Генератор ТЕХНИК Т-10500Е 7,6кВт эл.старт, колеса,ручки
Генератор ТЕХНИК Т-10500Е 7,6кВт эл.старт, колеса,ручки
ХАРАКТЕРИСТИКИ
емкость бака
25 л
комплектация
ручки+колеса+аккумулятор
мощность двигателя
16 л/с
мощность квт
6,5 кВт
расход топлива
2,3 л/ч
стартер
электро
топливо
АИ-92
шумность
82 Дб
Легкий и компактный бензогенератор не нуждается в специальном топливе и для него подходит обычный бензин, который всегда имеется в баке вашего автомобиля. Да и стоит такой генератор раза в два-три дешевле аналогичного дизельного.
Покупая бензогенератор, решите, какая мощность вам необходима. Например, сверхкомпактный и легкий генератор мощностью до 1 кВт, снабженный двухтактным бензиновым двигателем и незаменимый на рыбалке, вряд ли окажется полезным при электроснабжении даже небольшого коттеджа. К тому же двухтактные двигатели почти наверняка создадут проблему с их запуском в зимнее время. Поэтому лучше выбрать четырехтактный двигатель, свободный от указанных недостатков.
эл генератор? — Аренда оборудования и инструментов в Тюменской области
Предлагаем вам взять в аренду, в прокат новое или б/у оборудование для строительства. У нас большой выбор аренды инструмента. Вертолет для бетона (затирочная машина марки impulse) с диаметром 600, 800 мм и 1000 мм, так же затирочный диск. Электрический глубинный вибратор для бетона с гибким валом 4 м и булава 35мм, Швонарезчик (диск шовнарезчика для железобетона, асфальта, бетона 450 мм). Аренда виброплиты марки Импульс 50 кг, 65 кг, 70 кг, 80 кг, 90, 100 кг и 150 киллограмм. Вибрационная плита имеет бочку для воды. Мотобур со шнеком для льда и ямобура, шнек для ямобура диаметр 200 мм, шнек для льда 180мм, Мотопомпа бензиновая, производительность 1000 литров в минуту, насос бензиновый поставляется вместе со шлангами, Аренда перфоратора марки Bosch, дрель ударная, Трансформатор Арктика для прогрева, обогрева бетона, Инвенторный сварочный аппарат 250а. При аренде сварки готовы дополнительно предложить электростанцию, Сварочный генератор, Электрическая тепловая пушка 42 квт на 380В марки Master и дизельная тепловая пушка. Возьмите у нас в аренду электрический тепловентилятор, Дизельные обогреватели 220в, Большой выбор домкратов, домкрат подкатной 3 тонны, бутылочный домкрат 30т и 50т, Строительный пылесос отличный инструмент для уборки после ремонта, можем предложить так же мусорные пакеты, Лебедки ручные 500 кг, 1т, 2т, 5 т, длина троса от 3 м, Аренда тали, таль 2 тонны, 3 т длина цепи от 3 до 6 м, Аренда рохли 2.5 т, тележка гидравлическая 2 т, 2.5 тн и 3 тонны, Прокат штабелера грузоподъемность 2 тонны, высота подъема 1.6 метра, 1600 мм, Дизельный вилочный погрузчик, гп 2,5 тонны, свободный ход вил, боковое смещение, высота мачты 4.8м, Дизельный компрессор марки airman с отбойными молотками, пневматические бетоналомы, пескоструйный аппарат 200 л, Бензиновый генератор на 8 квт 220 вольт, бензиновая электростанция 10 квт 380в, Дизельная электростанция, дизельный генератор sdmo 15 квт, 30квт, 50квт, 80 квт, Дэс 100 квт, 150 квт, 200 квт и 250 квт, Работаем с Ндс, так же вы можете приобрести оборудование или услуги за наличный рассчет. В случае возникновения поломки нашего оборудования на вашем объекте, выездная сервисная бригада произведет быстрый. Ремонт с заменой запчастей. -Почему стоит выбрать аренду у нас?-. В случае поломки оборудования на вашем объекте, готовы предоставить вам ремонт гидравлической тележки, рохли, замена гидроузла, колес и роликов. В случае невозможности. Оперативного ремонта готовы предоставить вам подменную гидравлическую тележку. Так же вы можете выкупить оборудование. Из нашего парка арендного оборудования рохли, гидравлические тележки или бу рохля гидравлическая тележка БУ штабелер. Наш склад содержит большое количество запасных частей в наличии складской техники, благодаря чему вы получаете удобство при аренде и отличный сервис. При поломке на объекте аренды, предоставляем качественный и выездной ремонт инструментов, ремонт виброплиты, затирочные машины, вертолеты. Ремонт двигателя, замена свечи, газового тросика, масла. Предоставляем качественное ТО. На срок ремонта вашего инструмента мы готовы предложить вам взять. В аренду наше аналогичное оборудование, полностью обслуженное и готовое к работе или можете купить бу виброплиту, бензиновый генератор, вертолет из нашего арендного парка. Проводим диагностику бензинового генератора различной мощности, ремонт двигателя, стартера, замена фильтров и ТО. Взамен предоставим. В аренду наш бензиновый генератор, готовый к работе. Либо вы можете купить бу бензиновый генератор или новый.Генератор диз. CHAMPION DG10000E (10/11кВт 17лс 25л 170кг 4,2л/ч эл.старт счетчик) в Хабаровске | Интертул
Код товара:
133146
Артикул производителя:
DG10000E
Добавить в корзину
Хотите приобрести дешевле?
Предварительная дата выдачи: чт. — 10 февр.
| ← | Декабрь 2021 | → | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
| 29 | 30 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |
| 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 1 | 2 |
| ← | Январь 2021 | → | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
| 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 1 | 2 |
| 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 |
| 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
| 31 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ← | Март 2021 | → | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
| 28 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 |
| 28 | 29 | 30 | 31 | 1 | 2 | 3 |
Добавить к сравнениюУдалить из сравнения
Добавить в закладкиУдалить из закладок
CHAMPION — один из быстроразвивающихся на российском рынке брендов любительского переносного садово-паркового и силового оборудования. В наше время продуктовая линейка компании Champion включает значительный выбор в области бензо- и электроинструмента, паркового и садового оборудования.-
Описание
Дизельный генератор CHAMPION DG10000E представляет собой мощный аппарат, который предназначается для энергоснабжения различных устройств и оборудования. Прочный кожух полузакрытого типа защищает рабочие узлы от повреждений при механических воздействиях. Медная обмотка щеточного ротора и статора способствует надежности и долговечности. Индикатор уровня топлива позволяет своевременно обнаружить необходимость дозаправки.
Технические характеристики
- Вес, кг — 170
- Напряжение, В — 220
- Стартер — ручной и электростартер
- Max мощность, кВт — 11
- Емкость топливного бака, л — 25
- Мощность номинальная, кВт — 10
- Альтернатор — синхронный
- Производитель двигателя — Champion
- Модель двигателя — D955HCE
- Контейнерный — нет
- Автозапуск (АВР) — нет
- Дисплей — да
- Обмотка альтернатора двигателя — медь
- Тип кожуха — открытый
- Вид топлива — дизельное
- Объем двигателя, см³ — 954
- Объем масляного бака, л — 3
- Мощность максимальная, кВт — 11
- Эл. выходы 380/220/12, шт — 0/2/1
- Мощность двигателя — 12.5 кВт; 17 л.с.
- Число оборотов, об/мин — 3000
- Аккумулятор в комплекте — да
- Расход топлива, л/ч — 4.2
- Уровень шума, дБ — 82
- Тип двигателя — дизельный
- Степень защиты — IP23
- Сила тока розеток 380/220/12, А — 0/16/8.3
- Контроль напряжения — AVR
- Колеса и ручки — нет
- Индикатор уровня топлива — да
- Счетчик моточасов — да
- Выход 12V — да
- Датчик масла — да
Комплектация
- Генератор;
- Инструкция;
- Упаковка.
Вес, кг: 206,00
Ширина, мм: 930
Высота, мм: 600
Особенности дизельного генератора Champion DG10000E
Минимум вибраций
Все узлы дизельного генератора CHAMPION DG10000E устанавливаются на демпферную систему, что гарантирует минимум вибраций во время работы.Преимущества
- На панели управления установлен выключатель свечи накаливания и индикатор включения свечи;
- Коэффициент мощности — 1;
- Защита розеток от влаги и пыли;
- Легкий запуск;
- Высокое качество сборки;
- Простота эксплуатации.
