విద్యుత్తు ఎక్కడ నుండి వస్తుంది? మన సాకెట్లలో కరెంట్ ఎలా కనిపిస్తుంది? కార్ ఆల్టర్నేటర్లు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌ను ఎందుకు ఉత్పత్తి చేస్తాయి? విద్యుత్ ప్రవాహం ఎలా ఉత్పత్తి అవుతుంది

రోజుకు పదిసార్లు లైట్ వేసి, ఆఫ్ చేసి, గృహోపకరణాలు వాడుతున్నా కరెంటు ఎక్కడి నుంచి వస్తుంది, దాని స్వరూపం ఏంటని కూడా ఆలోచించరు. ఇది స్పష్టంగా ఉంది, వాస్తవానికి, విద్యుత్ లైన్ల ప్రకారం ( విద్యుత్ లైన్) ఇది సమీప పవర్ ప్లాంట్ నుండి వస్తుంది, కానీ ఇది మన చుట్టూ ఉన్న ప్రపంచం గురించి చాలా పరిమిత ఆలోచన. అయితే ప్రపంచవ్యాప్తంగా విద్యుత్ ఉత్పత్తి కనీసం రెండు రోజులు ఆగిపోతే, మరణాల సంఖ్య వందల మిలియన్లలో లెక్కించబడుతుంది.

కరెంట్ ఎలా ఉత్పత్తి అవుతుంది?

ఫిజిక్స్ కోర్సు నుండి మనకు ఇది తెలుసు:

• అన్ని పదార్ధాలు పరమాణువులతో రూపొందించబడ్డాయి, అతి చిన్న కణాలు.
• ఎలక్ట్రాన్లు పరమాణువు యొక్క కేంద్రకం చుట్టూ ఒక కక్ష్యలో తిరుగుతాయి, వాటికి ప్రతికూల చార్జ్ ఉంటుంది.
• న్యూక్లియస్ ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన ప్రోటాన్‌లను కలిగి ఉంటుంది.
• సాధారణంగా, ఈ వ్యవస్థ సమతౌల్య స్థితిలో ఉంటుంది.

కానీ కనీసం ఒక పరమాణువు ఒక ఎలక్ట్రాన్‌ను మాత్రమే కోల్పోతే:

1. దాని ఛార్జ్ సానుకూలంగా మారుతుంది.
2. ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన పరమాణువు ఛార్జీల వ్యత్యాసం కారణంగా ఎలక్ట్రాన్‌ను తనవైపుకు ఆకర్షించడం ప్రారంభిస్తుంది.
3. తప్పిపోయిన ఎలక్ట్రాన్‌ను మీ కోసం పొందడానికి, అది ఎవరి కక్ష్య నుండి "ప్లాక్" చేయబడాలి.
4. ఫలితంగా, మరొక పరమాణువు ధనాత్మకంగా ఛార్జ్ చేయబడుతుంది మరియు మొదటి పాయింట్ నుండి ప్రారంభించి ప్రతిదీ పునరావృతమవుతుంది.
5. ఇటువంటి చక్రీయత విద్యుత్ వలయం ఏర్పడటానికి మరియు కరెంట్ యొక్క సరళ పంపిణీకి దారి తీస్తుంది.

కాబట్టి న్యూక్లియర్ ఫిజిక్స్ దృక్కోణం నుండి, ప్రతిదీ చాలా సులభం, పరమాణువు తనకు లేని వాటిని పొందడానికి ప్రయత్నిస్తుంది, తద్వారా ప్రతిచర్యను ప్రారంభిస్తుంది .

విద్యుత్ యొక్క "స్వర్ణయుగం"

మనిషి సాపేక్షంగా ఇటీవల తన అవసరాలకు విశ్వం యొక్క చట్టాలను స్వీకరించాడు. మరియు ఇది రెండు శతాబ్దాల క్రితం జరిగింది, ఒక ఆవిష్కర్త పేరు పెట్టారు వోల్ట్చాలా కాలం పాటు తగినంత శక్తి యొక్క ఛార్జ్‌ను నిర్వహించగల సామర్థ్యం గల మొదటి బ్యాటరీని అభివృద్ధి చేసింది.

కరెంట్‌ను తమ ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించుకునే ప్రయత్నాలకు ప్రాచీన చరిత్ర ఉంది. పురావస్తు త్రవ్వకాల్లో కూడా రోమన్ అభయారణ్యంలో, ఆపై మొదటి క్రిస్టియన్ చర్చిలలో, రాగితో చేసిన హస్తకళ "బ్యాటరీలు" ఉన్నాయి, ఇవి కనిష్ట వోల్టేజీని ఇచ్చాయి. అటువంటి వ్యవస్థ బలిపీఠం లేదా దాని ఆవరణకు అనుసంధానించబడింది మరియు విశ్వాసి నిర్మాణాన్ని తాకిన వెంటనే, అతను వెంటనే అందుకున్నాడు " దివ్య స్పార్క్". బదులుగా, ఇది విస్తృతమైన అభ్యాసం కంటే ఒక హస్తకళాకారుడి ఆవిష్కరణ, అయితే వాస్తవం ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది.

ఇరవయ్యవ శతాబ్దం మారింది పవర్ బూమ్:

1. కొత్త రకాల జనరేటర్లు మరియు బ్యాటరీలు కనిపించడమే కాకుండా, ఈ శక్తి ఉత్పత్తికి ప్రత్యేకమైన అంశాలు కూడా అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి.
2. అనేక దశాబ్దాలుగా, ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాలు గ్రహం మీద ఉన్న ప్రతి వ్యక్తి జీవితంలోకి గట్టిగా ప్రవేశించాయి.
3. కనీసం అభివృద్ధి చెందిన దేశాలు తప్ప మిగిలిన దేశాలు లేవు విద్యుదుత్పత్తి కేంద్రంమరియు నిర్వహించారు విద్యుత్ లైన్లు.
4. అన్ని తదుపరి పురోగతి విద్యుత్ యొక్క అవకాశాలపై మరియు దాని నుండి పనిచేసే పరికరాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
5. కంప్యూటరీకరణ యుగం ఒక వ్యక్తిని పదం యొక్క నిజమైన అర్థంలో కరెంట్‌కు బానిసగా చేసింది.

కరెంటు ఎలా పొందాలి?

క్రమం తప్పకుండా "జీవితాన్ని అందించే విద్యుత్తు" అవసరమయ్యే వ్యక్తిని మాదకద్రవ్యాల బానిసగా ఊహించడం కొంచెం అమాయకమైనది, కానీ మీ ఇంటిని పూర్తిగా శక్తివంతం చేయడానికి మరియు కనీసం ఒక రోజు శాంతితో జీవించడానికి ప్రయత్నించండి. నిరాశ మీరు కరెంట్ వెలికితీసే అసలు మార్గాలను గుర్తుంచుకోవడానికి చేయవచ్చు. ఆచరణలో, ఇది ఎవరికైనా పెద్దగా ఉపయోగపడదు, కానీ బహుశా కొన్ని వోల్ట్‌లు ఒక జీవితాన్ని కాపాడతాయి లేదా పిల్లలను ఆకట్టుకోవడంలో సహాయపడతాయి:

• డెడ్ బ్యాటరీఫోన్‌ను బట్టలు, జీన్స్ లేదా ఉన్ని స్వెటర్‌పై రుద్దవచ్చు. స్టాటిక్ విద్యుత్ ఎక్కువ కాలం ఉండదు, కానీ అది కనీసం ఏదో ఒకటి.
• సమీపంలో ఉంటే సముద్రపు నీరు, మీరు దానిని రెండు జాడి లేదా అద్దాలలో పోయవచ్చు, వాటిని ఒక రాగి తీగతో కనెక్ట్ చేయండి, దాని రెండు చివరలను రేకుతో చుట్టిన తర్వాత. వాస్తవానికి, వీటన్నింటికీ, ఉప్పునీటితో పాటు, మీకు కంటైనర్లు, రాగి మరియు రేకు కూడా అవసరం. తీవ్రమైన పరిస్థితులకు ఉత్తమ ఎంపిక కాదు.
• మరింత వాస్తవికమైనది ఇనుప మేకుమరియు ఒక చిన్న ఇత్తడి పరికరం. రెండు మెటల్ ముక్కలను యానోడ్ మరియు కాథోడ్‌గా ఉపయోగించాలి - సమీప చెట్టులో ఒక గోరు, భూమిలో రాగి. వాటి మధ్య ఏదైనా థ్రెడ్ లాగండి, ఒక సాధారణ డిజైన్ ఒక వోల్ట్ గురించి ఇస్తుంది.
• ఉపయోగిస్తే విలువైన లోహాలు- బంగారం మరియు వెండి, ఎక్కువ టెన్షన్ సాధించడం సాధ్యమవుతుంది.

