Классификация электронных генераторов. Электронные генераторы: принцип работы, виды и применение

Что такое электронный генератор. Как работает колебательный контур. Какие бывают виды электронных генераторов. Где применяются генераторы электрических колебаний. Каковы преимущества электронных генераторов перед другими типами.

Что такое электронный генератор и как он работает

Электронный генератор — это устройство, преобразующее энергию источника постоянного тока в энергию электрических колебаний заданной частоты и формы. Основными элементами электронного генератора являются:

• Усилитель
• Колебательная система (частотозадающая цепь)
• Цепь положительной обратной связи

Принцип работы электронного генератора основан на положительной обратной связи. Часть выходного сигнала усилителя подается обратно на его вход через цепь обратной связи. Это приводит к возникновению и поддержанию незатухающих колебаний на частоте, определяемой параметрами колебательной системы.

Колебательный контур как основа генератора

Простейшей колебательной системой является LC-контур, состоящий из катушки индуктивности L и конденсатора C. В таком контуре возникают электромагнитные колебания, частота которых определяется формулой:

f = 1 / (2π√LC)

Где:

• f — частота колебаний
• L — индуктивность катушки
• C — емкость конденсатора

В реальном колебательном контуре колебания постепенно затухают из-за потерь энергии. Чтобы поддерживать незатухающие колебания, необходимо компенсировать эти потери с помощью положительной обратной связи в генераторе.

Основные виды электронных генераторов

В зависимости от типа колебательной системы различают следующие основные виды электронных генераторов:

LC-генераторы

Используют колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора. Применяются для получения высокочастотных колебаний (свыше 40 кГц). Отличаются высокой стабильностью частоты.

RC-генераторы

Вместо LC-контура используют RC-цепи. Позволяют получать низкочастотные колебания (до 200 кГц). Имеют меньшие габариты по сравнению с LC-генераторами на низких частотах.

Кварцевые генераторы

Используют кварцевый резонатор в качестве высокодобротного колебательного контура. Обеспечивают очень высокую стабильность частоты (до 10^-8 — 10^-10).

Где применяются электронные генераторы

Электронные генераторы находят широкое применение в различных областях науки и техники:

• Радиосвязь и радиовещание
• Радиолокация
• Измерительная техника
• Системы автоматики и телемеханики
• Вычислительная техника
• Медицинская аппаратура
• Промышленные установки индукционного нагрева

Генераторы используются везде, где необходимо получить электрические колебания заданной частоты и формы.

Преимущества электронных генераторов

По сравнению с другими типами генераторов (например, электромашинными) электронные генераторы обладают рядом важных преимуществ:

• Широкий диапазон генерируемых частот — от долей герца до сотен мегагерц
• Высокая стабильность частоты
• Малые габариты и вес
• Высокий КПД
• Простота регулировки параметров выходного сигнала
• Возможность получения колебаний различной формы (синусоидальной, прямоугольной, пилообразной и др.)

Эти преимущества обусловили широкое распространение электронных генераторов в современной технике.

Как выбрать электронный генератор

При выборе электронного генератора для конкретной задачи следует учитывать следующие основные параметры:

• Диапазон генерируемых частот
• Форма выходного сигнала
• Стабильность частоты
• Выходная мощность
• Коэффициент гармоник
• Уровень собственных шумов

Выбор того или иного типа генератора зависит от конкретных требований к параметрам выходного сигнала. Например, для получения высокостабильных колебаний лучше использовать кварцевый генератор, а для генерации низких частот — RC-генератор.

Перспективы развития электронных генераторов

Основные направления совершенствования электронных генераторов связаны с:

• Повышением стабильности частоты
• Расширением диапазона генерируемых частот
• Улучшением спектральных характеристик сигнала
• Увеличением выходной мощности
• Миниатюризацией
• Снижением энергопотребления

Развитие микроэлектроники и появление новых материалов открывают широкие возможности для создания генераторов с улучшенными характеристиками. Особенно перспективным направлением является разработка генераторов на основе наноструктур.

133. Электронные генераторы (общие сведения, классификация). Автогенераторы синусоидальных колебаний lc-типа.

3. Электронные генераторы

 

Генератор электрических колебаний – это нелинейное устройство, преобразующее энергию источника постоянного тока в энергию колебаний.

Генераторы широко используются в электронике: в радиоприемниках и телевизорах, в системах связи, компьютерах, промышленных системах управления и устройствах точного измерения времени.

 

Генератор – это электрическая цепь, которая генерирует периодический сигнал переменного тока. Частота сигнала может измеряться от нескольких герц до многих миллионов герц.

Выходное напряжение генератора может быть синусоидальным, прямоугольным или пилообразным в зависимости от типа генератора.