Тип генератора асинхронный Мощность двигателя 8.90 л.с. Объем топливного бака 12.50 л Объем двигателя 474.00 куб.см Число розеток 220 В 2 Уровень шума 82.00 дБ Двигатель 4-х тактный Особенности вольтметр, глушитель, защита от перегрузок, счетчик моточасов, колеса Габариты мм Вес 170.00 кг Топливо дизель Максимальная мощность (кВт) 11.00 кВт Номинальная мощность (кВт) 10.00 кВт Напряжение 220 Стартер ручной и электрический Инверторная нет Выход 12В есть -
Отзывы
Пока нет ни одного отзыва.
+ Добавить отзыв
- Доставка
Внимание! Фирма-производитель может по своему усмотрению изменять комплектацию, конструкцию и дизайн товара. Поэтому, чтобы не возникло недоразумений, перед покупкой советуем уточнять у менеджера нашей компании информацию о комплектации и технических характеристиках конкретной модели.
Цена на сайте действует только при оформлении заказа через интернет-магазин и может отличаться от цены в магазинах.
Генератор бензиновый, 4-х тактный, ручной и эл пуск, колеса + рукоятка, автоматический пуск, 220/12В, 5500/5000Вт, ЗУБР ЗЭСБ-5500-ЭНА
Генератор бензиновый предназначен для обеспечения электрической энергией потребителей в отсутствии электрической сети, а также для использования в качестве резервного или аварийного источника электрической энергии.
Листовка. Бензиновые генераторы ЗУБР ЗЭСБ-хх (PDF 1 Mb)
*При нагрузке 75% от номинальной Нет отзывов об этом продукте Добавление отзыва Оставьте контакты для связи |
Блог / Новости Интернет-магазины |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
— Corbin Electrical Services, Inc.
Вы никогда не сможете предсказать, когда произойдет отключение электроэнергии, или вы не можете знать, сколько времени потребуется для восстановления вашей электроэнергии. Но с автоматическим резервным генератором вы можете предотвратить повреждения и неудобства, которые возникают при отключении электроэнергии. Вот почему более 40 лет Corbin Electrical Services, Inc. обслуживает сообщество как надежный пункт продажи генераторов и сопутствующих товаров.Имея штаб-квартиру в городке Мальборо, штат Нью-Джерси, мы предоставляем качественную продукцию и полностью обслуживаем клиентов до, во время и после установки.Generator Sales
Corbin Electrical Services, Inc. имеет лицензию и обязательство вести бизнес во всех областях Нью-Джерси, Делавэра и Флориды. Помимо авторизованного поставщика услуг для генераторов для Home Depot, мы были признаны первым ведущим дилером Power Pro в Нью-Джерси, а также получили наивысший рейтинг дилеров Generac.
Наши продукты обеспечивают нашим клиентам долгосрочные преимущества резервного питания, такие как выдающаяся производительность, простота эксплуатации и низкий риск операционных проблем. Все генераторы, продаваемые Corbin Electric Services, Inc., производятся лидирующими в отрасли брендами, в том числе:
- Generac
- Kohler
- Briggs & Stratton
Обеспечение спокойствия — наш главный приоритет, и наша преданная делу и надежная команда постоянно работает. обучение, чтобы убедиться, что каждый сотрудник хорошо разбирается в новейших технологиях, нормах и отраслевых тенденциях.Наши специалисты по продажам очень хорошо осведомлены о предлагаемых нами генераторах, что позволяет нам гарантировать, что каждый из них соответствует точным требованиям для жилых или коммерческих помещений. Мы также поможем вам выбрать систему бесперебойного питания (ИБП), которая может предотвратить повреждение важной электроники в случае отключения электроэнергии.
Беспроблемная установка
Помимо ответов на вопросы о генераторах и помощи в поиске лучших решений, Corbin Electrical Services, Inc.полностью установим всю продукцию у вас дома или на работе. У нас есть лицензия на установку топливных магистралей, в том числе для природного газа, а также переносных генераторов и ручных переключателей. Мы также предоставим вам всю необходимую информацию о том, как правильно запустить вашу систему, чтобы обеспечить ее эффективную работу тогда, когда она вам больше всего нужна.
Техническое обслуживание и ремонт
Наше первоклассное обслуживание клиентов не заканчивается установкой. Как сертифицированные специалисты по обслуживанию генераторов, Corbin Electrical Services, Inc.предлагает программы профилактического обслуживания, которые позволяют нашим квалифицированным специалистам гарантировать надежность вашего генератора во время перебоев в подаче электроэнергии. Наши соглашения о техническом обслуживании также позволяют диагностировать проблемы до того, как они начнутся, поскольку простая регулировка или замена деталей могут предотвратить проблемы в будущем. Клиенты, заключившие соглашение о техническом обслуживании, также пользуются следующими преимуществами:
- Приоритетное планирование
- Регулярные плановые посещения для технического обслуживания
- Опыт наших сертифицированных на заводе механиков
- Обслуживание авторизованным заводом дилером Power Pro Premier, высочайший уровень обслуживания Generac
Если обслуживание потребуется вне соглашения о техническом обслуживании, Corbin Electrical Services, Inc.имеет лицензию на ремонт переносных генераторов и ручных переключателей. У нас всегда под рукой есть необходимые запасные части, что позволяет нашим техническим специалистам удовлетворить ваши потребности.
Домашний мониторинг и многое другое
Corbin Electrical Services, Inc. предлагает расширенный пакет домашнего мониторинга наряду с продажей, установкой, техническим обслуживанием и ремонтом генераторов. Выбрав этот пакет, вы получите доступ к круглосуточному мониторингу вашего генератора с помощью наших виртуальных специалистов. Это еще одна причина, по которой так много владельцев дома и бизнеса полагаются на наши услуги.Для получения дополнительной информации о наших продуктах и услугах мирового класса свяжитесь с Corbin Electrical Services, Inc. сегодня.
Corbin Electrical Services, Inc. является авторизованным поставщиком услуг Home Depot для генераторов.
Corbin Electrical Services — «Мы порождаем душевный покой»
Факты об электрических генераторах | Наука с Kids.com
Есть много фактов об электрических генераторах, которые также изменили образ жизни людей. Когда люди смогли производить электричество, ручной труд стал более автоматизированным.Электричество открыло людям больше возможностей для общения и передвижения. Электричество также дало людям источник энергии, необходимый для освещения в ночное время.
Этот электрический генератор мощностью 5 кВт был установлен Томасом Эдисоном для питания огней на пароходе Колумбия в 1880 году. Он выставлен в музее Генри Форда в Дирборне, штат Мичиган.
История электрических генераторовЭлектростатические генераторы
- Первое известное изобретение электрического генератора было в 1660 году.Отто фон Герике изобрел машину, генерирующую статическое электричество за счет трения. Машина Отто фон Герике стала известна как электростатический генератор.
- Электростатический генератор более 150 лет использовался учеными для экспериментов с электричеством из-за того количества напряжения, которое он способен генерировать.
- Другие устройства, усовершенствованные по оригинальной конструкции Отто фон Герике. Примерно в 1882 году был разработан электростатический генератор Вимшерста. В 1894 году была создана электростатическая машина Бонетти.Электростатический генератор Ван де Граафа был создан в 1929 году.
- В 1831 году Майкл Фарадей впервые обнаружил, что электричество генерируется, когда магнит перемещается в провод катушки или выходит из него.
- Фарадей обнаружил, что магнитная сила толкает свободные электроны в проводящей катушке, создавая напряжение и ток.
- Изобретение Фарадея произошло в период эскалации промышленной революции.Растет спрос на безопасную и эффективную электроэнергию для заводов.
- Многие изобретатели улучшили оригинальную конструкцию Фарадея для более эффективного производства энергии. Сначала генераторы строили там, где была нужна энергия, поскольку не было энергокомпаний, управляющих электросетью.
- Сегодня оригинальная концепция конструкции электромагнитного генератора все еще используется. Были улучшены размеры и эффективность генераторов.
- Атомные электростанции, угольные электростанции, нефтегазовые электростанции — все работают за счет нагрева воды, которая превращается в пар.Затем пар вращает турбину, которая создает электромагнитные силы для преобразования механического движения в электричество.
