एक वैकल्पिक विद्युत प्रवाह प्राप्त करना

प्रत्यावर्ती धारा, पारंपरिक अर्थों में, एक प्रत्यावर्ती, सामंजस्यपूर्ण रूप से भिन्न (साइनसॉइडल) वोल्टेज से प्राप्त धारा है। बिजली संयंत्र में वैकल्पिक वोल्टेज उत्पन्न होता है और दीवार पर हर आउटलेट में लगातार मौजूद रहता है।

प्रत्यावर्ती धारा का उपयोग लंबी दूरी पर बिजली संचारित करने के लिए भी किया जाता है क्योंकि प्रत्यावर्ती वोल्टेज आसानी से बढ़ जाता है। एक ट्रांसफार्मर का उपयोग करना, और इस प्रकार विद्युत ऊर्जा को कम से कम नुकसान के साथ एक दूरी पर प्रेषित किया जा सकता है और फिर एक ट्रांसफॉर्मर की मदद से एक घरेलू नेटवर्क के लिए स्वीकार्य मूल्य तक कम किया जा सकता है।

एक वैकल्पिक वोल्टेज (और इसलिए वर्तमान) उत्पन्न होता है बिजली संयंत्र मेंजहां औद्योगिक जनरेटर एसी ड्राइव उच्च दबाव भाप द्वारा संचालित टर्बाइनों द्वारा संचालित होते हैं। भाप का उत्पादन पानी से किया जाता है जो बिजली संयंत्र के प्रकार के आधार पर एक परमाणु प्रतिक्रिया या जीवाश्म ईंधन को जलाने से उत्पन्न गर्मी से गर्म होता है। किसी भी मामले में, अल्टरनेटर का रोटेशन वैकल्पिक वोल्टेज और करंट के गठन का कारण है।

जनरेटर कैसे बनता है, इस सवाल का जवाब देने के लिए प्रत्यावर्ती धारा, एक ही समय में याद करते हुए तार और चुंबक के टुकड़े से युक्त एक प्राथमिक मॉडल पर विचार करना पर्याप्त है लोरेंत्ज़ बल और विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम... मान लीजिए कि टेबल पर 10 सेंटीमीटर लंबा एक तार पड़ा है, और हमारे हाथ में एक मजबूत नियोडिमियम चुंबक है, जिसका आकार तार से थोड़ा छोटा है। हम एक संवेदनशील गैल्वेनोमीटर या डायल वोल्टमीटर को तार के सिरों से जोड़ते हैं।

हम चुंबक को एक ध्रुव के साथ तार के पास लाते हैं, 1 सेमी से कम की दूरी पर, और जल्दी से चुंबक को इसके माध्यम से तार पर बाएं से दाएं खींचते हैं - हम चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र के साथ तार को पार करेंगे . गैल्वेनोमीटर की सुई अचानक एक निश्चित दिशा में विक्षेपित होगी, फिर अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाएगी।

चुंबक को दूसरे ध्रुव से तार की ओर घुमाएं। और फिर से, हाथ को बाएं से दाएं घुमाते हुए, एक चुंबकीय क्षेत्र के साथ प्रयोगात्मक तार को जल्दी से पार करें। गैल्वेनोमीटर की सुई तेजी से दूसरी दिशा में घूमती है, फिर अपनी मूल स्थिति में लौट आती है। चुंबक को उलटने के बजाय, आप पहले बाएँ से दाएँ और फिर दाएँ से बाएँ जा सकते हैं, उत्पन्न धारा की दिशा बदलने का प्रभाव समान होगा।

प्रयोग ने दिखाया कि एक वैकल्पिक वोल्टेज प्राप्त करने के लिए, हमें या तो चुंबक को तार के पार दाएं और बाएं घुमाना चाहिए, या वैकल्पिक चुंबकीय ध्रुवों के साथ तार को पार करना चाहिए। जनरेटर में बिजली संयंत्र में (और सभी पारंपरिक अल्टरनेटर में) दूसरा विकल्प लागू होता है।

जनरेटर के संचालन का सिद्धांत - वैकल्पिक इलेक्ट्रोमोटिव बल (वोल्टेज) प्राप्त करना

एसी साइनसोइडल वोल्टेज

पावर प्लांट में अल्टरनेटर में एक रोटर और एक स्टेटर होता है।घूर्णन टरबाइन की यांत्रिक ऊर्जा रोटर को प्रेषित की जाती है। रोटर का चुंबकीय क्षेत्र उसके ध्रुव भागों पर केंद्रित होता है और इसे या तो इससे जुड़े स्थायी चुम्बकों द्वारा या रोटर की कॉपर वाइंडिंग में प्रवाहित एक निरंतर वोल्टेज करंट द्वारा बनाया जाता है।

आम तौर पर, स्टेटर वाइंडिंग में एक दूसरे के संबंध में व्यवस्थित तीन अलग-अलग वाइंडिंग होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप तीन वाइंडिंग में से प्रत्येक में एक वैकल्पिक वोल्टेज और करंट होता है। इस प्रकार, तीन स्टेटर वाइंडिंग में से प्रत्येक वैकल्पिक वोल्टेज का एक स्रोत है, और तात्कालिक मान वोल्टेज के एक दूसरे के साथ 120 डिग्री से चरण में स्थानांतरित कर रहे हैं। इसे तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा कहा जाता है।

तीन चरण एसी वोल्टेज और वर्तमान प्राप्त करना

दो चुंबकीय ध्रुवों वाले जनरेटर का रोटर, 3000 आरपीएम पर घूमता है, प्रति सेकंड स्टेटर वाइंडिंग के प्रत्येक चरण के 50 क्रॉसिंग देता है। और चूँकि चुंबकीय ध्रुवों के बीच एक शून्य बिंदु होता है, यानी वह स्थान जहाँ चुंबकीय क्षेत्र का प्रेरण शून्य होता है, रोटर के प्रत्येक पूर्ण घुमाव के साथ, कुंडल में प्रेरित वोल्टेज शून्य से गुजरता है, फिर ध्रुवता में परिवर्तन होता है। नतीजतन, आउटपुट वोल्टेज है साइनसोइडल आकार और आवृत्ति 50 हर्ट्ज।

जब एक एसी वोल्टेज स्रोत लोड से जुड़ा होता है, तो सर्किट में एक एसी करंट उत्पन्न होता है। वोल्टेज और स्टेटर की अधिकतम अनुमेय धारा अधिक होती है, रोटर का चुंबकीय क्षेत्र जितना मजबूत होता है, अर्थात। रोटर वाइंडिंग में प्रवाहित धारा जितनी अधिक होगी। बाहरी उत्तेजना के साथ तुल्यकालिक जनरेटर में, रोटर वाइंडिंग में वोल्टेज और करंट एक थाइरिस्टर उत्तेजना प्रणाली या एक एक्साइटर द्वारा बनाया जाता है - मुख्य जनरेटर के शाफ्ट पर एक छोटा जनरेटर।

यह सभी देखें:

प्रत्यावर्ती धारा की मुख्य विशेषताएं (पैरामीटर)।

वैकल्पिक विद्युत प्रवाह का उत्पादन और संचरण

बिजली संयंत्रों के प्रकार

डीसी और एसी जनरेटर कैसे काम करते हैं?