Наједноставниот дијаграм и опис на динамо машината. Остатоци од животот на еден свештеник. Дијаграм на фар кој се напојува со динамо

Еден од популарните технички уреди е велосипедската динамо. Кои точно типови на овој уред постојат, за што се користи и нивните карактеристики.

Видови велосипедски динамоси

Динамо за велосипеди е електричен генератор кој произведува енергија за напојување на електрични уреди поставени на велосипед, како што се фарови или напојување за навигатор.

Денес, широко се користат два вида динамо за велосипеди, и тоа: динамо за шишиња и динамо на центар.

Без оглед на видот, и двајцата генерираат електрична енергија со ротирање на магнет во калем. Така, кај велосипедските динамоси, арматурата е неподвижен елемент, а статорот се ротира.

Овој вид го доби своето име поради надворешната сличност со обично шише. Динамо машината за шишиња за велосипеди беше најзастапена кај нас за време на Советскиот Сојуз. Има непобитни предности, кои вклучуваат:

• Лесно се инсталира и демонтира;
• Можност за исклучување;
• Ниска цена.

Во исто време, типот на шише има недостатоци кои во некои случаи ја прават неговата инсталација непожелна, па дури и невозможна. Тие треба да вклучуваат:

• Инсталирањето резултира со појава на асиметрична маса на вилушката;
• Зголемен шум за време на работата;
• Релативно ниска излезна моќност;
• Отпорност на движење;
• Намалена ефикасност при неповолни временски услови;
• Зголемено абење на гумите.

Сите наведени недостатоци се предодредени со дизајнерски карактеристики и без фундаментални промени не можат да се отстранат.

Вториот тип, чија популарност постојано расте, е таканаречената динамо черупка.

Во овој случај, велосипедската динамо е структурно дизајнирана како центар на тркалата. Излезниот напон на таквите генератори е околу шест волти со моќност до два, а понекогаш и три вати.

Сите предности на таквото динамо за велосипед се одредуваат според него дизајнерска карактеристика. „Предностите“ вклучуваат:

• Апсолутно тивко. Ова се постигнува поради дизајнот во форма на центар за тркалото;
• Динамото работи без употреба на триење и затоа не влијае на абењето на гумите и другите делови;
• Целосно избалансиран дизајн ја елиминира нерамнотежата на вилушката;
• Висока ефикасност. Бидејќи нема површини за триење, нема да има лизгање во какви било временски услови;
• Целосна изолација од челичната конструкција на колото за електрични жици на велосипедот.

Сепак, центарот за динамо не може да се исклучи, тој работи постојано при движење. Некои експерти сметаат дека оваа точка е недостаток, но објективно, кога товарот е исклучен, динамото нема да влијае на слободата на вртење на тркалото, и затоа ќе биде сосема погрешно да се смета неможноста за исклучување како недостаток. . Друг момент е високата маса, иако со идеално балансирање, тоа не влијае на возните перформанси на велосипедот до степен до кој тоа станува забележливо во пракса. Единствениот сериозен недостаток е цената и сложеноста на дизајнот, како и фактот дека за да се инсталира таков генератор потребно е да се среди целото тркало, а тоа несомнено бара одредени вештини и обука.

Значи, при изборот на динамо за вашиот пријател со две тркала, запомнете ја безбедноста, сигурноста и фокусирајте се на вашите финансиски можности. Каква динамика ќе има велосипедот, се разбира, зависи од вас и никој друг да одлучите.

Бидејќи овој тип на генератори се здобива со популарност, ајде да погледнеме некои од неговите карактеристики што треба да ги знаете и разберете.

Пред сè, ако генератор на шишиња произведува константа електрична енергија, тогаш динамото на центарот за велосипеди генерира наизменичен напон. Што е разликата? Ајде да се обидеме да го сфатиме без да навлегуваме премногу длабоко во електродинамиката.