- В современной ветроэнергетике используются лопасти для улавливания энергии ветра, что приводит к вращательному движению. Поворотные лопасти напрямую связаны с турбиной, которая преобразует движение в электричество (электромагнитный генератор).
- Гидроэлектрические генераторы используют падение воды под действием силы тяжести для вращения турбин, вырабатывающих электричество.
Это часть большой системы электрогенератора, которая использовалась на заводе Ford в Хайленд-Парке с 1912 по 1930 год.Здесь была создана первая сборочная линия по выпуску Ford Model T. Электрогенераторы, работавшие на угле, газе и паре, поставляли электроэнергию на завод в Хайленд-Парке, чтобы управлять заводом.
На этом изображении показаны девять электрических генераторов, каждый мощностью по 4000 кВт, которые приводили в действие завод в Хайленд-Парке, когда он производил автомобили Ford модели T. Один из этих генераторов вместе со многими другими историческими электрическими генераторами и двигателями выставлен в музее Генри Форда в Дирборне, штат Мичиган.
Интересные факты об электрических генераторах- Существуют генераторы, вырабатывающие электричество постоянного тока (DC), и генераторы, вырабатывающие переменный ток (AC).
- Генератор постоянного тока — это эффективная форма двигателя постоянного тока, работающего в обратном направлении.
- Генератор переменного тока также известен как генератор переменного тока.
- Самый большой из известных одиночных генераторов в мире — это генератор мощностью 1750 МВт, который был установлен на атомной электростанции в Тайшане, прибрежном районе Китая.
- Крупнейшая комбинированная электростанция также находится в Китае. Гидроэлектростанция «Три ущелья», строительство которой было завершено в 2012 году, способна обеспечить устойчивую выработку 22 500 МВт.
- Для сравнения, крупнейшая электростанция, не использующая гидроэлектростанцию, — это АЭС Кашивадзаки-Карива в Японии. Он способен производить 7965 МВт.
- Третий по величине тип электростанции работает на мазуте.Это электростанция Шоаиба в Саудовской Аравии. Это растение, однако, использует часть своей энергии для удаления соли из морской воды для получения питьевой воды.
- Удивительно, но самая большая ветряная электростанция — это ветряная электростанция Ганьсу в Китае. Его максимальная мощность составляет 5160 МВт при проектной скорости ветра станции.
- Узнайте, как сделать свой собственный небольшой электромагнитный генератор с помощью эксперимента с электрическим генератором.
Электромагнитные генераторы используются на гидроэлектростанциях для производства электроэнергии из движущейся воды.
Ветряные генераторы используют лопасти для улавливания энергии ветра. Электромагнитный генератор, прикрепленный к валу, затем передает вращение на электричество.
Электрогенераторы | Физика
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
- Рассчитайте ЭДС, наведенную в генераторе.
- Рассчитайте пиковую ЭДС, которая может быть наведена в конкретной генераторной системе.
Пример 1. Расчет ЭДС, наведенной в катушке генератора
Катушка генератора, показанная на рисунке 1, поворачивается на одну четверть оборота (от θ = 0º до θ = 90º) за 15,0 мс. Круглая катушка на 200 витков имеет 5.00 см и находится в однородном магнитном поле 1,25 Тл. Какая средняя наведенная ЭДС?
Рис. 1. Когда катушка генератора вращается на одну четверть оборота, магнитный поток Φ изменяется от максимального до нуля, вызывая ЭДС.
СтратегияМы используем закон индукции Фарадея, чтобы найти среднюю ЭДС, индуцированную за время Δ t :
[латекс] \ text {emf} = — N \ frac {\ Delta \ Phi} {\ Delta t} \\ [/ latex].
Мы знаем, что N = 200 и Δ t = 15.0 мс, поэтому мы должны определить изменение магнитного потока Δ Φ , чтобы найти ЭДС.
РастворПоскольку площадь витка и напряженность магнитного поля постоянны, мы видим, что
[латекс] \ Delta \ Phi = \ Delta \ left (BA \ cos \ theta \ right) = AB \ Delta \ left (\ cos \ theta \ right) \\ [/ latex].
Теперь Δ (cos θ ) = −1,0, поскольку было дано, что θ изменяется от 0º до 90º. Таким образом, Δ Φ = — AB , а
[латекс] \ text {emf} = N \ frac {AB} {\ Delta t} \\ [/ latex].{-3} \ text {s}} = 131 \ text {V} \\ [/ latex].
ОбсуждениеЭто практическое среднее значение, аналогичное 120 В, используемому в бытовой электросети.
ЭДС, вычисленная в Примере 1 выше, является средним значением за одну четверть оборота. Какова ЭДС в каждый момент времени? Он меняется в зависимости от угла между магнитным полем и перпендикуляром к катушке. Мы можем получить выражение для ЭДС как функции времени, рассматривая ЭДС движения на вращающейся прямоугольной катушке шириной × и высотой × в однородном магнитном поле, как показано на рисунке 2.
Рис. 2. Генератор с одной прямоугольной катушкой, вращающейся с постоянной угловой скоростью в однородном магнитном поле, создает ЭДС, синусоидально изменяющуюся во времени. Обратите внимание, что генератор похож на двигатель, за исключением того, что вал вращается для выработки тока, а не наоборот.
На заряды в проводах петли действует магнитная сила, потому что они движутся в магнитном поле. Заряды в вертикальных проводах испытывают силы, параллельные проводу, вызывая токи.Но те, кто находится в верхнем и нижнем сегментах, ощущают силу, перпендикулярную проводу, которая не вызывает тока. Таким образом, мы можем найти наведенную ЭДС, рассматривая только боковые провода. Движущаяся ЭДС дается равной ЭДС = Bℓv , где скорость v перпендикулярна магнитному полю B . Здесь скорость находится под углом θ к B , так что ее составляющая, перпендикулярная B , равна v sin θ (см. Рисунок 2).Таким образом, в этом случае ЭДС, индуцированная с каждой стороны, равна ЭДС = Bℓv sin θ , и они имеют одинаковое направление. Суммарная ЭДС вокруг контура тогда составляет
.[латекс] \ text {emf} = 2 {B \ ell v} \ sin \ theta \\ [/ latex].
Это выражение допустимо, но оно не дает ЭДС как функцию времени. Чтобы найти зависимость ЭДС от времени, предположим, что катушка вращается с постоянной угловой скоростью ω . Угол θ связан с угловой скоростью соотношением θ = ωt , так что
[латекс] \ text {emf} = 2 {B \ ell v} \ sin \ omega t \\ [/ latex].
Итак, линейная скорость v связана с угловой скоростью ω соотношением v = rω . Здесь r = w /2, так что v = ( w /2) ω и
[латекс] \ text {emf} = 2 B \ ell \ frac {w} {2} \ omega \ sin \ omega t = \ left (\ ell w \ right) B \ omega \ sin \ omega t \\ [ /латекс].
Заметив, что площадь петли составляет A = ℓ w , и учитывая N петель, мы находим, что
[латекс] \ text {emf} = NAB \ omega \ sin \ omega t \\ [/ latex]
— это ЭДС , индуцированная в катушке генератора из N витков и области A , вращающейся с постоянной угловой скоростью ω в однородном магнитном поле B .Это также может быть выражено как
[латекс] \ text {emf} = {\ text {emf}} _ {0} \ sin \ omega t \\ [/ latex],
где
[латекс] {\ text {emf}} _ {0} = NAB \ omega \\ [/ latex]
— это максимальная (пиковая) ЭДС . Обратите внимание, что частота колебаний составляет f = ω / 2π , а период составляет T = 1/ f = 2π / ω . На рисунке 3 показан график зависимости ЭДС от времени, и теперь кажется разумным, что напряжение переменного тока является синусоидальным.
Рис. 3. ЭДС генератора направляется на лампочку с показанной системой колец и щеток. График показывает зависимость ЭДС генератора от времени. emf0 — пиковая ЭДС. Период равен T = 1/ f = 2π / ω, где f — частота. Обратите внимание, что сценарий E означает emf.