విద్యుత్తును ఎలా ఆదా చేయాలి?

విద్యుత్తును ఆదా చేయడానికి వివిధ కారణాలు ఉండవచ్చు - పర్యావరణాన్ని కాపాడాలనే కోరిక, నెలవారీ బిల్లులను తగ్గించే ప్రయత్నం లేదా మరేదైనా. కానీ పద్ధతులు ఎల్లప్పుడూ ఒకే విధంగా ఉంటాయి:

ఖర్చులను తగ్గించడానికి ఏదైనా విషయంలో మిమ్మల్ని మీరు తీవ్రంగా పరిమితం చేసుకోవడం ఎల్లప్పుడూ అవసరం లేదు. మరొక మంచి చిట్కా ఉంది - మీరు వాటిని ఉపయోగించనప్పుడు అన్ని ఉపకరణాలను అన్‌ప్లగ్ చేయండి.

రిఫ్రిజిరేటర్, వాస్తవానికి, లెక్కించబడదు. "స్టాండ్‌బై" మోడ్‌లో ఉన్నప్పటికీ, పరికరాలు కొంత మొత్తంలో విద్యుత్తును వినియోగిస్తాయి. కానీ మీరు ఒక్క సెకను కూడా ఆలోచిస్తే, మీకు ఎక్కువ రోజులు దాదాపు అన్ని పరికరాలు అవసరం లేదని మీరు నిర్ధారణకు రావచ్చు. మరియు ఈ సమయంలో వారు మీ విద్యుత్తును బర్న్ చేస్తూ ఉండండి .

ఆధునిక సాంకేతికతలు విద్యుత్ వినియోగం యొక్క మొత్తం స్థాయిని తగ్గించడం కూడా లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నాయి. కనీసం విలువ ఏమిటి శక్తి ఆదా లైట్ బల్బులు, ఇది గదిని వెలిగించే ఖర్చును ఐదు రెట్లు తగ్గించగలదు. "సన్డియల్" ద్వారా జీవించాలనే సలహా క్రూరంగా మరియు అసంబద్ధంగా అనిపించవచ్చు, కానీ కృత్రిమ లైటింగ్ నిరాశ ప్రమాదాన్ని పెంచుతుందని చాలా కాలంగా నిరూపించబడింది.

విద్యుత్తు ఎలా ఉత్పత్తి అవుతుంది?

శాస్త్రీయ వివరాల్లోకి వెళితే:

1. అణువు ద్వారా ఎలక్ట్రాన్ కోల్పోవడం వల్ల కరెంట్ కనిపిస్తుంది.
2. ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన అణువు ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన కణాలను తనలోకి ఆకర్షిస్తుంది.
3. మరొక అణువు కక్ష్య నుండి దాని ఎలక్ట్రాన్‌లను కోల్పోతుంది మరియు చరిత్ర పునరావృతమవుతుంది.
4. ఇది కరెంట్ యొక్క నిర్దేశిత కదలిక మరియు ప్రచార వెక్టర్ ఉనికిని వివరిస్తుంది.

కానీ సాధారణంగా విద్యుత్ ప్లాంట్ల ద్వారా విద్యుత్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. అవి ఇంధనాన్ని కాల్చివేస్తాయి లేదా అణువులను విభజించే శక్తిని ఉపయోగిస్తాయి లేదా సహజ మూలకాలను కూడా ఉపయోగిస్తాయి. మేము సోలార్ ప్యానెల్లు, గాలిమరలు మరియు పవర్ ప్లాంట్ల గురించి మాట్లాడుతున్నాము.

ఫలితంగా వచ్చే యాంత్రిక లేదా ఉష్ణ శక్తి, జనరేటర్ కారణంగా, కరెంట్‌గా మార్చబడుతుంది. ఇది బ్యాటరీలలో పేరుకుపోతుంది మరియు విద్యుత్ లైన్ల ద్వారా ప్రతి ఇంట్లోకి ప్రవేశిస్తుంది.

నేడు, విద్యుత్తు అందించే అన్ని ప్రయోజనాలను ఆస్వాదించడానికి ఎక్కడ నుండి వస్తుందో తెలుసుకోవాల్సిన అవసరం లేదు. ప్రజలు చాలా కాలంగా విషయాల యొక్క అసలు సారాంశం నుండి దూరంగా ఉన్నారు మరియు నెమ్మదిగా దాని గురించి మరచిపోతారు.

వీడియో: విద్యుత్ ఎక్కడ నుండి వస్తుంది?

ఈ వీడియో పవర్ ప్లాంట్ నుండి మనకు విద్యుత్ మార్గాన్ని స్పష్టంగా చూపుతుంది, అది ఎక్కడ నుండి వస్తుంది మరియు అది మన ఇంటికి ఎలా ప్రవేశిస్తుంది:

జనరేటర్లు యాంత్రిక శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చే పరికరాలు. నియమం ప్రకారం, అవి రెండు రకాల విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి - ప్రత్యక్ష మరియు ఏకాంతర.

DC మరియు AC జనరేటర్లు

మేము పరిగణనలోకి తీసుకుంటే DC జనరేటర్, అప్పుడు దాని నిర్మాణం ఒక భ్రమణ రోటర్ మరియు అదనపు వైండింగ్తో స్థిరమైన స్టేటర్ను కలిగి ఉంటుంది. రోటర్ యొక్క కదలిక కారణంగా, విద్యుత్ ప్రవాహం ఉత్పత్తి అవుతుంది. DC జనరేటర్లు ప్రధానంగా ఉక్కు పరిశ్రమ, సముద్ర నౌకలు మరియు ప్రజా రవాణాలో ఉపయోగించబడతాయి.

ఆల్టర్నేటర్లుఅయస్కాంత క్షేత్రంలో రోటర్‌ను తిప్పడం ద్వారా శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. స్థిర అయస్కాంత క్షేత్రం చుట్టూ దీర్ఘచతురస్రాకార సర్క్యూట్‌ను తిప్పడం ద్వారా, యాంత్రిక శక్తి విద్యుత్ ప్రవాహంగా మార్చబడుతుంది. ఈ రకమైన జనరేటర్‌కు రోటర్ (ప్రధాన డ్రైవింగ్ ఎలిమెంట్) ఆల్టర్నేటర్‌ల కంటే వేగంగా తిరిగే ప్రయోజనం ఉంది.

సింక్రోనస్ మరియు అసమకాలిక జనరేటర్లు

ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ జనరేటర్లు సమకాలికమరియు అసమకాలిక. వారు తమ సామర్థ్యాలలో ఒకరికొకరు భిన్నంగా ఉంటారు. మేము వారి ఆపరేషన్ సూత్రాన్ని వివరంగా పరిగణించము, కానీ కొన్ని లక్షణాలపై మాత్రమే నివసిస్తాము.

సింక్రోనస్ జెనరేటర్అసమకాలిక కంటే నిర్మాణాత్మకంగా మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది, ఇది క్లీనర్ కరెంట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు అదే సమయంలో ప్రారంభ ఓవర్‌లోడ్‌లను సులభంగా తట్టుకుంటుంది. వోల్టేజ్ చుక్కలకు (కంప్యూటర్లు, టీవీలు మరియు వివిధ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు) సున్నితంగా ఉండే పరికరాలను కనెక్ట్ చేయడానికి సింక్రోనస్ యూనిట్లు గొప్పవి. అలాగే, వారు ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు మరియు పవర్ టూల్స్ యొక్క విద్యుత్ సరఫరాతో అద్భుతమైన పనిని చేస్తారు.