            Когда колебательный контур возбуждается внешним источником постоянного тока, в нем возникают колебания. Эти колебания являются затухающими, поскольку активное сопротивление колебательного контура поглощает энергию тока. Для поддержания колебаний в колебательном контуре поглощенную энергию необходимо восполнить. Это осуществляется с помощью положительной обратной связи.

            Положительная обратная связь – это подача в колебательный контур части выходного сигнала для поддержки колебаний. Сигнал обратной связи должен совпадать по фазе с сигналом в колебательном контуре.

            На рис.3.1 изображена функциональная схема генератора.

 

 

 

Рис.3.1. Функциональная схема генератора.

 

Генератор можно разбить на 3 части. Частотозадающей цепью генератора обычно является LC колебательный контур. Усилитель увеличивает амплитуду выходного сигнала колебательного контура. Цепь обратной связи подает необходимое количество энергии в колебательный контур для поддержания колебаний. Таким образом, генератор – это схема с ОС (обратной связью), которая использует постоянный ток для получения переменного тока.

3.1. Генераторы синусоидальных колебаний

            Генераторы синусоидальных колебаний – это генераторы, которые генерируют напряжение синусоидальной формы.

Они классифицируются согласно их частотно-задающим компонентам. Тремя основными типами генераторов являются LCгенераторы, кварцевые генераторы и RC генераторы.

 

LC генераторы используют колебательный контур из конденсатора и катушки индуктивности, соединенных либо параллельно, либо последовательно, параметры которых определяют частоту колебаний.

 

Кварцевые генераторы, подобны LC генераторам, но обеспечивают более высокую стабильность колебаний.

 

RC-генераторы используются на низких частотах, в них для задания частоты колебаний используется резистивно-емкостная цепь.

 

3.1.1 Колебательный контур

Колебательный контур – это замкнутая электрическая цепь, содержащая катушку индуктивности и конденсатор, в которой могут возбуждаться электрические колебания.

Колебания тока и напряжения в колебательном контуре связаны с переходом энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки индуктивности и обратно.

В зависимости от способа подключения к внешнему источнику ЭДС или к источнику тока, различают последовательный и параллельный колебательные контуры.

                              

Последовательный к.к.

 

Параллельный к.к.

 

Если в колебательный контур включить источник гармонических электрических колебаний, то вначале в цепи возникнут сложные колебания, представляющие собой сумму собственных затухающих и вынужденных гармонических колебаний. Через некоторое время собственные колебания затухнут и останутся только вынужденные.

Кривые зависимости амплитуды и фазы вынужденных колебаний от частоты ω называются резонансными кривыми. При значении ωблизком к резонансной частоте ω₀ =   имеет место резкое увеличение амплитуды вынужденных колебаний (резонанс).

Колебательные контуры применяются в фильтрах, резонансных усилителях, генераторах и преобразователях.

 

Колебательный контур структурная схема электронного генератора

Автор admin На чтение 13 мин Просмотров 1 Опубликовано 8 апреля 2023 Обновлено 8 апреля 2023

Содержание

1. Электронные генераторы. Виды и устройство. Работа и особенности
2. Электронные генераторы
3. Такие генераторы приобрели популярность в электронике, компьютерной технике, радиоприемниках. Генераторами может выдаваться сигнал частотой до нескольких мегагерц. Форма выходного напряжения имеет формы синусоиды, прямоугольника и пилы.
4. Электронные генераторы состоят из следующих частей:
5. Принцип действия и структурная схема электронного генератора

Электронные генераторы. Виды и устройство. Работа и особенности

Устройства, преобразующие электроэнергию источника постоянного тока в незатухающую энергию электрических колебаний расчетной частоты и формы, называются электронные генераторы.

Электронные генераторы

Такие генераторы приобрели популярность в электронике, компьютерной технике, радиоприемниках. Генераторами может выдаваться сигнал частотой до нескольких мегагерц. Форма выходного напряжения имеет формы синусоиды, прямоугольника и пилы.

Контур колебаний получает возбуждение от наружного источника тока, появляются колебания, которые со временем затухают, так как сопротивление поглощает энергию. Чтобы колебания не затухали, в контуре нужно восполнять потерю энергии. Этот процесс восполнения выполняется положительной обратной связью. Эта связь подает в контур некоторую часть сигнала, который должен совпадать с сигналом обратной связи.

Электронные генераторы состоят из следующих частей:

• Контур колебаний, задающий частоту генератора.
• Усилитель, повышающий амплитуду сигнала на выходе контура колебаний.
• Обратная связь, подающая некоторое количество энергии в контур.

