Принципиальная схема генератора: §32. Схемы генераторов и их характеристики

Содержание

Принципиальная схема генератора

Несмотря на различные типы индукционных генераторных устройств, общая принципиальная схема генератора является неизменной. То есть, в состав любого генератора входят одни и те же основные части и детали. Для того, чтобы создать магнитное поле, необходимо применение постоянных магнитов или электромагнитов, а для индуцирования переменной электродвижущей силы применяется обмотка. На демонстрационной модели она представляет собой вращающуюся рамку.

Классическая конструкция генератора

Все витки в катушке имеют последовательное соединение, благодаря чему происходит сложение между собой всех электродвижущих сил.

Наиболее распространенным является генератор переменного тока, принцип действия которого заключается во взаимном влиянии статора и ротора. Статором называется неподвижный сердечник с обмоткой, внутри которой, вокруг оси происходит вращение подвижной обмотки, называемой ротором. Зазор между ними должен иметь минимальное значение, за счет чего поток магнитной индукции значительно увеличивается.

В классической схеме происходит вращение рамки внутри неподвижного постоянного магнита. Однако, в больших генераторных установках промышленного назначения происходит вращение электромагнита, в то время, как обмотки, наводящие электродвижущие силы, исполняют роль статора и остаются неподвижными. Для отведения тока во внешнюю цепь, применяются контактные кольца, присоединенные к концам обмотки.

Принцип работы генератора

Обмотка ротора связывается с внешней цепью с помощью неподвижных пластин, называемых щетками, которые прижимаются к кольцам. Электромагнит, создающий магнитное поле, имеет в своих обмотках силу тока, значительно меньшую, чем та, которая отдается во внешнюю цепь. В связи с этим, принципиальная схема генератора предполагает более удобным снятие генерируемого тока с неподвижных обмоток, а слабый ток через скользящие контакты подводится к электромагниту. Слабый ток вырабатывается отдельным генератором постоянного тока или подводится через выпрямитель.

В генераторах малой мощности создание магнитного поля происходит с помощью вращающегося постоянного магнита. При такой конструкции, необходимость в щетках и кольцах отпадает. Электродвижущие силы появляются в обмотках статора, являющихся неподвижными, за счет образования вихревых электрических полей, получаемых вследствие изменения магнитного потока во время вращения ротора.

Таким образом, современные генераторы представляют собой достаточно сложные электротехнические конструкции, включающие в свое устройство самые различные материалы. Их производство требует высокой точности и передовых технологий.

Схема подключения генератора для дома

Принципиальные схемы генераторов на микросхеме К155ЛАЗ

На микросхемах серии K155ЛA3 можно собирать низкочастотные и высокочастотные генераторы небольших размеров, которые могут быть полезны при проверке, ремонте и налаживании различной радиоэлектронной аппаратуры. Рассмотрим принцип действия ВЧ генератора, собранного на трех инверторах (рис. 20.9). Конденсатор СІ обеспечивает положительную обратную связь между выходом второго и входом первого инвертора необходимую для возбуждения генератора. Резистор Rl обеспечивает необходимое смещение по постоянному току, а также позволяет осуществлять небольшую отрицательную обратную связь на частоте генератора. В результате преобладания положительной обратной связи над отрицательной на выходе генератора получается напряжение прямоугольной формы. Изменение частоты генератора в широких пределах производится подбором емкости СІ и сопротивления резистора Rl. Генерируемая частота равна fген = 1/(С1 * R1). С понижением питания эта частота уменьшается. По аналогичной схеме собирается и НЧ генератор подбором соответствующим образом СІ и Rl.

Рис. 20.9. Структурная схема генератора на логической микросхеме

Исходя из вышеизложенного, на рис. 20.10 представлена принципиальная схема универсального генератора, собранная на двух микросхемах типа K155ЛA3. Генератор позволяет получить три диапазона частот: 120…500 кГц (длинные волны), 400…1600 кГц (средние волны), 2,5…10 МГц (короткие волны) и фиксированную частоту 1000 Гц.

На микросхеме DD2 собран генератор низкой частоты, частота генерации которого составляет примерно 1000 Гц. В качестве буферного каскада между генератором и внешней нагрузкой используется инвертор DD2.4. Низкочастотный генератор включается выключателем SA2, о чем свидетельствует красное свечение светодиода VD1. Плавное изменение выходного сигнала генератора НЧ производится переменным резистором R10. Частота генерируемых колебаний устанавливается грубо подбором емкости конденсатора С4, а точно — подбором сопротивления резистора R3.

Рис. 20.10. Принципиальная схема генератора на микросхемах К155ЛАЗ

Детали

Генератор ВЧ собран на элементах DD1.1…DD1.3. В зависимости от подключаемых конденсаторов С1…СЗ генератор выдает колебания соответствующие КВ, СВ или ДВ. Переменным резистором R2 производится плавное изменение частоты высокочастотных колебаний в любом поддиапазоне выбранных частот. На входы инвертора 12 и 13 элемента DD1.4 подаются колебания ВЧ и НЧ. В результате чего на выходе 11 элемента DD1.4 получаются модулированные высокочастотные колебания. Плавное регулирование уровня промодулированных высокочастотных колебаний производится переменным резистором R6. С помощью делителя R7…R9 выходной сигнал можно изменить скачкообразно в 10 раз и 100 раз. Питается генератор от стабилизированного источника напряжением 5 В, при подключении которого загорается светодиод VD2 зеленого свечения.

В универсальном генераторе используются постоянные резисторы типа МЛТ-0,125, переменные — СП-1. Конденсаторы С1…СЗ — КСО, С4 и С6 — К53-1, С5 — МБМ. Вместо указанной серии микросхем на схеме можно использовать микросхемы серии К133. Все детали генератора монтируют на печатной плате. Конструктивно генератор выполняется исходя из вкусов радиолюбителя.

Настройка

Настройку генератора при отсутствии ГСС производят по радиовещательному радиоприемнику, имеющему диапазоны волн: КВ, СВ и ДВ. С этой целью устанавливают приемник на обзорный КВ диапазон. Установив переключатель SA1 генератора в положение КВ, подают на антенный вход приемника сигнал. Вращая ручку настройки приемника пытаются найти сигнал генератора. На шкале приемника будет прослушиваться несколько сигналов, выбирают наиболее громкий. Это будет первая гармоника. Подбирая конденсатор С1, добиваются приема сигнала генератора на волне 30 м, что соответствует частоте 10 МГц. Затем устанавливают переключатель SA1 генератора в положение СВ, а приемник переключают на средневолновый диапазон. Подбирая конденсатор С2, добиваются прослушивания сигнала генератора на метке шкалы приемника соответствующей волне 180 м. Аналогично производят настройку генератора в диапазоне ДВ. Изменяют емкость конденсатора СЗ таким образом, чтобы сигнал генератора прослушивался на конце средневолнового диапазона приемника, отметка 600 м. Аналогичным способом производится градуировка шкалы переменного резистора R2. Для градуировки генератора, а также его проверки, должны быть включены оба выключатели SA2 и SA3.

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

Принципиальная схема — генератор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Принципиальная схема — генератор

Cтраница 3

На рис. 7.5 представлена принципиальная схема генератора постоянного тока параллельного возбуждения. Этот генератор является машиной с самовозбуждением, у которой ток возбуждения берется от якоря машины. В данном случае обмотка возбуждения генератора присоединяется параллельно зажимам якоря. Для возможности самовозбуждения такого генератора требуется соблюдение определенных условий.  [31]

На рис. 7.8 представлена принципиальная схема генератора постоянного тока смешанного возбуждения. Этот генератор является также машиной с самовозбуждением, у которой имеются две обмотки возбуждения: главная — параллельная и дополнительная — последовательная. Первая обмотка возбуждения присоединяется параллельно выходным зажимам генератора, а вторая — последовательно в цепь якоря. Условия самовозбуждения этого генератора не отличаются от рассмотренных выше для генератора параллельного возбуждения.  [33]

На рис. 2.8 а представлена принципиальная схема генератора с двухпетлевой отрицательной запаздывающей обратной связью.  [34]

На рис. 3.33 а приведена принципиальная схема микромощного генератора на ПЭТ и МОП-транзисторе со встроенным n — каналом. Функцию резистора в этой схеме выполняет р-п-переход исток — подложка МОП-транзистора. МОП-транзистора смещены в прямом направлении. Переход исток — подложка шунтирует вход ПЭТ и изменяет амплитуду напряжения на его входе в зависимости от величины напряжения на затворе. Таким образом, соблюдаются необходимые условия для возникновения автоколебаний.  [35]

На рис. 11.1 приведен пример принципиальной схемы генератора звуковой частоты типа LC. Как видно из нее, генератор состоит из возбудителя, буферного и выходного усилителей. Возбудитель двухтактного типа собран по трехточечной схеме с параллельным питанием.  [37]

На рис. 10 — 38 приведены принципиальные схемы генераторов.  [38]

На рис. 4 — 5 приведена принципиальная схема генератора ( при работе по схеме с обратной акустической связью), собранной на лампе с воздушным охлаждением типа ГУ-5Б.  [40]

На рис. 2 — 2 приведена принципиальная схема генератора RC, выполненного на базе моста Вина.  [42]

На рис. 17.3, а изображена

принципиальная схема генератора релаксационных колебаний. Она состоит из источника постоянной ЭДС Е, линейного резистора сопротивлением R, конденсатора емкостью С и параллельно соединенного с ним нелинейного резистора, имеющего ВАХ S-образной формы.  [43]

На рис. 30.8, а представлена принципиальная схема генератора дуги постоянного тока. Она состоит из аналитического промежутка ( АП), реостата и клемм, подводящих ток от выпрямителя. Вольтметр и амперметр в этой и других схемах для лучшего восприятия материала упускаются.  [44]

Страницы:      1    2    3    4    5

Схемы генераторов

Источники питания установок электроэрозионной обработки. Схемы генераторов импульсов. Промышленные источники питания установок ЭЭО. Кроме того, они определяются свойствами межэлектродного промежутка МЭП — резко нелинейного элемента электрической цепи. Стабильность импульсов тока — постоянство их длительности зависит от постоянства свойств промежутка и крутизны переднего фронта импульса напряжения.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Генератор

Схемы генераторов высокой частоты


Свойства генератора постоянного тока определяются в основном способом включения обмотки возбуждения. Существуют генераторы независимого, параллельного, последовательного и смешанного возбуждения:. Генераторы с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением относятся к машинам с самовозбуждением, так как питание их обмоток возбуждения осуществляется от самого генератора.

Возбуждение генераторов постоянного тока: а — независимое, б — параллельное, в — последовательное, г — смешанное. Все перечисленные генераторы имеют одинаковое устройство и отличаются лишь выполнением обмоток возбуждения. Обмотки независимого и параллельного возбуждения изготовляют из провода малого сечения, они имеют большое число витков, обмотку последовательного возбуждения — из провода большого сечения, она имеет малое число витков.

О свойствах генераторов постоянного тока судят по их характеристикам: холостого хода, внешней и регулировочной. Ниже будут рассмотрены эти характеристики для генераторов различного типа. Генератор с независимым возбуждением. Характерной особенностью генератора с независимым возбуждением рис. Принципиальная схема генератора с независимым возбуждением. Для регулирования напряжения генератора в цепь обмотки возбуждения часто включают регулировочный реостат Rрв.

На тепловозах ток Iв регулируют путем изменения напряжения Uв. Характеристика холостого хода генератора рис. При холостом ходе, когда цепь нагрузки разомкнута, напряжение генератора Uo равно его э. Так как при снятии характеристики холостого хода частота вращения n поддерживается неизменной, то напряжение Uo зависит только от магнитного потока Ф.

Поэтому характеристика холостого хода будет подобна зависимости потока Ф от тока возбуждения Iя магнитной характеристике магнитной цепи генератора. При этом получаются восходящая 1 и нисходящая 2 ветви характеристики. Расхождение этих ветвей объясняется наличием гистерезиса в магнитопроводе машины. При малых токах возбуждения магнитный поток машины невелик, поэтому в этой области поток и напряжение Uo изменяются прямо пропорционально току возбуждения и начальная часть этой характеристики представляет собой прямую.

При увеличении тока возбуждения магнитная цепь генератора насыщается и нарастание напряжения Uo замедляется. Чем больше становится ток возбуждения, тем сильнее сказывается насыщение магнитной цепи машины и тем медленнее возрастает напряжение U0. При очень больших токах возбуждения напряжение Uo практически перестает возрастать.

Характеристика холостого хода позволяет судить о значении возможного напряжения и о магнитных свойствах машины. В тепловозных генераторах, требующих регулирования напряжения в широких пределах, используют как криволинейную, так и прямолинейную ненасыщенную часть характеристики. Внешняя характеристика генератора рис. Напряжение генератора U всегда меньше его э. Е на значение падения напряжения во всех обмотках, включенных последовательно в цепь якоря. С увеличением нагрузки генератора тока обмотки якоря I Я — I Н напряжение генератора уменьшается по двум причинам:.

Магнитный поток якоря несколько ослабляет главный магнитный поток Ф генератора, что приводит к некоторому уменьшению его э. Е при нагрузке по сравнению с э. Ео при холостом ходе. Если замкнуть внешнюю цепь на очень малое сопротивление, т. Ток в обмотке якоря Iк при коротком замыкании достигнет недопустимого значения, при котором может перегореть обмотка якоря. В машинах малой мощности ток короткого замыкания может в 10—15 раз превысить номинальный ток, в машинах большой мощности это соотношение может достигать 20— Характеристики генератора с независимым возбуждением: а — холостого хода, б — внешняя, в — регулировочная.

Регулировочная характеристика генератора рис. Она показывает, как надо регулировать ток возбуждения, чтобы поддерживать постоянным напряжение генератора при изменении нагрузки.

Очевидно, что в этом случае по мере роста нагрузки нужно увеличивать ток возбуждения. Достоинствами генератора с независимым возбуждением являются возможность регулирования напряжения в широких пределах от 0 до Umax путем изменения тока возбуждения и малое изменение напряжения генератора под нагрузкой. Однако он требует наличия внешнего источника постоянного тока для питания обмотки возбуждения. Генератор с параллельным возбуждением. В этом генераторе рис.