Тот факт, что пиковая ЭДС 0 = NABω , имеет смысл. Чем больше катушек, тем больше их площадь и чем сильнее поле, тем больше выходное напряжение.Интересно, что чем быстрее раскручивается генератор (больше ω ), тем больше ЭДС. Это заметно на велосипедных генераторах — по крайней мере, на более дешевых моделях. Один из авторов, будучи подростком, находил забавным ездить на велосипеде достаточно быстро, чтобы погасить его свет, пока ему не пришлось ехать домой без света одной темной ночью. На рис. 4 показана схема, по которой генератор может вырабатывать импульсный постоянный ток. Более сложное расположение нескольких катушек и разрезных колец может обеспечить более плавный постоянный ток, хотя для создания постоянного тока без пульсаций обычно используются электронные, а не механические средства.
Рис. 4. Разделенные кольца, называемые коммутаторами, в этой конфигурации создают импульсный выходной сигнал ЭДС постоянного тока.
Пример 2. Расчет максимальной ЭДС генератора
Рассчитайте максимальную ЭДС, ЭДС 0 генератора, который был предметом примера 1.
СтратегияПосле определения ω , угловой скорости, можно использовать ЭДС 0 = NABω , чтобы найти ЭДС 0 . Все остальные количества известны.
РастворУгловая скорость определяется как изменение угла в единицу времени:
[латекс] \ omega = \ frac {\ Delta \ theta} {\ Delta t} \\ [/ latex].
Одна четвертая оборота равна π / 2 радиан, а время равно 0,0150 с; таким образом,
[латекс] \ begin {array} {lll} \ omega & = & \ frac {\ pi / 2 \ text {rad}} {0.0150 \ text {s}} \\ & = & 104.7 \ text {rad / s } \ end {array} \\ [/ latex].
104,7 рад / с — это ровно 1000 об / мин. Подставляем это значение вместо ω и информацию из предыдущего примера в ЭДС 0 = NABω , что дает
[латекс] \ begin {array} {lll} {\ text {emf}} _ {0} & = & NAB \ omega \\ & = & 200 \ left (7.{2} \ right) \ left (1.25 \ text {T} \ right) \ left (104.7 \ text {rad / s} \ right) \\ & = & 206 \ text {V} \ end {array} \\ [/латекс].
ОбсуждениеМаксимальная ЭДС больше, чем средняя ЭДС 131 В, найденная в предыдущем примере, как и должно быть.
В реальной жизни электрические генераторы сильно отличаются от рисунков в этом разделе, но принципы те же. Источником механической энергии, вращающей катушку, может быть падающая вода (гидроэнергетика), пар, образующийся при сжигании ископаемого топлива, или кинетическая энергия ветра.На фиг.5 — паровая турбина в разрезе; пар движется по лопастям, соединенным с валом, который вращает катушку внутри генератора.
Рисунок 5. Паровая турбина / генератор. Пар, образующийся при сжигании угля, ударяет по лопаткам турбины, вращая вал, соединенный с генератором. (Источник: Nabonaco, Wikimedia Commons)
Генераторы, показанные в этом разделе, очень похожи на двигатели, показанные ранее. Это не случайно. Фактически, двигатель становится генератором, когда его вал вращается.В некоторых ранних автомобилях стартер использовался в качестве генератора. В Back Emf мы более подробно рассмотрим действие двигателя как генератора.
Сводка раздела
- Электрический генератор вращает катушку в магнитном поле, вызывая ЭДС, задаваемую как функцию времени
[латекс] \ text {emf} = 2 {B \ ell v} \ sin \ omega t \\ [/ latex],
, где A — площадь витка N -витка, вращающегося с постоянной угловой скоростью ω в однородном магнитном поле B .
- Пиковая ЭДС ЭДС 0 генератора равна
ЭДС 0 = NABω
Концептуальные вопросы
- Используя RHR-1, покажите, что ЭДС на сторонах контура генератора на Рисунке 4 имеют одинаковое значение и, таким образом, складываются.
- Источником выработки электрической энергии генератора является работа по вращению его катушек. Как работа, необходимая для включения генератора, связана с законом Ленца?
Задачи и упражнения
1.Вычислите пиковое напряжение генератора, который вращает свою 200-витковую катушку диаметром 0,100 м со скоростью 3600 об / мин в поле 0,800 Тл.
2. При какой угловой скорости в об / мин пиковое напряжение генератора будет 480 В, если его 500-витковая катушка диаметром 8,00 см вращается в поле 0,250 Тл?
3. Какова пиковая ЭДС, генерируемая при вращении катушки с 1000 витками диаметром 20,0 см в магнитном поле Земли 5,00 × 10 −5 Тл, учитывая, что плоскость катушки изначально перпендикулярна полю Земли и вращается быть параллельно полю в 10.0 мс?
4. Какова пиковая ЭДС, генерируемая радиусом 0,250 м, катушка с 500 витками вращается на одну четверть оборота за 4,17 мс, первоначально ее плоскость перпендикулярна однородному магнитному полю. (Это 60 об / с.)
5. (a) Велогенератор вращается со скоростью 1875 рад / с, создавая пиковую ЭДС 18,0 В. Он имеет прямоугольную катушку размером 1,00 на 3,00 см в поле 0,640 Тл. Сколько витков в катушке? (b) Практично ли такое количество витков провода для катушки 1,00 на 3,00 см?
6. Integrated Concepts Эта проблема относится к велосипедному генератору, рассмотренному в предыдущей задаче. Он приводится в движение колесом диаметром 1,60 см, которое катится по внешнему ободу велосипедной шины. а) Какова скорость велосипеда, если угловая скорость генератора составляет 1875 рад / с? (b) Какова максимальная ЭДС генератора, когда велосипед движется со скоростью 10,0 м / с, учитывая, что в исходных условиях она составляла 18,0 В? (c) Если сложный генератор может изменять собственное магнитное поле, какая напряженность поля ему потребуется при 5.00 м / с для создания максимальной ЭДС 9,00 В?
7. (a) Автомобильный генератор вращается со скоростью 400 об / мин при работе двигателя на холостом ходу. Его прямоугольная катушка с 300 витками, 5,00 на 8,00 см вращается в регулируемом магнитном поле, так что она может производить достаточное напряжение даже при низких оборотах в минуту. Какая напряженность поля необходима для создания пиковой ЭДС 24,0 В? (b) Обсудите, как эта требуемая напряженность поля сравнивается с имеющейся у постоянных магнитов и электромагнитов.
8. Покажите, что если катушка вращается с угловой скоростью ω , период ее выхода переменного тока равен 2π / ω .
9. Катушка с 75 витками диаметром 10,0 см вращается с угловой скоростью 8,00 рад / с в поле 1,25 Тл, начиная с плоскости катушки, параллельной полю. а) Какова пиковая ЭДС? (б) В какое время впервые достигается пиковая ЭДС? (c) В какое время ЭДС становится наиболее отрицательной? (d) Каков период выходного напряжения переменного тока?
10. (a) Если ЭДС катушки, вращающейся в магнитном поле, равна нулю при t = 0 и увеличивается до своего первого пика при t = 0.100 мс, какова угловая скорость катушки? б) В какое время наступит его следующий максимум? (c) Каков период вывода? (d) Когда выходная мощность составляет первую четверть от максимума? (e) Когда это следующая четверть от максимума?
11. Необоснованные результаты Катушка на 500 витков с площадью 0,250 м 2 вращается в поле Земли 5,00 × 10 −5 Тл, создавая максимальную ЭДС 12,0 кВ. (а) С какой угловой скоростью нужно вращать катушку? б) Что неразумного в этом результате? (c) Какое предположение или предпосылка ответственны?
Глоссарий
- электрогенератор:
- Устройство для преобразования механической работы в электрическую энергию; он индуцирует ЭДС, вращая катушку в магнитном поле
- ЭДС, индуцированная в катушке генератора:
- ЭДС = NAB ω sin ωt , где A — площадь витка N -витка, вращающегося с постоянной угловой скоростью ω в однородном магнитном поле B , за период времени т
- пиковая ЭДС:
- ЭДС 0 = NABω
Избранные решения проблем и упражнения
1.474 В
3. 0,247 В
5. (a) 50 (b) да
7. (a) 0,477 Тл (b) Эта напряженность поля достаточно мала, чтобы ее можно было получить с помощью постоянного магнита или электромагнита.
