Egzanp Kesyon Jeneratè Diskisyon
Yon dèlko se yon aparèy elektwomayetik ki konvèti enèji mekanik an enèji elektrik grasa prensip endiksyon elektwomayetik la. Kalite dèlko ki pi souvan itilize yo se dèlko senkron ak dèlko asynchron (oswa endiksyon). Atik sa a pral bay plizyè egzanp pwoblèm ak diskisyon sou dèlko pou nou ka apwofondi konpreyansyon nou sou prensip fonksyònman yo, konpozan yo ak aplikasyon yo nan sikui elektrik yo.
Prensip Travay Jeneratè
Prensip debaz fonksyònman yon dèlko a baze sou Lwa Faraday sou Endiksyon Elektwomayetik, ki deklare ke yon chanjman nan flux mayetik nan yon bouk fil elektrik ap pwodui yon fòs elektwomotè (EMF). Yon dèlko gen plizyè konpozan prensipal:
1. Rotor: Pati k ap vire a.
2. Stator: Pati estasyonè a, kote yo mete fil solid la oswa bobin lan.
3. Chan mayetik: Pwodui pa leman pèmanan oswa elektwo-eman.
Egzanp Kesyon ak Diskisyon
Kesyon 1: Kalkile Vòltaj Endive a
Kesyon: Yon dèlko gen 50 vire sou bobin stator a. Si vitès wotasyon rotor a se 1200 rpm (wotasyon pa minit) epi flux mayetik la nan yon vire chanje pa 0,02 Wb, ki vòltaj endwi (EMF) ki pwodui pa dèlko a?
Diskisyon: Pou kalkile vòltaj endwi a, nou ka itilize ekwasyon Lwa Faraday a:
\[ \text{EMF} = -N \frac{d\Phi}{dt} \]
Ki kote:
– \(N \) se kantite vire yo,
– \( \Phi \) se flux mayetik la, epi
– \(t \) se tan.
Premye etap la se konvèti vitès la soti nan RPM an RPS (wotasyon pa segonn):
1200 RPM = 1200/60 RPS = 20 RPS
Flux la chanje ak chak revolisyon, kidonk frekans chanjman flux la se menm ak frekans wotasyon an, ki se 20 Hz. Kidonk, chanjman nan flux pa segonn (\( \frac{d\Phi}{dt} \)) se:
\[ \frac{d\Phi}{dt} = 0,02 \text{ Wb} \times 20 \text{ Hz} = 0,4 \text{ Wb/s} \]
Kidonk, vòltaj endui ki rezilta a se:
FEM = -50 × 0,4 V = -20 V
Piske fòs elektromotè a se yon valè absoli, vòltaj endui a ki rezilta a se 20 V.
Kesyon 2: Puisans Sòti Jeneratè a
Kesyon: Si dèlko a nan kesyon anvan an ap koule nan yon chaj rezistif 10 ohm, konbyen enèji elektrik ki pwodui?
Diskisyon: Premyèman, nou kalkile kouran elektrik la lè l sèvi avèk Lwa Ohm nan:
Mwen = V}{R = 20 V}{10 ohm = 2 A
Yo ka kalkile enèji elektrik ki pwodui a avèk fòmil sa a:
P = V fwa I = 20 V fwa 2 A = 40 W
Kidonk, pouvwa elektrik ki pwodui a se 40 wat.
Kesyon 3: Efikasite Jeneratè
Kesyon: Yon dèlko gen yon puisans mekanik 60 wat ak yon puisans elektrik 45 wat. Ki efikasite dèlko a?
Diskisyon: Yo ka kalkile efikasite dèlko a avèk fòmil sa a:
\[ \eta = \frac{P_{\text{out}}}{P_{\text{in}}} \times 100\% \]
Ki kote:
– \( P_{\text{out}} \) se puisans elektrik ki soti a,
– \( P_{\text{in}} \) se puisans mekanik ki antre a.
Kidonk efikasite a se:
\[ η = \frac{45 \text{ W}}{60 \text{ W}} \times 100\% = 75\% \]
Kesyon 4: Frekans vòltaj AC ki pwodui a
Kesyon: Yon dèlko senkron gen 4 pòl epi li vire a 1800 rpm. Ki frekans vòltaj AC ki pwodui a?
Diskisyon: Yo ka kalkile frekans vòltaj AC yon dèlko senkron pwodui a lè l sèvi avèk fòmil sa a:
\[ f = \frac{P \times N}{120} \]
Ki kote:
– \(P \) se kantite poto yo,
– \(N \) se vitès wotasyon an an RPM.
Ranplase valè yo bay yo:
\[ f = \frac{4 \times 1800}{120} = 60 \text{ Hz} \]
Kidonk, frekans vòltaj AC ki pwodui a se 60 Hz.
Kesyon 5: Vitès senkron
Kesyon: Detèmine vitès senkron yon jeneratè ki konekte ak yon rezo elektrik 50 Hz epi ki gen 6 pòl.
Diskisyon: Ou ka kalkile vitès senkronize a avèk fòmil sa a:
\[ N_s = \frac{120 \times f}{P} \]
Ki kote:
– \(N_s \) se vitès senkron an an RPM,
– \(f \) se frekans lan an Hz,
– \(P \) se kantite pòl yo.
Ranplase valè yo bay yo:
\[ N_s = \frac{120 \times 50}{6} = 1000 \text{ RPM} \]
Kidonk, vitès senkron dèlko a se 1000 RPM.
Konklizyon
Nan atik sa a, nou te diskite prensip debaz fonksyònman yon dèlko epi nou te prezante plizyè pwoblèm egzanp ki enplike kalkil vòltaj pwovoke, puisans elektrik, efikasite, frekans vòltaj AC, ak vitès senkron. Atravè pwoblèm sa yo, nou te wè kijan divès paramèt dèlko yo gen rapò youn ak lòt epi kijan yo afekte pèfòmans jeneral la. Yon konpreyansyon apwofondi sou prensip sa yo esansyèl pou aplikasyon pratik nan jeni elektrik.