В машине используется принцип самовозбуждения, при котором обмотка возбуждения получает питание непосредственно от обмотки якоря генератора. Однако самовозбуждение генератора возможно только при выполнении ряда условий. Для начала процесса самовозбуждения генератора необходимо наличие в магнитной цепи машины потока остаточного магнетизма, который индуцирует в обмотке якоря э.

Эта э. Магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, должен быть направлен согласно с магнитным потоком остаточного магнетизма. В этом случае в процессе самовозбуждения будет нарастать ток возбуждения Iв и, следовательно, магнитный поток Ф машины э.

Это будет продолжаться до тех пор, пока из-за насыщения магнитной цепи машины не прекратится дальнейшее увеличение Ф, а следовательно, Е и Iв. Совпадение по направлению указанных потоков обеспечивается путем правильного присоединения обмотки возбуждения к обмотке якоря.

При неправильном ее подключении происходит размагничивание машины исчезает остаточный магнетизм и э. Е уменьшается до нуля. Сопротивление цепи возбуждения RB должно быть меньше некоторого предельного значения, называемого критическим сопротивлением. Поэтому для быстрейшего возбуждения генератора рекомендуется при включении генератора в работу полностью выводить регулировочный реостат Rрв, включенный последовательно с обмоткой возбуждения см.

Это условие ограничивает также возможный диапазон регулирования тока возбуждения, а следовательно, и напряжения генератора с параллельным возбуждением. Обычно уменьшать напряжение генератора путем увеличения сопротивления цепи обмотки возбуждения можно лишь до 0,,7 Uном. Принципиальная схема генератора с параллельным возбуждением а и внешние характеристики генераторов с независимым и параллельным возбуждением б.

Следует отметить, что для самовозбуждения генератора необходимо, чтобы процесс увеличения его э. E и тока возбуждения Iв происходил при работе машины в режиме холостого хода. В противном случае из-за малого значения Eoст и большого внутреннего падения напряжения в цепи обмотки якоря напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения, может уменьшиться почти до нуля и ток возбуждения не сможет увеличиться. Поэтому нагрузку к генератору следует подключать только после установления на его зажимах напряжения, близкого к номинальному.

При изменении направления вращения якоря изменяется полярность щеток, а следовательно, и направление тока в обмотке возбуждения, в этом случае генератор размагничивается. Во избежание этого при изменении направления вращения необходимо переключить провода, присоединяющие обмотку возбуждения к обмотке якоря. Внешняя характеристика генератора кривая 1 на рис. Она располагается ниже внешней характеристики генератора с независимым возбуждением кривая 2.

Объясняется это тем, что кроме тех же двух причин, вызывающих уменьшение напряжения с ростом нагрузки в генераторе с независимым возбуждением падение напряжения в цепи якоря и размагничивающее действие реакции якоря , в рассматриваемом генераторе существует еще третья причина — уменьшение тока возбуждения.

Максимальный ток Iкр, соответствующий точке а, называется критическим. При коротком замыкании обмотки якоря ток Iк генератора с параллельным возбуждением мал точка б , так как в этом режиме напряжение и ток возбуждения равны нулю. Поэтому ток короткого замыкания создается только э. Внешняя характеристика точкой а делится на две части: верхнюю — рабочую и нижнюю — нерабочую. Обычно используется не вся рабочая часть, а только некоторый ее отрезок.

Работа на участке аб внешней характеристики неустойчива, в этом случае машина переходит в режим, соответствующий точке б, т. Регулировочная характеристика генератора с параллельным возбуждением имеет такой же вид, как и характеристика для генератора с независимым возбуждением см. Генераторы с параллельным возбуждением применяют для питания электрических потребителей в пассажирских вагонах, автомобилях и самолетах, в качестве генераторов управления на электровозах, тепловозах и моторных вагонах и для заряда аккумуляторных батарей.

Генератор с последовательным возбуждением. У этого генератора рис. При холостом ходе в генераторе индуцируется небольшая э. Еост, создаваемая потоком остаточного магнетизма рис. Обычно ток Iкр значительно больше номинального тока. Генератор может работать устойчиво только на части аб внешней характеристики, т. Так как в генераторах с последовательным возбуждением напряжение сильно изменяется при изменении нагрузки, а при холостом ходе близко в нулю, они непригодны для питания большинства электрических потребителей.

Используют их лишь при электрическом реостатном торможении двигателей с последовательным возбуждением, которые при этом переводятся в генераторный режим. Принципиальная схема генератора с последовательным возбуждением а и его внешняя характеристика б. Генератор со смешанным возбуждением.

Обе обмотки находятся на одних полюсах и соединены так, чтобы создаваемые ими магнитные потоки складывались при согласном включении или вычитались при встречном включении. Генератор со смешанным возбуждением при согласном включении его обмоток возбуждения позволяет получить приблизительно постоянное напряжение при изменении нагрузки. Принципиальная схема генератора со смешанным возбуждением а и его внешние характеристики б. При включении только одной параллельной обмотки, по которой проходит ток возбуждения Iв1, напряжение генератора U постепенно уменьшается с ростом тока нагрузки Iн кривая 1.

Увеличивая число витков последовательной обмотки, можно получить характеристику, при которой напряжение U HOM будет больше напряжения Uо при холостом ходе кривая 4 , такая характеристика обеспечивает компенсацию падения напряжения не только во внутреннем сопротивлении цепи якоря генератора, но и в линии, соединяющей его с нагрузкой. Если последовательную обмотку включить так, чтобы создаваемый ею магнитный поток был направлен против потока параллельной обмотки встречное включение , то внешняя характеристика генератора при большом числе витков последовательной обмотки будет круто падающей кривая 5.

Встречное включение последовательной и параллельной обмоток возбуждения применяют в сварочных генераторах, работающих в условиях частых коротких замыканий. В таких генераторах при коротком замыкании последовательная обмотка почти полностью размагничивает машину и уменьшает ток к. Генераторы со встречно включенными обмотками возбуждения используют на некоторых тепловозах в качестве возбудителей тяговых генераторов, они обеспечивают постоянство мощности, отдаваемой генератором.

Такие возбудители применяют также на электровозах постоянного тока. Они питают обмотки возбуждения тяговых двигателей, которые при рекуперативном торможении работают в генераторном режиме, и обеспечивают получение круто падающих внешних характеристик. Генератор смешанного возбуждения является типичным примером регулирования по возмущающему воздействию.

Генераторы постоянного тока часто включаются параллельно для работы на общую сеть. Необходимым условием параллельной работы генераторов с распределением нагрузки пропорционально номинальной мощности является идентичность их внешних характеристик.


Генератор свободной энергии: схемы, инструкции, описание

Назначение этих устройств понятно из названия. С их помощью создают импульсы, которые обладают определёнными параметрами. При необходимости можно приобрести аппарат, изготовленный с применением фабричных технологий. Но в данной статье будут рассмотрены принципиальные схемы и технологии сборки своими руками.

Схема генератора на микросхеме КРАП3. Микросхема КРАП3 выполнена по ТТЛШ технологии и представляет собой два четырёхразрядных.

Генераторы

На рис. Они образуют колебательный контур генератора. Подключив ее должным образом к лампе и источникам питания и обеспечив необходимое смещение на управляющей сетке, получим схему автогенератора с автотрансформаторной обратной связью. Трехточечные схемы ламповых генераторов: а — индуктивная; б — емкостная; в — двухконгурная. Векторная диаграмма иллюстрирует выполнение условия баланса фаз в рассматриваемой схеме. Регулировку коэффициента обратной связи осуществляют перестановкой щупа по виткам индуктивности контура. Для нее коэффициент обратной связи. Практическое применение находят также двухконтурные схемы ламповых генераторов. В этих схемах роль сопротивления Z аc выполняет междуэлектродная емкость С аc.

Принципиальные схемы генераторов на микросхеме К155ЛАЗ

Генератор преобразует постоянный ток получаемый от источника питания в переменный сигнал. Генераторы с резонансным контуром в цепи коллектора. В схеме генератора на рис. Генератор с резонансным контуром в.

Звуковой генератор — Механичекий звонок.

Генератор импульсов

Устройство автомобильного генератора ссылка 1 Как проверить автомобильный генератор ссылка 2. Обозначения контактов автомобильного генератора. Скан в исходном размере: если что обращайтесь- вышлю [IMG] s Электрические схемы автомобильных генераторных установок Приводим примеры восьми наиболее распространенных схем автомобильных генераторных установок. На всех схемах под цифрами обозначены: 1 — генератор; 2 — обмотка возбуждения; 3 — обмотка статора; 4 — выпрямитель; 5 — выключатель; 6 — реле контрольной лампы; 7 — регулятор напряжения; 8 — контрольная лампа; 9 — помехоподавительный конденсатор; 10 — трансформаторно-выпрямительный блок; 11 — аккумуляторная батарея; 12 — стабилитрон защиты от всплесков напряжения; 13 — резистор.

§32. Схемы генераторов и их характеристики

Свойства генератора постоянного тока определяются в основном способом включения обмотки возбуждения. В зависимости от этого различают генераторы:. Генераторы с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением относятся к машинам с самовозбуждением, так как питание их обмоток возбуждения осуществляется от самого генератора. Все перечисленные генераторы имеют одинаковое устройство и отличаются лишь выполнением обмоток возбуждения. Обмотки независимого и параллельного возбуждения изготовляют из провода. Принципиальная схема генератора с независимым возбуждением. О свойствах генераторов постоянного тока судят по их характеристикам: холостого хода, внешней и регулировочной. Ниже будут рассмотрены эти характеристики для генераторов различного типа.

Схемы генераторов высокой частоты Предлагаемые генераторы высокой частоты предназначены для получения электрических колебаний в.

Схема генератора автомобиля

Журнал «Радио», номер 1, г. Автор: C. Елимов, г. Автор этой статьи провел экспериментальную работу по исследованию характеристик различных генераторов на микросхемах структуры КМОП.

Русский: English:. Бесплатный архив статей статей в Архиве. Справочник бесплатно. Параметры радиодеталей бесплатно. Даташиты бесплатно.

Генератор Колпитца ёмкостная трёхточка , названный в честь его изобретателя Эдвина Колпитца, является одной из множества схем электронных генераторов использующих комбинацию индуктивности L с ёмкостью C для определения частоты, так же называется LC генератором. Одной из ключевых особенностей генераторов этого вида является их простота нужна только одна индуктивность без отводов.

Генераторы низких частот предназначены для получения на выходе устройства периодических низкочастотных электрических сигналов с заданными параметрами форма, амплитуда, частота сигнала. Микросхема КРУД1 рис. На основе этой микросхемы могут быть созданы устройства разнообразного назначения, в частности, генераторы электрических колебаний, схемы которых приведены на рис. Генератор рис. Частота генерации определяется по формуле:. Схема генератора прямоугольных- треугольных импульсов на микросхеме КРУД 7.

Вернуться к оглавлению. Рассмотрим схему простейшего генератора. Для его самовозбуждения необходимо обеспечить баланс фаз на заданной частоте.


Схемы возбуждения генераторов — Энциклопедия по машиностроению XXL

Регулирование напряжения генераторов. Только правильно выбранная схема возбуждения генератора позволит получить требуемую в каждом отдельном случае характеристику регулирования напряжения. Для обеспечения качественного регулирования необходимо, чтобы напряжение на клеммах генератора изменялось тотчас же после перестановки шунтового реостата в новое положение. Исходя из этого требования, для больших машин, особенно напряжение которых ниже 50 в предпочти-  [c.116]
Фиг. 29. Схема возбуждения генератора шунтовым реостатом.
Рис. 74 Эквивалентная схема возбуждения генератора тепловозов ТЭ1 я ТЭ2
Синхронный генератор представляет собой электрическую машину, скорость вращения которой находится в строгом постоянном отношении к частоте сети переменного тока, от которой эта машина работает. Принципиальное устройство синхронного генератора такое же, как асинхронных двигателей. Синхронный генератор состоит из неподвижной части — статора и вращающейся части — ротора. В пазах статора расположена основная трехфазная обмотка. В пазы ротора, кроме основной обмотки, вложена дополнительная трехфазная обмотка для питания схемы возбуждения генератора. Начала фаз дополнительной обмотки подведены к стабилизатору, а концы—к щеткам механического выпрямителя.  [c.25]

Схемы возбуждения генераторов 8  [c.300]


Рис. 120. Упрощенная схема возбуждения генератора тепловоза ТЭЗ
Возбуждение тягового генератора осуществляется от генератора энергоснабжения с самовозбуждением, что позволило исключить возбудительный агрегат. Схема возбуждения генераторов тягового агрегата подобна представленной на рис. 162. Генератор энергоснабжения ГЭН имеет две обмотки статора основную, состоящую из двух трехфазных звезд, сдвинутых на 30° эл., которая используется для энергоснабжения поезда, и вспомогательную трехфазную обмотку, предназначенную для питания цепей возбуждения тягового генератора СГ и генератора энергоснабжения.  [c.269]

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА ТЕПЛОВОЗА ТЭЗ  [c.117]

Принципиальная схема возбуждения генератора тепловоза ТЭЗ приведена на рис. 62.  [c.117]

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА ТЕПЛОВОЗОВ ТИПА ТЭЮ  [c.121]

Прежде чем начать рассматривать схему возбуждения генератора тепловоза типа ТЭЮ, ознакомимся с принципом действия магнитных усилителей, которые нашли широкое применение на этих тепловозах.  [c.121]

