Тавлиди энергияи электрики

Ба дигарон равон намоед

Пеш аз ҳама бо олатҳое шинос мешавем, ки ҷараёни электрикӣ ҳосил мекунанд.

Энергияи электрикӣ ба воситаи генераторҳо ба вуҷуд оварда мешавад. Генератор (муваллид) дастгоҳест, ки ин ё он навъи энергияро ба энергияи электрикӣ табдил медиҳад. Батареҳои галваний, мошинаҳои электростатикӣ, гармобатареҳо[1], батареҳои офтобӣ ва дастгоҳҳои м.ин. — ҳама ба синфи генераторҳо мансубанд.

Имкони эҷоди навъҳои усулан нави генераторҳо таҳқиқ мешавад. Чунончи, олатҳои гармохориҷкунандае бунёд карда мешавад, ки дар онҳо энергияи дар натиҷаи омезиши ҳидрогену оксиген хориҷшаванда бевосита ба энергияи электрикӣ табдил меёбад. Соҳаи истифодаи ҳар яки ин генераторҳо ба хусусиятҳои онҳо бастагӣ дорад. Чунончи, мошинаҳои электростатикӣ волтажи баланд ҳосил карда метавонанд, вале наметавонанд, ки дар занҷир ҷараёни камубеш пурқувват ба вуҷуд биёранд; батареҳои галваний ҷараёни пурқувват ҳосил карда метавонанд, вале муддати кори онҳо зиёд нест ва ғ.

Дар замони мо доираи татбиқи генераторҳои индуксионии электромеханикии ҷараёни тағйирёбанда торафт васеътар мешавад. Дар ин генераторҳо энергияи механикӣ ба энергияи электрикӣ бадал мешавад. Кори онҳо бар падидаи индуксияи электромагнитӣ (илқои электромагнитӣ) acoc ёфтааст. Ин навъ генераторҳо сохти нисбатан сода доранд ва имкон медиҳанд, ки ҷараёнҳои пурқувват ва волтажҳои ба қадри кофӣ баланд ҳосил карда шавад.

Минбаъд мо генератор гуфта маҳз ҳамин навъи генераторҳо — генераторҳои электромеханикии индуксиониро дар назар хоҳем дошт.

Генератори ҷараёни тағӣирёбанда. Тарзи кори генератори ҷараёни тағйирёбандаро мо дар §17 муоина карда будем.

Генераторҳои индуксионӣ басе гуногунанд. Вале онҳо ҷузъҳои якхелаи бисёр доранд. Чунончи, дар ҳамаи онҳо барои ба вуҷуд овардани майдони магнитӣ магнити доимӣ ё электромагнит истифода мешавад. Ё печак (печиш)-генераторро гирем, ки дар он қувваи муҳаррикаи электрикӣ (ҚуМЭ)-и тағйирёбанда индуксия мешавад. (Дар модели муоинашудаи генератор ба сифати печак қоби симин (рамкаи симин) истифода шуда буд). Азбаски ҚуМЭ- ҳои дар печҳои паёпай пайвастшудаи печак индуксияшаванда зам мешаванд, пас, домана (амплитуд)-и ҚуМЭ-и индуксионӣ дар қоб ба адади печҳои он мутаносиб мебошад. Вай инчунин ба доманаи сели магнитии тағйирёбанда ,  ки ҳар як печи печакро «буррида мегузарад», мутаносиб аст (ниг. § 17).

Барои ба вуҷуд овардани сели магнитии шадид дар генераторҳои индуксионӣ системаи магнитии махсусе истифода мешавад, ки аз ду мағза (дилак) иборат аст. Печакҳои офарандаи майдони магнитӣ дар комаҳо (холигоҳҳо)-и яке аз мағзаҳо ҷой дода мешаванду дар комаҳои мағзаи дуюм печакҳое хобонда мешавад, ки дар онҳо бояд ҚуМЭ илқо (индуксия) шавад. Яке аз магзаҳо (маъмулан мағзаи дарунӣ) ҳамроҳи печидаи худ гирди меҳвари уфуқӣ ё амудӣ гардиш мехӯрад. Ҳамин аст, ки онро pomop мегӯянд (аз калимаи лотинии rotare — гардидан). Мағзаи беҳаракат якҷо бо печидааш статор ном гирифтааст (аз калимаи лотинии stator — қарор истода, беҳаракат истода). Фосилаи байни мағзаҳои статор ва ротор бояд ҳатталимкон кам бошад, то ки сели индуксии магнитӣ ҳатталимкон шадидтар ояд.