9. (а) 5,89 В (б) При t = 0 (в) 0,393 с (г) 0,785 с
11. (a) 1,92 × 10 6 рад / с (b) Эта угловая скорость неоправданно высока, выше, чем может быть получена для любой механической системы. (c) Предположение, что может быть получено напряжение до 12,0 кВ, является необоснованным.
электрических генераторов на случай следующего отключения электроэнергии: вот некоторые из лучших генераторов, которые вы можете заказать онлайн.
Тропический шторм Исайя пронесся по Массачусетсу во вторник и оставил без электричества сотни тысяч домашних хозяйств.
Если вы работаете из дома, вам нужно электричество для эффективного выполнения своей работы и повседневных дел, вам может понадобиться генератор.
Крупные предприятия розничной торговли продают генераторы электроэнергии через Интернет и в магазинах.Вот некоторые из лучших вариантов, которые мы могли найти:
- Портативный бензиновый генератор мощностью 6500 Вт с датчиком отключения CO — 799 долл. США
Портативный бензиновый генератор мощностью 6500 Вт с датчиком отключения CO от Home Depot
Этот генератор выдает мощность 6 500 рабочих ватт и 8 125 пусковых ватт. Прочная круговая рама ручной тележки и 10-дюймовые колеса помогают защитить устройство, облегчая его транспортировку. Автоматический регулятор напряжения обеспечивает надежную и стабильную мощность, предотвращая повреждение генератора и подключенных к нему устройств.Предоставляется 3-летняя ограниченная гарантия.
- Переносной бензиновый генератор мощностью 4000/3500 Вт с розеткой для дома на колесах — 289 долларов
Портативный бензиновый генератор мощностью 4000/3500 Вт с розеткой для дома на колесах от Home Depot
Этот генератор идеально подходит для работы портативных телевизоров, радиоприемники, печки, гриль и прочая мелкая бытовая техника. Этот генератор с пусковым механизмом отдачи может похвастаться 10-часовым временем работы при 50% нагрузке. Оснащен четырьмя розетками на 120 В, одной розеткой на 120 В для дома на колесах и розеткой постоянного тока на 12 В для зарядки аккумулятора.Работает на неэтилированном бензине.
-
WGen7500DF Переносной двухтопливный генератор мощностью 9500/7500 Вт с дистанционным пуском и розеткой для резервного переключателя для домашнего резервного копирования — 949 долл. США from Home Depot
Этот генератор вырабатывает до 9 500 пиковых ватт и 7 500 рабочих ватт, работая до 11 часов на 6,6 галлонах. (25 л) бензиновый топливный бак.Он оснащен встроенным датчиком уровня топлива, автоматическим отключением при низком уровне масла и бытовыми розетками GFCI для дополнительной защиты. WGen7500DF оснащен кнопочным электрическим пуском, который удобно сочетается с беспроводным дистанционным брелоком для легкого зажигания. Розетка L14-30R готова к автоматическому переключению и подключается прямо к вашему дому, обеспечивая полную бытовую мощность и избавляя от неприятностей с раздражающими удлинителями или удлинителями.
- A-iPower SUA12000E Бензиновый генератор с электрическим запуском — 869 долларов США
A-iPower SUA12000E Бензиновый генератор с электрическим запуском от Walmart Уровень шума 78 дБ с расстояния 23 фута для обеспечения низкого уровня шума и бесшумной работы.Генератор вырабатывает большую импульсную мощность для запуска моторных устройств и инструментов. Благодаря жесткому стальному топливному баку на семь галлонов со встроенным датчиком уровня топлива этот агрегат может проработать до 8,5 часов при 50-процентной нагрузке. Датчик отключения при низком уровне масла, установленный на двигателе, предназначен для защиты двигателя, увеличения срока его службы и простоты обслуживания. Легкодоступная встроенная панель управления делает установку удобной для пользователя.
- Champion 3400-ваттный портативный инверторный генератор с беспроводным дистанционным запуском — $ 1170.48
Champion 3400-ваттный портативный инверторный генератор, готовый к работе в доме на колесах, с беспроводным дистанционным запуском от Walmart
Тихий и легкий компаньон для вашего следующего похода или выходных, этот инвертор также может обеспечить резервное питание во время простоя. Запускайте и останавливайте генератор на расстоянии до 80 футов с помощью прилагаемого беспроводного брелока дистанционного управления. Удобный электрический запуск включает в себя аккумулятор, а панель быстрого доступа обеспечивает доступ к элементам управления в одном месте. Надежный одноцилиндровый двигатель Champion объемом 192 куб. См с верхним расположением клапанов выдает 3400 пусковых ватт, 3100 погонных ватт и может справиться с самыми необходимыми вещами во время простоя.Поскольку этот инвертор производит только чистую мощность (менее 3% THD), вы можете с уверенностью подключать чувствительную электронику.
- Generac 7677 — GP3600 Портативный генератор мощностью 3600 Вт, 49 шт. / Канадский — 467,74 долл. США
Generac 7677 — GP3600 Портативный генератор мощностью 3600 Вт, 49 шт. / Канал от Walmart
The 3600-Вт Портативный генератор Generac GP3600 может использоваться для выполнения домашних проектов, обеспечения электроэнергией инструментов или необходимой электроэнергии в случае отключения электричества.Люлька из труб из закаленной стали обеспечивает дополнительную прочность, а функция отключения при низком уровне масла защищает двигатель от повреждений. Прочные, никогда не сплющивающиеся колеса и складная ручка облегчают транспортировку генератора. Компактный размер GP3600 гарантирует, что он займет минимум места для хранения в гараже.
- Портативный кемпинговый генератор, портативная электростанция 330 Вт / 78000 мАч — $ 299,99
Портативный кемпинг-генератор, 330 Вт / 78000 мАч портативная электростанция, источник питания от батареи CPAP, солнечный генератор с 210 В переменного тока, 12 В / 10 А постоянного тока, QC3.0 и TypeC, беспроводное зарядное устройство, световой сигнал SOS для аварийных ситуаций в дороге на Amazon
Этот генератор обладает мощностью 78000 мАч / 288,6 Втч. Портативный генератор электростанции достаточно мощный, чтобы зарядить смартфон 27 раз, мини-планшет 11,5 раз и прожектор 56 раз, когда он полностью заряжен. Идеально подходит для дома / кемпинга / CPAP / ноутбука / камер / дронов.
- Двухтопливный гибридный генератор DuroMax XP4850EH мощностью 4850 Вт с электрическим запуском — 499 долларов США
DuroMax XP4850EH Двухтопливный гибридный генератор мощностью 4850 Вт с электрическим запуском от Amazon
Этот блок с 4850 пусковой мощностью и 3850 может работать ватт переносить тяжелые грузы — от светильников и холодильников до домашнего кондиционера и мощных электроинструментов.Работайте одновременно при напряжении 120 В и 240 В или только при 120 В на полной мощности.
-
XtremepowerUS Бензиновый генератор мощностью 4000 Вт Аварийный двигатель Lifan для кемпинга 4-тактный бензиновый двигатель с воздушным охлаждением OHV (EPA) — $ 319,95 OHV (EPA) от Amazon
Мощный выход переменного и постоянного тока — с (1) розетками с поворотным замком на 120 В переменного тока и (2) розетками переменного тока на 120 В 20 А, так что вы можете заряжать и питать несколько устройств одновременно.Двигатель мощностью 4000 Вт с воздушным охлаждением.
Соответствующее содержание:
Жилой резервный генератор Boca Raton
Бытовые резервные генераторы Резервные генераторы
для жилых домов — это правильное решение для людей, которые хотят держать свет включенным, даже когда остальная часть района находится в темноте. Ваш дом обычно получает электроэнергию от коммунальной компании через сеть трансформаторов, подстанций и много километров линий электропередач.Если какой-либо из этих предметов будет каким-либо образом нарушен, дома, питаемые от них, будут отключены до тех пор, пока они не будут полностью восстановлены. К сожалению, эти временные рамки изменчивы и варьируются от нескольких секунд до дней. С резервным генератором для жилых помещений вы гарантируете себе питание во время отключения электроэнергии. Когда основное питание отключается, включается резервный генератор и продолжает подавать электроэнергию в ваш дом, как будто ничего не произошло. Резервный генератор может обеспечить около 3000 часов использования или около тридцати (30) с лишним лет.