Рис. 67. Схема возбуждения генератора тепловозов типа ТЭЮ
Привести и объяснить принципиальную схему возбуждения генератора тепловоза ТЭЗ и получение гиперболической характеристики его.  [c.127]
Рис. 134. Схема возбуждения генератора от магнитного усилителя
Для устойчивой работы электрической схемы возбуждения, колебаний тока и напряжения тягового генератора служит узел стабилизации (см. рис. 163, а). Сигнал с него поступает на одну из обмоток управления магнитного усилителя блока БУВ. Эту обмотку ОС называют стабилизирующей. Магнитный поток в ней направлен встречно изменению магнитного потока в управляющей обмотке ОУ от сигнала рассогласования и она работает только при переходных процессах в электрической схеме возбуждения генератора. Потенциометр ССТ включен на выпрямленное пульсирующее напряжение выпрямителя УВВ (провода 425 и 423). Высокочастотная составляющая этого напряжения (для исключения помех) отфильтровывается (поглощается) конденсатором блока ВСТ Низкочастотная составляющая пульсирующего напряжения, имеющая сравнительно медленные периодические колебания и повторяющая колебания напряжения тягового генератора, передается череа конденсатор и резистор (провода 420, 412, 419, 369, 410) на стабилизирующую обмотку ОС к контакту 2 ШР блока БУВ. Второй конец стабилизирующей обмотки (контакт 5 ШР блока БУВ) включен непосредственно на потенциометр ССТ.  [c.269]
Рис. 6-30. Пример схемы возбуждения генератора с диодными вентильными элементами.
На рис. 6-30 и 6-31 показаны примеры возможных схем возбуждения генераторов. Пунктирными линиями на них обведены элементы, объединенные в ТВС.  [c.204]
Общие виды ТВС, реализующих эти участки схем возбуждения генераторов, представлены на рис. 6-32 и 6-33. В отличие от конструкции по рис. 6-29 в этих ТВС основания выполнены в виде цилиндрических чашек, на дне которых монтируются вентильные элементы. Этим обеспечивается повышение механической прочности, так как центробежные усилия воспринимаются не только компаундом, но и боковой стенкой основания.  [c.204]
Рис. 6-31. Пример схемы возбуждения генератора с тиристорными вентильными Обозна-
Сварочные генераторы — это специальные генераторы, падающая характеристика которых получается изменением магнитного потока генератора в зависимости от /св- Электрическая схема сварочного генератора с независимым возбуждением и размагничивающей последовательной обмоткой представлена на рис. 2.10,6. Генера-  [c.53]

При излучении ультразвукового импульса наиболее подходящей схемой возбуждения, позволяющей получать импульсы малой длительности и достаточной амплитуды, является генератор с контуром ударного возбуждения. Если использовать в качестве индуктивного элемента контура ударного возбуждения параметрический датчик в виде плоской катушки, то контур ударного возбуждения служит самонастраивающейся системой в смысле резонансной частоты, так как в зависимости от зазора между катушкой индуктивности и образцом резонансная частота контура будет изменяться [2]. Изменение частоты за счет индуктивности можно выразить аналитически следующим образом. (Изменение собственной емкости катушки в зависимости от зазора экспериментально не было обнаружено.)  [c.243]

Наиболее употребительная схема мотор-генератора приведена на фиг. 66. Двигатель имеет сериесную обмотку, предназначенную главным образом для создания потока при пуске, и обмотку независимого возбуждения. Основное возбуждение генератора — шунтовое кроме того, генератор имеет сериесную обмотку, включённую в цепь двигателя. Эта обмотка обеспечивает быстрое возбуждение генератора при пуске и ускоряет возникновение тока в обмотке независимого возбуждения двигателя.  [c.493]

Подобную схему регулирования имеет сдвоенный тепловоз ВМ с той разницей, что для возбуждения генератора установлен отдельный возбудитель и контроллер с регулирующими сопротивлениями включён в цепь возбуждения возбудителя. Такая каскадная система возбуждения уменьшает габариты аппаратов и потери в сопротивлении, но увеличивает число электрических машин (при сохранении общей мощности их).  [c.575]

Применяются две основные системы автоматической регулировки вибрационный регулятор напряжения по типу Тирилля и трёхщёточная система, в которой саморегулировка отдаваемого генератором тОка осуществляется за счёт специальной схемы возбуждения генератора.  [c.295]

В последние годы на ряде дорог в период между реостатными испытаниями стали применять так называемую безреостатную диагностику дизель — генераторов тепловозов. Для этого сначала производят осмотр дизеля проверку работы схемы возбуждения генератора переносным пультом подключение к дизелю основных измерительных приборов (топливомера, тахометра, термометрического комплекта) выявление и устранение утечек. После этого отключают часть топливных насосов с обеих сторон дизеля, набирают XV позицию контроллера (на тепловозах ТЭЗ и ТЭЮ) и устанавливают определенный режим работы дизеля. Далее проверяют выход реек у работающих насосов и величину зазоров между упорами на рейках и корпусом топливного насоса и замеряют основные параметры дизель-генератора.  [c.222]

Типовые установки для нагрева заготовок. Заводы электротермического оборудования Министерства электропромышленности выпускают типовые установки для нагрева заготовок (табл. 13). В комплект такой установки входит мотор-генератор с пусковым устройством, схема возбуждения генератора с автоматической стабилизацией его напряжения при помощи электрома-шинного усилителя, комплект электроизмерительных приборов, комплект контакторов для включения и выключения мощности, конденсаторная батарея.  [c.163]

Из принципиальной схемы возбуждения генератора тепловозов ТЭ1, ТЭ2 и ТЭМ2 (рис. 67) видно, что основная обмотка ОВ питается от двух источников вспомогательного генератора ВГ, дающего постоянное напряжение, и возбудителя В. Эта обмотка выполняет одновременно функции независимого и параллельного возбуждения. Дифференциальная обмотка ДВ включена последовательно в силовую цепь тягового генератора Г. При малых токах генератора, когда м. д. с. дифференциальной обмотки мала, магнитные мостики намагничиваются потоком, созданным основной обмоткой. С увеличением тока генератора м. д. с. дифференциальной обмотки сначала размагничивает, а потом перемагничивает насыщенную часть полюса. Соответственно сначала  [c.74]


Рис. 67. Принципиальная схема возбуждения генератора на тепловозах ТЭ1, ТЭ2 и ТЭМ2
Схема возбуждения генератора. В принципиальной схеме возбуждения тягового генератора на тепловозах ТЭЮ и ТЭП60 (160 тепловозов) первых выпусков (рис. 141) в качестве источника переменного тока (возбудителя) применен трехфазный синхронный генератор СГ его напряжение имеет частоту 400 Гц (на 15-й позиции). Номинальное линейное напряжение возбудителя 230 В. От двух фаз возбудителя питается первичная обмотка распределительного трансформатора ТР. Для питания цепей ТПТ и ТПН использована вторичная обмотка трансформатора ТР.  [c.200]

Ряс. 142. Схема возбуждения генератора тепловоза типа ТЭЮ с магпитиым усилителем в цепи возбуждения возбудителя  [c.203]

В схемах первых выпусков тепловозов ТЭЮ и ТЭПбО. Особенностью схем возбуждения генераторов современных тепловозов является то, что амплистат устанавливается не в цепи обмотки возбуждения тягового генератора, а в цепи возбуждения возбудителя.  [c.203]

На рис. 59 приведена элементарная схема возбуждения генератора. Обмотка возбуждения генератора НГ питается от возбудителя В. Обмотка возбуждения возбудителя ВВ питается от батареи БА (или вспомогательного генератора). Но для возбуждения возбудителя введена еще одна обмотка К, по которой проходит ток главного генератора Г и тяговых двигателей Д, причем направление тока в ней противоположно направлению тока в независимой обмотке. Эта обмотка К называется противокомпаундной, она стремится уменьшить возбуждение возбудителя. Чем больше ток генератора, тем сильнее ее действие.  [c.115]

Для устойчивой работы электрической схемы возбуждения служит узел стабилизации. Сигнал с него поступает на одну из обмоток магнитного усилителя блока БУВ. Создаваемый ею магнитный поток всегда стремится компенсировать изменение магнитного потока при увеличении или уменьшении тока в управляющей обмотке. Таким образом, обмотка включается в работу только при переходных процессах в электрической схеме возбуждения генератора в установившемся режиме ток в ней равен нулю. На потенциометр ССТ подается выпрямленное пульсирующее напряжение выпрямителя УВВ. Высокочастотная составляющая напряжения, снимаемого с потенциометра ССТ, поглощается наЗсодящимся в блоке БСТ1 конденсатором, который служит для исключения помех.  [c.263]

Параметрическое усиление служит физической основой для создания параметрических генераторов света. Принципиальная схема такого генератора показана на рис. 41.13. В резонатор, образованный плоскими зеркалами М.. и Мнелинейный кристалл К, вырезанный таким образом, что для волн, распространяющихся перпендикулярно зеркалам, выпoлня pт я векторные условия синфазности + А = либо к + к — к. Для возбуждения параметрической генерации применяется излучение второй (или третьей) гармоники рубинового или неодимового  [c.852]

В схеме предусмотрена защита от перенапряжений с помощью разрядника Р и реле максимального тока на сборных шинах, а также защита от перегрузок по току фидеров отдельных потребителей и обмоток возбуждения генераторов. Защитные реле и измерительные приборы подключаются к силовым цепям через трансформаторы тока ТТ и напряжения ТН. В отечественной практике, как правило, используются изолированные от земли сети средней частоты. 1 1иогда применяют схемы с заземлением средней точки обмоток генераторов, что позволяет контролировать состояние изоляции элементов схехнт п отключать питание при возникновении утечки на землю.  [c.211]

Для управления двигателями постоянного тока применяется система генератор — двигатель. Регулирование возбуждения генераторов осуществляется при помощи электромашинных усилителей, работающих в каскаде с промежуточными магнитными усилителями. Для механизма шагания установлено четыре высоковольтных асинхронных электродвигателя мощностью по 260 кет. Схема предусматривает автоматическое управление механизмом шагания.  [c.79]

Питание мотора / осуществляется по схеме Леонарда от специального генератора постоянного тока ДУ/ Г (динамо, управляющая работой головки), объединённого с мотором трёхфазного тока во вспомогательный моторгене-раторный агрегат. Независимая обмотка возбуждения генератора питается через ку-проксные выпрямители НКС-2 от напряжения на дуге. Возбуждение мотора I также зависит от напряжения на дуге. Такая схема включения обеспечивает плавное изменение скорости подачи электродной проволоки в зависимости от напряжения дуги. Мотор 2 — асинхронный, с постоянным числом оборотов — служит для возбуждения дуги в начале сварки и создания необходимого числа оборотов на выходном валу диференциала. Контроль за режимом сварки осуществляется по амперметру А и вольтметру V.  [c.339]

Ускоряющие обмотки выполняются по различным схемам, но чаще всего включаются параллельно обмотке возбуждения генератора (фиг. 13). При замкнутых контактах К в ускоряющую обмотку У заходит небольшой ток, пропорциональный току возбуждения и под-магничивающий сердечник электромагнита  [c.296]


Основное электрооборудование и принципиальные схемы ДЭС



Синхронные генераторы

Генераторы с машинной системой возбуждения в качестве возбудителя имеют генератор постоянного тока, связанный с валом генератора текстропной (ременной) передачей или фланцем. Обычно возбудитель имеет мощность, равную 1,5-2,5% номинальной мощности генератора ДЭС.

Рис.1. Принципиальная схема генератора с машинной системой возбуждения.

На рис.1 изображена принципиальная электрическая схема генератора с машинной системой возбуждения. Схема состоит из генератора 1, возбудителя 2 и реостатов регулирования напряжения 3.

В станине статора в специальных пазах уложена обмотка статора 4, концы которой 20 выведены в коробку выводов генератора. Ротор генератора состоит из железного сердечника с намотанной на нем обмоткой возбуждения 5. Концы обмотки 5 выведены на контактные кольца 7 и через щеточную систему и провода 6 — в коробку выводов возбудителя 8.

Полюсы возбудителя представляют собой сердечники с намотанной на них обмоткой возбуждения 11 и имеют слабое остаточное намагничивание. Поэтому в межполюсном пространстве всегда имеется магнитное поле. Концы 10 и 12 обмотки 11 заведены в коробку выводов 8. При помощи токосъемных щеток с коллектора 21 снимается постоянное напряжение (выводы 9 и 13 возбудителя). При пуске двигатель (дизель) вращает вал генератора 1 с ротором и соединенный с ними якорь возбудителя. При этом обмотки якоря возбудителя пересекают магнитное поле, создаваемое полюсами возбудителя в межполюсном пространстве, и в них индуктируется переменная электродвижущая сила (ЭДС).

С помощью коллектора ЭДС преобразуется в напряжение постоянного тока, и по обмотке возбуждения возбудителя 11 пройдет ток, что вызовет в свою очередь усиление магнитного поля в межполюсном пространстве, и, следовательно, в обмотке якоря возбудителя начнет индуктироваться большая ЭДС. Этот процесс будет продолжаться до получения на зажимах возбудителя напряжения, обусловленного сопротивлением 14 в цепи обмотки возбуждения возбудителя. Обмотка возбуждения генератора 5, соединенная с обмоткой якоря возбудителя, является ее нагрузкой. При протекании тока по обмотке возбуждения генератора 5 создается магнитное поле, которое замыкается через сердечник (станину) статора. Ротор генератора вращается, магнитное поле пересекает неподвижную статорную обмотку 4 и индуктирует в ней переменную ЭДС, которая снимается с концов 20 в коробке выводов генератора.

С помощью реостатов 14, 15, 17 (в неавтоматическом режиме, контакт 18 замкнут) или, изменяя сопротивление угольного столба 19 (в автоматическом режиме, контакт 16 замкнут), можно регулировать напряжение на якоре возбудителя и тем самым изменять напряжение на выводах статорной обмотки генератора.

Генераторы имеют встроенные (ДГС) или выносные возбудители (ПС-93-4 и СГД). Машинный возбудитель усложняет конструкцию генератора, увеличивает его размеры и массу, кроме того, коллектор и щетки имеют повышенную повреждаемость, поэтому генераторы с машинным возбуждением заменяют генераторами со статической системой возбуждения.

Техническая характеристика генераторов с машинной системой возбуждения приведена в табл.1.