అసమకాలిక జనరేటర్లు, డిజైన్ యొక్క సరళత కారణంగా, ఇది చిన్న సర్క్యూట్లకు తగినంత నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. ఈ కారణంగా, వారు వెల్డింగ్ పరికరాలు మరియు పవర్ టూల్స్ పవర్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఎట్టి పరిస్థితుల్లోనూ ఈ యూనిట్లకు అధిక-ఖచ్చితమైన పరికరాలు కనెక్ట్ చేయబడవు.

సింగిల్-ఫేజ్ మరియు మూడు-దశల జనరేటర్లు

ఉత్పత్తి చేయబడిన కరెంట్ రకంతో అనుబంధించబడిన లక్షణాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం. ఒకే దశమోడల్స్ 220 V ని అందిస్తాయి, మూడు-దశ- 380 V. ఇవి ప్రతి కొనుగోలుదారు తెలుసుకోవలసిన చాలా ముఖ్యమైన సాంకేతిక పారామితులు.

సింగిల్-ఫేజ్ మోడల్స్ అత్యంత సాధారణమైనవిగా పరిగణించబడతాయి, ఎందుకంటే అవి తరచుగా దేశీయ అవసరాలకు ఉపయోగించబడతాయి. మూడు-దశలు పెద్ద పారిశ్రామిక సౌకర్యాలు, భవనాలు మరియు మొత్తం గ్రామాలకు నేరుగా విద్యుత్ సరఫరా చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తాయి.

జనరేటర్‌ను కొనుగోలు చేయడానికి ముందు, మీరు నిర్దిష్ట సాంకేతిక సమాచారాన్ని కలిగి ఉండాలి, అవి ఎలా విభిన్నంగా ఉన్నాయో అర్థం చేసుకోవాలి, ఎందుకంటే ఇది మీ అవసరాలకు తగిన మోడల్‌ను ఎంచుకోవడానికి మీకు సహాయపడుతుంది, అలాగే అనవసరమైన ఇబ్బందులను వదిలించుకోవడానికి మరియు డబ్బు ఆదా చేయడానికి.

LLC "క్రోన్వస్-సౌత్"విక్రయిస్తుంది మరియు తయారు చేస్తుంది మరియు మీరు చేయగలరు ఒక బేరం ధర వద్ద కొనుగోలు.

ఎలక్ట్రికల్ జనరేటర్ అనేది నాన్-ఎలక్ట్రికల్ శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చడానికి రూపొందించబడిన యంత్రం లేదా ఇన్‌స్టాలేషన్: యాంత్రిక శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా, రసాయన శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా, థర్మల్ శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా, మొదలైన శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చడానికి రూపొందించబడింది.

ఇది డీజిల్ లేదా గ్యాసోలిన్ పోర్టబుల్ జనరేటర్, న్యూక్లియర్ పవర్ ప్లాంట్ జనరేటర్, కార్ జనరేటర్, అసమకాలిక ఎలక్ట్రిక్ మోటారు నుండి ఇంట్లో తయారుచేసిన జనరేటర్ లేదా తక్కువ-పవర్ విండ్‌మిల్ కోసం తక్కువ-స్పీడ్ జనరేటర్ కావచ్చు. వ్యాసం ముగింపులో, మేము రెండు అత్యంత సాధారణ జనరేటర్లను ఉదాహరణగా పరిశీలిస్తాము, అయితే మొదట అవి ఎలా పని చేస్తాయనే దాని గురించి మాట్లాడుతాము.

ఒక మార్గం లేదా మరొకటి, భౌతిక దృక్కోణం నుండి, ప్రతి యాంత్రిక జనరేటర్ల ఆపరేషన్ సూత్రం ఒకే విధంగా ఉంటుంది: అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క పంక్తులు కండక్టర్‌ను దాటినప్పుడు, ఈ కండక్టర్‌లో ఇండక్షన్ యొక్క EMF పుడుతుంది. కండక్టర్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క పరస్పర కదలికకు దారితీసే శక్తి యొక్క మూలాలు వివిధ ప్రక్రియలు కావచ్చు, అయినప్పటికీ, ఫలితంగా, జెనరేటర్ ఎల్లప్పుడూ EMF మరియు కరెంట్‌ను లోడ్ చేయడానికి శక్తిని పొందవలసి ఉంటుంది.

ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం - ఫెరడే యొక్క చట్టం

ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం 1831 లో ఆంగ్ల భౌతిక శాస్త్రవేత్త మైఖేల్ ఫెరడేచే కనుగొనబడింది. ఈ సూత్రం తరువాత ఫెరడే చట్టం అని పిలువబడింది. ఒక కండక్టర్ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని లంబంగా దాటినప్పుడు, ఈ కండక్టర్ చివర్లలో సంభావ్య వ్యత్యాసం ఏర్పడుతుంది.

అతను కనుగొన్న సూత్రం ప్రకారం మొదటి జెనరేటర్‌ని ఫెరడే స్వయంగా నిర్మించాడు, అది "ఫెరడే డిస్క్" - యూనిపోలార్ జనరేటర్, దీనిలో గుర్రపుడెక్క అయస్కాంతం యొక్క ధ్రువాల మధ్య తిరిగే రాగి డిస్క్. పరికరం తక్కువ వోల్టేజ్ వద్ద గణనీయమైన విద్యుత్తును ఇచ్చింది.

జనరేటర్లలో వ్యక్తిగత ఇన్సులేటెడ్ కండక్టర్లు ఘన వాహక డిస్క్ కంటే ఆచరణాత్మక దృక్కోణం నుండి చాలా ప్రభావవంతంగా ఉన్నాయని తరువాత కనుగొనబడింది. మరియు ఆధునిక జనరేటర్లలో, ఇది ఇప్పుడు ఉపయోగించబడుతున్న స్టేటర్ యొక్క వైర్ వైండింగ్లు (సరళమైన ప్రదర్శన సందర్భంలో, వైర్ యొక్క కాయిల్).

ఆల్టర్నేటర్

ఆధునిక జనరేటర్లలో అత్యధిక భాగం సింక్రోనస్ ఆల్టర్నేటర్లు. వారు స్టేటర్‌పై ఆర్మ్చర్ వైండింగ్ కలిగి ఉంటారు, దాని నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్ శక్తి మళ్లించబడుతుంది. రోటర్‌పై ఫీల్డ్ వైండింగ్ ఉంది, తిరిగే రోటర్ నుండి తిరిగే అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని పొందడానికి ఒక జత స్లిప్ రింగుల ద్వారా డైరెక్ట్ కరెంట్ వర్తించబడుతుంది.

విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క దృగ్విషయం కారణంగా, రోటర్ బాహ్య డ్రైవ్ నుండి తిరిగేటప్పుడు (ఉదాహరణకు, అంతర్గత దహన యంత్రం నుండి), దాని మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ స్టేటర్ వైండింగ్ యొక్క ప్రతి దశలను కలుస్తుంది మరియు తద్వారా వాటిలో EMF ప్రేరేపిస్తుంది.

చాలా తరచుగా, మూడు దశలు ఉన్నాయి, అవి 120 డిగ్రీల ద్వారా ఒకదానికొకటి సాపేక్షంగా యాంకర్ వద్ద భౌతికంగా స్థానభ్రంశం చెందుతాయి, కాబట్టి మూడు-దశల సైనూసోయిడల్ కరెంట్ పొందబడుతుంది. పొందడానికి "నక్షత్రం" లేదా "త్రిభుజం" పథకం ప్రకారం దశలను కనెక్ట్ చేయవచ్చు.

సైనూసోయిడల్ EMF f యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ రోటర్ వేగానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది: f = np/60, ఇక్కడ - p అనేది రోటర్ యొక్క మాగ్నెటిక్ ప్లస్‌ల జతల సంఖ్య, n అనేది నిమిషానికి రోటర్ విప్లవాల సంఖ్య. సాధారణంగా, గరిష్ట రోటర్ వేగం 3000 rpm. అటువంటి సింక్రోనస్ జనరేటర్ యొక్క స్టేటర్ వైండింగ్‌లకు మీరు మూడు-దశల రెక్టిఫైయర్‌ను కనెక్ట్ చేస్తే, మీరు DC జెనరేటర్‌ను పొందుతారు (ఈ విధంగా, అన్ని కార్ జనరేటర్లు పని చేస్తాయి).

