Номер 4, страница 37 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

4. Из каких основных частей состоит генератор переменного тока?

Генератор переменного тока (альтернатор) — это электрическая машина, которая преобразует механическую энергию в электрическую энергию переменного тока. Его работа основана на принципе электромагнитной индукции. Любой генератор переменного тока состоит из следующих основных частей:

Статор
Это неподвижная часть генератора. Внутри корпуса статора находится сердечник, собранный из тонких листов электротехнической стали для уменьшения потерь энергии на вихревые токи. В пазах этого сердечника уложена обмотка (обмотка якоря), в которой при изменении пронизывающего ее магнитного потока индуцируется электродвижущая сила (ЭДС) и, как следствие, возникает переменный электрический ток. В большинстве современных генераторов именно статор является якорем, то есть с его обмоток снимается сгенерированная электроэнергия.

Ротор
Это вращающаяся часть генератора, которая создает магнитное поле (выполняет роль индуктора). Внешняя механическая сила (например, от турбины или двигателя) вращает ротор, заставляя создаваемое им магнитное поле вращаться. Это вращающееся поле пересекает проводники обмотки статора, индуцируя в них ЭДС. Ротор может быть двух типов:
- С постоянными магнитами: используется в генераторах небольшой мощности.
- С обмоткой возбуждения (электромагнит): наиболее распространенный тип в средних и мощных генераторах. На сердечник ротора намотана обмотка, по которой пропускают постоянный ток (ток возбуждения) для создания магнитного поля.

Система возбуждения
Эта система предназначена для создания и регулирования постоянного тока в обмотке возбуждения ротора (для генераторов с электромагнитным ротором). От величины тока возбуждения напрямую зависит величина магнитного потока, а следовательно, и напряжение на выходе генератора. В современных мощных генераторах часто применяются бесщеточные системы возбуждения.

Токосъемный узел
В конструкциях, где обмотка возбуждения находится на роторе, необходимо подвести к ней постоянный ток от неподвижного источника. Для этого служат контактные кольца, расположенные на валу ротора, и щетки — неподвижные графитовые или металлографитовые контакты, которые скользят по этим кольцам. В бесщеточных генераторах этот узел отсутствует, что повышает их надежность и упрощает обслуживание.

Корпус, подшипники и система охлаждения
Корпус (или станина) является несущей конструкцией, защищает внутренние части от повреждений и обеспечивает их крепление. Подшипники, установленные в подшипниковых щитах по торцам корпуса, обеспечивают свободное вращение ротора внутри статора с минимальным трением. Система охлаждения (воздушная или жидкостная) необходима для отвода тепла, выделяющегося в обмотках и сердечнике во время работы из-за потерь, и предотвращения перегрева генератора.

Ответ: Основными частями генератора переменного тока являются: статор (неподвижная часть с обмоткой, в которой индуцируется ток) и ротор (вращающаяся часть, создающая магнитное поле). Вспомогательными, но не менее важными узлами являются система возбуждения, токосъемный узел (в щеточных конструкциях), корпус, подшипники и система охлаждения.