Когда понял, что легче сделать пост про генераторы, нежили писать комментарий
Полазил я вчера по комментариям к этому посту:
Так все таки, как мы получаем электричество? , автор @Scapman
Поотвечал на пару вопросов и понял, что неплохо бы запилить пост об электричестве и его добыче самым простым и не очень культурным языком, ибо я технарь, а не писатель.
Итак, начнём с самых основ.
Электрический ток.
В любом веществе есть свободные заряженные частицы(это частицы, заряд которых отличен от нуля. Обычно это- свободные электроны и ионы. Далее ЗЧ). Если с этим веществом ничего не делать, то все ЗЧ движутся хаотично, компенсируя друг друга. Но вот если приложить к этому веществу Электрическое поле, то ЗЧ будут двигаться направленно- положительные ЗЧ к минусу, отрицательные к плюсу(да, я знаю, принято считать, что ток идёт от плюса к минусу, но это обусловлено тем, что у металлов носители- это электроны, с газами прикол не работает).
Итак, сформулируем определение. Электрический ток- это направленное движение ЗЧ.
Так как же заставить носителей заряда(они же ЗЧ) двигаться направленно?
Не будем вдаваться в понятия электромагнитной индукции и историю, а просто скажем, что когда-то давно(1831 год) один чувак(М. Фарадей) начал водить магнит в медной катушке и заметил, что в витках катушки начал протекать ток.
Вывод: нам нужна медная катушка и магнит( переменное магнитное поле в витках катушки).
Небольшое отступление, чтобы дальше нам было проще общаться.
Да да, сейчас мы быстренько разберём что такое постоянный и переменный ток(кто не понял причём тут австралийская рок-группа, отвечу в комментах).
Тут всё просто.
Постоянный ток- направление ЗЧ не меняется со времинем.
Переменный ток- направление движения ЗЧ меняется. Они бегут то в одну сторону "провода" то в другую. Туда-сюда, и так 50 раз в секунду меняет своё направление( в США 60 раз в секунду).
А теперь к практике.
Итак, мы ещё помним, что нам нужно изменяющееся магнитное поле и катушка, через которую это магнитное поле проходит.
Опустим опять таки историю(я её очень не люблю, возможно, причина в том, что был постоянный конфликт с учителем истории в школе, а может просто не интересно. Не суть).
В результате были разработаны несколько типов генераторов, но более распространенные из них- это коллекторный и бесщёточный.
И тут Вы спросите: " Байкерёныш, мы же говорим о генераторах, а на картинке написано "Двигатель, чё за наебалово?". Но! Дело в том, что генератор и двигатель обратимы. И вообще, первый генератор начали разрабатывать именно после того, как в 1833 году НАШ РУССКИЙ ученный Э.Х.Ленц(ну фамилия реально русская, наверное) выдвинул теорию об обратимости электрических машин. Он предположил, что если на одну и туже машину подать электричество, то она станет работать как электродвигатель, а если ее ротер с помощью другой машины привести в движение, то получиться генератор электрического тока.
Что-то отвлеклись, продолжим. Итак, на картинке выше мы видим, что мы имеем катушки и магниты, только в первом случае катушки перемещаются в магнитном поле, а во втором- магнитное поле перемещается, а катушки неподвижны. Именно второй случай мы и будем рассматривать.
Хотя стойте. Мы же тут практику проходим, поэтому две пикчи с коллекторной и бесщёточной машины взятых из сети(интернет, а не силовой).
Коллекторный. Обмотка крутится, амперы крутятся. Магниты неподвижны.
Бесщёточный(сразу хочу оговориться. Данный принцип и в турбогенераторах, но щётки в конструкции всё равно имеются, но об этом позже), обмотка(катушки) на статоре, магниты на роторе.
Примечание: Статор- неподвижная часть генератора. Ротор- вращающаяся часть генератора.
А теперь наш главный герой- турбогенератор(далее ТГ. Просто только с ними я и работал).
ТГ используют как на ТЭЦ так и на АЭС, ибо принцип один- паровая или газо-паровая турбина крутит ротор.
Сейчас ещё одна фотка с ТГ. Хотя стойте. Сначала схематическое изображение блока генератор- турбина.
Тут немного иначе изображена турбина. Но нас она не волнует, её роль просто крутить ротор. Но тут опять возникает вопрос: "Байкерёныш, а что такое возбудитель, кольца, щётки?". Не волнуйтесь, к этому вопросу мы ещё вернёмся.
Итак, очередная фотка, которая даст нам просто визуализацию всего выше сказанного.
Это генератор, но довольно малой мощности, скорее всего 6 Мватт, если ошибаюсь, то поправьте, ибо я меньше чем 200 Мватт дел не имел. Тут у нас обмотка статора(серая, те самые медные катушки), и ротор(тот самый магнит). НО! Если раньше в роторе использовали обычные постоянные магниты( с которыми знакомы все), то тут ротор- это электромагнит.
В роторе тоже есть обмотка(медные катушки), а точнее две, но они электрически связаны, только с одной стороны витки идут по часовой стрелки, с другой- против часовой. Если подавать на них постоянный ток, то с одной стороны образуется южный полюс "магнита", с другой- северный. В результате чего мы имеем на роторе магнит, который указан на картинке с бесщёточным двигателем.
А теперь пара картинок, ибо речь идёт о практике.
РОТОР.
Как Вы видите, тут два полюса, две обмотки, которые связаны электрически между собой, и просто имеют разную(по часовой, против часовой) намотку. По факту, это большой электромагнит.
СТАТОР.(Тут уже фотка с работы, простите за качество, умоляю).
Это те самые медные витки катушки. Ничего интересного.
А теперь специально для @Finicsa и @Sharikas.
А теперь поговорим, что же этот зверь- возбудитель.
Возбудитель- это тоже генератор, но более меньшей мощности, примерно 0,5-5% от мощности ТГ. Его роль- питать тот самый ротор(электромагнит).
Возбудителем может служить и отдельный источник взятый из общей сети, но, обычно, используют именно возбудители, которые находятся на том же валу что и генератор и турбина.
Есть возбудители постоянного тока(про них прочитайте сами, лень писать), а есть и те, которые по принципу не отличаются от обычного генератора переменного тока, который потом выпрямляется.
И ещё раз блок специальный для @Sharikas, #comment_174129345
Что значит выровнять ток- это сделать из переменного тока постоянный. Знакомься- это диод.
ОН пропускает ток только в одну сторону. А так как переменный ток меняет своё направление 50 раз в секунду, люди придумали диодный мост(то есть он перенаправляет ток в одну сторону):
А потом стоит фильтр, который сглаживает выход и получается постоянный ток.
Именно диодный мост используется на возбудителях переменного тока, чтобы подать на обмотку ротора постоянный ток.
Ну и в традициях пикабу:
Мой первый пост, не пинайте.
Вот Вам пропущенные запятые: ,,,,,,,,,,,,,,,
Технарь не писатель.
P.S. Вано, Тоха, если Вы это читаете, то: СУРГУУУУУТ!!!!