ఎసి జనరేటర్ అంటే ఏమిటి: నిర్మాణం & దాని పని సూత్రం

ఎసి జనరేటర్ అంటే ఏమిటి: నిర్మాణం & దాని పని సూత్రం

AC జనరేటర్ అనేది యాంత్రిక శక్తిని తగిన ఉపయోగం కోసం ప్రత్యామ్నాయ విద్యుత్ శక్తిగా మార్చే పరికరం. పవర్ ఇన్పుట్ రకం ఆధారంగా, రెండు రకాల జనరేటర్లు ఉన్నాయి - ఎసి జనరేటర్ మరియు DC జనరేటర్ . ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఎసి జనరేటర్లలో స్లిప్ రింగులు ఉపయోగించబడతాయి, అయితే డిసి జనరేటర్లలో డైరెక్ట్ కరెంట్ ఉపయోగించబడుతుంది. పవర్ ప్లాంట్లు, ఎలక్ట్రిక్ స్కూటర్లు, సెయిల్ బోట్లు, సైకిళ్ళు మరియు మొదలైన వాటిలో ఎసి జనరేటర్లను ఉపయోగిస్తారు.AC జనరేటర్లకు ఇన్పుట్ సాధారణంగా యాంత్రిక శక్తి, ఇది ఆవిరి మరియు గ్యాస్ టర్బైన్లు & అంతర్గత దహన యంత్రాలచే సరఫరా చేయబడుతుంది. ఎసి జనరేటర్లు విండ్ టర్బైన్లు, చిన్న హైడ్రో పవర్ ప్లాంట్లలో లేదా అధిక పీడనం యొక్క గ్యాస్ ప్రవాహాలను తక్కువ పీడనానికి తగ్గించడంలో ఉపయోగపడతాయి.



ఎసి జనరేటర్ అంటే ఏమిటి?

నిర్వచనం: AC జనరేటర్ అనేది యాంత్రిక శక్తిని ప్రత్యామ్నాయ emf రూపంలో విద్యుత్ శక్తిగా మార్చే యంత్రం. సరళమైన ఎసి జనరేటర్ ఫెరడే యొక్క విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ సూత్రంపై పనిచేస్తుంది. ఇది అయస్కాంత క్షేత్రంలో తిరిగే తీగ కాయిల్ కలిగి ఉంటుంది.


పని సూత్రం

AC జనరేటర్ పని సూత్రం అంటే, వీటిని సాధారణంగా ఫెరడే యొక్క చట్టం యొక్క సూత్రంపై పనిచేసే ఆల్టర్నేటర్లు అని పిలుస్తారు విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ . ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఒక కండక్టర్ యొక్క కదలిక కాయిల్‌తో అనుసంధానించబడిన అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని మారుస్తుంది, తద్వారా ఒక emf ను ప్రేరేపిస్తుంది.





సాధారణ ఎసి జనరేటర్

సాధారణ ఎసి జనరేటర్

ది AC జనరేటర్ యొక్క భాగాలు కాయిల్, స్లిప్ రింగులు, బ్రష్‌లు మరియు బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని దాని ప్రధాన భాగాలుగా కలిగి ఉంటుంది.



ఎసి జనరేటర్ పని

కాయిల్ ఒక బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి అయస్కాంత క్షేత్రంలో తిరుగుతుంది. ఒక వైపు కాయిల్ అయస్కాంత క్షేత్రం గుండా పైకి కదులుతున్నప్పుడు, ఒక emf ఒక దిశలో ప్రేరేపించబడుతుంది. కాయిల్ యొక్క భ్రమణం కొనసాగుతున్నప్పుడు మరియు కాయిల్ యొక్క ఈ వైపు క్రిందికి కదులుతున్నప్పుడు మరియు కాయిల్ యొక్క మరొక వైపు పైకి కదులుతున్నప్పుడు, ఒక emf రివర్స్ దిశలో ప్రేరేపించబడుతుంది. ప్రేరేపిత emf యొక్క దిశను నిర్ణయించడానికి ఫ్లెమింగ్ యొక్క కుడి చేతి నియమం ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ ప్రక్రియ ప్రతి చక్రానికి పునరావృతమవుతుంది మరియు ఉత్పత్తి చేయబడిన emf ప్రత్యామ్నాయ రకానికి చెందినది.