Бытовые резервные генераторы — часть вашего планирования на сезон ураганов
С тех пор, как они были впервые зарегистрированы, Флорида пострадала от примерно пятисот (500) сильных штормов. Фактически, с 1851 года было всего восемнадцать (18) сезонов ураганов, в которых не было названного шторма, который непосредственно обрушился на Флориду. Как гордые жители Флориды, большинство из нас только зевает и насмехается над этими штормами, поднимая наши панели ураганов за несколько часов до начала шторма и небрежно ожидая его.Только когда мы потеряем силу, мы начнем осознавать истинную силу и жестокость этих штормов. Ураганы приносят с собой сильный ветер и проливные дожди, способные нанести значительный ущерб. Даже ураган категории 1 приносит минимальную скорость ветра семьдесят четыре (74) мили в час. Эти ветры достаточно сильны, чтобы опрокинуть линии электропередач и вызвать сильные наводнения. Вместо того, чтобы пытаться запитать одно устройство за раз с помощью портативного генератора, рассмотрите возможность использования резервного генератора для жилого помещения.Ураганы печально известны тем, что вызывают серьезные отключения электроэнергии на несколько дней, которых вы, безусловно, можете избежать с помощью резервного генератора для жилых помещений, установленного Rack Electric.
Электроэнергетическая установка резервного генератора стойки
Наша опытная команда по установке резервных генераторов готова немедленно приступить к работе с вашим домом. После того, как мы свяжемся с нами, мы направимся к вам, где наши сертифицированные и лицензированные электрики приступят к работе, закладывая фундамент для вашего домашнего резервного генератора.У нас есть все необходимое для самостоятельной установки генератора, а также для проведения диагностических тестов и получения всех необходимых разрешений. Мы гарантируем, что наши клиенты готовы ко всему, что встретит на их пути Mother Nature . В то время как другие подрядные электрические компании, как правило, больше заботятся о быстрой установке вашего генератора и получении прибыли, Rack Electric больше заботится о том, чтобы выполнить работу правильно с первого раза. Мы следим за тем, чтобы все было сделано правильно, потому что благополучие вашей семьи для нас важнее всего.
Обеспечение бытовых резервных генераторов от побережья Мексиканского залива до Золотого побережья до побережья сокровищ
- Полные системы под ключ с использованием управления нагрузкой
- Максимальное увеличение удельной мощности
- Поможем получить доступное финансирование
- Возможность автоматического включения при обнаружении отключения электроэнергии
- Устранение проблем со старым портативным генератором
- Используйте внешний вид вашего дома, снижая риск угарного газа
- LP Gas & NG Services — предоставить резервуар, линии, регуляторы, проверку газа и разрешение на установку
- Спокойствие у вас дома или на работе
Завод Инжиниринг | Отличия электродвигателей от генераторов
Когда-то было экспериментальной новинкой, но теперь электричество стало неотъемлемой частью современной жизни.Электричество обеспечивает освещение, климат-контроль, развлечения и многое другое. Чтобы обеспечить электроэнергией, энергия преобразуется из других форм в электричество, приводя в действие системы и устройства, которые люди обычно принимают как должное.
Преобразование энергии из одной формы в другую — ключ к пониманию различий между электродвигателями и генераторами. Электродвигатель преобразует электричество в механическую энергию, обеспечивая источник энергии для машин. Генератор делает обратное, преобразовывая механическую энергию в электричество.
Несмотря на это существенное различие в функциях, электродвигатели и электрогенераторы тесно связаны своими основными механизмами и основной структурой. Оба опираются на важный закон физики: закон электромагнитной индукции Фарадея.
Закон электромагнитной индукции Фарадея: Электричество и магнетизм
Сегодня хорошо известно, что электричество и магнетизм — это два проявления одной фундаментальной силы, называемой электромагнетизмом.Считается, что электромагнитная сила, занимающая центральное место во Вселенной, в ее нынешней форме, существовала где-то между 10 12 и 10 6 секундами после Большого взрыва.
В 1831 году физик Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию, обнаружив тесную связь между наблюдаемыми явлениями магнетизма и электричества. Интересно, что в 1832 году другой исследователь, Джозеф Генри, открыл его независимо. Фарадей был первым, кто опубликовал свои открытия, и по сей день ему приписывают это открытие.Позже Джеймс Клерк Максвелл обнаружит способ математически сформулировать открытия Фарадея, что приведет к разработке уравнения Максвелла-Фарадея.
Закон индукции Фарадея — это закон физики, разработанный для точного прогнозирования и измерения того, как магнитное поле будет взаимодействовать с электрической цепью, создавая электродвижущую силу (ЭДС). ЭМП преобразуют другие формы энергии, например механическую, в электрическую. Этот закон физики позволяет нам создавать как электродвигатели, так и электрические генераторы.Хотя эти два типа машин выполняют противоположные функции, они оба основываются на одних и тех же основных законах физики.
Электрогенераторы: преобразование механической энергии в электрическую
Согласно закону индукции Фарадея, всякий раз, когда происходит изменение магнитного поля в проводнике, таком как проволочная катушка, электроны вынуждены двигаться перпендикулярно этому магнитному полю. Это создает электродвижущую силу, которая создает поток электронов в одном направлении.Это явление можно использовать для выработки электричества в электрогенераторе.
Для создания этого магнитного потока магниты и проводник перемещаются относительно друг друга. Провода скручены в тугие катушки, что увеличивает количество проводов и возникающую электродвижущую силу. Непрерывное вращение катушки или магнита при удерживании другого на месте приводит к постоянному изменению магнитного потока. Вращающийся компонент называется «ротор», а неподвижный компонент — «статором».«
Электрические генераторы делятся на две большие категории: «динамо-машины», вырабатывающие постоянный ток, и «генераторы переменного тока», вырабатывающие переменный ток.
Динамо-машина была первой формой электрического генератора, которая использовалась в промышленности. Во время промышленной революции он был изобретен независимо несколькими людьми. В электрическом динамо-машине используются вращающиеся катушки из проволоки и магнитные поля для преобразования механической энергии в постоянный ток (DC). Исторически динамо-машины использовались для выработки электроэнергии, часто с использованием пара в качестве источника необходимой механической энергии.
Сегодня электрическая динамо-машина находит мало применения, кроме нескольких маломощных. Генераторы гораздо более распространены для производства электроэнергии. Этот тип генератора преобразует механическую энергию в переменный ток. Вращающийся магнит служит ротором, вращаясь внутри набора проводящих катушек на железном сердечнике, который служит статором. Когда магнитное поле вращается, оно генерирует переменное напряжение в статоре. Магнитное поле может быть создано либо постоянными магнитами, либо электромагнитом катушки возбуждения.
Генератор переменного тока в автомобиле, а также центральные электростанции, обеспечивающие электричеством в сеть, являются электрогенераторами.
Электродвигатели: от электрической энергии к механической
Электродвигатель работает противоположно электрическому генератору. Вместо того, чтобы превращать механическую энергию в электричество, электродвигатель принимает электричество и преобразует его в механическую энергию. Электродвигатели можно найти в самых разных сферах применения, от промышленного производственного оборудования до бытовой техники.Ротор вращает вал для создания механической энергии. Статор состоит из обмоток катушки или постоянных магнитов с сердечником из тонких листов, уложенных вместе. Эти слои, известные как ламинаты, создают меньше потерь энергии, чем сплошная сердцевина. Между ротором и статором есть небольшой воздушный зазор, который помогает увеличить ток намагничивания.
Хотя электродвигатели могут быть пьезоэлектрическими, электростатическими или магнитными, в подавляющем большинстве современных двигателей используются магниты. Некоторые из них предназначены для работы на постоянном токе, а другие используют переменный ток.Вы можете найти электродвигатели всех размеров для впечатляюще широкого спектра применений. От крошечных моторов в часах с батарейным питанием до массивных электродвигателей, которые приводят в действие промышленное производственное оборудование, — эта надежная, но элегантная технология занимает центральное место в современной жизни, какой мы ее знаем.
Как закон Фарадея изменил мир электродинамики
Хотя электродвигатели и электрические генераторы выполняют противоположные функции, они оба основываются на одном и том же физическом принципе: законе индукции Фарадея.В начале -х годов века вклад Майкла Фарадея в изучение электричества и магнетизма не имел себе равных. Несмотря на слабое формальное образование и несмотря на то, что эмпирическое изучение физических явлений было относительно новой областью знаний, Фарадей, без сомнения, является одним из самых влиятельных ученых во всей истории человечества.