Директната струја има столбови: „плус“ и „минус“. Таквата струја секогаш тече во една насока од плус до минус. Наизменичниот напон нема поларитет. За да гори обична ламба со вжарено, не е важно каква е струјата, директна или наизменична. Но, за LED фарови, работите се различни: LED диодите ќе работат само ако струјата е константна и правилно се поврзе. Ако инсталирате центар за динамо на велосипед, тогаш мора да го поврзете LED фарот преку посебен исправувачки мост. Ова ќе биде релевантно за сите потрошувачи на енергија напојувани од извор на еднонасочна струја.

Инсталација на динамо центар

Нема потешкотии при инсталирање на генератор за шишиња, но генератор на центар за велосипед ќе ве натера да работите.

Пред сè, бидејќи самиот дизајн на таков генератор предвидува инсталација како потпорна черупка, тркалото ќе треба да се отстрани и целосно да се расклопи. Прво погрижете се за комплет скратени игли за плетење. По целосно расклопување, користете кратки краци за да го прицврстите раб на главината. Обидете се да го монтирате рамномерно и рамномерно, постепено затегнувајќи ги краците, а потоа затегнувајќи го за конечно да го зацврстите раб. Потоа треба да балансирате и да проверите дали има истекување и нерамнотежа.

Внимание! Во генератор од типот на шише, има минус напојување на телото. Динамо-центрот нема електричен контакт со телото, така што можете да ги направите електричните жици целосно изолирани или да користите метална рамка како еден од проводниците. Ако е инсталиран исправувачки мост, рамката мора да се прицврсти по него.

Го направив овој генератор на велосипед за триење за мојот велосипед за да ја напојува мојата фенерче и задните светла. Идејата и многу информации за овој проект за генератор на педали ја најдов на Интернет.

Неодамна купив велосипед за да патувам до работа и низ градот и решив дека од безбедносни причини ми треба светло. Моето предно светло се напојуваше од 2 АА батерии, а задното светло се напојуваше од 2 ААА батерии, упатствата велат дека предното светло ќе трае 4 часа, а задното светло ќе трае 20 часа во режим на трепкање.

Иако ова се добри показатели, сепак бараат малку внимание за да не се потрошат батериите во погрешно време. Го купив овој велосипед поради неговата едноставност, единствената брзина значи дека можам само да скокнам и да одам, но постојаното менување на батериите станува скапо и го отежнува користењето. Со додавање на динамика на велосипедот, можам да ги наполнам батериите додека возам.

Чекор 1: Собирање резервни делови

Ако сакате да изградите динамо машина со свои раце, тогаш ќе ви требаат неколку работи. Еве ја нивната листа:

Електроника:

1. 1x степер мотор - го добив мојот од стар печатач
2. 8 диоди - користев лична единица за напојување користена 1N4001
3. 1x Регулатор на напон – LM317T
4. 1x Развојна плоча со ПХБ
5. 2 отпорници - 150 Ом и 220 Ом
6. 1x радијатор
7. 1x конектор за батерија
8. Цврста жица
9. Изолациона лента

Механички делови:

• 1x Држач за рефлектор за велосипеди - го отстранив ова од велосипедот кога ги приклучив светлата.
• Алуминиумско празно аголно, ќе ви треба парче долго приближно 15 см
• Мали навртки и завртки - користев завртки за печатач и некои други користени делови
• Мало гумено тркало - се прицврстува на степер моторот и се трие со тркалото додека се ротира.

Алатки:

• Дремел - Не е сосема неопходно, но многу ви го олеснува животот.
• Дупчалки и битови
• Датотека
• Шрафцигери, клучеви
• Даска за леб за тестирање на колото пред да ставите сè на велосипедот.
• Мултиметар

Чекор 2: Направете коло

Прикажи уште 10 слики

Ајде да направиме дијаграм на динамо за велосипед. Добра идеја е да тестирате сè пред да залемете сè заедно, па затоа прво го составив целото коло на лебна плоча без лемење. Почнав со конекторот на моторот и диодите. Го одлемив конекторот од плочката на печатачот. Поставувањето на диодите во оваа ориентација ја менува AC струјата што доаѓа од моторот во DC (го исправа).