మూడు మెషిన్ సింక్రోనస్ జనరేటర్

వాస్తవానికి, క్లాసిక్ సింక్రోనస్ జెనరేటర్‌కు ఒక తీవ్రమైన లోపం ఉంది - స్లిప్ రింగులు మరియు వాటికి ప్రక్కనే ఉన్న బ్రష్‌లు రోటర్‌పై ఉన్నాయి. రాపిడి మరియు విద్యుత్ కోత కారణంగా బ్రష్‌లు స్పార్క్ మరియు ధరిస్తారు. పేలుడు వాతావరణంలో ఇది అనుమతించబడదు. అందువల్ల, నాన్-కాంటాక్ట్ సింక్రోనస్ జనరేటర్లు, ప్రత్యేకించి, మూడు-యంత్రాలు, విమానయానం మరియు డీజిల్ జనరేటర్లలో సర్వసాధారణంగా ఉంటాయి.

మూడు-మెషిన్ పరికరాల కోసం, మూడు యంత్రాలు ఒక గృహంలో వ్యవస్థాపించబడ్డాయి: ప్రీ-ఎక్సైటర్, ఎక్సైటర్ మరియు జెనరేటర్ - ఒక సాధారణ షాఫ్ట్లో. ప్రీఎక్సిటర్ అనేది సింక్రోనస్ జెనరేటర్, ఇది షాఫ్ట్‌లోని శాశ్వత అయస్కాంతాల ద్వారా ఉత్తేజితమవుతుంది, ఇది ఉత్పత్తి చేసే వోల్టేజ్ ఎక్సైటర్ స్టేటర్ వైండింగ్‌కు వర్తించబడుతుంది.

ఎక్సైటర్ స్టేటర్ రోటర్‌పై వైండింగ్‌పై పనిచేస్తుంది, దానిపై స్థిరపడిన మూడు-దశల రెక్టిఫైయర్‌కు కనెక్ట్ చేయబడింది, దీని నుండి జనరేటర్ యొక్క ప్రధాన ఉత్తేజిత వైండింగ్ శక్తితో ఉంటుంది. జనరేటర్ దాని స్టేటర్‌లో కరెంట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

గ్యాస్, డీజిల్ మరియు పెట్రోల్ పోర్టబుల్ జనరేటర్లు

నేడు, అంతర్గత దహన యంత్రాలను డ్రైవ్ ఇంజిన్‌లుగా ఉపయోగించే గృహాలలో ఇది చాలా సాధారణం - జనరేటర్ రోటర్‌కు యాంత్రిక భ్రమణాన్ని ప్రసారం చేసే అంతర్గత దహన యంత్రం.

ద్రవ ఇంధన జనరేటర్లు ఇంధన ట్యాంకులను కలిగి ఉంటాయి, గ్యాస్ జనరేటర్లు పైప్‌లైన్ ద్వారా ఇంధనాన్ని సరఫరా చేయాలి, తద్వారా గ్యాస్ కార్బ్యురేటర్‌లోకి మృదువుగా ఉంటుంది, ఇక్కడ అది ఇంధన మిశ్రమంలో అంతర్భాగంగా మారుతుంది.

అన్ని సందర్భాల్లో, ఇంధన మిశ్రమం పిస్టన్ వ్యవస్థలో కాల్చివేయబడుతుంది, దీని వలన క్రాంక్ షాఫ్ట్ తిరుగుతుంది. ఇది కారు ఇంజిన్ ఎలా పనిచేస్తుందో అదే విధంగా ఉంటుంది. క్రాంక్ షాఫ్ట్ కాంటాక్ట్‌లెస్ సింక్రోనస్ జెనరేటర్ (ఆల్టర్నేటర్) యొక్క రోటర్‌ను తిప్పుతుంది.

ఆండ్రీ పోవ్నీ

ఇది కొన్ని చార్జ్డ్ కణాల యొక్క ఆర్డర్ కదలిక. విద్యుత్తు యొక్క పూర్తి సామర్థ్యాన్ని సమర్థవంతంగా ఉపయోగించడానికి, పరికరం యొక్క అన్ని సూత్రాలను మరియు విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క ఆపరేషన్ను స్పష్టంగా అర్థం చేసుకోవడం అవసరం. కాబట్టి, పని మరియు ప్రస్తుత శక్తి ఏమిటో గుర్తించండి.

విద్యుత్ ప్రవాహం ఎక్కడ నుండి వస్తుంది?

ప్రశ్న యొక్క స్పష్టమైన సరళత ఉన్నప్పటికీ, కొద్దిమంది మాత్రమే దీనికి తెలివైన సమాధానం ఇవ్వగలరు. వాస్తవానికి, ఈ రోజుల్లో, సాంకేతికత అద్భుతమైన వేగంతో అభివృద్ధి చెందుతున్నప్పుడు, ఒక వ్యక్తి విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం వంటి ప్రాథమిక విషయాల గురించి ప్రత్యేకంగా ఆలోచించడు. విద్యుత్తు ఎక్కడ నుండి వస్తుంది? ఖచ్చితంగా చాలా మంది "సరే, సాకెట్ నుండి, అయితే" అని సమాధానం ఇస్తారు లేదా వారి భుజాలను భుజాలు తట్టుకుంటారు. ఇంతలో, కరెంట్ ఎలా పనిచేస్తుందో అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం. ఇది శాస్త్రవేత్తలకు మాత్రమే కాకుండా, వారి సాధారణ బహుముఖ అభివృద్ధికి, శాస్త్రాల ప్రపంచంతో ఏ విధంగానూ సంబంధం లేని వ్యక్తులకు కూడా తెలుసుకోవాలి. కానీ ప్రస్తుత ఆపరేషన్ సూత్రాన్ని సరిగ్గా ఉపయోగించగలగడం అందరికీ కాదు.

కాబట్టి, స్టార్టర్స్ కోసం, విద్యుత్ ఎక్కడా నుండి ఉత్పన్నం కాదని మీరు అర్థం చేసుకోవాలి: ఇది వివిధ పవర్ ప్లాంట్లలో ఉన్న ప్రత్యేక జనరేటర్ల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. టర్బైన్ల బ్లేడ్లను తిరిగే పనికి ధన్యవాదాలు, బొగ్గు లేదా నూనెతో నీటిని వేడి చేయడం వల్ల పొందిన ఆవిరి శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది తరువాత జనరేటర్ సహాయంతో విద్యుత్తుగా మార్చబడుతుంది. జెనరేటర్ చాలా సులభం: పరికరం మధ్యలో భారీ మరియు చాలా బలమైన అయస్కాంతం ఉంది, ఇది రాగి తీగలతో పాటు విద్యుత్ ఛార్జీలు కదలడానికి కారణమవుతుంది.

మన ఇళ్లకు విద్యుత్ ఎలా చేరుతుంది?

శక్తి (థర్మల్ లేదా న్యూక్లియర్) సహాయంతో కొంత మొత్తంలో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని పొందిన తర్వాత, దానిని ప్రజలకు సరఫరా చేయవచ్చు. అటువంటి విద్యుత్ సరఫరా క్రింది విధంగా పనిచేస్తుంది: విద్యుత్తు విజయవంతంగా అన్ని అపార్టుమెంట్లు మరియు సంస్థలను చేరుకోవడానికి, అది "నెట్టాలి". మరియు దీని కోసం మీరు దీన్ని చేసే శక్తిని పెంచాలి. దీనిని విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క వోల్టేజ్ అంటారు. ఆపరేషన్ సూత్రం క్రింది విధంగా ఉంటుంది: ప్రస్తుత ట్రాన్స్ఫార్మర్ గుండా వెళుతుంది, ఇది దాని వోల్టేజ్ని పెంచుతుంది. ఇంకా, విద్యుత్ ప్రవాహం లోతైన భూగర్భంలో లేదా ఎత్తులో అమర్చబడిన కేబుల్స్ ద్వారా ప్రవహిస్తుంది (ఎందుకంటే వోల్టేజ్ కొన్నిసార్లు 10,000 వోల్ట్‌లకు చేరుకుంటుంది, ఇది మానవులకు ప్రాణాంతకం). కరెంట్ దాని గమ్యాన్ని చేరుకున్నప్పుడు, అది మళ్లీ ట్రాన్స్ఫార్మర్ గుండా వెళ్ళాలి, ఇది ఇప్పుడు దాని వోల్టేజ్ని తగ్గిస్తుంది. ఇది అపార్ట్మెంట్ భవనాలు లేదా ఇతర భవనాలలో ఇన్స్టాల్ చేయబడిన షీల్డ్లకు వైర్ల ద్వారా వెళుతుంది.