Дар модели дар pac.24 тасвирёфтаи генератор ба сифати ротор қоби симин (бе мағза) истифода шудааст. Майдони магнитии дар ин генератор истифодашавандаро магнити доимӣ ба вуҷуд меоварад. Фаҳмост, ки агар қобро қарор нигоҳ дорему магнитро дар гирди он гардиш диҳем ҳам, худи ҳамон натиҷа ба даст меояд.

Аммо дар генераторҳои бузург (генераторҳои саноатӣ) маҳз электромагнитро, ки чун ротор хидмат мекунад, гардиш медиҳанд, вале печакҳое, ки ҚуМЭ маҳз дар онҳо бояд ба вуҷуд ояд, дар комаҳои статор хобонда шудаанд ва беҳаракатанд, яъне дар ҳоли ноҷунбон «кор мекунанд». Гап дар он аст, ки барои бо ҷараён таъмин кардани ротор ва аз печаки ротор ба занҷири берун додани ҷараён ногузир масъалаи истифодаи чӯткаҳои лағзон (контактҳои лағзон) пеш меояд. Барои ин нӯгҳои печаки роторро бо ҳалқаҳои тамос пайвастан мебояд (pac.53). Чӯткаҳо низ беҳаракатанд. Онҳоро ба тамосҳалқаҳо андак фишурда медоранд, яъне чӯткаҳо воситаи бо занҷири беруна робита додани печаки ротор мебошанд. Қувваи ҷараёне, ки дар печакҳои электромагнит (барои ба вуҷуд овардани майдони магнитӣ) ҷорист, назар ба қувваи ҷараёне, ки генератор ба занҷири берунӣ медиҳад, хеле кам мебошад. Бинобар ин ҷараёни тавлидшавандаро аз печакҳои Похожее изображениебеҳаракат гирифтан (барои истифода берун баровардан) матлуб аст.

Чӯткаҳои лағзон барои ба электромагнити гардон додани ҷараёни лозимӣ истифода мешаванд. Барои ба вуҷуд овардани ин ҷараён генератори алоҳидае корбаст мешавад, ки дар худи ҳамон меҳвар шинонда шудааст. (Ҷараёни ба ин мақсад истифодашавандаро маъмулан аз печаки статории худи ҳамон генератор мегиранд ва онро ба воситаи олати яксӯкунанда яксӯ (рост) карда, баъд ба печаки ротор медиҳанд).

Дар генераторҳои камтавон майдони магнитиро магнити доимии гардон ба вудуд меоварад. Дар ин гуна генераторчаҳо тамосҳалқаҳо ва чуткаҳо умуман лозим намешаванд.

Дар печакҳои беҳаракати статорӣ ба вуҷуд омадани ҚуМЭ он гуна шарҳ дорад, ки ҳангоми гардиш хӯрдани ротор сели магнитӣ тағйир меёбад ва дар печакҳои статор майдони электрикии тӯфонӣ ба вуҷуд меоварад.

***

Генераторҳои дар замони мо барои ҳосил кардани ҷараёни электрикӣ истифодашаванда дастгоҳҳои азиме ҳастанд, ки муддати дурудароз бефосила амал карда метавонанд ва назар ба ҳама гуна иншооти дигари ҷараёнофаранда босарфатаранд.

  1. Ҷараёни тағйирёбанда дар муқобили ҷараёни доимӣ чи бартариҳо дорад?
  2. Kopи генератори ҷараёни тағйирёбанда бар истифодаи чӣ гуна падидаи физики acoc ёфтааст?

[1] Дар гармобатареҳо (батареҳои ҳароратӣ) он ҷиҳати ду тамоси ноқилқои гуногунҷинс истифода мешавад, аз ҳисоби фарқи қароратҳои ҷойҳои тамоси ноқилҳо қувваи муҳаррикаи электрикӣ (ҚуМЭ) ба вуҷуд меояд.

Маводҳои ҳамсон