Степер моторот има две намотки и треба да бидете сигурни дека секој калем е поврзан со истиот сет на диодни банки. За да дознаете кои жици од моторот се поврзани со истиот калем, само треба да го проверите контактот помеѓу жиците. Две жици се поврзани со првиот калем, а две со вториот калем.

Откако колото ќе се состави на лебна плоча без лемење, тестирајте го. Мојот мотор произведуваше до 30 волти при нормално возење велосипед. Тоа е степер мотор од 24 V, така што неговата ефикасност ми изгледа разумна.

Со инсталиран регулатор на напон, излезниот напон беше 3,10 волти. Отпорниците го контролираат излезниот напон, а јас ги избрав опциите од 150 и 220 оми за производство на 3,08 волти. Проверете го овој калкулатор за напон LM317 за да видите како ги пресметав моите бројки.

Сега сè треба да се залеми печатено коло. За да направам уредни врски, користев лемење со мал мерач. Се загрева побрзо и обезбедува подобра врска.

Во датотеката .Pdf ќе најдете како сè е поврзано на ПХБ. Заоблените линии се жиците, а кратките црни прави линии се местото каде што треба да ги залемете џемперите.

Датотеки
Датотеки

Чекор 3: Инсталирање на моторот

Носачот на моторот беше направен од алуминиумски агол и држач за рефлектор. За да го монтирате моторот, дупките беа дупчат во алуминиумот. Едната страна од аголот потоа беше отсечена за да се направи простор за тркалото.

Тркалото беше закачено со завиткување селотејп околу вратилото на моторот додека врската не беше доволно цврста за да го турне тркалото директно на селотејп. Овој метод функционира добро, но треба да се подобри во иднина.

Откако моторот и тркалото беа прикачени на алуминиумот, најдов добро место на рамката за да монтирам сè. Го прикачив празното на цевката на седиштето. Рамката на мојот велосипед е 61 см, така што областа каде што е поставен генераторот е прилично голема во споредба со помалите велосипеди. Само најдете го на вашиот велосипед најдоброто местоза инсталирање на генератор.

Откако најдов соодветна локација, направив ознаки за алуминиумскиот држач со инсталиран држач на рефлекторот за да може да се пресече во големина. Потоа дупчев дупки во држачот и алуминиум и ја монтирав структурата на велосипедот.

Завршив со склопување на генератор на велосипед од 12 волти со прицврстување на проектната кутија на алуминиумска држач со два столба.

Чекор 4: Поврзување на жиците

Динамото на велосипедот е склопено, сега се што треба да направите е само да ги поврзете жиците со сијалиците. Ги турнав краевите на жиците покрај терминалите на батеријата до фарот, а потоа дупчев дупка во куќиштето на фарот за да ги внесам жиците. Жиците потоа беа поврзани со конекторот за батеријата. Исто така, ќе треба да направите дупки во проектната кутија за жиците.

Ориз. 1. Фараде дискЈас

Претходните написи од оваа серија ги испитуваа првите електрични мотори, создадени на почетокот на 19 век, придвижувани од еден познат извор - галванска батерија. Ниската економска ефикасност на таквиот електрохемиски извор, кој спречува замена на парните мотори со електрични, ги принуди пронаоѓачите да бараат други, електромеханички методи за производство на електрична енергија. Оваа статија го одразува процесот на создавање на еднонасочни електрични генератори, како резултат на што е откриен феноменот на самовозбудување поради позитивни повратни информации, наречен принцип на динамо.

Првиот електромеханички генератор бил предложен од Фарадеј во 1832 година веднаш по неговото откривање на законот за електромагнетна индукција (сл. 1). Фарадејскиот диск содржи: статор во форма на магнет од потковица - 1 и бакарен диск (ротор) - 2, опремен со подвижни контакти на оската и раб.

Кога дискот се ротира во магнетно поле, во него се индуцира EMF со постојан знак, што предизвикува индуцирани струи, тече радијално според правилото на десната рака, т.е. помеѓу оската и раб (во овој случај, од дното кон врвот). Според правилото на Ленц, индуцираните струи создаваат магнетен флукс што се спротивставува на флуксот на магнетот, т.е. насочен по оската на ротација на дискот. Ова е единствениот познат униполарен DC генератор кој сè уште се користи за генерирање големи струи. Останатите DC генератори се во суштина AC генератори со исправувач (комутатор) на излезот.