Монументальное открытие Фарадея — магнитные поля взаимодействуют с электрическими токами и создают электродвижущую силу — открыло двери современной электротехнике.Закон индукции Фарадея лежит в основе трансформаторов, электродвигателей, электрогенераторов, индукторов и соленоидов. Без этих знаний было бы невозможно разработать надежное оборудование, которое вырабатывает электроэнергию в сеть, или электродвигатели для питания других механизмов. Фактически, электродинамика, разработанная Фарадеем, а затем Максвеллом, также стала главным катализатором специальной теории относительности Альберта Эйнштейна.
Электродвигатели и электрогенераторы существенно отличаются друг от друга по своим функциям.Однако с точки зрения физики они иллюстрируют две стороны одной медали. Оба основаны на одних и тех же основных физических принципах, и понимание этих принципов способствовало развитию даже самых обычных современных технологий.
Дэвид Мэнни — администратор по маркетингу в L&S Electric. Эта статья изначально появилась в новом блоге L&S Electric Watts. L&S Electric является контент-партнером CFE Media.
13.6 Электрические генераторы и обратная ЭМП — Университетская физика, Том 2
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
- Объясните, как работает электрогенератор
- Определить наведенную ЭДС в петле в любой интервал времени, вращающейся с постоянной скоростью в магнитном поле.
- Покажите, что вращающиеся катушки имеют наведенную ЭДС; в двигателях это называется обратной ЭДС, потому что она противодействует входной ЭДС в двигатель
С помощью закона Фарадея можно понять множество важных явлений и устройств.В этом разделе мы рассмотрим два из них.
Электрогенераторы
Электрические генераторы индуцируют ЭДС, вращая катушку в магнитном поле, как кратко обсуждается в Движущей ЭДС. Теперь мы исследуем генераторы более подробно. Рассмотрим следующий пример.
Пример 13,9
Расчет ЭДС, наведенной в катушке генератора
Катушка генератора, показанная на рисунке 13.27, поворачивается на одну четверть оборота (от θ = 0 ° θ = 0 ° до θ = 90 °) θ = 90 °) на 15.0 мс. Круглая катушка с 200 витками имеет радиус 5,00 см и находится в однородном магнитном поле 0,80 Тл. Что наведена ЭДС? Фигура 13,27 Когда катушка генератора вращается на одну четверть оборота, магнитный поток ΦmΦm изменяется от максимального до нуля, вызывая ЭДС.Стратегия
Для нахождения индуцированной ЭДС используется закон индукции Фарадея: ε = −NdΦmdt.ε = −NdΦmdt.Мы понимаем эту ситуацию как ту же, что в Примере 13. на магнитное поле изначально равна cosθ, cosθ, и это вставляется по определению скалярного произведения.Величина магнитного поля и площадь контура фиксируются во времени, что позволяет быстро упростить интеграцию. Индуцированная ЭДС записывается по закону Фарадея:
ε = NBAsinθdθdt.ε = NBAsinθdθdt.Решение
Нам дано, что N = 200, N = 200, B = 0.80T, B = 0.80T, θ = 90 °, θ = 90 °, dθ = 90 ° = π / 2dθ = 90 ° = π / 2 и dt = 15.0 мс. Dt = 15.0 мс. Площадь петли A = πr2 = (3,14) (0,0500 м) 2 = 7,85 × 10−3м2. A = πr2 = (3,14) (0,0500 м) 2 = 7,85 × 10−3м2.Ввод этого значения дает
ε = (200) (0,80T) (7,85 × 10−3m2) sin (90 °) π / 215.0 × 10−3s = 131V. Ε = (200) (0,80T) (7,85 × 10−3m2) sin (90 °) π / 215,0 × 10−3s = 131V.Значение
Это практическое среднее значение, подобное 120 В, используемому в бытовой электросети.ЭДС, рассчитанная в примере 13.9, является средним значением за четверть оборота. Какова ЭДС в каждый момент времени? Он меняется в зависимости от угла между магнитным полем и перпендикуляром к катушке. Мы можем получить выражение для ЭДС как функции времени, рассматривая ЭДС движения на вращающейся прямоугольной катушке шириной × и высотой × в однородном магнитном поле, как показано на рисунке 13.28.
Фигура 13,28 Генератор с одной прямоугольной катушкой, вращающейся с постоянной угловой скоростью в однородном магнитном поле, создает ЭДС, синусоидально изменяющуюся во времени. Обратите внимание, что генератор похож на двигатель, за исключением того, что вал вращается для выработки тока, а не наоборот.
На заряды в проводах петли действует магнитная сила, потому что они движутся в магнитном поле. Заряды в вертикальных проводах испытывают силы, параллельные проводу, вызывая токи.Но те, кто находится в верхнем и нижнем сегментах, ощущают силу, перпендикулярную проводу, которая не вызывает тока. Таким образом, мы можем найти наведенную ЭДС, рассматривая только боковые провода. Движущаяся ЭДС задается равной ε = Blvε = Blv, где скорость v перпендикулярна магнитному полю B . Здесь скорость находится под углом θθ к B , так что ее составляющая, перпендикулярная B , равна v sin θθ (см. Рисунок 13.28). Таким образом, в этом случае ЭДС, индуцированная с каждой стороны, равна ε = Blvsinθε = Blvsinθ, и они направлены в одном направлении.Суммарная ЭДС вокруг контура тогда составляет
. ε = 2Blvsinθ.ε = 2Blvsinθ.13,13
Это выражение допустимо, но оно не дает ЭДС как функцию времени. Чтобы найти зависимость ЭДС от времени, предположим, что катушка вращается с постоянной угловой скоростью ωω. Угол θθ связан с угловой скоростью соотношением θ = ωt, θ = ωt, так что
ε = 2Blvsin (ωt). ε = 2Blvsin (ωt).13,14
Итак, линейная скорость v связана с угловой скоростью ωω соотношением v = rω.v = rω. Здесь r = w / 2, r = w / 2, так что v = (w / 2) ω, v = (w / 2) ω и
ε = 2Blw2ωsinωt = (lw) Bωsinωt.ε = 2Blw2ωsinωt = (lw) Bωsinωt.13.15
Учитывая, что площадь петли A = lw, A = lw, и учитывая N петель, мы находим, что
ε = NBAωsin (ωt) .ε = NBAωsin (ωt).13,16
Это ЭДС, индуцированная в катушке генератора из N, витков и области A, , вращающейся с постоянной угловой скоростью ωω в однородном магнитном поле B . Это также может быть выражено как
ε = ε0sinωt, ε = ε0sinωt,13,17
где
— пиковая ЭДС, так как максимальное значение sin (wt) = 1 sin (wt) = 1.Обратите внимание, что частота колебаний равна f = ω / 2πf = ω / 2π, а период равен T = 1 / f = 2π / ω.T = 1 / f = 2π / ω. На рисунке 13.29 показан график зависимости ЭДС от времени, и теперь кажется разумным, что переменное напряжение синусоидально.
Фигура 13.29 ЭДС генератора направляется на лампочку с показанной системой колец и щеток. График показывает зависимость ЭДС генератора от времени, где ε0ε0 — пиковая ЭДС. Период равен T = 1 / f = 2π / ω, T = 1 / f = 2π / ω, где f — частота.Тот факт, что пиковая ЭДС равна ε0 = NBAωε0 = NBAω, имеет смысл. Чем больше катушек, тем больше их площадь и чем сильнее поле, тем больше выходное напряжение. Интересно, что чем быстрее вращается генератор (больше ωω), тем больше ЭДС. Это заметно на велосипедных генераторах — по крайней мере, на более дешевых моделях.
На рис. 13.30 показана схема, по которой генератор может вырабатывать импульсный постоянный ток. Более сложные конструкции из нескольких катушек и разрезных колец могут обеспечить более плавный постоянный ток, хотя для создания постоянного тока без пульсаций обычно используются электронные, а не механические средства.
Фигура 13.30 Разделенные кольца, называемые коммутаторами, в этой конфигурации создают импульсный выходной сигнал ЭДС постоянного тока.