Электронные генераторы используют постоянный ток для образования колебаний переменного тока, и являются схемами с положительной связью.

Классификация

Электронные генераторы делятся на несколько классов по различным параметрам. Рассмотрим основные разновидности таких генераторов.

По форме сигнала:

По частоте:

По возбуждению:

Автоматическим генератором называют устройство, которое самостоятельно возбуждается, без воздействия извне, преобразует поступающую энергию в колебания. Электронные генераторы выполняются по схемам, аналогичным усилителям, за исключением отсутствия питания сигнала входа. Вместо него используют обратную связь, которая является передачей некоторого количества сигнала выхода на вход.

Определенная форма сигнала создается обратной связью. Частота колебаний создается на цепях RС или LС, и зависит от времени зарядки емкости. Сигнал обратной связи приходит на вход усилителя, где повышается в несколько раз и выходит. Часть сигнала возвращается и ослабевает в несколько раз, что дает возможность поддерживать одинаковую амплитуду сигнала на выходе.

Генераторы с внешним видом возбуждения считаются усилителями мощности с определенным частотным интервалом. На его вход подается сигнал от автогенератора, усиливается определенный интервал частот.

Электронные генераторы RС

Для образования низкочастотных генераторов применяют усилители. В них вместо обратной связи монтируют RС цепи для создания некоторой частоты колебаний. Эти цепи являются фильтрами частоты, которые пропускают сигналы в специальном интервале частот и не пропускают за его пределами. По обратной связи возвращается некоторая полоса частот.

Типы фильтров

• Низкочастотные фильтры.
• Высокочастотные фильтры.
• Полосовые фильтры.
• Заграждающие фильтры.

Характеристикой фильтра является частота среза. Если взять положение ниже этой частоты, или выше, то сигнал значительно уменьшается. Заграждающие и полосовые фильтры имеют характеристику в виде ширины полосы.

На рисунке изображена цепь генератора с синусоидальным сигналом. Усиление определяется цепью обратной связи R1, R2. Для создания нулевого сдвига по фазе обратная связь подключена от выхода усилителя на неинвертирующий его вход. Цепь обратной связи выступает в качестве полосового фильтра.

Для стабилизации величины частоты пользуются кварцевыми резонаторами, которые состоят из минеральной тонкой пластины, закрепленной в держателе. Кварц славится своим пьезоэффектом. Это дает возможность применять его в качестве системы, аналогичной колебательному контуру со свойством резонанса. Частота резонанса пластин колеблется от единиц до тысяч мегагерц.

Мультивибраторы

Эти электронные генераторы создают колебания формы прямоугольника, являются 2-х каскадным усилителем с обратной связью на основе резисторов. Выходы каскадов соединены со входами. Название этого генератора объясняет наличие значительного количества гармоник.

Мультивибратор способен действовать в нескольких режимах:

В первом виде режима мультивибратор работает с самовозбуждением. При синхронизации на генератор оказывает воздействие внешнее напряжение с частотой импульсов. Ждущий режим подразумевает работу с внешним возбуждением.

Автоколебательный режим мультивибратора

Устройство мультивибратора включает в себя два каскада усилителя с резисторами. Выходы каскадов подключены ко входам других каскадов через емкости С1 и С2.

Мультивибраторы с аналогичными транзисторами и симметричными компонентами имеют название симметричных.

В режиме автоколебаний мультивибратор может находиться в 2-х состояниях равновесия:

Такие положения неустойчивы. Одна схема переходит в другую с эффектом лавины с помощью обратной связи. Для оптимизации формы импульсов на выходе генератора подключают разделительные диоды в схемы коллекторов. Через диоды подключают вспомогательные резисторы.

По такой схеме после закрытия одного транзистора и уменьшения потенциала коллектора диод тоже закрывается. При этом он отключает конденсатор от цепи. Конденсатор заряжается через вспомогательный резистор. Наибольшая длина импульсов определяется параметрами частоты транзисторов.

Такой тип схемы дает возможность создать импульсы практически прямоугольной формы. В качестве недостатков можно отметить малую скважность и невозможность плавного регулирования периода колебаний.

По такой схеме резисторы R2 и R5 включены параллельно емкостям С1 и С2. Резисторы R(1, 3, 4, 6) создают делители напряжения, которые стабилизируют потенциал базы транзистора. При коммутации мультивибратора ток базы резко меняется. Это уменьшает время снижения зарядов в базе и увеличивает скорость выхода транзистора из насыщения.

Ждущий мультивибратор (одиночный)

Если мультивибратор действует в режиме автоколебаний и не имеет устойчивости, то его можно преобразовать в генератор с одной устойчивой позицией и одной неустойчивой позицией. Такие цепи имеют название одновибраторов (релаксационных реле). Чтобы перевести схему из одного состояния в другое, необходимо воздействие внешнего импульса.