కాయిల్ యొక్క విభిన్న స్థానాలు

కాయిల్ యొక్క విభిన్న స్థానాలు

AC జెనరేటర్ యొక్క అవుట్పుట్ గ్రాఫ్తో పైన చూపబడింది.


  • A - కాయిల్ 0 డిగ్రీల వద్ద ఉన్నప్పుడు, కాయిల్ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దిశకు సమాంతరంగా కదులుతుంది మరియు అందువల్ల emf ని ప్రేరేపించదు.
  • B - కాయిల్ 90 డిగ్రీల వద్ద ఉన్నప్పుడు, కాయిల్ 90˚ వద్ద అయస్కాంత క్షేత్రానికి కదులుతుంది మరియు అందువల్ల గరిష్ట emf ను ప్రేరేపిస్తుంది.
  • సి - కాయిల్ 180 డిగ్రీల వద్ద ఉన్నప్పుడు, కాయిల్ మళ్ళీ అయస్కాంత క్షేత్రానికి సమాంతరంగా కదులుతుంది మరియు అందువల్ల ఎమ్ఎఫ్ ఉండదు.
  • D - కాయిల్ 270 డిగ్రీల వద్ద ఉన్నప్పుడు, కాయిల్ మళ్ళీ 90˚ వద్ద అయస్కాంత క్షేత్రానికి కదులుతుంది మరియు అందువల్ల గరిష్ట emf ను ప్రేరేపిస్తుంది. ఇక్కడ, ప్రేరేపిత emf B కి వ్యతిరేకం.
  • A - కాయిల్ 360 డిగ్రీల వద్ద ఉన్నప్పుడు, కాయిల్ ఒక భ్రమణాన్ని పూర్తి చేసింది మరియు ఇది అయస్కాంత క్షేత్రానికి సమాంతరంగా కదులుతుంది మరియు సున్నా emf ని ప్రేరేపిస్తుంది.

కోణీయ వేగం ‘ω’ యొక్క ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రంలో ‘బి’ తిరిగే ‘ఎన్’ మలుపులతో దీర్ఘచతురస్రాకార ఆకారం యొక్క కాయిల్‌ను పరిగణించండి. అయస్కాంత క్షేత్రం ‘బి’ మరియు కాయిల్‌కు సాధారణ మధ్య ఎప్పుడైనా కోణం ‘టి’ ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది, = .t.

ఈ స్థితిలో, అయస్కాంత ప్రవాహం కాయిల్ యొక్క విమానానికి లంబంగా ఉంటుంది మరియు దీనిని B Cos byt ఇస్తుంది.

N మలుపుల కాయిల్‌తో అనుసంధానించబడిన అయస్కాంత ప్రవాహం ɸ = B Cos ωt A, ఇక్కడ A అనేది కాయిల్ యొక్క ప్రాంతం.

కాయిల్‌లో ప్రేరేపించబడిన emf ను ఫెరడే యొక్క విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క చట్టాలు ఇస్తాయి, ఇది

= - dØ / dt

= - d (NBA Cos) t) / dt

ε = NBA ω | sin ωt —— (i)

కాయిల్ 90˚ ద్వారా తిరిగేటప్పుడు, సైన్ యొక్క విలువ 1 అవుతుంది మరియు emf ప్రేరిత గరిష్టంగా ఉంటుంది, పై సమీకరణం (i) కు తగ్గిస్తుంది,

0 = N Bm A ω = N Bm A 2πf ——- (ii)

Bm గరిష్ట ఫ్లక్స్ సాంద్రతను సూచిస్తుంది Wb / m2

‘A’ అనేది m2 లోని కాయిల్ యొక్క ప్రాంతాన్ని సూచిస్తుంది

‘F’ = rev / second లో కాయిల్ యొక్క భ్రమణ పౌన frequency పున్యం.