Ориз. 2. Генератор на Pixie

Првиот генератор на наизменична струја бил изграден во Франција од мајсторот Хиполит Пикси во истата 1832 година. За време на неговиот краток живот од 27 години, Пикси создал многу научни инструменти, вклучувајќи дилатометриски термометар и вакуумска пумпа. Генераторот Pixie е прикажан на сл. 2, каде што се означени: 1 – статор со две намотки поврзани во серија, 2 – ротор со постојан магнет, 3 – комутатор на четка (исправувач). Енергетските водови на ротирачкиот магнет ја преминуваат намотката на намотките, предизвикувајќи EMF блиску до хармониката во нив. Идејата за намотките и ротирачкиот магнет му припаѓа на пронаоѓачот, кој испратил писмо до Фарадеј, потпишано со латински иницијали P.M. Веројатното име на пронаоѓачот, Фредерик Мек-Клинток, остана непознато долго време. Фарадеј веднаш го објави ова писмо во научно списание. Меѓутоа, овој уред генерирал наизменична струја, додека на почетокот на 19 век се користела само директна струја. Затоа, Пикси, по совет на Ампер, го опреми со комутатор на четка. Генераторот Pixie го користел Е. Х. Ленц за да го докаже принципот на реверзибилност на електрична машина, откриен од него во 1833 година. Сепак, долго време, моторите и генераторите се развиваа одделно.

Кога креирал високонапонски далечински осигурувач за морски рудници во 1842 година, Џејкоби предложил да се постават магнети на статорот и намотката на роторот, што ја зголемило компактноста на генераторот. Генераторот Jacobi е прикажан на сл. 3, каде што се означени: 1 – статор со два постојани магнети, 2 – вратило, 3 – арматура (ротор со намотување), 4 – комутатор, 5 – мултипликатор, т.е. менувач за зголемување на брзината на роторот.

Ориз. 3. Јакоби генератор

Генераторот предложен од англискиот инженер Фредерик Холмс за напојување на лачната ламба што ја патентирал имал сличен дизајн. За сериско производство на генератори, компанијата Алијанса е создадена во 1856 година. Погледот на генераторот е прикажан на сл. 4, каде што: 1 – статор со постојани магнети; 2 – ротор со намотување (арматура); 3 – центрифугален регулатор, 4 – механизам за поместување на четката.

Користеше ват центрифугален регулатор за автоматско одржување на излезниот напон со поместување на четките од неутрален при промена на струјата на оптоварување, со што се компензира реакцијата на арматурата. Генераторот имал 50 постојани магнети и развил моќност од 10 КС. со тежина до 4 тони. Севкупно, беа произведени повеќе од 100 генератори на Алијансата, кои беа користени, покрај лачните рефлектори за светилници, во електроформирање.

Ориз. 4. Генератор „Алијанса“

Во работењето, машините со постојани магнети го открија непријатниот недостаток на намалувањето на излезниот напон поради постепеното демагнетизирање на магнетите од вибрации и стареење. Друг недостаток на возбудувањето од постојаните магнети беше неможноста да се регулира нивниот магнетен тек за да се стабилизира генерираниот напон. За борба против овие недостатоци, беше предложено да се користи електромагнетно возбудување, што, покрај тоа, како што е наведено во статијата, обезбедува поголема компактност. Така, успешниот англиски пронаоѓач Хенри Вајлд добил патент во 1864 година за генератор со посебен возбудувач на постојан магнет со мала моќност монтиран на заедничка осовина со генераторот. Вајлд немал универзитетско образование и ја започнал својата кариера како чирак на механичар, но успеал да воспостави производство на неговите генератори за галванизација. Сепак, стана јасно дека присуството на постојани магнети во генераторите е сериозна пречка за развојот на телеграфијата и електричното осветлување.