Таблица 1

Технические характеристики генераторов ДЭС с машинной системой возбуждения

Серия ДГС состоит из четырех типоразмеров: 81-4; 82-4; 91-4, 92-4. Первая цифра обозначает габарит (ВОСЬмой или девятый), вторая — длину (первая или вторая), третья — количество полюсов (четыре). Генераторы имеют две формы исполнения: М101 — на лапах с двумя одинаковыми подшипниковыми щитами, соединение с двигателем при помощи эластичной муфты или ременной передачи и М202 — на лапах с двумя подшипниковыми щитами, один из которых имеет фланец, соединение с двигателем только эластичной муфтой.

Все типоразмеры ДГС имеют одинаковое устройство, но отличаются размерами статора, ротора, диаметром корпуса, сечением и количеством витков провода, размерами пазов. Возбудители применяются типов ВС-13/7 и ВС-13/11, они отличаются длиной активных частей.

Статор 2 генератора ДГС-82-4/М201 (рис.2) состоит из чугунной литой станины, сердечника, набранного из листов электротехнической стали, и обмотки. В полузакрытые овальной формы пазы статора уложена катушечная двухслойная обмотка из круглого обмоточного провода. Обмотка удерживается в пазах клиньями.

Ротор генератора 3 состоит из цельнокованого вала, к средней часта которого привернуты полюсы, набранные из листовой стали. На изолированные полюсы намотаны катушки медного изолированного провода прямоугольного сечения. Концы обмотки ротора присоединены к двум контактным кольцам 10, расположенным внутри подшипникового щита. Контактные кольца изготовлены из меди и надеты на изолированную миканитом чугунную втулку. Узел контактных колец посажен на вал ротора.

Рис.2. Синхронный генератор ДГС-82-4/М201.

Подшипниковые щиты 1 и 4 чугунные. Для прохождения охлаждающего воздуха в щитах имеются окна, защищенные с боков и снизу предохранительными решетками Подшипники генератора закрыты крышками. Наружные крышки чугунные, внутренние стальные. Наружное кольцо роликоподшипника заключено в ступицу щита.

Для добавления смазки роликоподшипника у генератора исполнения М201 имеется маслоход, ввинченный в ступицу щита, у генератора исполнения М101 — два болта, ввинченных в наружную крышку щита. Смазку добавляют в подшипники через маслоход, ввинченный в капсулу подшипника, или отодвинув наружную крышку при снятом возбудителе.

Траверса контактных колец 10 укреплена на внутренней стороне капсулы и имеет на каждом пальце два латунных щеткодержателя с щетками ЭГ-4Э.

Для охлаждения отдельных узлов генератора предусмотрена аксиальная система вентиляции Центробежный вентилятор 11 укреплен на валу со стороны привода. Поток охлаждающего воздуха засасывается вентилятором по двум параллельным путям: окна переднего щита каналы между пакетом железа статора и станиной — пространство между лобовой частью обмотки статора и диском вентилятора, возбудитель — окна капсулы шарикоподшипника — междуполюсное пространство ротора.

Якорь 13 возбудителя ВС-13/7 5 посажен на выступающий конец вала генератора и закреплен болтом, коллектор 15 — на втулку якоря.

Волновая обмотка якоря 14 из круглого провода пропитывается изоляционным лаком лаком. Секции удерживаются в пазах при помощи бандажей из стальной проволоки или стеклобандажной ленты. Станина возбудителя 5 чугунная, а сердечники полюсов 12 собраны из листовой стали и изолированы.

Обмотки полюсов 17 из круглого провода намотаны на сердечник и пропитаны изоляционным лаком. Полюсы прикреплены к станине болтами.

Траверса коллектора 6 представляет собой металлическое кольцо, имеющее четыре пальца из пластмассы, на котором укреплено по два латунных щеткодержателя 16.

Генераторы имеют две коробки выводов: для выводов обмотки статора 8 и для выводов обмотки возбудителя и ротора 9. Клеммные коробки состоят из доски зажимов, чугунного корпуса и крышки.

В передвижных станциях применяется генератор ПС-93-4 мощностью 75 кВт (рис.3). Он имеет 9-й габарит, 3-ю габаритную длину и четыре полюса. Возбудитель размещается сверху, на корпусе генератора, что делает более удобной компоновку электростанции. Генератор соединяется с возбудителем типа ВС-13/9 с помощи клиновидных ремней.

Рис.3. Генератор ПС-93-4 с возбудителем ВС-13/9.
1 — задний подшипниковый щит; 2 — коробка выводов генератора;
3 — коробка выводов возбудителя; 4 — корпус возбудителя; 5 — корпус генератора;
6 — боковые плоскости с отверстиями для крепления генератора.

Стальная станина статора имеет боковые плоскости 6 с отверстиями для крепления генератора. Сердечник набран из листов электротехнической стали и покрыт специальным лаком. Крепление сердечника к ребрам станины аналогично креплению ДГС, а пазы имеют прямоугольную открытую форму. В пазах укладывается обмотка статора из неизолированного провода прямоугольного сечения, изолированная слоями миканита и пропитанная компаундом. Пазы закрываются специальными гетинаксовыми клиньями. Выводы обмотки статора заведены в коробку выводов генератора.

Ротор генератора выполнен из стального вала, на котором укреплены полюсы, набранные из листовой стали. На изолированные полюсы намотаны катушки из медного провода, выводы которых присоединены к контактным кольцам.

Генератор охлаждается с помощью воздуха, который аксиальным вентилятором прогоняется между полюсам ротора и лобовыми частями статорной обмотки и выбрасывается наружу через окна в заднем подшипниковом щите.

Серия СГД имеет три типоразмера: 11, 12, 13 и обозначается СГД-13-42-12. Первые две цифры обозначают габарит генератора (11, 12, 13) , вторая группа цифр — длину активной части статора в сантиметрах (24, 36, 46 и т. д.), третья группа — число полюсов генератора (4, 10, 12). Генераторы большой мощности имеют обозначение, например, СГД-625-1500, где первая группа цифр обозначает мощность генератора в киловольт-амперах, а вторая — число оборотов генератора минуту.

Генераторы имеют одинаковое устройство и различаются только размерами, сечением проводов и количеством витков. С генераторами этой серии применяют возбудители серий ВС, П-70 (71, 72) и ВСМ-21/12. Возбудитель, установленный на корпусе генератора, соединяется с генератором текстропной передачей.

Рис.4. Синхронный генератор СГД-400-1000.

Статор генератора СГД-400-1000 (рис.4) имеет сварную стальную станину 8 с окнами для входа и выхода воздуха, рамы для подъема машины и два бруска для установки возбудителя. Сердечник статора 9 набран в пакеты из лакированных с обеих сторон колец, штампованных из листовой электротехнической стали толщиной 0,5 мм и имеющих прямоугольные пазы.

В пазы заложены двухслойная обмотка 6 из прямоугольной обмоточной меди. Витковая и корпусная изоляции выполнены из стекломикаленты. Закрывают пазы стеклотекстолитовые клинья.

Ротор генератора выполнен с явно выраженными полюсами, остов ротора 3 набран из штампованных листов стали и насажен на вал генератора 2. Обмотки полюсов 4, расположенные на изолированных сердечниках 5, изготовлены из неизолированной шинной меди и имеют изоляцию из асбестовой бумаги, покрываемой сверху лаком. Успокоительная обмотка состоит из медных стержней и расположена в башмаках полюсов. Выводы обмотки ротора с помощью кабеля присоединены к контактным кольцам 28.

Постоянный ток подается в обмотку ротора с помощью контактной траверсы с щетками 27.

Шкив генератора 29 с помощью клиноременной передачи 23 и шкива возбудителя 24 вращает вал возбудителя 13.

Центробежный вентилятор 7, закрепленный на втулке вала ротора, обеспечивает аксиально-радиальную вентиляцию генератора. Подшипниковые щиты 1 и кожух 25 закрывают корпус генератора.

Станина возбудителя типа П-70 15 выполнена сварной из листовой стали, на ней болтами укреплена магнитная система, состоящая из четырех главных и четырех добавочных полюсов. Сердечники главных полюсов 17 собраны из штампованных листов электротехнической стали и стянуты стальными заклепками в пакеты, сердечники добавочных полюсов 16 стальные, массивные. На сердечнике главных полюсов установлены катушки последовательной обмотки 19 и катушки шунтовой обмотки 18.

Катушка последовательной обмотки состоит из одного витка неизолированной ленточной меди, а катушка шунтовой обмотки изготовлена из прямоугольной меди. Обе катушки обмотаны снаружи стекломикалентой и пропитаны лаком. Катушки добавочных полюсов 14 также изготовлены из неизолированной ленточной меди, изолированы стекломиканитом и пропитаны лаком. На вал якоря возбудителя 13 насажен пакет якоря 26, состоящий из штампованных листов электротехнической стали и имеющий открытые пазы прямоугольной формы для укладки обмотки якоря. Обмотка якоря состоит из катушек, выполненных из прямоугольной меди, изолированных стекломикалентой, уложенных в открытые пазы железа якоря и закрепленных бандажами из стальной луженой проволоки.

Коллектор 12 собран из отдельных медных пластин, изолированных друг от друга прокладками из миканита, а выводные концы обмоток секции якоря впаяны в шлицы коллекторных пластин. Коллектор в собранном виде посажен на вал возбудителя. Над коллектором укреплены щетки, установленные в обоймы траверсы возбудителя 11. Подшипниковые щиты 10, 20 и крышка 22 крепятся к станине и закрывают возбудитель.

Вентиляция возбудителя аксиальная. Напор воздуха для вентиляции создается центробежным вентилятором возбудителя 21.

Генераторы со статической системой возбуждения.

В этих генераторах статическая система, состоящая из неподвижных элементов (силового трансформатора, выпрямителей и т.д.), преобразует переменный ток на выводах генератора в постоянный для питания обмотки возбуждения и регулирования напряжения генератора.

Рис.5. Принципиальная схема генератора со статической системой возбуждения.

Схема генератора со статической системой возбуждения (рис.5) состоит из обмоток статора 1, обмоток ротора 2 и статической системы возбуждения (блока возбуждения и блока управления). Блок возбуждения состоит из силового трансформатора 3, селеновых выпрямителей 4, блока конденсаторов 5 и силовых выпрямителей питания 6. Элементы блока возбуждения смонтированы на литом основании, которое крепится к станине генератора и закрывается сверху колпаком.

Блок управления 7 состоит из переключателей работы П5, резистора уставки напряжения РУ и отдельно стоящих резисторов для регулирования статизма 8. С помощью блоков 7 и 8, установленных на отдельном щите, управляют выходными параметрами генератора. Принцип работы генератора аналогичен работе генератора с машинной системой возбуждения, за исключением работы статической системы.

Для поддержания напряжения на выводах генератора неизменным при любой нагрузке необходимо, чтобы ток возбуждения генератора изменялся в соответствии со значением и характером его нагрузки. В статической системе возбуждения (рис.5) использован принцип фазового компаундирования. В обмотке W2 компаундирующего трансформатора 3 и селеновых выпрямителях происходит сложение и выпрямление двух составляющих тока возбуждения: от обмотки W1 пропорциональной напряжению генератора, и от обмотки Wc, пропорциональной току генератора, сдвинутых относительно друг друга под углом, зависящим от характера нагрузки (cosφ).

Система статического возбуждения автоматически обеспечивает изменение тока возбуждения при изменении значения и характера нагрузки генератора. Так как выпрямители 4 имеют нелинейное сопротивление, что не обеспечивает начального самовозбуждения, в системе предусмотрен резонансный контур, образованный емкостью Хс конденсаторов С4-С6, подключенных к обмотке Wд, и индуктивностью рассеяния XL первичной обмотки Wi. Специальным подбором параметров при частоте 50 Гц обеспечивают XL=Xc тогда ток возбуждения уже не будет зависеть от сопротивления выпрямителей 4 и обмотки возбуждения в процессе начального самовозбуждения.

Параметры трансформатора 3 обеспечивают стабильность напряжения генератора при cosφ от 0,4 до 1,0 с точностью ±5%.

Для более точной стабилизации напряжения (±3%) служит специальная обмотка управления Wy, в которую подается постоянный ток. При протекании постоянного тока по обмотке Wy образуется магнитный поток, который замыкается по сердечнику трансформатора 3. С изменением протекающего по обмотке Wy постоянного тока изменяется постоянный магнитный поток сердечника 3 и, следовательно, ток возбуждения генератора в обмотке W2. Так как обмотка Wy питается постоянным током от двух последовательно встречных источников: выпрямителя 4 (ток Iв пропорционален напряжению возбуждения генератора) и выпрямителя питания 6 через резистор РУ и сопротивление статизма СС1 (ток Iвп не зависит от нагрузки и неизменен для любого режима), то Iу=Iвп-(-Iв) и, следовательно, напряжение возбуждения генератора будет увеличиваться с ростом нагрузки.

При нагрузке с меньшим cosφ напряжение возбуждения возрастает больше, чем при нагрузках с большим cosφ, и, следовательно, ток подмагничивания трансформатора 3 (Iвп>Iв) при реактивных нагрузках генератора будет уменьшаться больше, чем при активных. Благодаря этому осуществляется коррекция параметров системы фазового компаундирования и достигается большая точность регулирования напряжения генератора по нагрузке, чем при неуправляемом варианте фазового компаундирования.

Уставку напряжения генератора регулируют резистором РУ, включенным последовательно в цепь обмотки Wy, а составляющую тока управления Iв можно корректировать резистором СС1.

Статическая система возбуждения обладает следующими достоинствами: отсутствием движущихся частей, высокой механической прочностью конструкций, надежностью и высокой точностью регулирования напряжения, небольшими эксплуатационными затратами.

Для начального возбуждения генераторы могут иметь резонансную систему с конденсаторами (генераторы типов ДГФ, ЕСС, ГСФ-100-БК, ОС, ГСС-104-4Б), или аккумуляторную батарею (ЕСС-5, ГСФ-100М, ГСФ-200), или генератор начального возбуждения (СГДС-11-46-4), или трансформатор напряжения (ЕСС-5). Принцип работы статической системы возбуждения одинаков для всех типов генераторов, за исключением схем начального возбуждения.