వైర్ల ద్వారా తీసుకువెళ్ళే విద్యుత్తు సాకెట్ల వ్యవస్థకు కృతజ్ఞతలు, గృహోపకరణాలను వాటికి కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా ఉపయోగించవచ్చు. అదనపు వైర్లు గోడలలో నిర్వహించబడతాయి, దీని ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహం ప్రవహిస్తుంది మరియు దానికి కృతజ్ఞతలు, లైటింగ్ మరియు ఇంట్లోని అన్ని ఉపకరణాలు పని చేస్తాయి.

ప్రస్తుత పని ఏమిటి?

ఎలెక్ట్రిక్ కరెంట్ తనలో తాను మోసుకెళ్ళే శక్తి కాలక్రమేణా కాంతి లేదా వేడిగా మార్చబడుతుంది. ఉదాహరణకు, మనం దీపాన్ని ఆన్ చేసినప్పుడు, శక్తి యొక్క విద్యుత్ రూపం కాంతిగా మారుతుంది.

అందుబాటులో ఉన్న భాషలో చెప్పాలంటే, కరెంట్ యొక్క పని విద్యుత్ స్వయంగా ఉత్పత్తి చేసే చర్య. అంతేకాక, ఇది ఫార్ములా ద్వారా చాలా సులభంగా లెక్కించబడుతుంది. శక్తి పరిరక్షణ చట్టం ఆధారంగా, విద్యుత్ శక్తి అదృశ్యం కాలేదని, అది పూర్తిగా లేదా పాక్షికంగా మరొక రూపంలోకి మారిందని, కొంత మొత్తంలో వేడిని ఇస్తుందని మేము నిర్ధారించగలము. ఈ వేడి అనేది కండక్టర్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు మరియు దానిని వేడి చేసినప్పుడు ప్రస్తుత పని (ఉష్ణ మార్పిడి జరుగుతుంది). జూల్-లెంజ్ ఫార్ములా ఇలా కనిపిస్తుంది: A \u003d Q \u003d U * I * t (పని అనేది వేడి మొత్తం లేదా ప్రస్తుత శక్తి యొక్క ఉత్పత్తికి మరియు అది కండక్టర్ ద్వారా ప్రవహించే సమయానికి సమానం).

డైరెక్ట్ కరెంట్ అంటే ఏమిటి?

విద్యుత్ ప్రవాహం రెండు రకాలు: ఏకాంతర మరియు ప్రత్యక్ష. రెండోది దాని దిశను మార్చదు, దీనికి రెండు బిగింపులు (సానుకూల "+" మరియు ప్రతికూల "-") ఉన్నాయి మరియు ఎల్లప్పుడూ "+" నుండి దాని కదలికను ప్రారంభిస్తుంది. మరియు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌కి రెండు టెర్మినల్స్ ఉన్నాయి - దశ మరియు సున్నా. కండక్టర్ చివరిలో ఒక దశ ఉండటం వల్ల దీనిని సింగిల్-ఫేజ్ అని కూడా పిలుస్తారు.

సింగిల్-ఫేజ్ ఆల్టర్నేటింగ్ మరియు డైరెక్ట్ ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్ యొక్క పరికరం యొక్క సూత్రాలు పూర్తిగా భిన్నంగా ఉంటాయి: ప్రత్యక్షంగా కాకుండా, ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ దాని దిశను మారుస్తుంది (దశ నుండి సున్నా వైపు మరియు సున్నా నుండి దశ వైపు ప్రవాహాన్ని ఏర్పరుస్తుంది), మరియు దాని పరిమాణం. . కాబట్టి, ఉదాహరణకు, ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ క్రమానుగతంగా దాని ఛార్జ్ విలువను మారుస్తుంది. 50 Hz (సెకనుకు 50 డోలనాలు) ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద, ఎలక్ట్రాన్లు తమ కదలిక దిశను సరిగ్గా 100 సార్లు మారుస్తాయని తేలింది.

డైరెక్ట్ కరెంట్ ఎక్కడ ఉపయోగించబడుతుంది?

ప్రత్యక్ష విద్యుత్ ప్రవాహం కొన్ని లక్షణాలను కలిగి ఉంది. ఇది ఒక దిశలో ఖచ్చితంగా ప్రవహిస్తుంది కాబట్టి, దానిని మార్చడం చాలా కష్టం. కింది మూలకాలను డైరెక్ట్ కరెంట్ యొక్క మూలాలుగా పరిగణించవచ్చు:

• బ్యాటరీలు (ఆల్కలీన్ మరియు యాసిడ్ రెండూ);
• చిన్న ఉపకరణాలలో ఉపయోగించే సంప్రదాయ బ్యాటరీలు;
• అలాగే కన్వర్టర్లు వంటి వివిధ పరికరాలు.

DC ఆపరేషన్

దాని ప్రధాన లక్షణాలు ఏమిటి? ఇవి పని మరియు ప్రస్తుత శక్తి, మరియు ఈ రెండు భావనలు ఒకదానికొకటి చాలా దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. శక్తి అంటే యూనిట్ సమయానికి పని వేగం (1 సెకనుకు). జౌల్-లెంజ్ చట్టం ప్రకారం, ప్రత్యక్ష విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క పని విద్యుత్తు యొక్క బలం, వోల్టేజ్ మరియు ఛార్జీలను బదిలీ చేయడానికి ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ యొక్క పని పూర్తయిన సమయం యొక్క ఉత్పత్తికి సమానం అని మేము పొందుతాము. కండక్టర్.

కండక్టర్లలో ఓం యొక్క ప్రతిఘటన నియమాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకొని కరెంట్ యొక్క పనిని కనుగొనే సూత్రం ఇలా కనిపిస్తుంది: A \u003d I 2 * R * t (పని అనేది విలువతో గుణించబడిన ప్రస్తుత బలం యొక్క వర్గానికి సమానం కండక్టర్ యొక్క ప్రతిఘటన మరియు పని చేసిన సమయం యొక్క విలువతో మరోసారి గుణించబడుతుంది).

ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్ అనేది మానవ జీవితంలోని అన్ని రంగాలలో ఉపయోగకరమైన పనిని చేసే శక్తి యొక్క ప్రధాన రకం. ఇది వివిధ యంత్రాంగాలను చలనంలో అమర్చుతుంది, కాంతిని ఇస్తుంది, ఇళ్లను వేడి చేస్తుంది మరియు గ్రహం మీద మన సౌకర్యవంతమైన ఉనికిని నిర్ధారించే పరికరాలను మొత్తం హోస్ట్ చేస్తుంది. నిజంగా, ఈ రకమైన శక్తి విశ్వవ్యాప్తం. దాని నుండి ఏదైనా పొందవచ్చు మరియు అనాలోచితంగా ఉపయోగిస్తే గొప్ప విధ్వంసం కూడా.

కానీ విద్యుత్ ప్రభావాలు ఇప్పటికీ ప్రకృతిలో ఉన్న ఒక సమయం ఉంది, కానీ మనిషికి ఏ విధంగానూ సహాయం చేయలేదు. అప్పటి నుండి ఏమి మారింది? ప్రజలు భౌతిక దృగ్విషయాలను అధ్యయనం చేయడం ప్రారంభించారు మరియు ఆసక్తికరమైన యంత్రాలతో ముందుకు వచ్చారు - కన్వర్టర్లు, సాధారణంగా, మన నాగరికతలో విప్లవాత్మక ఎత్తుకు చేరుకున్నాయి, ఒక వ్యక్తి మరొక శక్తిని పొందేందుకు వీలు కల్పిస్తుంది.