Фундаментално решение на проблемот се појави по откривањето на можноста за самовозбудување на генераторите, што Сименс го нарече динамоелектричен принцип, или принцип на динамо. Идејата за самовозбудување е тоа - како што е прикажано на сл. 5 – почетниот возбуден флукс при стартување на машината се создава со преостанатата магнетизација на магнетното коло, каде што напонот на генераторот се отстранува од намотката на арматурата I, а машината се возбудува или со намотување OB1 поврзано во серија со оптоварувањето Р n, или со намотување OB2 поврзано паралелно со арматурата преку отпорник за прилагодување Р(т.н. шант побудување). Следно, флуксот на возбуда се зголемува поради позитивните повратни информации од генерираната струја.

Ориз. 5. Коло на генератор со самовозбудување

Еден од првите што укажа на можноста за самовозбудување на генератор во патент од 1854 година беше данскиот инженер и организатор на железничката комуникација, Срен Хјорт. Меѓутоа, плашејќи се од слабоста на преостанатата магнетизација, тој го дополнил генераторот со постојани магнети. Овој генератор на Hiort никогаш не бил имплементиран. Независно од Хиорт, идејата за самовозбудување беше изразена во 1856 година од професорот на Универзитетот во Будимпешта Ањес Једлик (?nyos Jedlik). Тој исто така предложи еден од првите електрични мотори, опишани во статијата. Сепак, Једлик не ги патентирал своите пронајдоци и многу ретко објавувал информации за нив, па неговите иновативни предлози останале незабележани.

Во пракса, идејата за самовозбудување беше реализирана само десет години подоцна во исто време од неколку пронаоѓачи. Во барањето за патент во декември 1866 година, инженерот на англиската телеграфска компанија и студент на Фарадеј, Семјуел Алфред Варли, предложил генераторско коло слично на генераторот Јакоби, во кое, сепак, намотката на возбудата ги заменила постојаните магнети. Колото на генераторот е прикажано на сл. 6, каде што: 1 – електромагнети за возбудување, 2 – арматура, 3 – комутатор, 4 – дополнителен отпорник за прилагодување. Пред да започне, јадрата на побудување беа магнетизирани со директна струја.

Ориз. 6. Varley Генератор

Еден месец подоцна, во јануари 1867 година, извештајот на познатиот германски пронаоѓач и индустријалец Вернер Сименс беше претставен на Берлинската академија на науките со Детален описсамовозбуден генератор, кој го нарече динамо. Пред да започне, генераторот беше вклучен како мотор за магнетизирање на возбудувањето. Последователно, Сименс воспостави широко индустриско производство на такви генератори во Германија.

Во февруари истата 1867 година, познатиот англиски физичар Чарлс Витстон патентирал и демонстрирал генератор возбуден од шант (сл. 5). Сопственик на работилница за музички инструменти, кој го презел бизнисот од својот татко, подоцна професор Кралскиот колеџКралскиот колеџ во Лондон, Витстон е познат и по своите изуми на методот за мерење отпор (Витстон мост), еднофазниот синхрон електричен мотор, музичкиот инструмент концертина, стереоскопот, хроноскопот (електрична стоперка) и подобрената форма на Шилинг. телеграф.

Во печатот се појави дискусија за приоритетот на ова техничко решение, за што тврдеа и Вајлд и Хиорт. Треба да се напомене дека постојат три типа на приоритети: научен, патент и индустриски. Научниот приоритет му припаѓа на научникот кој прв објавил или јавно демонстрирал каков било уред, ефект или теорија. Индустрискиот приоритет му припаѓа на лицето или компанијата што првпат го основала производството на производ и неговото широко воведување. На пример, при откривањето на радиото, научниот приоритет му припаѓа на Попов, а патентниот и индустрискиот приоритет на Маркони. Што се однесува до самовозбудливиот генератор, треба да се признае приоритет на патент за Варли, научен приоритет за Џедлик и Сименс, а индустриски приоритет за Сименс. Wheatstone има приоритет во одредено, иако многу важно, техничко решение - шант побудување.

