III.10.2. Generatoare electrice de curent alternativ monofazat și trifazat.
Principiul generatorului de curent alternativ monofazat (alternatorul)
Alternatorul are două părți principale:
- rotorul care se rotește și produce câmp magnetic inductor;
- statorul, care este partea fixă, este indusul. El este format din bobine cu miez feromagnetic, în care se induc t.e.m. alternative.
Armătura statorului realizată din tole de oțel electrotehnic (feromagnetic) poartă bobinajele, legate în serie și bobinate alternativ când într-un sens, când în altul.
În cadrul circular al indusului (statorul – partea fixă) există săpate canale în care sunt îngropate conductoarele ce se leagă între ele, astfel încât curenții induși să se adune. La sfârșit rămân două capete libere ale conductoarelor care reprezintă bornele de livrare în circuitul exterior.
În interiorul armăturii cilindrice a statorului se află dispus coaxial rotorul format din electromagneți în număr par, egal cu numărul bobinelor din stator. Polii electromagneților alternează.
Prin rotirea inductorului, polii săi creează fluxuri magnetice variabile sinusoidal prin bobinele statorului în care se induc tensiuni electromotoare.
Frecvența t.e.m. alternative a unui generator monofazat este:
unde:
p este numărul de perechi de poli
n este turația cu care se rotește inductorul în rot/min
🔦 Observație
Un mare dezavantaj al alternatorului monofazat este legat de interacțiunea dintre curentul indus și câmpul magnetic creat de inductor (rotor-partea mobilă), având drept consecință trepidația rotorului de câte ori curentul indus atinge valoarea maximă. Acest dezavantaj este înlăturat prin folosirea unui generator de curent trifazat.
Principiul generatorului de curent alternativ trifazat
Se numește sistem trifazat simetric sistemul compus din trei circuite generatoare de curent alternativ, de aceeași frecvență, ale căror t.e.m. au valori efective egale și diferențe relative de fază egale între ele 2π/3 radiani (sau 2π/3ω = T/3 s).
La generatorul de curent trifazat indusul – stator este format din trei bobine dispuse la 120°, una lângă alta, iar inductorul- rotor este confecționat dintr-o pereche de poli. Înfășurătorile statorului se numesc faze. Pentru cei doi poli ai rotorului, sunt trei grupe a câte două bobine legate în serie și bobinate alternat. Fiecare grup constituie un circuit independent generator de curent alternativ.
Cei trei curenți induși în cele trei bobine ale statorului (I1, I2, I3) defazați cu 2π/3 sunt trimiși separat pe circuitul exterior.