కాబట్టి ప్రజలు సాధారణ లోహం, అయస్కాంతాలు మరియు యాంత్రిక కదలికల నుండి విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడం నేర్చుకున్నారు - అంతే. జనరేటర్లు మెగావాట్లలో లెక్కించబడిన శక్తి యొక్క భారీ శక్తి ప్రవాహాలను ఉత్పత్తి చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నాయి. కానీ ఈ యంత్రాల ఆపరేషన్ సూత్రం అంత క్లిష్టంగా లేదు మరియు యువకుడికి కూడా స్పష్టంగా ఉండవచ్చు. అంటే ఏమిటి ఈ సమస్యను అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నిద్దాం.

విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ ప్రభావం

కండక్టర్‌లో విద్యుత్ ప్రవాహం కనిపించడానికి ఆధారం ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ - EMF. ఇది చార్జ్డ్ కణాలను కదిలేలా చేయగలదు, ఇవి ఏ లోహంలోనైనా చాలా ఉంటాయి. కండక్టర్ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క తీవ్రతలో మార్పును అనుభవిస్తే మాత్రమే ఈ శక్తి కనిపిస్తుంది. దాని ప్రభావాన్ని విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ అంటారు. EMF ఎక్కువగా ఉంటుంది, అయస్కాంత తరంగాల ప్రవాహంలో మార్పు రేటు ఎక్కువ. అంటే, శాశ్వత అయస్కాంతం దగ్గర కండక్టర్‌ను తరలించడం లేదా విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా స్థిరమైన వైర్‌ను ప్రభావితం చేయడం, దాని బలాన్ని మార్చడం, ప్రభావం ఒకే విధంగా ఉంటుంది - కండక్టర్‌లో విద్యుత్ ప్రవాహం కనిపిస్తుంది.

శాస్త్రవేత్తలు ఓర్స్టెడ్ మరియు ఫెరడే 19వ శతాబ్దం మొదటి భాగంలో ఈ సమస్యపై పనిచేశారు. వారు ఈ భౌతిక దృగ్విషయాన్ని కూడా కనుగొన్నారు. తదనంతరం, విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ ఆధారంగా ప్రస్తుత జనరేటర్లు మరియు ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు సృష్టించబడ్డాయి. ఆసక్తికరంగా, ఈ యంత్రాలు సులభంగా ఒకదానికొకటి మార్చబడతాయి.

DC మరియు AC జనరేటర్లు ఎలా పని చేస్తాయి

ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్ జనరేటర్ అనేది విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసే ఎలక్ట్రోమెకానికల్ మెషీన్ అని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది. కానీ వాస్తవానికి, ఇది శక్తి కన్వర్టర్: గాలి, నీరు, వేడి, EMF లో ఏదైనా, ఇది ఇప్పటికే కండక్టర్లో ప్రస్తుతానికి కారణమవుతుంది. శాస్త్రవేత్తల మొదటి ప్రయోగాలలో వలె, ఏదైనా జనరేటర్ యొక్క పరికరం ప్రాథమికంగా అయస్కాంతం యొక్క ధ్రువాల మధ్య తిరిగే క్లోజ్డ్ కండక్టింగ్ సర్క్యూట్ నుండి భిన్నంగా ఉండదు. శక్తివంతమైన శాశ్వత లేదా తరచుగా విద్యుత్ అయస్కాంతాల ద్వారా సృష్టించబడిన అయస్కాంత ప్రవాహం యొక్క పరిమాణం మాత్రమే చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఒక క్లోజ్డ్ సర్క్యూట్ మల్టీ-టర్న్ వైండింగ్ రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది ఆధునిక జనరేటర్‌లో ఒకటి కాదు, కనీసం మూడు. వీలయినంత ఎక్కువ EMF పొందడానికి ఇదంతా జరుగుతుంది.

ప్రామాణిక AC (లేదా DC) విద్యుత్ జనరేటర్ వీటిని కలిగి ఉంటుంది:

• కార్ప్స్. ఫ్రేమ్ యొక్క పనితీరును నిర్వహిస్తుంది, దాని లోపల విద్యుదయస్కాంత స్తంభాలతో ఒక స్టేటర్ మౌంట్ చేయబడుతుంది. ఇది రోటర్ షాఫ్ట్ యొక్క రోలింగ్ బేరింగ్లను కలిగి ఉంటుంది. ఇది లోహంతో తయారు చేయబడింది, ఇది యంత్రం యొక్క మొత్తం అంతర్గత పూరకాన్ని కూడా రక్షిస్తుంది.
• అయస్కాంత ధ్రువాలతో స్టేటర్.ఒక మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ ఎక్సైటేషన్ వైండింగ్ దానిపై స్థిరంగా ఉంటుంది. ఇది ఫెర్రో అయస్కాంత ఉక్కుతో తయారు చేయబడింది.
• రోటర్ లేదా యాంకర్.ఇది జనరేటర్ యొక్క కదిలే భాగం, దీని షాఫ్ట్ అదనపు శక్తితో నడపబడుతుంది. ఆర్మేచర్ కోర్పై స్వీయ-ప్రేరేపిత వైండింగ్ ఉంచబడుతుంది, ఇక్కడ విద్యుత్ ప్రవాహం ఉత్పత్తి అవుతుంది.
• నోడ్ మారండి.ఈ నిర్మాణ మూలకం రోటర్ యొక్క కదిలే షాఫ్ట్ నుండి విద్యుత్తును మళ్లించడానికి ఉపయోగపడుతుంది. ఇది గ్రాఫైట్ స్లిప్ పరిచయాలకు కదిలే విధంగా కనెక్ట్ చేయబడిన వాహక వలయాలను కలిగి ఉంటుంది.

డైరెక్ట్ కరెంట్ యొక్క సృష్టి

డైరెక్ట్ కరెంట్‌ని ఉత్పత్తి చేసే జనరేటర్‌లో, కండక్టింగ్ సర్క్యూట్ అయస్కాంత సంతృప్త ప్రదేశంలో తిరుగుతుంది. అంతేకాకుండా, భ్రమణం యొక్క నిర్దిష్ట క్షణం కోసం, సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతి సగం ఒకటి లేదా మరొక పోల్ సమీపంలో ఉంటుంది. ఈ సగం మలుపు సమయంలో కండక్టర్‌లోని ఛార్జ్ ఒక దిశలో కదులుతుంది.

కణాల తొలగింపును పొందడానికి, శక్తి తొలగింపు విధానం తయారు చేయబడింది. దీని విశిష్టత ఏమిటంటే వైండింగ్ (ఫ్రేమ్) యొక్క ప్రతి సగం వాహక సగం రింగ్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. సెమిరింగ్‌లు ఒకదానికొకటి మూసివేయబడవు, కానీ విద్యుద్వాహక పదార్థంపై స్థిరంగా ఉంటాయి. వైండింగ్ యొక్క ఒక భాగం ఒక నిర్దిష్ట పోల్‌ను దాటడం ప్రారంభించిన కాలంలో, బ్రష్ కాంటాక్ట్ గ్రూపుల ద్వారా సగం-రింగ్ ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లోకి మూసివేయబడుతుంది. ఒక్కో టెర్మినల్‌కి ఒక రకమైన పొటెన్షియల్ మాత్రమే వస్తుందని తేలింది.

మారని ధ్రువణతతో శక్తిని స్థిరంగా కాకుండా పల్సేటింగ్‌గా పిలవడం మరింత సరైనది. భ్రమణ సమయంలో కండక్టర్‌పై మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ గరిష్టంగా మరియు కనిష్టంగా రెండింటినీ కలిగి ఉండటం వల్ల అలలు ఏర్పడతాయి. ఈ అలలను సమం చేయడానికి, సర్క్యూట్ యొక్క ఇన్పుట్ వద్ద రోటర్ మరియు శక్తివంతమైన కెపాసిటర్లపై అనేక వైండింగ్లు ఉపయోగించబడతాయి. మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ యొక్క నష్టాన్ని తగ్గించడానికి, ఆర్మేచర్ మరియు స్టేటర్ మధ్య అంతరం కనిష్టంగా చేయబడుతుంది.