Понатамошното подобрување на карактеристиките на динамото беше поврзано со промена во дизајнот на неговата арматура преку употреба на прстенест арматура од белгискиот електроинженер Зенобе Грам во 1867 година, а потоа и воведувањето на намотување на барабанот, предложено во 1872 година од Хефнер Алтенек. , водечкиот дизајнер Сименс-Халске компанија. По ова, електричните мотори и генераторите практично ја добија својата модерна форма. Сепак, до крајот на 19 век, поради широкото воведување на системи на наизменична струја, главниот удел на електричната енергија во хидроцентралите и термоцентралите веќе беше генериран од генератори на наизменична струја.

Ориз. 7. Геодинамо модел

Што се однесува до самиот принцип на динамо, тој повторно беше запаметен во дваесеттиот век за да ги објасни причините за копнениот магнетизам, кој Ајнштајн во 1905 година го нарече една од петте главни мистерии на физиката од тоа време. Досега не е добиен дефинитивен одговор, потврден со компјутерско моделирање или физички експерименти, но најпопуларната теорија е наречена хидромагнетна динамо (геодинамо). Уште од времето на Вилијам Гилберт (крајот на 16 век) е утврдено дека Земјата е џиновски магнет, чии линии на сила се насочени од јужниот пол кон север. Според равенките на Максвел, магнетните текови можат да се создадат само од струи, па затоа беше природно да се претпостави дека Земјата е електромагнет, чии струи течат во рамнини паралелни со екваторот, а јадрото е цврстото феромагнетно јадро на Земјата , прикажано на сл. 7, со претпоставената вертикална локација на оската на ротација на Земјата. Ова железно-никелско јадро (1) со дијаметар од околу 1200 km е опкружено со течна обвивка (2) од истите метали со дебелина од 2300 km, проследена со карпи од обвивката и кората на Земјата.

Ако претпоставиме дека поради ротацијата на Земјата (3), во течната обвивка на јадрото се формираат концентрични текови во рамнини паралелни на екваторот (не е прикажано на сликата), тогаш во нив може да се индуцираат струи поради пресек на линиите на полето (4) со магнетниот флукс од цврстото јадро - како кај генератор на Фарадеј. Сепак, цврстото јадро во основа не може да се магнетизира, бидејќи неговата температура, предизвикана од термонуклеарни реакции, е над 5000 o C (како на површината на Сонцето), а сите феромагнетни материјали ги губат своите магнетни својства над точката Кири (околу 750 o В). Покрај тоа, научниците не можеа да понудат разумно објаснување за формирањето на таквите концентрични текови. Затоа, сега е усвоен покомплексен модел наречен конвективен геодинамо.

Температурата на површината на течното јадро на границата со обвивката (5) е приближно 600 o C пониска од температурата на цврстото јадро, што предизвикува радијални конвективни текови на течност (6), кои, под влијание на силите на Кариолис предизвикани со ротација на Земјата, пресврт во вртлози (7), оска на ротација која се совпаѓа со оската на ротација на Земјата. Понатаму, во овие течни вртлози, слични на дискот на Фарадеј, се индуцираат струи, создавајќи магнетни текови (4) долж оската на ротација на Земјата.

Покомплексно е прашањето за првичното формирање на магнетното поле на Земјата. Во 1919 година, ирскиот физичар и математичар Џозеф Лармор, дипломиран на Универзитетот Кембриџ, еден од креаторите на теоријата на електрони и основачите на релативистичката теорија, ја предложи идејата за самовозбудување, слично на процесот во динамо. , да го реши. Неопходната почетна магнетизација на обвивката на Земјата може да биде предизвикана од магнетното поле на Сонцето насочено долж оската на ротација. Потоа, поради механизмот за позитивна повратна информација во течните вртлози, струите кои ја магнетизираат обвивката постепено се зголемуваа додека локалното загревање на течното јадро поради омските загуби не почна да ги уништува конвективните текови и магнетното поле на Земјата не зазеде стабилно модерно ниво.