Техническая характеристика генераторов со статической системой возбуждения приведена в табл.2.

Таблица 2

Технические характеристики генератора ДЭС
со статической системой возбуждения

Серия ДГФ состоит из двух типоразмеров 82-4Б и 83-4Б (8-й габарит, 2-я или 3-я условная длина, четырехполюсный). Исполнение генераторов фланцевое, защищенное, с самовентиляцией, на двух щитовых подшипниках.

Рис.6. Синхронный генератор ДГФ-82-4Б.

Генератор ДГФ-82-4Б (рис.6) состоит из статора, ротора, системы возбуждения и двух подшипниковых щитов.

Статор состоит из чугунной станины на двух лапах, сердечника 5 и обмотки 2, ротор генератора — из вала 1, сердечника 9 с обмоткой возбуждения 8, контактных колец 7. Сердечник ротора собирается из листов электротехнической стали, а обмотка ротора намотана прямоугольными проводами. Катушки полюсов соединяются между собой последовательно. Ротор уравновешивается креплением балансировочных грузов к балансировочному кольцу с одной стороны и к воронке вентилятора — с другой.

Задний щит фланцевый, литой, чугунный, имеет два окна, закрытых съемными заглушками (через них открывается доступ к крышке роликоподшипника для его осмотра и пополнения смазки). Система статического возбуждения (3, 4, 6) установлена в верхней части генератора отдельным блоком и закрыта крышкой.

Серия ЕСС состоит из двух модификаций. У генераторов модификации ЕСС точность регулирования напряжения ±2%, что обеспечивает надежную параллельную работу. Генераторы модификации ЕСС-5 имеют упрощенную схему автоматического регулирования и точность регулирования напряжения ±5%, недостаточную для надежной параллельной работы.

У генераторов ЕСС в исполнении MI01 оба подшипниковых щита одинаковы, а в исполнении М201 один из подшипниковых щитов имеет фланец и допускает соединение с двигателем только эластичной муфтой. Генераторы серии ЕСС-5 выпускают только исполнения М101. Серии ЕСС и ЕСС-5 имеют несколько типоразмеров. Например, обозначение ЕСС-82-4/М101 расшифровывается: генератор серии ЕСС, 8-го габарита, 2-й длины, четырехполюсный, на лапах с двумя подшипниковыми щитами.

Генератор ЕСС устроен аналогично генератору ДГФ, а генераторы серии ЕСС-5 имеют кроме основной обмотки статора еще и дополнительную трехфазную обмотку, которая вкладывается в полузакрытые пазы статора и служит для питания схемы возбуждения.

Рис.7. Принципиальная схема генератора ЕСС-5 с начальным возбуждением.

При пуске генератора ЕСС-5 (рис.7) за счет остаточного магнетизма в полюсах ротора 2 в основной 1 и дополнительной 4 обмотках, выведенных на доску зажимов 5, индуктируется ЭДС. Значение ЭДС дополнительной обмотки оказывается недостаточным для открытия выпрямителей 3 и самовозбуждения генератора. Поэтому для обеспечения начального возбуждения применяют два способа.

От аккумуляторной батареи 6-24 В (рис.7,б) подается кратковременный импульс постоянного тока на обмотку ротора. Импульс подается кнопкой 12 через токоограничивающий резистор 11 от источника постоянного тока 13.

От трансформатора начального возбуждения 7 (рис.7,а) через выключатель 8 подается остаточная ЭДС основной обмотки, которая, складываясь с ЭДС дополнительной обмотки, открывает выпрямители 3 и возбуждает генератор. Регулирование напряжения осуществляется с помощью стабилизирующего устройства, состоящего из компаундирующих трансформаторов 10, резисторов 6 и реостатов уставки 9.

Когда ток нагрузки генератора проходит по первичным обмоткам трансформатора 10, то в его вторичной обмотке индуктируется ЭДС, которая вызывает протекание тока по вторичным обмоткам трансформатора 10 и резисторам 6. Резистор 6 включен последовательно в цепь дополнительной обмотки возбуждения 4. Электродвижущая сила, создаваемая на резисторе 6 током нагрузки, и ЭДС дополнительной обмотки геометрически суммируются и вызывают в обмотке возбуждения увеличение тока.

Следовательно, этот ток будет пропорционален току нагрузки генератора и позволит поддерживать напряжение на выводах генератора постоянным. Реостат уставки 9 позволяет изменять напряжение генератора в пределах ±5% номинального значения.

Генераторы серии ГСФ имеют мощность 100 и 200 кВт, исполнение фланцевое, защищенное, на двух щитовых подшипниках, соединение с двигателем с помощью муфты и фланцевого подшипникового щита.

Устройство и принцип работы генератора ГСФ и генератора ДГФ аналогичны. Начальное возбуждение у генераторов ГСФ-200 и ГСФ-100М осуществляется подачей импульса постоянного тока от аккумуляторной батареи; начальное возбуждение генератора ГСФ-100 БК осуществляется с помощью резонансной системы с конденсаторами.

Генераторы серии ОС имеют мощность 8, 16, 30 и 60 кВт и две модификации, которые обеспечивают точность регулирования напряжения ±2 или ±5%.

Генераторы серии ОС выпускаются в исполнении M201 имеют несколько типоразмеров. Условное обозначение этих генераторов аналогично обозначению генератора ЕСС. Конструкция генератора бесстанинная. Пазы статора открытые, обмотка выполнена из готовых секций с изоляцией класса В из кремнийорганической резины. Ротор гребенчатый с демпферами, катушки ротора съемные. Статическая система возбуждения на полупроводниках для автоматического регулирования напряжения размещена непосредственно на генераторе.

В ДЭС используется только четырехполюсный генератор ГСС-104-4Б 10-го габарита и 4-й габаритной длины.

Исполнение генератора брызгозащищенное, с самовентиляцией, на двух щитовых подшипниках. Генератор сопрягается с приводным двигателем эластичной муфтой. Устройство и принцип действия этого генератора аналогичны устройству и принципу действия генератора.

Серия СГДС имеет устройство, аналогичное устройству генератора СГД, но обмотка возбуждения питается от статической системы самовозбуждения, состоящей из трансформаторов фазового компаундирование блока силовых выпрямителей, отдельного выпрямителя и генератора начального возбуждения Работа системы возбуждения этого генератора аналогична работе статической системы возбуждения других генераторов.



Принципиальная электрическая схема подключения автомобильного генератора к аккумулятору с датчиком мощности из вольтметра

Это продолжение статьи о создании генератора электроэнергии своими руками на базе велосипеда. В предыдущей части описаны необходимые компоненты для самодельного генератора.

Электрическая схема управления генератором.

Очень многие думают, что самое сложное в педальном генераторе — это электрические схемы подключения генератора, но на самом деле схемы управления генератором простые.

При разработке электрической схемы важно исключить возможность неправильного подключения аккумулятора, при котором мгновенно повреждается автомобильный генератор. На всех наших педальных генераторах и солнечных панелях мы используем полярные штекеры и сокеты, подключающиеся одним и тем же способом. Другая важная деталь — предохранитель правильного номинала, близко расположенный к положительной клемме аккумулятора, который перегорает раньше, чем сгорят провода. В идеальном случае электропроводка от генератора к аккумулятору должна быть рассчитана не меньше, чем на 20 Ампер, иметь сечение от 2.5 мм2 и защищена предохранителем на 10 А. Старайтесь использовать гибкий кабель. Не пытайтесь использовать кабель со сплошной металлической жилой, так как он всё время гнётся и в какой-то момент сломается, что может привести к удару электрическим током. Вольтметр на руле можно подсоединить с помощью тонкого провода и защитить маленьким предохранителем на один или два ампера.

Это самая простая версия принципиальной электрической схемы подключения автомобильного генератора. Вот так выглядит её демонстрационная версия.

В таблице представлен список основных компонентов с шифрами Maplin и Farnell. Maplin прекратили продавать некоторые 25 Вт резисторы, включая используемый в исходной схеме резистор на 0.47 Ом 25 Вт и многие другие компоненты.

  Maplin Farnell
1 Маленький выключатель (1 А или меньше) FH00 147 — 772
1 Большой выключатель (5 А или больше) JK25 140 — 600
2 0.47 Ом 25 Вт резистор P0.47 (?) 344 — 941
1 Лампочка 24 В 3 Вт WL82 328 — 388
1 Патрон JX87 или RX86 140 — 259

Возможно вам самостоятельно придется подобрать лампочку, чтобы она соответствовала генератору. Если лампочка включается на слишком низких оборотах, то потребуется лампочка, работающая на низком токе. В принципиальной схеме отсутствуют критически важные компоненты, так что можно использовать даже бывшие в употреблении лампочки. Люди, хорошо разбирающиеся в электротехнике, могут заметить, что значение 25 Вт для резистора слишком завышено. Это сделано на случай протекания очень высоких токов в аварийных ситуациях до момента сгорания предохранителя. Если планируется использовать генератор для публичных демонстраций, то в целях обеспечения дополнительной безопасности неплохо будет прикрепить его к металлической плите или радиатору. К тому же радиатор производит впечатление — с ним генератор кажется более мощным.

Датчик мощности.

Хороший вольтметр достаточно важная часть генератора. Он нужен для оценки результата затрачиваемых сил и для демонстрации аудитории. Генератор может работать и без него, но всё же нужно как-то оценивать свои результаты. Подходят только аналоговые вольтметры, так как цифровые не подходят для измерения постоянно меняющегося напряжения. По этой причине в автомобильных спидометрах и датчиках по прежнему используются аналоговые приборы. Мы используем аналоговый вольтметр со смещённым нулём, который может показывать только напряжение больше 12 вольт. Если напряжение опустилось ниже 12 вольт, то это может произойти только при неисправном аккумуляторе. У вольтметра со смещённым нулём при запуске генератора резко дёргается стрелка — это смотрится достаточно эффектно. Обычно я использую схему, основанную на самом дешёвом измерительном приборе из каталога Maplin, но вы можете купить более серьёзные измерительные приборы.

Схема измерительного прибора довольно простая. Опорный диод не проводит ток ниже 11 В, то есть можно сказать, что он вычитает 11 В напряжения. С помощью резистора мы превратили вольтметр с диапазоном измерения 0 — 4 вольт в измерительный прибор с диапазоном от 11 до 15 вольт. У вольтметров, установленных на наших генераторах, в действительности даже ещё более узкий диапазон, с опорным диодом на 12 В и диапазоном 2,5 В. В схему управляющего модуля добавили дополнительный резистор и переключатель на три позиции, распределив сопротивление между аккумулятором и генератором и тем самым мы адаптировав генератор для людей с любой физической форме. Если требуется минимизировать потери энергии в цепочке резисторов, то можно добавить переключатель, замыкающий все резисторы, что позволит людям в хорошей физической форме быстрее заряжать аккумулятор.

Читайте продолжение, в котором будут даны инструкции по правильной эксплуатации генератора.

Принципиальная схема

с использованием микросхемы LM324 и ее спецификации

Генератор функций

— это тип инструмента, который используется для генерации различных типов сигналов, таких как синусоидальные, треугольные, прямоугольные, прямоугольные сигналы. Различные типы сигналов имеют разные частоты, которые можно генерировать, используя прибор в качестве функционального генератора. Этот генератор генерирует пять типов сигналов: синусоидальные, прямоугольные, пилообразные, треугольные и прямоугольные. Генераторы функций бывают двух типов: аналоговые и цифровые.Частоты, обеспечиваемые этим генератором, составляют до 20 МГц. Краткое объяснение этого генератора обсуждается в этой статье вместе с принципиальной схемой и блок-схемой.


Что такое генератор функций?

Определение: Функциональный генератор определяется как тип устройства, которое создает различные типы сигналов в качестве выходных сигналов. Общие формы сигналов, генерируемых этим генератором, представляют собой синусоидальную волну, прямоугольную волну, треугольную волну и пилообразную волну. Формы сигналов этих частот могут регулироваться от герц до сотен кГц.Этот генератор считается наиболее универсальным прибором в лаборатории электротехники и электроники, поскольку формы сигналов, генерируемые этим генератором, находят применение в различных областях.

Генератор аналоговых функций и генераторы цифровых функций являются типами генераторов функций. Преимущества аналогового генератора: экономичность, простота использования, гибкость, возможность регулировки амплитуды и частоты. Преимущества цифровых генераторов заключаются в высокой точности и стабильности.Основными недостатками этого цифрового генератора являются сложность и дороговизна.

Блок-схема функционального генератора

Блок-схема функционального генератора содержит различные компоненты: цепь управления частотой, источник питания постоянного тока 1, источник питания постоянного тока 2, интегратор, мультивибратор компаратора напряжения, конденсатор, схему формирования диода сопротивления и два выходных усилителя. Блок-схема этого генератора показана на рисунке ниже.

Блок-схема функционального генератора

. Частотами можно управлять, изменяя величину тока.Два источника постоянного тока изменяют частоту выходного сигнала. Выходные сигналы, генерируемые этим генератором, являются синусоидальными, треугольными и прямоугольными. Частотный диапазон этих сигналов составляет от 0,01 Гц до 100 кГц. Сеть управления частотой управляет частотой на передней панели этого генератора, и есть ручка, называемая регулировкой частоты. Частота сигналов o/p может быть изменена с помощью этой ручки и изменения частоты.

Сеть управления частотой обеспечивает напряжение, и это напряжение идет на регулирование двух источников постоянного тока, таких как верхний и нижний.Первое выходное напряжение источника постоянного тока может увеличиваться линейно со временем, тогда как источник меньшего тока обеспечивает напряжение для изменения выходного напряжения интегратора, которое будет линейно уменьшаться со временем. Выражено выходное напряжение интегратора за счет верхнего источника тока.