В неустойчивой позиции цепь находится некоторое время, зависящее от ее параметров. Далее она скачкообразно возвращается в устойчивую позицию. Чтобы получить ждущий режим генератора, необходимо собрать следующую схему:

В исходном положении транзистор VТ1 находится в закрытом виде. При поступлении на вход плюсового импульса по транзистору идет ток коллектора. При изменении разности потенциалов на транзисторе VТ1 оно подается через емкость С2 на базу VТ2. С помощью обратной связи повышается лавинный эффект, который приводит к закрытию VТ2 и открытию VТ1.

В такой неустойчивой позиции схема находится до полного разряда емкости С2. Далее транзистор VТ2 открывается, VТ1 закрывается. Положение схемы возвращается в первоначальную позицию.

Источник

Принцип действия и структурная схема электронного генератора

МТ.18 (08.05.2020)

Преподаватель Жерневская И.Е.

ОП.12 Общая электротехника с основами электроники

Тема: Электронные генераторы и измерительные приборы

Цель занятия:Изучить принцип работы колебательного контура; работу, виды и применение электронных генераторов

1. Краткий опорный конспект лекционного материала оформить в рабочей тетради.

Данилов И. А., Иванов Г. М., Общая электротехника с основами электроники. Стр. 560-575

3. Посмотреть презентацию «Электронные усилители»

4. Дать ответы на контрольные вопросы.

Ответы на контрольные вопросы (с указанием даты и темы) оформить в рабочей тетради, сфотографировать на телефон и выслать на дистанционную почту (адреса для обратной связи указаны ниже).

5. Подготовить реферат «Усилители электрических сигналов»

Реферат выслать на дистанционную почту (адреса для обратной связи указаны ниже).

Срок выполнения задания — до 15.05.2020!

1. Данилов И. А., Иванов П. М. Общая электротехника с основами электроники — М.: Мастерство, 2001

2. В. Е. Китаев Электротехника с основами промышленной электроники. Учебное пособие для проф.-тех. училищ. — М.: Высш. школа, 1980. — 254 с.

Тема: Электронные усилители

Колебательный контур

Структурная схема электронного генератора

3. Генераторы синусоидальных колебаний:

Колебательный контур

Электромагнитные колебания– периодические изменения электромагнитных величин (электрического заряда, силы тока и напряжения)

Простейшая система, в которой могут возникать свободные электромагнитные колебания, – колебательный контур. Он состоит из конденсатора и катушки, которая присоединена к его обкладкам.

Колебательный контур – система, состоящая из конденсатора и катушки, присоединённой к его обкладкам.

В такой колебательной системе возникают свободные электромагнитные колебания – колебания силы тока, заряда и напряжения.

Чтобы в контуре начались колебания, ему нужно сообщить энергию, т.е. зарядить конденсатор.

Посмотрите на схему, на которой показано, как можно зарядить конденсатор.

Когда ключ переводится в положение 1, то конденсатор заряжается от источника тока; если же в положение 2 – конденсатор начинает разряжаться и в контуре возникают колебания силы тока, заряда и напряжения.

Если R = 0, то в колебательном контуре возникают незатухающие колебания заряда, силы тока и напряжения, причём у тока меняется не только значение, но и направление.

В колебательном контуре происходит превращение энергии (электрической в магнитную и обратно). При отсутствии сопротивления полная энергия электромагнитного поля остаётся постоянной и равна сумме энергий электрического и магнитного полей.

Период колебаний зависит от индуктивности катушки и ёмкости конденсатора. Частота колебаний – величина, обратная периоду

Принцип действия и структурная схема электронного генератора

Электронный генератор — электронное устройство, вырабатывающее электрические колебания определенной частоты и формы, используя энергию источника постоянного напряжения (тока).

Свойства электронных генераторов различны и зависят от их назначения.

Большинство электронных генераторов работает за счет обратной связи.

Принцип действия электрического генератора основан на взаимодействии проводника и магнитного поля, в котором он движется. Как всегда приводится классический пример с рамкой в магнитном поле. Когда рамка вращается, её пересекают линии магнитной индукции, при этом в рамке образовывается электродвижущая сила. Эта ЭДС заставляет ток течь по рамке и с помощью контактных колец попадать во внешнюю цепь. Примерно так устроен простейший электрический генератор.

Рисунок 1 — Структурная схема генератора

Схемы электронных генераторов (рисунок 1) строятся по тем же схемам, что и усилители, только у генераторов нет источника входного сигнала, его заменяет сигнал положительной обратной связи (ПОС). Обратная связь — это передача части выходного сигнала во входную цепь. Необходимая форма сигнала обеспечивается структурой цепи обратной связи. Для задания частоты колебаний цепи ОС строятся на LC или RC-цепях (частоту определяет время перезаряда конденсатора).

