Antes de que podamos explicar la principio de funcionamiento de un generador de corriente continua…necesitamos cubrir lo básico de los generadores.
Hay dos tipos de generadores Generadores de corriente continua y generadores de CA. Ambos generadores, de corriente continua y alterna, convierten la energía mecánica en la energía eléctrica…. A Generador de corriente continua produce energía directa, mientras que un generador de CA produce energía alterna.
Ambos generadores producen energía eléctrica basada en el principio de La ley de inducción electromagnética de Faraday. Esta ley establece que cuando un director se mueve en un campo magnético corta las líneas magnéticas de fuerza, lo que induce una fuerza electromagnética (EMF) en el conductor. La magnitud de este EMF inducido depende de la tasa de cambio de flujo (fuerza de la línea magnética) de conexión con el conductor. Este EMF causará una actual para que fluya si el circuito conductor está cerrado.
Por lo tanto, las dos partes esenciales más básicas de un generador son:
- El campo magnético
- Conductores que se mueven dentro de ese campo magnético.
Ahora que entendemos lo básico, podemos discutir el principio de funcionamiento de un generador de corriente continua. También puede ser útil para aprender acerca de la tipos de generadores de corriente continua.
Generador de DC de un solo lazo
En la figura de arriba, un solo lazo de conductor de forma rectangular se coloca entre dos polos opuestos de imán.
Consideremos que el bucle rectangular del conductor es ABCD que gira dentro del campo magnético alrededor de su eje ab. Cuando el bucle rota desde su posición vertical a su posición horizontal, corta el flujo las líneas del campo. Como durante este movimiento dos lados, es decir, AB y CD del bucle cortan las líneas de flujo habrá un EMF inducido en estos dos lados (AB y BC) del bucle.
A medida que el bucle se cierra habrá una corriente que circula por el bucle. La dirección de la corriente puede ser determinada por Flemmings mano derecha Regla. Esta regla dice que si estiras el pulgar, el índice y el medio de tu mano derecha perpendicularmente uno al otro, entonces los pulgares indican la dirección del movimiento de la directorEl dedo índice indica la dirección de magnético campoes decir, de polo N a polo S, y el dedo medio indica la dirección del flujo de corriente a través del conductor.
Ahora bien, si aplicamos esta regla de la derecha, veremos que en esta posición horizontal del bucle, la corriente fluirá del punto A al B y al otro lado del bucle la corriente fluirá del punto C al D.
Ahora si permitimos que el bucle se mueva más, volverá a su posición vertical, pero ahora la parte superior del bucle será CD, y la parte inferior será AB (justo al contrario de la posición vertical anterior). En esta posición, el movimiento tangencial de los lados del bucle es paralelo a las líneas de flujo del campo. Por lo tanto, no habrá ninguna cuestión de corte de flujo, y en consecuencia, no habrá corriente en el bucle.
Si el bucle gira más, vuelve a estar en posición horizontal. Pero ahora, dicho lado AB del bucle viene delante del polo N, y el CD viene delante del polo S, es decir, justo enfrente de la posición horizontal anterior como se muestra en la figura de al lado.
Aquí el movimiento tangencial del lado del bucle es perpendicular a las líneas de flujo; por lo tanto tarifa de corte de flujo es máximo aquí, y de acuerdo con Regla de la mano derecha de FlemmingsEn esta posición la corriente fluye de B a A y por otro lado de D a C.
Ahora, si el bucle continúa rotando sobre su eje. Cada vez que el lado AB se pone delante del polo S, la corriente fluye de A a B. De nuevo, cuando se pone delante del polo N, la corriente fluye de B a A. Del mismo modo, cada vez que el lado CD se pone delante del polo S, la corriente fluye de C a D.
Si observamos este fenómeno de manera diferente, podemos concluir, que cada lado del bucle se encuentra delante del polo N, la corriente fluirá por ese lado en la misma dirección, es decir, hacia abajo hasta el plano de referencia. Del mismo modo, cada lado del bucle se encuentra delante del polo S, la corriente que lo atraviesa fluye en la misma dirección, es decir, hacia arriba del plano de referencia. A partir de esto, llegaremos al tema de la principio del generador de corriente continua.
Ahora el bucle se abre y se conecta con un anillo dividido como se muestra en la figura de abajo. Los anillos partidos, hechos de un cilindro conductor, se cortan en dos mitades o segmentos aislados entre sí. Conectamos los terminales de carga externa con dos escobillas de carbono que se apoyan en estos segmentos de anillos colectores partidos.
Principio de funcionamiento del generador de corriente continua
Podemos ver que en la primera mitad de la revolución la corriente siempre fluye a lo largo del ABLMCD, es decir, la escobilla no 1 en contacto con el segmento a. En la siguiente media revolución, en la figura, la dirección de la corriente inducida en la bobina se invierte. Pero al mismo tiempo la posición de los segmentos a y b también se invierte, lo que resulta en que la escobilla no 1 entra en contacto con el segmento b. Por lo tanto, la corriente en la carga resistencia fluye de nuevo de L a M. La forma de onda de la corriente a través del circuito de carga es como se muestra en la figura. Esta corriente es unidireccional.
El contenido anterior es el básico principio de funcionamiento del generador de corriente continuaexplicado por el modelo de generador de bucle único. Las posiciones de los cepillos del generador de corriente continua son para que el cambio de los segmentos a y b de una brocha a otra tenga lugar cuando el plano de la bobina giratoria esté en ángulo recto con el plano de las líneas de fuerza. Para llegar a esa posición, el EMF inducido en la bobina es cero.