Когда наклон выходного напряжения увеличивается или уменьшается, источник постоянного тока 1 будет увеличиваться или уменьшаться. Второй нижний источник постоянного тока подает обратное управление на интегратор, и из-за этого обратного тока выходное напряжение интегратора линейно уменьшается со временем.Выход компаратора обеспечивает прямоугольную волну, которая имеет ту же частоту, что и выходное напряжение. Сеть резистивных диодов изменяет наклон треугольной формы волны, поскольку ее амплитуда создает и изменяет синусоидальную форму волны с искажением <1%. Выходные сигналы этого генератора показаны ниже.

Выходные сигналы функционального генератора

Таким образом, этот генератор создает три типа сигналов, которые имеют разные частоты. Источник тактовой частоты, проверка запаса по времени, проверка источника питания постоянного тока, проверка аудио ЦАП — вот некоторые из приложений функционального генератора.

Генераторы функций

Различные типы генераторов функций показаны в таблице ниже

Серийный № Модель № Частота Торговая марка Номер модели Сигналы
1 МетроК МТК 201Т от 2 Гц до 200 кГц МетроК МТК 201Т Синусоидальная, прямоугольная и треугольная волна
2 Генератор функций звуковой частоты 0.от 2 Гц до 200 кГц АСИКО АЕ 512 Синусоидальная, прямоугольная, треугольная волны
3 Метрави FG-5000 1 Гц — 5 МГц Метрави ФГ-5000 Синусоидальный, треугольный, прямоугольный, пилообразный, импульсный
4 MetroQ MTQ 1001 от 0,1 Гц до 1 МГц МетроК МТК 1001 Синусоидальный, квадратный, треугольный и ТТЛ-выход
5 HTTC ФГ-2002 0.2 Гц ~ 2 МГц НААФИ ФГ-2002 Синусоидальная, прямоугольная и треугольная волны

Схема функционального генератора с операционным усилителем LM324

LM324 представляет собой 14-контактную интегральную схему, принципиальная схема функционального генератора с LM324 показана ниже. Компоненты, необходимые для этой схемы: микросхема операционного усилителя LM324, два резистора 10 кОм, четыре резистора 100 кОм, резистор 22 кОм, резистор 220 кОм, керамический конденсатор 1 мкФ, керамический конденсатор 33 нФ, конденсатор 10 нФ и потенциометр 100 кОм.Схема содержит три операционных усилителя, первый операционный усилитель генерирует прямоугольную волну, второй операционный усилитель генерирует выходной сигнал треугольной формы, а третий операционный усилитель генерирует выходной синусоидальный сигнал.

Схема функционального генератора с операционным усилителем LM324

Ниже показана схема выводов микросхемы LM324.

Схема выводов микросхемы LM324

LM324 представляет собой интегрированную микросхему, состоящую из 14 контактов. Контакты 1, 7,8,14 являются выходными контактами, контакты 2,6,9,4 являются инвертирующими входными контактами, а контакты 3,5,10, 12 являются неинвертирующими входными контактами, контакт 4 является Vcc. (питание), а контакт 11 — это земля.

Технические характеристики

Спецификации функционального генератора общего назначения показаны ниже

  • Этот генератор генерирует сигналы пяти типов
  • Этот генератор генерирует широкий диапазон частот
  • Для аналогового генератора стабильность частоты составляет 0,1 % в час
  • Максимальное искажение синусоидального сигнала для аналоговых генераторов составляет около 1%
  • Поддерживаются модуляции AM (амплитудная модуляция), FM (частотная модуляция) или PM (фазовая модуляция)
  • Амплитудный выход до 10В

Меры предосторожности

Некоторые из мер предосторожности генератора функций:

  • Используйте правильную настройку напряжения
  • Обеспечить надлежащую вентиляцию
  • Не работать при высокой частоте и давлении

Часто задаваемые вопросы

1).В чем разница между генератором сигналов и генератором функций?

Функциональный генератор генерирует сигналы нескольких форм, такие как синусоидальная волна, пилообразная волна, треугольные волны, прямоугольные волны и прямоугольные волны, но в случае генераторов сигналов генерируются только синусоидальные волны.

2). Что такое генератор логических функций?

Генератор логических функций — это генератор двоичных сигналов.

3).Как работают генераторы?

Генератор преобразует механическую энергию в электрическую и работает по принципу электромагнитной индукции.

4). Где используется генератор функций?

Функциональные генераторы, используемые для генерации сигналов различной формы, таких как синусоидальные, пилообразные и т. д.

5). Какие бывают типы генераторов функций?

Существует два типа генераторов: аналоговые и цифровые функциональные генераторы.

В этой статье обсуждаются обзор работы функционального генератора, принципиальная схема с операционным усилителем LM324, блок-схема, схема выводов операционного усилителя LM324, выходные сигналы функциональных генераторов. Вот вопрос к вам, каков частотный диапазон функционального генератора?

Принципиальная схема

с принципом работы

Для тестирования или ремонта аналоговых цепей в качестве источника сигнала используются функциональные генераторы, электронное испытательное оборудование.Для цифровых схем используются генераторы импульсов. Функциональные генераторы могут создавать как одиночные сигналы, так и повторяющиеся сигналы в широком диапазоне частот. Для генерации различных типов электронных сигналов функциональным генераторам требуется внутренний или внешний источник. Для создания высокочастотных пилообразных сигналов используется специальный тип функционального генератора, который называется Time-Base Generator. Это также создает линейные изменяющиеся во времени сигналы напряжения или тока. Помимо сигналов временной развертки, этот генератор также генерирует различные типы сигналов.


Что такое генератор базы времени?

Генератор временной развертки

представляет собой специально разработанный электронный функциональный генератор для создания различных сигналов временной развертки путем генерирования переменного напряжения или тока. Это генерируемое линейное изменяющееся во времени напряжение используется в электронно-лучевой трубке для отклонения электронного луча в горизонтальном направлении. Это широко используется в осциллографах для генерации сигналов пилообразной формы.

Для создания пилообразного сигнала напряжение должно иметь постоянную горизонтальную скорость.Такое напряжение называется линейным напряжением. Когда это напряжение быстро стремится к нулю, формируется пилообразный сигнал. В пилообразном сигнале время развертки Ts представляет собой продолжительность линейного нарастания напряжения, а время возврата Tr представляет собой время, используемое волной для возврата в исходное состояние. На экране ЭЛТ осциллограмма перемещается слева направо. Для такого горизонтального отклонения генератор временной развертки прикреплен к отклоняющим пластинам.

Принципиальная схема

Схема генератора временной развертки состоит из переменного резистора -R, который заряжает конденсатор-C и периодически разряжается через транзистор Q1.Для создания пилообразных сигналов скорость развертки должна быть больше, чем время восстановления. Время развертки сигнала регулируется резистором, присутствующим в цепи.

Принципиальная схема генератора временной развертки

Принцип работы генератора временной развертки

Напряжение Vcc подается на резистор R. Конденсатор C начинает заряжаться. Входной сигнал Vi включает транзистор Q1. Этот транзистор обеспечивает низкое сопротивление, через которое разряжается конденсатор. Если транзистор не открыт, конденсатор будет экспоненциально заряжаться до напряжения питания Vcc.Эта контролируемая зарядка и разрядка конденсатора генерирует пилообразный сигнал.

Генератор временной развертки

используется в CRO для создания пилообразных сигналов. Они также известны как генераторы развертки. ЭЛТ состоит из электронной пушки для создания электронного луча, покрытого фосфором экрана для отображения и отклоняющих пластин для отклонения луча. В радиолокационных системах генератор временной развертки используется с ЭЛТ для сканирования местоположения цели по дисплею и определения местоположения цели.В радиолокационной системе раннего предупреждения используется генератор временной развертки. Здесь развертка инициируется, когда сигнал вещания заканчивается. Луч отклоняется всякий раз, когда обнаруживается эхо.

Аналоговые телевизоры имеют два генератора временной развертки. Один для отклонения луча по горизонтали, а другой для протягивания этого луча вниз по экрану. Осциллограф использует несколько генераторов временной развертки для отображения различных сигналов временной развертки. Какие существуют типы генераторов временной развертки?

Генератор переменного тока

. Принцип работы, составные части, схема генератора переменного тока и типы

Генератор переменного тока

преобразует механическую энергию в электрическую для формирования переменного тока (AC).В этом посте будет подробно рассказано о том, что такое генератор переменного тока, его типы, как он работает, различные части, схема генератора переменного тока, области применения и преимущества.

Что такое генератор переменного тока

Генератор переменного тока преобразует механическую энергию в электрическую. Выходной сигнал имеет форму синусоидального сигнала или переменного тока. Переменный ток (AC) используется в домах и других частях земного шара на электростанциях, которые обеспечивают переменный ток от источника энергии.

Рис.1 – Знакомство с генератором переменного тока

Природный газ, атомная энергия, гидроэнергетика, ветер, солнечная энергия – это несколько источников энергии, которые электростанции используют для выработки электроэнергии. Когда электростанция распределяет ток через генератор переменного тока, напряжение повышается до существенного уровня через трансформаторы. Это неизменно повышает эффективность источника питания, поскольку помогает предотвратить потерю мощности при перемещении тока на большие расстояния.

Поэтому большое количество электроэнергии проходит через серию трансформаторов, которые распределяют ток по каждому дому или коммерческому помещению на безопасном уровне.Этот механизм работает по принципу закона электромагнитной индукции Майкла Фарадея. Этот закон гласит, что напряжение или ЭДС, создаваемые проводником с током, пересекают магнитное поле.

В генераторе переменного тока катушка, по которой течет заряд или ток, неподвижна, а магнит движется. Из-за южного и северного полюсов магнита ток течет в противоположных направлениях, создавая переменный ток. Выходная мощность генератора переменного тока обычно составляет 120 вольт и выше. Создаваемое выходное напряжение изменяется во времени и по амплитуде.

Рис. 2 — Изображение генератора переменного тока

Типы генератора переменного тока

Принципиально два типа генераторов переменного тока:

  1. асинхронные генераторы
  2. синхронные генераторы

асинхронные генераторы

Они также известны как Индукционные генераторы. Здесь контактные кольца помогают ротору вращаться. Хотя ротор пытается соответствовать синхронной скорости статора, его попытка терпит неудачу. Если синхронная скорость статора дополняется скоростью ротора, скорость равна нулю.Следовательно, ротор не получает крутящего момента. А так
таких генератора подходят для запуска ветряков.

Синхронные генераторы

Синхронные генераторы вращаются с синхронной скоростью. Генератор работает на основе закона электромагнитной индукции Фарадея. Поэтому при вращении катушки образуется однородное магнитное поле. Эти генераторы используются на электростанциях, поскольку они помогают генерировать высокое напряжение.

Компоненты генератора переменного тока

генератор переменного тока в первую очередь состоит из следующих частей:

  1. поле
  2. Prime Mover
  3. Prime Mover
  4. Rotor
  5. Статор
  6. Кольца скольжения

Рис.3 – Компоненты генератора переменного тока

1. Поле

Состоит из катушек проводников, которые получают напряжение от возбуждения, создающего магнитный поток. Образовавшийся поток разрезает якорь для создания напряжения. Таким образом, генератор переменного тока вырабатывает выходное напряжение.

2. Якорь

Это важная часть генератора переменного тока, где генерируется напряжение. Он состоит из многочисленных витых проводов, по которым протекает ток полной нагрузки генератора.

3. Первичный двигатель

Первичный двигатель — это блок, приводящий в действие генератор переменного тока. Первичным двигателем может быть любая вращающаяся машина, такая как дизельный двигатель или механический двигатель, такой как паровая турбина, гидротурбина.

4. Ротор

Это компонент, который помогает производить вращения в генераторе переменного тока. Ротор управляется первичным двигателем.

5. Статор

Как следует из названия, это стационарная часть генератора переменного тока.Статор имеет обмотки, обеспечивающие движущееся магнитное поле, которое создает ротор во время своего вращения.

6. Токосъемные кольца

Они используются для преобразования энергии на ротор и обратно. Этот компонент хорошо изолирован от вала и соединен с круглым токопроводящим материалом. Есть щетки, которые сидят на контактном кольце при вращении ротора. Соединения со щетками осуществляются посредством электрического соединения с ротором.

Как работает генератор переменного тока | Диаграмма генератора переменного тока

Из законов электромагнетизма Фарадея мы знаем, что электрический ток создает магнитное поле и, наоборот, изменение магнитного поля создает ток в проводнике.В генераторе переменного тока электрический ток генерируется, когда вращающаяся проволочная петля, называемая якорем, помещается в однородное магнитное поле, и, наоборот, ток также может генерироваться, когда неподвижный якорь помещается во вращающееся магнитное поле.

Рис. 4 – Схема генератора переменного тока

Предположим, вращающийся якорь, приводимый в движение турбинами, помещен в однородное магнитное поле. При вращении якоря одна половина петли перемещается в направлении, противоположном другой половине петли.За счет этого индуцируется ЭДС и по контуру течет ток.

Два плеча арматуры соединены со щетками. Одна из щеток подключается к системе распределения электроэнергии через провод, который соединяется с другой щеткой, замыкая цепь. Когда якорь вращается, ток периодически меняет направление, что характерно для переменного тока. Таким образом, генерируемый переменный ток используется для питания устройств.

Области применения генератора переменного тока

Области применения включают:

  • Они используются для включения освещения во время мероприятий на открытом воздухе, таких как спортивные матчи.
  • Они обычно используются для подачи электроэнергии в удаленные места.
  • Они используются для выработки электроэнергии с помощью ветряных мельниц и гидроэлектростанций.
  • Они также широко используются в автомобильной промышленности.
  • Они также используются для питания бытовых электроприборов, таких как соковыжималки, пылесосы и т. д.

Преимущества генератора переменного тока

Преимущества включают:

  • Потери при передаче незначительны по сравнению с генератором постоянного тока.
  • Конструкция этого типа генератора проста.
  • Генерируемую мощность легче повышать и понижать при использовании с трансформаторами.
  • Техническое обслуживание меньше.