Сигнал, сформированный в цепи ПОС, поступает на вход усилителя, усиливается в К раз и поступает на выход. При этом часть сигнала с выхода возвращается на вход через цепь ПОС, где ослабляется в К раз, что позволят поддерживать постоянную амплитуду выходного сигнала генератора.

Генераторы с независимым внешним возбуждением (избирательные усилители) являются усилителями мощности с соответствующим частным диапазоном, на вход которых подаётся электрический сигнал от автогенератора. Т.е. происходит усиление только определенной полосы частот.

Электронные генераторы используют колебания свободных электронов или ионов, находящихся между электродами лампы. Частота колебаний этих генераторов зависит от времени пролета электронов или ионов между определенными точками в лампе, которое в свою очередь зависит от величины приложенного напряжения и напряженности магнитного поля. Колебательная система в таком генераторе обеспечивает синфазность колебаний всех электронов.

Электронные генераторы применяют для получения переменных токов высокой и повышенной частоты. Для высоких напряжений применяют преимущественно ламповые генераторы, а для низких напряжений — ламповые и транзисторные генераторы. Электронные генераторы являются устройствами, преобразующими постоянный ток в переменный ток определенной частоты.

Электронные генераторы имеют неоспоримые преимущества перед машинными преобразователями вследствие сравнительной простоты устройства, исключительно широкого диапазона частот колебаний от нескольких периодов в секунду до многих миллионов герц. Они являются основным оборудованием радиотехнических устройств и широко используются также в промышленных установках для нагрева металлических изделий и неметаллических материалов токами высокой частоты.

Рисунок 2- График колебательного процесса в электронном генераторе.| График незатухающих колебаний.

Электронные генераторы подразделяются на пять разновидностей: генераторы основных колебаний с возбудителями на контурах LC; генераторы основных колебаний с возбудителями на контурах RC; гетеродинные генераторы с ручным управлением; гетеродинные генераторы с качающейся частотой; генераторы с дискретной сеткой (растром) сигналов образцовых частот.

Генераторы LC-типа

В LC-генераторах в качестве частотно-избирательных (частотно-задающих) элементов используются катушки индуктивности и конденсаторы. Обычно на основе катушек индуктивности и конденсаторов формируются параллельные или последовательные колебательные контуры, которые настраиваются на заданную рабочую частоту

. В LC-генераторах обычно превышает значение 40 кГц.

Эти генераторы имеют сравнительно высокую стабильность частоты колебаний, устойчиво работают при значительных изменениях параметров транзисторов, обеспечивают получение колебаний, имеющих малый коэффициент гармоник. К недостаткам их относятся трудности изготовления высокостабильных температурно-независимых индуктивностей, а также высокая стоимость и громоздкость последних. Особенно это проявляется при создании автогенераторов диапазона инфранизких частот, в которых даже при применении ферромагнитных сердечников габаритные размеры, масса и стоимость получаются большими.

В генераторе LC-типа формы выходного напряжения весьма близка к гармонической. Это обусловлено хорошими фильтрующими свойствами колебательного LC-контура. Они, как правило, работают с «отсечкой» тока активных приборов усилителя. Соответственно форма выходного тока усилителя резко отличается от синусоидальной. При этом в начальный момент возникновения автоколебаний |g|»1, что обеспечивает устойчивую работу автогенератора даже при значительных изменениях параметров его элементов. Для самовозбуждения генератора LC-типа также необходимо наличие положительной обратной связи.

Сущность самовозбуждения заключается в следующем. При включении источника питания конденсатор колебательного контура, включенного чаще всего в коллекторную цепь транзистора, заряжается. В контуре возникают затухающие автоколебания, причем часть тока (напряжения) этих колебаний подается на управляющие электроды активного прибора, образуя положительную обратную связь. Это приводит к пополнению энергии LC-контура. Автоколебания превращаются в незатухающие. Частота автоколебаний в первом приближении определяется резонансной частотой LC-контура:

Многочисленные схемы автогенераторов LC-типа различаются в основном схемами введения сигнала обратной связи и способами подключения к усилителю колебательного контура.