(I) లో ప్రత్యామ్నాయం (ii),

ε = sin0 పాపం ωt

ప్రేరేపిత ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది, I = ε / R = sin0 sin ωt / R.

ఎసి జనరేటర్ నిర్మాణం

సాధారణ ఎసి జనరేటర్ రెండు ప్రధాన భాగాలను కలిగి ఉంది - రోటర్ మరియు స్టేటర్. రోటర్ ఒక భ్రమణ భాగం మరియు యంత్రం యొక్క స్థిర భాగం స్టేటర్.

స్టేటర్

స్టేటర్ అనేది స్థిరమైన భాగం, ఇది ఆర్మేచర్ వైండింగ్‌ను సమర్థవంతంగా కలిగి ఉంటుంది. ఆర్మేచర్ వైండింగ్ ప్రయోజనం లోడ్కు విద్యుత్తును తీసుకువెళ్ళడం మరియు లోడ్ విద్యుత్ శక్తిని వినియోగించే ఏదైనా బాహ్య పరికరాలు కావచ్చు. ఇది మూడు ప్రధాన భాగాలను కలిగి ఉంటుంది:

  • స్టేటర్ ఫ్రేమ్ - ఇది బాహ్య ఫ్రేమ్, ఇది స్టేటర్ కోర్ మరియు ఆర్మేచర్ వైండింగ్లను పట్టుకోవడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
  • స్టేటర్ కోర్ - ఎడ్డీ కరెంట్ నష్టాలను తగ్గించడానికి ఇది ఉక్కు లేదా ఇనుముతో లామినేట్ చేయబడింది. ఆర్మేచర్ వైండింగ్లను పట్టుకోవటానికి కోర్ యొక్క లోపలి భాగంలో స్లాట్లు తయారు చేయబడతాయి.
  • ఆర్మేచర్ విండింగ్స్ - ఆర్మేచర్ కోర్ యొక్క స్లాట్లలో ఆర్మేచర్ వైండింగ్స్ గాయపడతాయి.

రోటర్

రోటర్ అనేది AC జనరేటర్ యొక్క భ్రమణ భాగం. ఇది అయస్కాంత క్షేత్ర వైండింగ్లను కలిగి ఉంటుంది. అయస్కాంత ధ్రువాలను అయస్కాంతం చేయడానికి DC సరఫరా ఉపయోగించబడుతుంది. అయస్కాంత క్షేత్ర వైండింగ్ల యొక్క ప్రతి చివర స్లిప్ రింగులకు జతచేయబడుతుంది. ఈ కలయిక రోటర్ తిరిగే సాధారణ షాఫ్ట్కు అనుసంధానించబడి ఉంది. రోటర్ యొక్క రెండు రకాలు ముఖ్యమైన పోల్ రోటర్ మరియు స్థూపాకార పోల్ రోటర్.

ముఖ్యమైన పోల్ రోటర్

ముఖ్యమైన పోల్ రోటర్ రకం క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది. ఈ రకమైన రోటర్‌లో, ధ్రువాల సంఖ్యను అంచనా వేస్తారు, రోటర్‌కు పిన్ చేసిన వాటి స్థావరాలతో ముఖ్యమైన ధ్రువాలు అంటారు. తక్కువ మరియు మధ్యస్థ వేగ అనువర్తనాలలో వీటిని ఉపయోగిస్తారు.

ముఖ్యమైన పోల్ రోటర్

ముఖ్యమైన పోల్ రోటర్

స్థూపాకార ధ్రువ రోటర్

స్థూపాకార రకం రోటర్లు సిలిండర్ యొక్క బయటి ఉపరితలంపై అమర్చబడిన స్లాట్‌లతో అన్‌ఫుల్డ్ మరియు బలమైన సిలిండర్‌ను కలిగి ఉంటాయి. ఇది హై-స్పీడ్ అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడుతుంది. స్థూపాకార పోల్ రోటర్ యొక్క రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది.