ఆల్టర్నేటర్ సర్క్యూట్

ప్రస్తుత-ఉత్పత్తి పరికరం యొక్క కదిలే భాగం తిరిగేటప్పుడు, DC జనరేటర్‌లో వలె ఫ్రేమ్ కండక్టర్లలో కూడా EMF ప్రేరేపించబడుతుంది. కానీ ఒక చిన్న ఫీచర్ - ఆల్టర్నేటర్ కలెక్టర్ నోడ్ పరికరంలో ఇంకేదో ఉంది. అందులో, ప్రతి టెర్మినల్ దాని స్వంత వాహక రింగ్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.

ఆల్టర్నేటర్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం క్రింది విధంగా ఉంటుంది: వైండింగ్‌లో సగం ఒక ధ్రువం దగ్గరకు వెళ్ళినప్పుడు (మరొకటి, వరుసగా, వ్యతిరేక ధ్రువం దగ్గర), సర్క్యూట్‌లోని కరెంట్ ఒక దిశలో కనిష్ట స్థాయి నుండి దాని అత్యధిక విలువకు మరియు మళ్లీ కదులుతుంది. సున్నాకి. స్తంభాలకు సంబంధించి వైండింగ్‌లు తమ స్థానాన్ని మార్చుకున్న వెంటనే, కరెంట్ అదే నమూనాతో వ్యతిరేక దిశలో కదలడం ప్రారంభమవుతుంది.

అదే సమయంలో, సర్క్యూట్ యొక్క ఇన్పుట్ వద్ద, రోటర్ షాఫ్ట్ యొక్క భ్రమణ కాలానికి అనుగుణంగా సగం-వేవ్ ఫ్రీక్వెన్సీతో సైనూసోయిడ్ రూపంలో సిగ్నల్ రూపం పొందబడుతుంది. ఆల్టర్నేటర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ స్థిరంగా ఉన్న అవుట్‌పుట్ వద్ద స్థిరమైన సిగ్నల్‌ను పొందాలంటే, యాంత్రిక భాగం యొక్క భ్రమణ కాలం స్థిరంగా ఉండాలి.

గ్యాస్ రకం

లోహ చట్రానికి బదులుగా వాహక ప్లాస్మా, ద్రవం లేదా వాయువును ఛార్జ్ క్యారియర్‌గా ఉపయోగించే ప్రస్తుత జనరేటర్ల డిజైన్‌లను MHD జనరేటర్‌లు అంటారు. ఒత్తిడిలో ఉన్న పదార్థాలు అయస్కాంత క్షేత్రంలో నడపబడతాయి. ఇండక్షన్ యొక్క అదే EMF ప్రభావంతో, చార్జ్డ్ కణాలు నిర్దేశిత కదలికను పొందుతాయి, విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని సృష్టిస్తాయి. కరెంట్ యొక్క పరిమాణం మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ గుండా వెళ్ళే వేగంతో పాటు దాని శక్తికి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

MHD జనరేటర్లు సరళమైన డిజైన్ పరిష్కారాన్ని కలిగి ఉంటాయి - వాటికి రోటర్ రొటేషన్ మెకానిజం లేదు. ఇటువంటి విద్యుత్ సరఫరాలు తక్కువ వ్యవధిలో పెద్ద మొత్తంలో శక్తిని పంపిణీ చేయగలవు. అవి బ్యాకప్ పరికరాలుగా మరియు అత్యవసర పరిస్థితుల్లో ఉపయోగించబడతాయి. ఈ యంత్రాల ఉపయోగకరమైన చర్యను (COP) నిర్ణయించే గుణకం ఎలక్ట్రిక్ ఆల్టర్నేటర్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

సింక్రోనస్ ఆల్టర్నేటర్

అటువంటి రకాల ఆల్టర్నేటర్లు ఉన్నాయి:

• యంత్రాలు సింక్రోనస్‌గా ఉంటాయి.
• యంత్రాలు అసమకాలికమైనవి.

సింక్రోనస్ ఆల్టర్నేటర్ రోటర్ మరియు విద్యుత్ యొక్క భ్రమణ చలనం మధ్య కఠినమైన భౌతిక సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అటువంటి వ్యవస్థలలో, రోటర్ అనేది కోర్లు, స్తంభాలు మరియు ఉత్తేజకరమైన వైండింగ్ల నుండి సమావేశమైన విద్యుదయస్కాంతం. రెండోవి బ్రష్‌లు మరియు రింగ్ కాంటాక్ట్‌ల ద్వారా DC మూలం నుండి శక్తిని పొందుతాయి. స్టేటర్ అనేది ఒక సాధారణ బిందువుతో నక్షత్రం యొక్క సూత్రం ప్రకారం పరస్పరం అనుసంధానించబడిన వైర్ యొక్క కాయిల్ - సున్నా. EMF ఇప్పటికే వాటిలో ప్రేరేపించబడింది మరియు కరెంట్ ఉత్పత్తి అవుతుంది.

రోటర్ షాఫ్ట్ బాహ్య శక్తి ద్వారా నడపబడుతుంది, సాధారణంగా టర్బైన్లు, దీని వేగం సమకాలీకరించబడింది మరియు స్థిరంగా ఉంటుంది. అటువంటి జనరేటర్కు అనుసంధానించబడిన విద్యుత్ వలయం మూడు-దశల సర్క్యూట్, ఒకే లైన్లో ప్రస్తుత ఫ్రీక్వెన్సీ ఇతర పంక్తులకు సంబంధించి 120 డిగ్రీల దశ ద్వారా మార్చబడుతుంది. సరైన సైనోసోయిడ్ను పొందేందుకు, స్టేటర్ మరియు రోటర్ భాగాల మధ్య అంతరంలో మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ యొక్క దిశ రెండో రూపకల్పన ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది.

ఆల్టర్నేటర్ యొక్క ఉత్తేజితం రెండు పద్ధతుల ద్వారా అమలు చేయబడుతుంది:

1. సంప్రదించండి.
2. పరిచయం లేని.

కాంటాక్ట్ ఎక్సైటేషన్ సర్క్యూట్‌లో, మరొక జనరేటర్ నుండి బ్రష్ జత ద్వారా విద్యుదయస్కాంత వైండింగ్‌లకు విద్యుత్ శక్తి సరఫరా చేయబడుతుంది. ఈ జనరేటర్‌ను ప్రధాన షాఫ్ట్‌తో కలపవచ్చు. ఇది సాధారణంగా తక్కువ శక్తిని కలిగి ఉంటుంది, కానీ బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించడానికి సరిపోతుంది.

నాన్-కాంటాక్ట్ సూత్రం ప్రకారం సింక్రోనస్ ఆల్టర్నేటర్ షాఫ్ట్‌పై అదనపు మూడు-దశల వైండింగ్‌లను కలిగి ఉంటుంది, దీనిలో భ్రమణ సమయంలో EMF ప్రేరేపించబడుతుంది మరియు విద్యుత్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఇది రోటర్ యొక్క ఉత్తేజిత కాయిల్స్కు రెక్టిఫైయింగ్ సర్క్యూట్ ద్వారా మృదువుగా ఉంటుంది. నిర్మాణాత్మకంగా, అటువంటి వ్యవస్థలో కదిలే పరిచయాలు లేవు, ఇది వ్యవస్థను సులభతరం చేస్తుంది, ఇది మరింత నమ్మదగినదిగా చేస్తుంది.

అసమకాలిక జనరేటర్

అసమకాలిక ఆల్టర్నేటర్ ఉంది. దీని పరికరం సింక్రోనస్ నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది. ఇది రోటర్ షాఫ్ట్ తిరిగే ఫ్రీక్వెన్సీపై EMF యొక్క ఖచ్చితమైన ఆధారపడటం లేదు. "స్లిప్ S" వంటి విషయం ఉంది, ఇది ప్రభావంలో ఈ వ్యత్యాసాన్ని వర్ణిస్తుంది. స్లిప్ మొత్తం గణన ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, కాబట్టి ఇండక్షన్ మోటారులో ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ప్రక్రియలో క్రమబద్ధత లేదని భావించడం తప్పు.