Рисунок 3 — LC- автогенераторы: а — с трансформаторной ОС; б — с автотрансформаторной ОС; в — с емкостной трехточкой

Для количественной оценки устойчивости автоколебаний часто вводят коэффициент регенерации. Это безразмерный коэффициент, характеризующий режим работы автогенератора и показывающий, во сколько раз можно уменьшить добротность Q колебательной системы по сравнению с ее исходным значением, чтобы автогенератор оказался на границе срыва колебаний:

, где

X_L— реактивное сопротивление индуктивности контура;

R — эквивалентное активное сопротивление контура, включающее и сопротивление активного элемента, шунтирующего его. В низкочастотных автогенераторах коэффициент регенерации обычно не менее 1,5-3.

Следует отметить, что в транзисторных генераторах источник возбуждающих колебаний имеет, как правило, малое внутреннее сопротивление. Следовательно, в цепи базы протекает ток несинусоидальной формы, а напряжение база – эмиттер остается синусоидальным.

Генераторы RC-типа

Применение генераторов с колебательными контурами (типа LC) для генерирования колебаний с частотами меньше 15-20 кГц затруднено и неудобно из-за громоздкости контуров. В настоящее время для этих целей широко используются генераторы типа RC, в которых вместо колебательного контура применяются избирательные RС-фильтры. Генераторы типа RC могут генерировать весьма стабильные синусоидальные колебания в сравнительно широком диапазоне частот от долей герца до сотен килогерц. Кроме того, они имеют малые габариты и массу. Наиболее полно преимущества генераторов типа RC проявляются в области низких частот.

Структурная схема генератора синусоидальных колебаний типа RC приведена на рисунке 5.

Рисунок 5 — Структурная схема RC-генератора

Усилитель строится по обычной резистивной схеме. Для самовозбуждения усилителя, т. е. для превращения первоначально возникших колебаний в незатухающие, необходимо на вход усилителя подавать часть выходного напряжения, превышающую входное напряжение или равную ему по величине и совпадающую с ним по фазе, иными словами, охватить усилитель положительной обратной связью достаточной глубины.

При непосредственном соединении выхода усилителя с его входом происходит самовозбуждение, однако форма генерируемых колебаний будет резко отличаться от синусоидальной, поскольку условия самовозбуждения будут одновременно выполняться для колебаний многих частот. Для получения синусоидальных колебаний необходимо, чтобы эти условия выполнялись только на одной определенной частоте и резко нарушались на всех других частотах.

Рисунок 6 — Трехзвенные фазовращающие цепочки: а — типа «R-параллель»; б — типа «C-параллель»

Эта задача решается с помощью фазовращающей цепочки, которая имеет несколько звеньев RC и служит для поворота фазы выходного напряжения усилителя на 180°. Изменение фазы зависит от числа звеньев п и равно

В связи с тем что одно звено RC изменяет фазу на угол

Источник

Типы и классификации генераторов — Аренда оборудования

Генераторы бывают всех форм и размеров, их можно классифицировать на основе их цели использования, на основе типа выходной мощности, которую они генерируют, как с точки зрения мощности, так и с точки зрения типа тока (переменный ток). или постоянного тока). Даже генераторы переменного тока могут быть однофазными или многофазными генераторами. Их можно классифицировать по размеру: от бытовых и портативных до средних и крупных промышленных.

Хотя существует множество способов классификации различных категорий генераторов, мы пойдем по простому пути, чтобы классифицировать как можно больше типов генераторов.

Несмотря на то, что генераторы можно разделить на несколько типов, все они имеют одну общую черту. Основной принцип работы каждого генератора одинаков. Катушка обмотки (якорь), вращающаяся внутри постоянного магнитного поля, или стационарная катушка внутри переменного (вращающегося) магнитного поля (также известная как генератор переменного тока).

Этот принцип является общим для всех типов генераторов в мире, за единственным исключением магнитогидродинамического генератора (МГД), который вообще не используется широко из-за недостаточной эффективности. Они работают по принципу силы Лоренца ( F = Q (V x B)), что в основном означает, что движущаяся заряженная частица будет испытывать силу, когда она находится внутри магнитного поля. Этот тип генераторов, как и все другие, основан на перемещении проводника, основанного на перемещении проводника через магнитное поле для генерации электрического тока. В МГД-генераторе в качестве движущегося проводника используется горячий проводящий ионизированный газ (плазма).

Генераторы этого типа довольно дороги, их сложно обслуживать, и поэтому они не используются широко. Поэтому мы воздержимся от дальнейшего обсуждения этого типа генератора. Единственная причина, по которой он упоминается, связана с его уникальным механизмом работы.

Все генераторы можно разделить на:
Генераторы переменного тока
Генераторы постоянного тока

Генераторы переменного тока: Также известные как генераторы переменного тока или синхронные генераторы, эти типы генераторов в наши дни являются основными источниками энергии и источниками энергии. возраст, поскольку Переменная электрическая энергия является предпочтительным и преобладающим источником энергии во всем мире. Они бывают двух типов: асинхронный генератор и синхронный генератор или генератор переменного тока.

