циклическая частота не обязательно равна угловой скорости ротора.

Период переменного тока – это время, за которое рамка описывает дугу NSN.

Для двухполюсного генератора время соответствует времени полного оборота рамки, а для четырехполюсного генератора время в два раза меньше.

, p - количество пар полюсов, n – количество оборотов в минуту.

В стальных сердечниках индуцируются вихревые токи.

Это ведет к потере энергии и уменьшению КПД.

Для ослабления вихревых токов сердечники делают из изолированных пластинок, изготовленных из специальной электротехнической стали (магнитомягкой стали).

У генераторов, мощность которых 100 МВт, охлаждение воздушное.

У генераторов, мощность которых больше, охлаждение водородное.

Это связано с тем, что удельная теплоемкость водорода в 14 раз больше удельной теплоемкости воздуха, а теплопроводность в 6 раз лучше, чем у воздуха.

У генераторов, мощность которых 800 МВт, охлаждение комбинированное.

Дистиллированная вода, являющаяся диэлектриком, подается в полые медные трубки обмотки статора. Все остальные части генератора охлаждаются водородом.