В реальной жизни электрические генераторы сильно отличаются от рисунков в этом разделе, но принципы те же. Источником механической энергии, вращающей катушку, может быть падающая вода (гидроэнергетика), пар, образующийся при сжигании ископаемого топлива, или кинетическая энергия ветра. На рис. 13.31 показана паровая турбина в разрезе; пар движется по лопастям, соединенным с валом, который вращает катушку внутри генератора.Производство электрической энергии из механической энергии — основной принцип всей энергии, которая направляется через наши электрические сети в наши дома.
Фигура 13.31 Паровая турбина / генератор. Пар, образующийся при сжигании угля, ударяется о лопатки турбины, вращая вал, который соединен с генератором.
Генераторы, показанные в этом разделе, очень похожи на двигатели, показанные ранее. Это не случайно. Фактически, двигатель становится генератором, когда его вал вращается.В некоторых ранних автомобилях стартер использовался в качестве генератора. В следующем разделе мы подробнее исследуем действие двигателя как генератора.
Задний Emf
Генераторы преобразуют механическую энергию в электрическую, а двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую. Таким образом, неудивительно, что двигатели и генераторы имеют одинаковую общую конструкцию. Двигатель работает, посылая ток через проволочную петлю, находящуюся в магнитном поле. В результате магнитное поле оказывает на петлю крутящий момент.Это вращает вал, тем самым извлекая механическую работу из первоначально подаваемого электрического тока. (Обратитесь к разделу «Сила и крутящий момент в токовой петле», чтобы обсудить двигатели, которые помогут вам лучше понять их, прежде чем продолжить.)
Когда катушка двигателя поворачивается, магнитный поток через катушку изменяется, и индуцируется ЭДС (в соответствии с законом Фарадея). Таким образом, двигатель действует как генератор всякий раз, когда его катушка вращается. Это происходит независимо от того, поворачивается ли вал под действием внешнего воздействия, например ременной передачи, или под действием самого двигателя.То есть, когда двигатель выполняет работу и его вал вращается, возникает ЭДС. Закон Ленца гласит, что ЭДС противодействует любому изменению, так что входной ЭДС, питающей двигатель, противостоит самогенерируемая ЭДС двигателя, называемая обратной ЭДС двигателя (рис. 13.32).
Фигура 13,32 Катушка двигателя постоянного тока представлена на этой схеме как резистор. Обратная ЭДС представлена как переменная ЭДС, которая противодействует ЭДС, приводящей в движение двигатель. Обратная ЭДС равна нулю, когда двигатель не вращается, и увеличивается пропорционально угловой скорости двигателя.
Выходная мощность генератора двигателя — это разница между напряжением питания и обратной ЭДС. При первом включении двигателя обратная ЭДС равна нулю, что означает, что катушка получает полное управляющее напряжение, а двигатель потребляет максимальный ток, когда он включен, но не вращается. По мере того, как двигатель вращается быстрее, обратная ЭДС возрастает, всегда противодействуя управляющей ЭДС, и снижает как напряжение на катушке, так и величину потребляемого ею тока. Этот эффект заметен во многих обычных ситуациях.При первом включении пылесоса, холодильника или стиральной машины свет в той же цепи на короткое время тускнеет из-за падения IR , возникающего в питающих линиях из-за большого тока, потребляемого двигателем.
Когда двигатель впервые включается, он потребляет больше тока, чем когда он работает с нормальной рабочей скоростью. Когда на двигатель оказывается механическая нагрузка, например, электрическая инвалидная коляска, поднимающаяся в гору, двигатель замедляется, обратная ЭДС падает, течет больше тока и можно выполнять больше работы.Если двигатель работает на слишком низкой скорости, больший ток может его перегреть (из-за резистивной мощности в катушке, P = I2R), P = I2R), возможно, даже сжечь его. С другой стороны, если на двигатель нет механической нагрузки, он увеличивает свою угловую скорость ωω до тех пор, пока обратная ЭДС не станет почти равной управляющей ЭДС. Тогда двигатель использует достаточно энергии только для преодоления трения.
Вихревые токи в железных сердечниках двигателей могут вызывать серьезные потери энергии. Их обычно сводят к минимуму, собирая сердечники из тонких электрически изолированных листов железа.На магнитные свойства сердечника практически не влияет ламинация изолирующего листа, в то время как резистивный нагрев значительно снижается. Рассмотрим, например, катушки двигателя, представленные на рисунке 13.32. Катушки имеют эквивалентное сопротивление 0,400 Ом 0,400 Ом и управляются ЭДС 48,0 В. Вскоре после включения они потребляют ток
. I = V / R = (48,0 В) / (0,400 Ом) = 120 AI = V / R = (48,0 В) / (0,400 Ом) = 120 Аи, таким образом, рассеивают P = I2R = 5,76 кВт = I2R = 5,76 кВт энергии в качестве теплопередачи.Предположим, что при нормальных условиях эксплуатации для этого двигателя обратная ЭДС составляет 40,0 В. Тогда при рабочей скорости полное напряжение на катушках составляет 8,0 В (48,0 В минус обратная ЭДС 40,0 В), а потребляемый ток равен
. I = V / R = (8,0 В) / (0,400 Ом) = 20 А. I = V / R = (8,0 В) / (0,400 Ом) = 20 А.При нормальной нагрузке рассеиваемая мощность составляет P = IV = (20A) (8.0V) = 160W. P = IV = (20A) (8.0V) = 160W. Это не вызывает проблем для этого двигателя, тогда как прежние 5,76 кВт сожгли бы катушки, если бы продолжали работать.
Пример 13.10
Двигатель с последовательной обмоткой в работе
Полное сопротивление (Rf + Ra) (Rf + Ra) двигателя постоянного тока с последовательной обмоткой составляет 2,0 Ом 2,0 Ом (рисунок 13.33). При подключении к источнику 120 В (εSεS) двигатель потребляет 10 А при работе с постоянной угловой скоростью. (а) Какая обратная ЭДС индуцируется во вращающейся катушке εi? εi? б) Какова механическая мощность двигателя? (c) Какая мощность рассеивается на сопротивлении катушек? (d) Какова выходная мощность источника 120 В? (e) Предположим, что нагрузка на двигатель увеличивается, заставляя его замедляться до точки, в которой он потребляет 20 А.Ответьте на вопросы от (a) до (d) в этой ситуации.Фигура 13,33 Схематическое изображение двигателя постоянного тока с последовательной обмоткой.
Стратегия
Обратная ЭДС рассчитывается на основе разницы между подаваемым напряжением и потерями из-за тока через сопротивление. Мощность каждого устройства рассчитывается по одной из формул мощности на основе данной информации.Решение
- ЭДС обратная εi = εs − I (Rf + Ra) = 120V− (10A) (2.0 Ом) = 100 В. εi = εs − I (Rf + Ra) = 120 В− (10 А) (2,0 Ом) = 100 В.
- Поскольку потенциал на якоре составляет 100 В при токе через него 10 А, выходная мощность двигателя равна Pm = εiI = (100 В) (10 A) = 1,0 × 103 Вт. Pm = εiI = (100 В) (10 A) = 1,0 × 103 Вт.
- Ток 10 А протекает через катушки, общее сопротивление которых составляет 2,0 Ом 2,0 Ом, поэтому мощность, рассеиваемая в катушках, составляет PR = I2R = (10A) 2 (2,0 Ом) = 2,0 × 102 Вт. PR = I2R = (10 A) 2 (2,0 Ом) = 2,0 × 102 Вт.
- Поскольку 10 А потребляется от источника 120 В, его выходная мощность составляет Ps = εsI = (120 В) (10 А) = 1.2 × 103 Вт. Ps = εsI = (120 В) (10 А) = 1,2 × 103 Вт.
- Повторяя те же вычисления с I = 20AI = 20A, находим εi = 80 В, Pm = 1,6 × 103 Вт, PR = 8,0 × 102 Вт и Ps = 2,4 × 103 Вт. εi = 80 В, Pm = 1,6 × 103 Вт, PR = 8,0 × 102 Вт и Ps = 2,4 × 103 Вт. В этом случае двигатель вращается медленнее, поэтому его выходная мощность и мощность источника больше.
Значение
Обратите внимание, что у нас есть баланс энергии в части (d): 1,2 × 103 Вт = 1,0 × 103 Вт + 2,0 × 102 Вт.