Асинхронный генератор не требует отдельного возбуждения постоянного тока, органов управления регулятором, регулятором частоты или регулятором. Он работает, создавая электродвижущую силу, управляя проводником (катушка обмотки или якорь) через магнитное поле.

Синхронные генераторы представляют собой генераторы большого размера, используемые в основном на электростанциях. Это может быть тип с вращающимся полем или тип с вращающимся якорем. В типе вращающегося якоря якорь находится на роторе, а поле — на статоре. Ток якоря ротора снимается через контактные кольца и щетки. Они страдают от высоких потерь энергии и в основном используются для маломощных нужд. Тип с вращающимся полем (магнитный) широко используется из-за возможности выработки высокой мощности и отсутствия контактных колец и щеток.

Генератор переменного тока может генерировать как 2-фазный или 3-фазный ток, так и многофазный (6 и более). 2-фазные и 3-фазные токи в простейшем смысле означают, что полярность тока меняется дважды и трижды за каждый рабочий цикл соответственно.

Генераторы постоянного тока: Генераторы постоянного тока обычно используются в автономных приложениях. Эти генераторы обеспечивают бесперебойную подачу электроэнергии непосредственно в устройства хранения электроэнергии и электрические сети постоянного тока без нового оборудования. Накопленная мощность передается на нагрузки через преобразователи постоянного тока в переменный. Генераторы постоянного тока можно было бы вернуть к неподвижной скорости, поскольку батареи, как правило, стимулируют восстановление значительно большего количества топлива.

Генераторы постоянного тока классифицируются в зависимости от того, как создается их магнитное поле в статоре машины.

1. Генераторы постоянного тока с постоянными магнитами: они не требуют возбуждения внешним полем, поскольку в них используются постоянные магниты для создания магнитного потока. Они используются для приложений с низким энергопотреблением.
2. Генераторы постоянного тока с раздельным возбуждением: для создания магнитного потока требуется возбуждение от внешнего поля. Возбуждение можно модулировать для получения переменной выходной мощности.
3. Генераторы постоянного тока с самовозбуждением: они могут создавать свои собственные магнитные поля после запуска из-за остаточного магнетизма, присутствующего в полюсах их статоров.

Генераторы можно классифицировать на основе топлива, используемого для вращения катушки внутри магнитного поля. Независимо от размера, генераторы могут работать на бензине, дизельном топливе, природном газе, пропане, биодизеле, воде, сточных водах или водороде. Большинство небольших агрегатов построены для использования бензина (бензина) в качестве топлива, а более крупные работают на различных видах топлива, включая дизельное топливо, пропан и природный газ. Все эти виды топлива имеют одну и ту же функцию — вращать вал турбины, который приводит в движение ротор внутри генератора.

Их можно классифицировать в зависимости от размера и, следовательно, выходной мощности. Номинальные значения напряжения генератора (В), частоты (Гц) и мощности (Вт) выбираются в соответствии с подключаемой нагрузкой. Генераторы с приводом от двигателя, работающие на природном газе. топливо часто составляет основу малых (менее 1000 кВт) комбинированных теплоэлектростанций.

Они варьируются от малых до средних стационарных двигателей-генераторов, которые могут генерировать от 1 до 1000 кВт или даже больше. Крупномасштабные генераторные установки производят достаточно киловатт энергии, чтобы обеспечить работу чего угодно, от полноразмерного здания до большой больницы. Большие генераторы также используются на борту судов с дизель-электрической трансмиссией.

Классификация на основе области применения и номинальной мощности:
Генераторы в этой системе классификации подразделяются на:
● Резервные генераторы:   Эти генераторы являются наиболее распространенными, и легко понять, почему они являются резервными или аварийными. генераторы. Самое важное, что нужно понять о резервных генераторах, это то, что они предназначены для работы в течение ограниченного периода времени как автономная машина. Они не имеют перегрузочной способности и никогда не должны работать в сочетании с местной электросетью.
● Генераторы основной мощности: они используются, когда питание недоступно от местной коммунальной службы. Эти типы генераторов делятся на две категории:
● Генераторы с неограниченным временем работы: Неограниченное время работы означает, что генератор может безопасно работать на максимальной мощности и переменной нагрузке в течение неограниченного количества часов в год. Однако могут быть ограничения по нагрузке в зависимости от того, сколько часов в год требуется для работы устройства.
● Генераторы с ограниченным временем работы: Ограниченное время работы означает, что блок может обеспечивать максимальную мощность в течение ограниченного количества часов при переменных нагрузках. Отличным примером использования генераторов с ограниченным временем работы является плановое отключение электроэнергии 9. 0013 ● Генераторы непрерывного действия: как следует из названия, такие генераторы могут работать непрерывно, обеспечивая 100% мощность в течение неограниченного количества часов в год. Обычно они используются в местах, где отсутствует местная электросеть, например, в отдаленных местах, таких как шахты, военные объекты и т. д.