స్థూపాకార రోటర్

స్థూపాకార రోటర్

ఎసి జనరేటర్ రకాలు

ఎసి జనరేటర్లు రెండు రకాలు. వారు

అసమకాలిక జనరేటర్లు

అసమకాలిక జనరేటర్లను ఇండక్షన్ జనరేటర్లు అని కూడా అంటారు. ఈ రకమైన జెనరేటర్‌లో, రోటర్ తిప్పడానికి స్లిప్ సహాయపడుతుంది. రోటర్ ఎల్లప్పుడూ స్టేటర్ యొక్క సింక్రోనస్ వేగంతో సరిపోలడానికి ప్రయత్నిస్తుంది కాని విఫలమవుతుంది. రోటర్ స్టేటర్ యొక్క సింక్రోనస్ వేగంతో సరిపోలితే, సాపేక్ష వేగం సున్నా అవుతుంది, అందువల్ల రోటర్ ఎటువంటి టార్క్ అనుభవించదు. అవి విండ్ టర్బైన్లను నడపడానికి అనుకూలంగా ఉంటాయి.

సింక్రోనస్ జనరేటర్లు

సింక్రోనస్ జెనరేటర్ ఒక రకమైన ఎసి జనరేటర్, ఇది సింక్రోనస్ వేగంతో తిరుగుతుంది. ఇది ఫెరడే యొక్క విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ సూత్రంపై పనిచేస్తుంది - ఒక కాయిల్ ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రంలో తిరిగేటప్పుడు ఒక emf ప్రేరేపించబడుతుంది. అధిక వోల్టేజ్లను ఉత్పత్తి చేయడానికి వీటిని ప్రధానంగా విద్యుత్ ప్లాంట్లలో ఉపయోగిస్తారు.

అప్లికేషన్స్

ది AC జనరేటర్ యొక్క అనువర్తనాలు ప్రధానంగా విండ్‌మిల్లులు, హైడ్రో-ఎలక్ట్రిక్ ఆనకట్టలు మరియు మరెన్నో నుండి శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడం.

తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు

1). ఎసి జనరేటర్ మరియు డిసి జనరేటర్ మధ్య తేడా ఏమిటి?

ఎసి జనరేటర్‌లో, విద్యుత్ ప్రవాహం క్రమానుగతంగా దాని దిశను తిప్పికొట్టి ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహంగా మారుతుంది. DC జనరేటర్‌లో, విద్యుత్ ప్రవాహం ఒకే దిశలో ప్రవహిస్తుంది.

2). కారు ఆల్టర్నేటర్లలో ఎసి లేదా డిసి ఉందా?

ప్రధానంగా, AC కరెంట్ తిరిగే ఆర్మేచర్‌లో ఉత్పత్తి అవుతుంది మరియు DC కి మార్చడానికి ఒక కమ్యుటేటర్ మరియు బ్రష్‌లను ఉపయోగిస్తుంది.

3). ఎసి జనరేటర్ ఏ సూత్రంపై పనిచేస్తుంది?

ఇది ఫెరడే యొక్క విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క సూత్రంపై పనిచేస్తుంది.

4). ఎసి జనరేటర్ల రకాలను పేరు పెట్టండి.

సింక్రోనస్ మరియు ఎసిన్క్రోనస్ ఎసి జనరేటర్లు

5). బ్యాటరీలు AC లేదా DC గా ఉన్నాయా?

బ్యాటరీలు DC గా ఉంటాయి, ఎందుకంటే అవి ఒక దిశలో మాత్రమే విద్యుత్తును నిర్వహిస్తాయి.

ఈ వ్యాసంలో, మేము AC గురించి చర్చించాము జనరేటర్ మరియు దాని పని సూత్రం . రీడర్ AC జనరేటర్, రకాలు, నిర్మాణం మరియు అనువర్తనాలపై అంతర్దృష్టులను పొందవచ్చు. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, ఎసి జనరేటర్ యొక్క పని ఏమిటి?