私達がDCの発電機の働き原則を説明してもいい前に私達は発電機の基本原則をカバー
発電機には、直流発電機と交流発電機の二つのタイプがあります。 DC発電機とAC発電機の両方が機械的電力を電力に変換します。 交流発電機は交流電力を生成しながら、直流発電機は、直接電力を生成します。
これらの発電機はどちらもファラデーの電磁誘導の法則の原理に基づいて電力を生成します。 この法則は、導体が磁場中を移動すると、導体に電磁力(EMF)を誘導する力の磁力線を切断すると述べています。 この誘導起電力の大きさは、導体との磁束(磁力線力)結合の変化率に依存する。 このEMFは、導体回路が閉じている場合に電流を流す原因となります。
したがって、発電機の最も基本的な二つの本質的な部分は次のとおりです:
- その磁場の中を移動する磁場
- 導体。
基本を理解したので、DC発電機の動作原理について議論することができます。 また、DC発電機の種類について学ぶことが有用であることがあります。
シングルループ直流発電機
上の図では、磁石の2つの反対側の極の間に長方形の導体の単一のループが配置されています。
考えてみましょう、導体の長方形のループは、その軸abを中心とした磁場の内側を回転するABCDです。 ループが垂直位置から水平位置に回転すると、磁場の磁束線が切断されます。 この動きの間に、ループの両側、すなわち、ループのABおよびCDが磁束線を切断すると、ループのこれらの両側(ABおよびBC)に誘導される起電力が生じる。
ループが閉じられると、ループを循環する電流が発生します。 電流の方向は、フレミングの右手の規則によって決定することができる。 このルールでは、右手の親指、人差し指、中指を互いに垂直に伸ばすと、親指は導体の動きの方向を示し、人差し指は磁場の方向、すなわちN極からS極を示し、中指は導体を通る電流の流れの方向を示すという。
ここで、この右側のルールを適用すると、ループのこの水平位置で、電流が点AからBに流れ、ループの反対側で電流が点CからDに流れます。
ループをさらに移動させると、再び垂直位置に戻りますが、ループの上側はCDになり、下側はABになります(前の垂直位置とは反対)。 この位置では、ループの側面の接線方向の動きは、磁場の磁束線に平行である。 したがって、磁束切断の問題はなく、その結果、ループ内に電流は存在しません。
ループがさらに回転すると、再び水平位置になります。 しかし、今、ループのAB側はN極の前に来て、CDはS極の前に来る、すなわち、横の図に示すように、前の水平位置とちょうど反対側に来る。
ここでは、ループの側面の接線方向の動きは磁束線に垂直であるため、磁束切断率はここで最大であり、フレミングの右手のルールによれば、この位置で電流はBからAに、DからCに別の側に流れる。
ループがその軸を中心に回転し続けると、電流はBからAに、dからCに流れる。 同様に、サイドCDがS極の前に来るたびに電流がCからDに流れ、サイドCDがN極の前に来ると電流がDからCに流れます。
この現象を別の方法で観察すると、ループの各側がN極の前に来ると、電流はその側を同じ方向に流れると結論づけることができます。を基準面に向かって下方に移動させる。 同様に、ループの各側はS極の前に来て、それを流れる電流は同じ方向、すなわち基準面から上方に流れる。 これから、DC発電機の原理の話題になります。
これでループが開き、下の図に示すように分割リングで接続されます。 導電性シリンダーで作られたスプリットリングは、互いに絶縁された二つの半分またはセグメントに切断される。 これらの分割スリップリングセグメント上にある二つのカーボンブラシで外部負荷端子を接続します。
直流発電機の動作原理
回転の前半では、電流は常にABLMCDに沿って流れることがわかります,すなわち,セグメントaに接触してブラシno1.次の半回転で,図中で,コイル内の誘導電 しかし、同時に、セグメントaとbの位置も反転し、ブラシno1がセグメントbに接触することになります。 負荷回路を流れる電流の波形は図のようになります。 この電流は単方向です。
上記の内容は単一のループ発電機モデルによって説明されるDCの発電機の基本的な働き原則です。 DCの発電機のブラシの位置は回転コイルの平面が力のラインの平面に直角にあるとき1つのブラシからの他のへの区分aそしてbの変更が起こ その位置になることで、コイル内の誘導起電力はゼロになります。