నిష్క్రియ జనరేటర్ లోడ్ చేయబడితే, అప్పుడు వైండింగ్‌లలో ప్రవహించే కరెంట్ ఒక అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని సృష్టిస్తుంది, ఇది రోటర్ ఇచ్చిన ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద తిరిగకుండా నిరోధిస్తుంది. ఈ విధంగా స్లిప్ ఏర్పడుతుంది, ఇది సహజంగా EMF ఉత్పత్తిని ప్రభావితం చేస్తుంది.

ఆధునిక అసమకాలిక ఆల్టర్నేటర్ మూడు వేర్వేరు వెర్షన్‌లలో మూవింగ్ పార్ట్ పరికరాన్ని కలిగి ఉంది:

1. బోలు రోటర్.
2. స్క్విరెల్-కేజ్ రోటర్.
3. దశ రోటర్.

ఇటువంటి యంత్రాలు స్వీయ మరియు స్వతంత్ర ఉత్తేజాన్ని కలిగి ఉంటాయి. వైండింగ్‌లో కెపాసిటర్లు మరియు సెమీకండక్టర్ కన్వర్టర్‌లను చేర్చడం ద్వారా మొదటి పథకం అమలు చేయబడుతుంది. అదనపు AC మూలం ద్వారా ఒక స్వతంత్ర రకం ఉత్తేజితం సృష్టించబడుతుంది.

జనరేటర్ స్విచ్చింగ్ సర్క్యూట్లు

అన్ని హై-పవర్ ట్రాన్స్‌మిషన్ లైన్ విద్యుత్ వనరులు మూడు-దశల విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. అవి మూడు వైండింగ్‌లను కలిగి ఉంటాయి, వీటిలో 1/3 వ్యవధిలో ఒకదానికొకటి మారిన దశతో ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహాలు ఏర్పడతాయి. అటువంటి శక్తి వనరు యొక్క ప్రతి వ్యక్తి వైండింగ్‌ను మేము పరిగణించినట్లయితే, మేము లైన్‌లోకి వెళ్లే సింగిల్-ఫేజ్ ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌ను పొందుతాము. జనరేటర్ ద్వారా పదివేల వోల్ట్ల వోల్టేజీని ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. వినియోగదారు పంపిణీ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ నుండి అందుకుంటారు.

ఏదైనా ఆల్టర్నేటర్‌కు ప్రామాణిక వైండింగ్ పరికరం ఉంటుంది, అయితే లోడ్‌కు రెండు రకాల కనెక్షన్‌లు ఉన్నాయి:

• నక్షత్రం;
• త్రిభుజం.

ఒక నక్షత్రం ద్వారా స్విచ్ ఆన్ చేయబడిన ఆల్టర్నేటర్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం అన్ని వైర్‌లను (సున్నా) ఒకదానిలో ఒకటిగా కలుపుతుంది, ఇది లోడ్ నుండి జనరేటర్‌కు తిరిగి వెళుతుంది. సిగ్నల్ (విద్యుత్ కరెంట్) ప్రధానంగా వైండింగ్ (లీనియర్) యొక్క అవుట్గోయింగ్ వైర్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుందనే వాస్తవం దీనికి కారణం, దీనిని దశ అని పిలుస్తారు. ఆచరణలో, ఇది చాలా సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే వినియోగదారుని కనెక్ట్ చేయడానికి మీరు మూడు అదనపు వైర్లను లాగవలసిన అవసరం లేదు. లైన్ వైర్లు మరియు లైన్ మరియు న్యూట్రల్ వైర్ మధ్య వోల్టేజ్ భిన్నంగా ఉంటుంది.

ఒక త్రిభుజంతో జనరేటర్ వైండింగ్లను కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా, అవి ఒక సర్క్యూట్లో సిరీస్లో ఒకదానితో ఒకటి మూసివేయబడతాయి. వారి కనెక్షన్ పాయింట్ల నుండి, లైన్లు వినియోగదారునికి దారి తీస్తాయి. అప్పుడు తటస్థ వైర్ అస్సలు అవసరం లేదు మరియు ప్రతి లైన్‌లోని వోల్టేజ్ లోడ్‌తో సంబంధం లేకుండా ఒకే విధంగా ఉంటుంది.

సింగిల్-ఫేజ్ ఒకటి కంటే మూడు-దశల కరెంట్ యొక్క ప్రయోజనం సరిదిద్దబడినప్పుడు దాని తక్కువ అలల. ఇది శక్తితో పనిచేసే పరికరాలపై, ముఖ్యంగా DC మోటార్లపై సానుకూల ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. అలాగే, మూడు-దశల కరెంట్ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క భ్రమణ ప్రవాహాన్ని సృష్టిస్తుంది, ఇది శక్తివంతమైన అసమకాలిక మోటార్లు డ్రైవింగ్ చేయగలదు.

ఎక్కడ DC మరియు AC జనరేటర్లు వర్తిస్తాయి

AC యంత్రాల కంటే DC జనరేటర్లు పరిమాణం మరియు బరువులో చాలా చిన్నవి. తరువాతి కంటే చాలా క్లిష్టమైన డిజైన్ కలిగి, వారు ఇప్పటికీ అనేక పరిశ్రమలలో అప్లికేషన్‌ను కనుగొన్నారు.

వేగ నియంత్రణ అవసరమయ్యే యంత్రాలలో అవి ప్రధానంగా హై-స్పీడ్ డ్రైవ్‌లుగా ఉపయోగించబడతాయి, ఉదాహరణకు, మెటల్ వర్కింగ్ మెకానిజమ్స్, గని హాయిస్ట్‌లు, రోలింగ్ మిల్లులలో. రవాణాలో, ఇటువంటి జనరేటర్లు డీజిల్ లోకోమోటివ్లు మరియు వివిధ నౌకలపై వ్యవస్థాపించబడ్డాయి. గాలి టర్బైన్ల యొక్క అనేక నమూనాలు DC వోల్టేజ్ మూలాల ఆధారంగా సమావేశమవుతాయి.

ప్రత్యేక ప్రయోజనాల కోసం DC జనరేటర్లు వెల్డింగ్‌లో ఉపయోగించబడతాయి, సింక్రోనస్ జనరేటర్ల వైండింగ్‌లను ఉత్తేజపరిచేందుకు, DC యాంప్లిఫైయర్‌లుగా, గాల్వానిక్ మరియు విద్యుద్విశ్లేషణ సంస్థాపనలకు శక్తినిస్తాయి.

ఒక ఆల్టర్నేటర్ యొక్క ఉద్దేశ్యం పారిశ్రామిక స్థాయిలో విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడం. ఈ రకమైన శక్తిని నికోలా టెస్లా మానవాళికి అందించారు. ఎందుకు ధ్రువణత మారుతున్న కరెంట్, మరియు స్థిరమైనది కాదు, విస్తృత అప్లికేషన్‌ను ఎందుకు కనుగొంది? ప్రత్యక్ష వోల్టేజ్ యొక్క ప్రసార సమయంలో వైర్లలో పెద్ద నష్టాలు ఉన్నాయనే వాస్తవం దీనికి కారణం. మరియు ఇక వైర్, అధిక నష్టాలు. AC వోల్టేజ్ చాలా తక్కువ ఖర్చుతో ఎక్కువ దూరాలకు రవాణా చేయబడుతుంది. అంతేకాకుండా, 220 V జెనరేటర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజీని (దగ్గించడం మరియు పెంచడం) మార్చడం సులభం.

ముగింపు

చుట్టుపక్కల ప్రతిదానికీ ఏది వ్యాపిస్తుందో మనిషికి పూర్తిగా తెలియదు. మరియు విద్యుత్ శక్తి అనేది విశ్వం యొక్క బహిరంగ రహస్యాలలో ఒక చిన్న భాగం మాత్రమే. మేము పవర్ జనరేటర్లు అని పిలిచే యంత్రాలు సారాంశంలో చాలా సరళంగా ఉంటాయి, కానీ అవి మనకు అందించేవి కేవలం అద్భుతమైనవి. ఏదేమైనా, ఇక్కడ నిజమైన అద్భుతం సాంకేతికతలో కాదు, మానవ ఆలోచనలో ఉంది, ఇది అంతరిక్షంలో చిందిన ఆలోచనల తరగని రిజర్వాయర్‌లోకి చొచ్చుకుపోగలిగింది!