Сега се расипува многу дигитална опрема, компјутери, принтери, скенери. Времето е вака - старото се заменува со новото. Но, опремата што не успеала сè уште може да послужи, иако не сите, но одредени делови од неа сигурно.
На пример, степер мотори со различни големини и моќи се користат во печатачи и скенери. Факт е дека тие можат да работат не само како мотори, туку и како струјни генератори. Всушност, ова е веќе четирифазен генератор на струја. И ако нанесете дури и мал вртежен момент на моторот, на излезот ќе се појави значително поголем напон, што е сосема доволно за полнење на батерии со мала моќност.
Предлагам да се направи механичка динамо фенерче од чекор мотор на печатач или скенер.

Изработка на фенерче

Првото нешто што треба да направите е да пронајдете соодветен мал чекор мотор. Иако, ако сакате да направите фенерче поголема и помоќна, земете голем мотор.

Следно ми треба тело. Го земав готов. Можете да земете садови за сапуница, па дури и сами да го залепите куќиштето.

Ние правиме дупка за степер моторот.

Го инсталираме и пробуваме чекорниот мотор.

Од стара фенерче го земаме предниот панел со рефлектори и LED диоди. Се разбира, сето ова можете да го направите сами.

Отсечевме жлеб за фарот.

Ние инсталираме светилник од стара фенерче.

Ние правиме исечок за копчето и го инсталираме во жлебот.

Во слободниот простор ја поставуваме таблата на која ќе се постават електронските компоненти.

Електроника на фенерче

Шема

За да светат LED диоди, потребна им е постојана струја. Генераторот произведува наизменична струја, па затоа е потребен четирифазен исправувач кој ќе собира струја од сите намотки на моторот и ќе ја концентрира во едно коло.

Следно, добиената струја ќе ги полни батериите, кои ќе ја складираат добиената струја. Во принцип, можете да направите без батерии - користејќи моќен кондензатор, но тогаш сјајот ќе се појави само во моментот кога генераторот ќе се сврти.
Иако постои друга алтернатива - да се користи јонистор, ќе биде потребно значително време за да се наполни.
Ние ја собираме таблата според дијаграмот.

Сите делови на фенерчето се подготвени за склопување.

Склоп на динамо фенер

Ние ја прицврстуваме таблата со завртки за самопреслушување.

Го инсталираме чекорниот мотор и ги залемеме неговите жици на таблата.

Ги поврзуваме жиците со прекинувачот и фарот.

Еве го речиси склопениот лампион со сите делови.

Во минатиот век, генераторите со еднонасочна струја почнаа да се нарекуваат динамос - првите индустриски генератори, кои подоцна беа заменети со генератори на наизменична струја, погодни за конверзија преку трансформатори и исклучително погодни за пренос на долги растојанија со мали загуби.

Денес, зборот „динамо“ обично се однесува на мали генератори за велосипеди (за фарови) или рачни генератори (за батериски светла за планинарење). Што се однесува до индустриските генератори, денес сите тие се генератори на наизменична струја. Сепак, да се потсетиме како се развиле и подобриле првите динамоси.

Првиот пример на генератор на еднонасочна струја, или униполарна динамо, беше предложен уште во 1832 година од Мајкл Фарадеј, кога штотуку го откри феноменот на електромагнетна индукција. Тоа беше таканаречениот „Фарадеј диск“ - наједноставниот генератор на директна струја. Статорот во него беше магнет од потковица, а роторот беше рачно ротирачки бакарен диск, чија оска и раб беа во контакт со четките за собирање струја.

Кога дискот се ротира, EMF беше индуциран во тој дел од дискот што го премина магнетниот флукс помеѓу половите на магнетот на статорот, што доведе, ако колото помеѓу четките беше затворено за товарот, до појава на радијална струја. во дискот. Слични униполарни генератори сè уште се користат и денес каде што се потребни големи директни струи без исправување.

Генераторот на наизменична струја првпат го изгради Французинот Хиполит Пикси, ова се случи во истата 1832 година. Статорот на динамото содржеше пар намотки поврзани во серија, роторот беше постојан магнет во форма на потковица, а дизајнот вклучуваше и комутатор на четка.

Магнетот се ротира, ги преминал јадрата на серпентина со магнетен флукс и предизвикал хармоничен EMF во нив. А автоматскиот прекинувач служел за исправување и производство на постојана пулсирачка струја во товарот.

