3-х фазный генератор (или мотор) Принципы
Все 3-фазных генераторов (или двигателей) используют вращающееся магнитное поле.
На фото слева мы установили три электромагнита по кругу. Каждый из трех магнитов, связанные с его собственной фазы в трехфазной электрической сети
Как видите, каждая из трех электромагнитов попеременно производства Южный полюс и Северный полюс в сторону центра.Буквами черным цветом, когда магнетизм сильно, и светло-серого цвета, когда магнетизм слаб.Колебаний магнетизма в точности соответствует колебаниям напряжения каждой фазы. Когда одна фаза находится на пике, а две другие имеют ток, протекающий в обратном направлении, в половине напряжения. Поскольку времени тока в трех магнитов составляет одну треть от цикла друг от друга, магнитное поле сделает один полный оборот за один цикл.
Синхронная работа двигателя
Стрелка компаса (с Северного полюса окрашены в красный цвет) будет следовать именно магнитное поле, и сделать один оборот за один цикл. С 50 Гц сетка, игла будет составлять 50 оборотов в секунду, т.е. в 50 раз 60 = 3000 мин (оборотов в минуту).
На картинке выше, у нас есть на самом деле удалось создать то, что называется 2-полюсный постоянный магнит синхронных двигателей. Причина, почему это называется синхронным двигателем, в том, что магнит в центре будет вращаться с постоянной скоростью, которая синхронно с (работает так же, как в цикле), вращение магнитного поля.
Причина, почему это называется 2-полюсный двигатель, что он имеет одно Северной и один южный полюс. Это может выглядеть как три полюса к вам, но на самом деле стрелка компаса чувствует притяжение от суммы магнитного поля вокруг собственного магнитного поля. Таким образом, если магнит на самом верху сильный Южного полюса, два магнита внизу будет добавить до сильного северного полюса.
Причина, почему это называется двигатель с постоянным магнитом в том, что стрелка компаса в центре постоянного магнита, а не электромагнита. (Вы можете сделать реальный двигатель, заменив стрелка компаса на мощный постоянный магнит или электромагнит, который сохраняет свой магнетизм через катушку (намотанной на железный сердечник), который подается постоянный ток).Установка с тремя электромагнитов называется статора двигателя, так как эта часть двигателя остается неизменной (в том же месте).Стрелка компаса в центре называется ротором, очевидно потому, что она вращается.
Синхронная работа генератора
Если вы начнете заставляя магнита вокруг (вместо того, чтобы дать ток от сети переместить его), вы обнаружите, что он работает как генератор, отправив переменный ток обратно в сетку. (Вы должны быть более мощным магнитом для получения больше электроэнергии). Чем больше силы (крутящий момент), вы применяете, тем больше электричества можно создавать, но генератор все равно будет работать с той же скоростью продиктовано частоте электросети.
Вы можете отключить генератор полностью от сетки, и начать свой собственный 3-фазной электросети, подключение ваших ламп до трех катушек вокруг электромагнитов. (Помните принцип магнитной / электрической индукции в разделе Справочное руководство данного веб-сайта). Если отключить генератор от основной сетке, однако, вам придется провернуть это на постоянной скоростью вращения, чтобы производить переменный ток с постоянной частотой. Следовательно, этот тип генератора вы, как правило, хотят использовать косвенную связь сетку генератора.
На практике, постоянными магнитами синхронных генераторов используются не очень много. Есть несколько причин для этого. Одной из причин является то, что постоянные магниты становятся demagnetised, работая в мощных магнитных полей внутри генератора. Другая причина заключается в том, что мощные магниты (из редкоземельных металлов, например, Неодим) являются весьма дорогостоящими, даже если цены упали в последнее время.
Ветер турбины синхронных генераторов
Ветровые турбины, которые используют синхронные генераторы обычно используются электромагниты в роторе, которые питаются постоянным током от электросети. Поскольку сетка поставок переменного тока, они сначала должны преобразовать переменный ток в постоянный ток, прежде чем отправить его в обмотки электромагнитов вокруг ротора.
Ротор электромагниты подключены к текущей с помощью щеток и контактных колец на ось (вал) генератора.