Вообще говоря, мы охватили все наши базы для различных типов генераторов в мире. Их также можно разделить на несколько других категорий, таких как специализированные генераторы, обслуживающие особые потребности, или на основе портативности, наиболее распространенным примером которых является автономный блок или «генераторная установка», которую часто можно увидеть в большинстве зданий и больниц. несколько единиц вместе.

Однако основные категории или классификации генераторов обсуждались выше.

Свяжитесь с нами для ремонта и аренды генераторов в Абу-Даби

Руководство по генераторам: как правильно выбрать и обслуживать генератор

Затмения. Браунауты. Постоянные неисправности. Эти перебои в подаче электроэнергии могут нанести ущерб складам, рабочим площадкам, медицинским учреждениям и многому другому. Они могут задержать важную работу и увеличить риски во время экстремальных температур. Хуже всего, когда перебои с электроэнергией происходят во время медицинских процедур с электропитанием. Вот где на помощь приходят электрические генераторы.

Что делает генератор?

Электрические генераторы — это резервные источники энергии, которые преобразуют запасы топлива — бензина, дизельного топлива, пропана или природного газа — в электрическую энергию. Они являются основными источниками электроснабжения при отключении электроэнергии.

Типы генераторов

Существует три основных типа генераторов: переносные, инверторные и резервные. Портативные и инверторные генераторы могут питать различные типы инструментов и приборов на месте. Выберите нужный размер на основе рабочей мощности элементов, которые вы будете к ним подключать, а также импульсной мощности для их запуска. Резервные генераторы отличаются от двух других типов; они являются резервными для жилых, коммерческих и промышленных электрических систем. Аналогичные меры предосторожности должны быть приняты для снижения опасностей, связанных с работой всех типов.

Переносной генератор

Вот некоторые характеристики обычных переносных генераторов, на которые следует обратить внимание:

• Большинство из них работают на бензине, но некоторые работают на дизельном топливе или гибридах газа/жидкого пропана или даже газа/жидкого пропана/природного газа.
• Время работы при половинной нагрузке варьируется от 8 до 32 часов, хотя в большинстве случаев оно составляет 10-15 часов.
• Большинство устройств питают 120- или 240-вольтовые устройства
• Как правило, они рассчитаны на работу в суровых условиях.

Инверторный генератор

Вот некоторые общие характеристики инверторных генераторов:

• Почти все они работают на бензине.
• Большинство моделей питаются только от розеток на 120 В, поэтому они обычно питают меньшее или более чувствительное оборудование и электронику, чем обычные портативные генераторы.
• Они более энергоэффективны, чем обычные портативные генераторы, поскольку скорость двигателя регулируется в зависимости от необходимой мощности.
• Меньше и легче, чем портативные генераторы, они могут поместиться в автомобиле, лодке или доме на колесах.
• Существуют также специализированные инверторные генераторы с батарейным питанием, которые могут работать от проводных наборов инструментов.

Резервный генератор

Резервный генератор — это электрическая система, которая работает с переключателем, который дает команду на автоматическую работу при отключении питания объекта.

Вот некоторые характеристики этих типов генераторов:

• Они работают на дизельном топливе, жидком пропане, природном газе или каком-либо гибридном топливе.
• Они стационарно установлены и не переносимы.
• Однофазные модели поддерживают жилые и коммерческие системы, а трехфазные модели могут обеспечивать электропитание промышленных систем.
• Дистанционный мониторинг для некоторых моделей позволяет пользователям узнавать о состоянии своего резервного генератора через приложение для смартфона.
• Многие еженедельно выполняют автоматические самотестирования, чтобы убедиться, что они правильно реагируют на потерю питания.
• Национальная ассоциация противопожарной защиты публикует стандарты требований к производительности систем резервного питания для зданий и сооружений.

Техническое обслуживание генератора

Обслуживание переносного или инверторного генератора, работающего на бензине или дизельном топливе, мало чем отличается от обслуживания косилки или снегоуборочной машины. Следуйте рекомендациям производителя по времени выполнения различных операций, но типичные задачи включают:

• Проверка уровня топлива и масла
• Проверка воздушного фильтра
• Затяжка гаек и болтов
• Очистка скопившегося мусора

Кроме того, если у генератора есть розетки прерывателя цепи замыкания на землю (GFCI), регулярно проверяйте их в соответствии со спецификациями производителя.