Подоцна, во 1842 година, Џејкоби предложил да се постават магнети на статорот и намотката на роторот, кои исто така би ротирале низ менувачот. Ова ќе го направи генераторот покомпактен.

Во 1856 година, за напојување на сериските лачни светилки на Фредерик Холмс (овие светилки се користеле во рефлектори на светилниците), самиот Фредерик Холмс предложил дизајн на генератор сличен на генераторот Јакоби, но дополнет со ват центрифугален регулатор за да се одржува константа на напонот на светилката при различно оптоварување струи, што беше постигнато со автоматско движење на четките.

Во меѓувреме, машините со постојани магнети имаа еден значаен недостаток - магнетите ја изгубија својата магнетизација со текот на времето и се влошија од вибрациите, како резултат на тоа, напонот генериран од машината стануваше се помал и помал со текот на времето. Во овој случај, магнетизацијата не можеше да се контролира за да се стабилизира напонот.

Идејата за електромагнетно возбудување дојде како решение. Идејата дојде на ум на англискиот пронаоѓач Хенри Вајлд, кој во 1864 година патентираше генератор со постојан магнет возбудувач - магнетот за возбудување едноставно беше монтиран на вратилото на генераторот.

Подоцна, вистинска револуција во генераторите ќе направи германскиот инженер Вернер Сименс, кој ќе го открие вистинскиот динамоелектричен принцип и ќе го пушти производството на нови DC генератори.

Принципот на самовозбудување е да се користи преостанатата магнетизација на јадрото на роторот за стартување на возбудувањето, а потоа, кога генераторот е возбуден, да се користи струјата на оптоварување како магнетизирачка струја или да се вклучи специјална возбудна намотка, напојувана од генерираната струја паралелно со оптоварувањето. Како резултат на тоа, позитивно Повратни информацииќе доведе до зголемување на возбудниот магнетен тек генериран од струјата.

Меѓу првите кои го забележале принципот на самовозбудување, или динамоелектричен принцип, е данскиот инженер Сорен Хиорт. Тој во својот патент од 1854 година ја спомна можноста за користење на реманентна магнетизација за да се реализира феноменот на електромагнетна индукција за да се добие генерирање, меѓутоа, плашејќи се дека преостанатиот магнетен тек нема да биде доволен, Хиорт предложи да се дополни дизајнот на динамото со постојани магнети. Овој генератор никогаш нема да се имплементира.

Подоцна, во 1856 година, Анис Једлик, член на Унгарската академија на науките, ќе изрази слична идеја, но тој никогаш нема да патентира ништо. Само 10 години подоцна, Семјуел Варли, ученик на Фарадеј, го спроведе принципот на самовозбудливо динамо. Неговата апликација за патент (во 1866 година) содржеше опис на уред многу сличен на генератор на Јакоби, само постојаните магнети веќе беа заменети со намотување на возбудување - електромагнети за возбудување. Пред почетокот, јадрата беа магнетизирани со директна струја.

На почетокот на 1867 година, пронаоѓачот Вернер Сименс одржа презентации на Берлинската академија на науките. Тој претстави на јавноста генератор сличен на генераторот Варли, наречен „динамо“. Автомобилот беше стартуван во режим на мотор, така што намотките на полето беа магнетизирани. Автомобилот потоа се претворил во генератор.

Ова беше вистинска револуција во разбирањето и дизајнот на електричните машини. Во Германија започна широкото производство на динамоси на Сименс - самовозбудливи генератори на директна струја - првите индустриски динамоси.

Дизајнот на динамоите се промени со текот на времето: Теофил Грам, во истата 1867 година, предложи арматура на прстенот, а во 1872 година, главниот дизајнер на компанијата Сименс-Халске, Гефнер Алтенек, предложи намотување на барабанот.

Вака генераторите на еднонасочна струја ќе ја добијат својата конечна форма. Во 19 век, со преминот кон наизменична струја, хидроцентралите и термоелектраните почнале да произведуваат наизменична струја користејќи генератори на наизменична струја. Но, тоа е сосема друга приказна...

Погледнете и на оваа тема:

Андреј Повни