Недостатки генератора переменного тока

Недостатки:

  • Возникающие вихревые токи вызывают потери энергии.
  • Крупномасштабное производство электроэнергии переменного тока с использованием только генераторов переменного тока опасно.

 A  Прочтите также:  
Трансформатор - как это работает, части, типы, области применения, преимущества
Что такое токоизмерительные клещи (Tong Tester) — типы, принцип работы и усилители. Как работать
Синхронный двигатель - конструкция, принцип, типы, характеристики  

Принципиальная схема, типы и ее применение

Можно наверняка столкнуться с ситуацией с электроснабжением, либо с недостаточной мощностью, либо с трудностями при выработке электроэнергии.Основанные на принципе преобразования энергии, эти пьезоэлектрические генераторы обеспечивают множество преимуществ во многих приложениях и отраслях. Поскольку пьезоэлектричество движется с концепцией преобразования энергии из одной формы в другую, генераторы также работают по тому же принципу. Но что дает комбинация пьезоэлектричества и генератора? Кажется, это несколько интересно. Итак, давайте обсудим то же самое, что и пьезоэлектрический генератор.

Что такое пьезоэлектрический генератор?

Пьезоэлектрический генератор представляет собой устройство для выработки электроэнергии, работающее по принципу пьезоэлектричества и обладающее способностью преобразовывать механическую энергию.Например, колебания в пьезоэлектрических материалах преобразуются в электрическую энергию. Для этого вида процедуры сбора энергии можно рассматривать любой из пьезоэлектрических материалов из четырех классификаций. Но основным материалом, используемым для преобразования энергии в генераторах, является керамика, и ее также можно сгруппировать с несколькими монокристаллами, композитами и полимерами. Пьезоэлектрическая керамика, когда эти материалы механически стимулируются определенной вибрацией или силой, сохраняет способность генерировать электрическую энергию, достаточную для воспламенения на расстоянии электродов.Кроме того, в любых устройствах, от кварцевых часов до микрофонов, все они используют пьезоматериалы, а выходом является пьезоэлектрический эффект для усиления рабочих характеристик.

пьезоэлектрический элемент

В конструкции пьезоэлектрических генераторов чаще всего используются керамические материалы. Керамаль PZT является элементом, используемым в генераторах, и представляет собой интегрированный кристалл как цирконата свинца, так и титанита. Возможно изменение свойств керамических материалов путем изменения свойств соединений ЦТС.Для этих пьезоэлектрических генераторов приложенное напряжение и направления генерации напряжения специально известны определенными правилами. Они способны обеспечивать увеличенное выходное напряжение при минимальном электрическом токе.

Принципиальная схема пьезоэлектрического генератора

На приведенной ниже схеме показано расположение элементов для формирования принципиальной схемы пьезоэлектрического генератора.

Схема пьезоэлектрического генератора

Работа пьезоэлектрического генератора может быть объяснена следующим образом.

Функции генератора аналогичны функциям пьезоэлектрического элемента. Здесь элемент PZT, представляющий собой комбинацию цирконата свинца и титанита, расположен между электродами. Простое позиционирование элемента не создаст никакого электрического тока. При приложении механического давления на элемент через электроды внутри кристалла будут создаваться электрические заряды. Дополнительные положительные и отрицательные заряды создаются с обеих сторон граней кристалла.Металлическая пластина, помещенная на элемент PZT, собирает эти положительные и отрицательные заряды, которые используются для генерации напряжения и подачи электрического тока по цепи.

Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о пьезоэлектрических преобразователях MCQ

Эффективность пьезоэлектрического генератора можно повысить двумя способами.

Первый подход
  • С использованием эффективных пьезоэлектрических элементов.
  • Для правильного размещения пьезоэлектрического материала там, где он будет очень быстро сжиматься.

Например, если пьезоэлектрический материал обладает способностью повышать напряжение на конденсаторе на 2–12 В, то генерируемая энергия составит примерно 0,0154 Дж.

Второй подход

Второй способ заключается в размещении материала между электродами так, чтобы он испытывал множественные деформации. Этого можно добиться, разместив материал либо на дорогах, либо на тротуарах. Такое расположение элемента может касаться его почти 10 000 раз в секунду.

Таким образом, при объединении обоих подходов будут получены наилучшие результаты.

Принцип пьезоэлектрического генератора

Пьезоэлектрический генератор состоит из одного или нескольких пьезоэлектрических элементов. Рассмотрим принцип работы генератора через движение автомобиля. Здесь пьезоэлектрические материалы ассимилируются внутри слоя асфальта, и здесь энергия вырабатывается при движении автомобиля. Когда транспортное средство движется, колеса создают давление на слой асфальта, что приводит к деформации пьезоэлектрических материалов.Итак, эта деформация воспринимает давление и создает электрическую энергию.

Выходная мощность пьезоэлектрического генератора

Давайте рассмотрим реальную ситуацию, чтобы точно рассчитать количество энергии, вырабатываемой пьезоэлектрическим генератором. Этот пример считается магистральным, и выход рассчитывается на основе нет. транспортных средств, плотность движения, скорость транспортных средств и любые другие. В этом примере главными факторами являются нагрузка на ось и размер транспортного средства.

Предположим, что средний объем движения = 3 000 000 автомобилей в день

Средняя скорость автомобилей = 60 км в час

Тогда сила сопротивления качению (Fr) измеряется как

Fr = m × g × Cr

Где Cr соответствует коэффициенту трения качения и изменяется в пределах 0.03 – 0,15

г соответствует силе тяжести, а m – масса транспортного средства и принимается равной 1550 кг.

Fr = 1550 × 9,8 × 0,05 = 759,1 Н

А мощность, необходимая для компенсации этого сопротивления качению, равна

Pr = Fr × v

.

So Pr = 759,1 × 30 км/ч = 6,308 Вт

t — время загрузки, измеряемое исходя из длины пьезоэлектрического генератора lp (рассмотрим 0,50×0,50) и скорости транспортного средства v.

t = lp/v = 0,072 с

Механическая энергия измеряется путем рассмотрения интеграла мощности f по времени.

U U в = ʃ 0 PR DT = ʃ PR DT = ʃ 0 0.072 6,308 DT = 454,1 J

И, наконец, сгенерированная электрическая энергия рассчитывается как

UE = 0,078 × 454,1 = 35,41 Дж

Типы пьезоэлектрических генераторов

Пьезоэлектрические генераторы, также называемые ПЭГ, представляют собой головокружительную революцию в производстве электроэнергии.Они могут помочь ускорить продвижение самозаправляемых беспроводных электронных машин в реальный масштаб. Существуют в основном два типа пьезоэлектрических генераторов.

  • Однослойные пьезоэлектрические генераторы
  • Многослойные пьезоэлектрические генераторы

Однослойные пьезоэлектрические генераторы

Эти типы пьезоэлектрических материалов могут создавать электрические напряжения, достаточные для воспламенения на расстоянии электродов, поэтому их можно применять на расстоянии устройства воспламенителей, такие как зажигалки, сварочные инструменты, газовые плиты и многие другие.Давление прикладывается к керамическому типу материала, генерируемому напряжением, и это создает искровой разрядник зажигания, который воспламеняет источник топлива. Таким образом, электрическая энергия, генерируемая на одном слое, будет создавать расширенные напряжения с минимальными значениями тока через чрезвычайно короткие промежутки времени. Эти виды пьезоэлектрических материалов минимальны, и они воспламеняются напрямую.

Другие преимущества этих материалов по сравнению с другими материалами заключаются в том, что они используются в высоковольтных конденсаторах, трансформаторах и постоянных магнитах.Они имеют более длительный период времени и требуют минимального обслуживания.

Многослойные пьезоэлектрические генераторы

Кроме того, электрическая энергия, вырабатываемая пьезоэлектрическим материалом, также может быть собрана. Тип многослойного пьезоэлектрического генератора варьируется в зависимости от реализации различных конфигураций пьезокерамики и способов создания многослойных конденсаторов. Поскольку они генерируют соответственно максимальные значения тока без электромагнитного воздействия, эти пьезоэлектрические генераторы являются эффективными твердотельными источниками для большинства электронных устройств.Улучшения в технологии позволили многим микроэлектронным методам уменьшить электронные устройства. Так как из-за минимальных размеров им требуется минимальная мощность, и эти генераторы получают питание от ПЗТ. Таким образом, эти генераторы становятся настоящими, реалистичными и эффективными источниками энергии по сравнению с другими источниками энергии. Применение многослойных генераторов — датчики давления в шинах транспортных средств, беспроводные датчики и боеприпасы.

Применение пьезоэлектрических генераторов

Реализация как однослойных, так и многослойных пьезоэлектрических генераторов может быть найдена в батареях.

  • Применяется в спортзалах и на рабочих местах, где вибрация создается на тренажерах в спортзалах. А на рабочих местах пьезоэлектрические материалы, помещенные в кристалл, являются сторонником экономии энергии.
  • Используется в обуви и сапогах для электроэнергетики
  • Используется в народных моторизованных танцевальных клубах и напольных ковриках
  • Также используется в качестве прокладок под клавиши мобильных и клавишных устройств.
  • Пьезоэлектрические микрофоны
  • Предназначены для обнаружения перепадов давления

Таким образом, такие свойства, как стабильность, гибкость и чувствительность пьезоэлектрических генераторов, позволяют применять их во многих приложениях и отраслях.Проводится много исследований по повышению эффективности пьезоэлектрических генераторов, что делает возможным постоянное совершенствование и повышение качества этих устройств. Изучите дополнительные концепции того, что является четким схематическим представлением пьезоэлектрических генераторов?

Часто задаваемые вопросы

1). Для чего используется пьезоэлектрический материал?

Пьезоэлектрические материалы представляют собой устройства, в которых они могут преобразовывать приложенную механическую силу в электрический заряд.

2). Может ли пьезоэлектрик заряжать аккумулятор?

Ток, генерируемый пьезоэлектрическим устройством, может быть меньше или больше, но он обязательно используется для зарядки аккумулятора.

3). Сколько вольт выдает пьезо?

Пьезоэлектрический материал может обеспечивать напряжение в диапазоне от нескольких милливольт до десятков и сотен вольт, в зависимости от типа используемого пьезоэлемента и его конструкции.

4). Из чего состоит пьезо?

Наиболее часто используемым пьезоэлектрическим материалом является PZT, он состоит из цирконата свинца и титанита, где комбинация этих двух материалов создает большее напряжение.

5). Где используется пьезоэлектричество?

Концепция пьезоэлектричества обычно используется в зажигалках, паяльных лампах, газовых грилях и плитах.

Генератор функций — принципиальные схемы, схемы, электронные проекты

Генератор функций

Принципиальная схема

Построенная на базе одной микросхемы генератора сигналов 8038, эта схема генерирует синусоидальные, прямоугольные или треугольные волны от 20 Гц до 200 кГц в четырех переключаемых диапазонах.Имеются выходы как высокого, так и низкого уровня, которые можно регулировать с помощью регулятора уровня. Этот проект также станет полезным дополнением к рабочему столу любого любителя.
Генерация всех сигналов производится IC1. Эта универсальная ИС даже имеет вход развертки, но не используется в этой схеме. Микросхема содержит внутренний прямоугольный генератор, частота которого регулируется времязадающими конденсаторами C1 — C4 и потенциометром 10k. Допуск конденсаторов должен быть 10% или выше для стабильности.Прямоугольная волна дифференцируется для создания треугольной волны, которая, в свою очередь, имеет форму синусоиды. Все это делается внутри, с минимумом внешних компонентов. Чистота синусоиды регулируется двумя предустановленными резисторами на 100 кОм.
Переключатель формы волны представляет собой однополюсный трехпозиционный поворотный переключатель, рычаг стеклоочистителя выбирает форму волны и подключен к потенциометру 10k, который контролирует амплитуду всех форм волны. IC2 представляет собой операционный усилитель LF351, подключенный как стандартный неинвертирующий буфер с прямой связью, обеспечивающий изоляцию между генератором сигналов, а также увеличивающий выходной ток.Резисторы 2,2 кОм и 47 Ом образуют выходной аттенюатор. На высоком выходе максимальная амплитуда составляет около 8 В пик-пик с прямоугольной волной. Максимум для треугольной и синусоидальной волн составляет около 6 В и 4 В соответственно. Регулятор низкой амплитуды удобен для тестирования усилителей, так как легко достижимы амплитуды 20 мВ и 50 мВ.

Настройка:
Два предустановленных резистора на 100 кОм регулируют чистоту синусоиды. При правильной настройке искажение составляет менее 1%.

автор: Circuit Exchange International
электронная почта:
веб-сайт: http://www.electronics-lab.com

Импульсный генератор напряжения / Генератор Маркса – Принципиальная схема, принцип работы и применение

В электронике перенапряжения – очень важная вещь, и это кошмар для каждого схемотехника. Эти выбросы обычно называют импульсом, который можно определить как высокое напряжение, обычно в несколько кВ, которое существует в течение короткого промежутка времени .Характеристики импульсного напряжения можно заметить с высоким или низким временем спада, за которым следует очень большое время нарастания напряжения. Молния является примером естественных причин, вызывающих импульсное напряжение. Поскольку это импульсное напряжение может серьезно повредить электрическое оборудование, важно проверить наши устройства на работу с импульсным напряжением. Здесь мы используем генератор импульсного напряжения, который генерирует высокие скачки напряжения или тока в контролируемой испытательной установке. В этой статье мы узнаем о работе и применении генератора импульсного напряжения .Итак, приступим.

 

Как было сказано ранее, импульсный генератор производит кратковременные импульсы с очень высоким напряжением или очень высоким током. Таким образом, существует два типа генераторов импульсов: генератор импульсного напряжения и генератор импульсного тока . Однако в этой статье мы обсудим генераторы импульсного напряжения.

 

Форма волны импульсного напряжения

Чтобы лучше понять импульсное напряжение, давайте взглянем на форму волны импульсного напряжения.На изображении ниже показан один пик высоковольтной импульсной волны

.

Как вы можете видеть, волна достигает своего максимального 100-процентного пика в пределах 2 мс. Это очень быстро, но высокое напряжение теряет свою силу с размахом в 40 мкс почти. Таким образом, импульс имеет очень короткое или быстрое время нарастания , тогда как очень медленное или длинное время спада . Длительность импульса называется хвостом волны , который определяется разницей между 3-й отметкой времени ts3 и ts0.

 

Одноступенчатый генератор импульсов

Чтобы понять работу генератора импульсов , давайте взглянем на принципиальную схему одноступенчатого генератора импульсов , которая показана ниже

.

Приведенная выше схема состоит из двух конденсаторов и двух сопротивлений. Искровой разрядник (G) представляет собой электрически изолированный промежуток между двумя электродами, в котором возникают электрические искры. На изображении выше также показан источник питания высокого напряжения.Любая схема генератора импульсов нуждается как минимум в одном большом конденсаторе, который заряжается до соответствующего уровня напряжения, а затем разряжается нагрузкой. В приведенной выше схеме CS представляет собой зарядный конденсатор . Это высоковольтный конденсатор, обычно номиналом более 2 кВ (зависит от желаемого выходного напряжения). Конденсатор CB представляет собой емкость нагрузки , которая будет разряжать зарядный конденсатор. Резистор и RD и RE управляют формой волны.

 

Если внимательно рассмотреть приведенное выше изображение, мы обнаружим, что G или искровой разрядник не имеет электрического соединения.Тогда как емкость нагрузки получает высокое напряжение? Вот в чем хитрость, и в этом случае вышеприведенная схема действует как генератор импульсов. Конденсатор заряжается до тех пор, пока напряжение заряда конденсатора не станет достаточным для пересечения искрового промежутка. Электрический импульс, генерируемый искровым промежутком, и высокое напряжение передаются от вывода левого электрода к выводу правого электрода искрового промежутка, образуя, таким образом, замкнутую цепь.

 

Время отклика схемы можно контролировать, изменяя расстояние между двумя электродами или изменяя напряжение полностью заряженных конденсаторов.Расчет выходного импульсного напряжения можно выполнить, вычислив форму выходного напряжения с помощью

.
v(t) = [V  0  / C  b  R  d  (α – β)] (e  – α  t  – e  – β 

9 t

) Где,

α = 1 / R  d  C  b 
β = 1 / R  e  C  z  

 

Недостатки одноступенчатого генератора импульсов

Основным недостатком схемы одноступенчатого генератора импульсов является физический размер .В зависимости от номинального напряжения компоненты увеличиваются в размерах. Кроме того, для генерации высокого импульсного напряжения требуется высокое напряжение постоянного тока. Таким образом, для одноступенчатой ​​схемы генератора импульсного напряжения довольно сложно получить оптимальную эффективность даже при использовании больших источников питания постоянного тока.

Сферы, которые используются для щелевого соединения, также требуются очень больших размеров. Корону, которая разряжается при генерации импульсного напряжения, очень трудно подавить и изменить форму.Срок службы электрода сокращается и требует замены после нескольких циклов повторения.

 

Генератор Маркса

Эрвин Отто Маркс представил схему многоступенчатого генератора импульсов в 1924 году. Эта схема специально используется для генерирования высокого импульсного напряжения от источника питания низкого напряжения. Схема генератора мультиплексированных импульсов или обычно называемая схема Маркса показана на изображении ниже.

В приведенной выше схеме используются 4 конденсатора (конденсаторов может быть n), которые заряжаются от источника высокого напряжения в условиях параллельной зарядки зарядными резисторами R1–R8.

Во время разрядки искровой разрядник, который был разомкнут во время заряда, действует как переключатель и соединяет последовательный путь через батарею конденсаторов, а генерирует очень высокое импульсное напряжение на нагрузке. Состояние разряда показано на изображении выше фиолетовой линией. Напряжение первого конденсатора должно быть превышено настолько, чтобы пробить разрядник и активировать схему генератора Маркса .

 

В этом случае первый разрядник соединяет два конденсатора (C1 и C2).Следовательно, напряжение на первом конденсаторе удваивается на два напряжения C1 и C2. Впоследствии третий разрядник автоматически пробивается, так как напряжение на третьем разряднике достаточно велико, и он начинает добавлять напряжение третьего конденсатора С3 в стопку, и так продолжается до последнего конденсатора. Наконец, когда достигается последний и окончательный искровой промежуток, напряжение достаточно велико, чтобы разорвать последний искровой разрядник на нагрузке, которая имеет больший зазор между свечами зажигания.

 

Конечное выходное напряжение на конечном промежутке будет равно nVC (где n — количество конденсаторов, а VC — напряжение заряженного конденсатора), но это справедливо для идеальных схем.В реальных сценариях выходное напряжение схемы генератора импульсов Маркса будет намного ниже фактического желаемого значения.

 

Однако эта последняя точка искры должна иметь больший зазор, потому что без этого конденсаторы не достигают полностью заряженного состояния. Иногда сброс делается преднамеренно. Есть несколько способов разрядить батарею конденсаторов в генераторе Маркса.

 

Методы разрядки конденсаторов в генераторе Маркса:  

 

Импульсный дополнительный пусковой электрод : Импульсный дополнительный пусковой электрод является эффективным способом преднамеренного запуска генератора Маркса в условиях полной зарядки или в особых случаях.Дополнительный триггерный электрод называется тригатроном. Доступны тригатроны различных форм и размеров с различными характеристиками.

 

Ионизация воздуха в промежутке : Ионизированный воздух является эффективным путем для проведения искрового промежутка. Ионизация осуществляется с помощью импульсного лазера.

 

Уменьшение давления воздуха внутри разрядника : Уменьшение давления воздуха также эффективно, если искровой разрядник сконструирован внутри камеры.
 

Недостатки генератора Маркса

Длительное время зарядки: Генератор Маркса использует резисторы для зарядки конденсатора. Таким образом, время зарядки увеличивается. Конденсатор, расположенный ближе к источнику питания, заряжается быстрее остальных. Это связано с увеличением расстояния из-за увеличения сопротивления между конденсатором и источником питания. Это главный недостаток генераторной установки Маркса.

 

Потеря эффективности: По той же причине, что описана ранее, поскольку ток протекает через резисторы, эффективность схемы генератора Маркса низка.

 

Короткий срок службы разрядника: Повторяющийся цикл разряда через разрядник сокращает срок службы электродов разрядника, которые необходимо время от времени заменять.

 

Время повторения цикла зарядки и разрядки: Из-за большого времени зарядки время повторения импульсного генератора очень медленное. Это еще один существенный недостаток схемы генератора Маркса.

 

Применение схемы генератора импульсов

Схема генератора импульсов в основном применяется для тестирования высоковольтных устройств .Грозозащитные разрядники, предохранители, TVS-диоды, различные типы устройств защиты от перенапряжения и т. д. тестируются с помощью импульсного генератора напряжения. Не только в области испытаний, схема генератора импульсов также является важным инструментом, который используется в экспериментах по ядерной физике , а также в лазерах, термоядерных и плазменных устройствах.

 

Генератор Маркса используется для моделирования эффектов молнии в силовых установках и в авиационной промышленности.Он также используется в рентгеновских и Z-аппаратах. Другие применения, такие как испытания изоляции электронных устройств, также проверяются с использованием схем генератора импульсов.

Генератор прямоугольных импульсов с использованием операционного усилителя

Схема генератора прямоугольных импульсов

Прямоугольная волна может быть определена как несинусоидальная периодическая форма волны, которая может быть представлена ​​как бесконечная сумма синусоидальных волн. Он имеет амплитуду, чередующуюся с постоянной частотой между фиксированным минимальным и максимальным значением с одинаковой продолжительностью.Генераторы прямоугольных импульсов обычно используются в электронике и при обработке сигналов. Прямоугольная волна является частным случаем прямоугольной волны. Генератор прямоугольных импульсов похож на схему триггера Шмита, в которой опорное напряжение для компаратора зависит от выходного напряжения. Также говорят, что это нестабильный мультивибратор.

Схема генератора прямоугольных импульсов Пояснение к формам сигналов

Генератор прямоугольных импульсов может быть сконструирован с использованием триггерных инверторов Шмитта, таких как TTL.Это простой способ сделать базовый генератор нестабильной формы волны. Вырабатывая тактовые или синхронизирующие сигналы, этот нестабильный мультивибратор формирует сигнал генератора прямоугольных импульсов, который переключается между ВЫСОКИМ и НИЗКИМ.

Как известно, выходной сигнал инвертора Шмитта противоположен или обратный его входному сигналу. Давая гистерезис, он может изменять состояние при разных уровнях напряжения. Он использует действие триггера Шмитта, которое изменяет состояние между верхним и нижним пороговыми уровнями по мере того, как сигнал входного напряжения увеличивается и уменьшается относительно входной клеммы.Здесь верхний пороговый уровень устанавливает выход, а нижний пороговый уровень сбрасывает выход.

Эта простая схема генератора прямоугольных импульсов состоит из одного логического элемента инвертора Шмитта TTL 74LS14 с конденсатором, подключенным между его входной клеммой и землей, а положительная обратная связь, необходимая для колебаний схемы, обеспечивается резистором обратной связи.

Предположим, что заряд на обкладках конденсатора ниже нижнего порогового уровня Шмитта. Таким образом, вход инвертора находится на уровне логического НУЛЯ, что приводит к выходному уровню логической ЕДИНИЦЫ.

Схема генератора прямоугольной формы с использованием операционного усилителя

Работа генератора прямоугольной формы

Резистор теперь подключен к выходу уровня логической ЕДИНИЦЫ, а другая сторона резистора подключена к конденсатору, который находится на уровне логического НУЛЯ . Теперь конденсатор начинает заряжаться в положительном направлении через резистор со скоростью, определяемой постоянной времени RC комбинации.

Когда заряд на конденсаторе достигает верхнего порогового уровня триггера Шмитта, а выход инвертора Шмитта быстро меняется с логического уровня ЕДИНИЦА на логический уровень НУЛЯ, и ток, протекающий через резистор, меняет направление.

Интеграл константы, скажем, «C», будет «C», кратным t, где t — время, в течение которого происходит интегрирование, означает, что положительная константа даст положительное линейное изменение, а отрицательная константа будет интегрироваться до отрицательного пандус. Складывая их вместе, мы получаем треугольную волну, а затем наш генератор прямоугольных волн производит прямоугольную волну из треугольной волны.

Здесь изменение теперь приводит к тому, что конденсатор, который первоначально был заряжен через резистор, начинает разряжаться обратно через тот же резистор, пока заряд на обкладках конденсатора не достигнет нижнего порогового уровня.Выход инвертора снова переключает состояния, при этом цикл повторяется снова и снова, пока присутствует напряжение питания.

Схема генератора прямоугольных сигналов с использованием таймера 555

Конденсатор постоянно заряжается и разряжается в течение каждого цикла между входными верхними и нижними пороговыми уровнями инвертора Шмитта, создавая логический уровень ЕДИНИЦА или логический уровень НОЛЬ на выходе инвертора. Форма сигнала несимметрична, поэтому рабочий цикл составляет примерно одну треть, так как отношение меток к промежуткам между HIGH и LOW равно 1:2 соответственно из-за характеристик входного затвора инвертора TTL.

Схема генератора прямоугольных сигналов с использованием LM IC

Резистор обратной связи также должен поддерживаться на низком уровне, ниже 1 кОм, чтобы схема генерировала, около 300 кОм хорошо, и путем изменения емкости конденсатора можно изменять частоту. На высоких частотах форма выходного сигнала меняет форму с квадратной на трапециевидную, поскольку на входные характеристики ТТЛ-затвора влияет быстрая зарядка и разрядка. Частота колебаний для генераторов прямоугольных сигналов указана, как показано на рисунке.

Осциллограммы и частотный диапазон

Со значением резистора от 100 до 1 кОм и значением конденсатора от 1 до 1000 мкФ. Это даст диапазон частот от 1 Гц до 1 МГц. Высокие частоты создают искажения генераторов прямоугольных импульсов. Стандартные логические вентили TTL не слишком хорошо работают в качестве генераторов прямоугольных импульсов из-за их средних входных и выходных характеристик и искажения формы выходного сигнала, а также малого значения требуемого резистора обратной связи. Это приводит к большой емкости конденсатора для работы на низких частотах.Генераторы могут не генерировать, если емкость конденсатора обратной связи слишком мала. Нестабильные мультивибраторы могут быть изготовлены с использованием улучшенной логической технологии CMOS, которая работает от минимального до максимального питания, такого как инвертор Шмитта. Этот CMOS 40106 представляет собой инвертор с одним входом с тем же триггером Шмитта, что и TTL 74LS14, но с очень хорошей помехоустойчивостью, высоким коэффициентом усиления и отличными входными/выходными характеристиками для получения более «квадратной» формы выходного сигнала, как показано ниже.

Сигнал прямоугольной формы

Принципиальная схема функционального генератора

Функциональный генератор обычно представляет собой часть электронного оборудования, используемого для генерации различных типов электрических волн в широком диапазоне частот.Они могут быть либо повторяющимися, либо одиночными, для которых требуется внутренний или внешний источник триггера. Он используется для генерации сигналов, его также можно описать как ИС функционального генератора. Хотя генераторы прямоугольных сигналов охватывают как звуковые, так и радиочастотные частоты, они обычно не подходят для приложений, требующих сигналов с низким уровнем искажений или стабильной частотой. Когда эти характеристики необходимы, более подходящим будет другой генератор сигналов. Этот генератор функций является одним из необходимых гаджетов электронщика.Это очень полезно при производстве аудиосигналов и даже в инверторных схемах.

Схема функционального генератора

Это доступно для инженеров, мы можем выбрать различные способы генерации различных сигналов. Для построения всей схемы просто нужна куча резисторов и конденсаторов. Мы можем производить прямоугольные, синусоидальные и треугольные волны с помощью функционального генератора.

После всех этих обсуждений мы можем сказать, что прямоугольная волна является инверсией треугольной волны. Мы можем использовать генератор функций для создания различных сигналов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.