1. Генератор, имеющий пару простых катушек, будет давать ток, меняющийся по закону синуса. Для генераторов небольшой мощности этого бывает достаточно. Например, велосипедные динамомашины, а также генераторы переменного тока старых мотоциклов имеют одну пару катушек и дают однофазное напряжение, требующее лишь одной пары проводов. В автомобилях однофазные генераторы иногда применяются только на самых простых и дешевых моделях.
2. Нетрудно себе представить, что, если вокруг ротора расположить не одну, а несколько пар катушек, смещенных друг относительно друга на равные углы, то генератор в тех же габаритах произведет больше электричества. Это действительно так и генераторы обычно снабжаются тремя парами катушек или полюсов, расположенных в его статоре. Однако для отбора электрической мощности эти три пары катушек должны быть специальным образом соединены.
3. Если магнит совершит один оборот внутри статора, имеющего три пары катушек, то в каждой паре будет индуцирована э.д.с, синусоидальной формы, но эти три синусоиды будут смещены друг относительно друга. Если полный оборот ротора составляет 360°, то нетрудно сосчитать, что при равномерном размещении трех пар катушек в статоре, смещение э.д.с, составит 120° (см. рис. 3.5). Э.д.с, сгенерированные вращающимся магнитным полем, в каждой из катушек будут совершенно одинаковы, но они будут отстоять друг от друга на время, необходимое для поворота ротора от одной пары катушек к другой, т.е. от 1-й до 2-й, от 2-й до 3-й, от 3-й до 1-й и т.д.
Рис. 3.4. Напряжение на выходе генератора переменного тока.
Рис. 3.5. Трехфазный генератор переменного тока и напряжение на его выходах.
4. Концы катушек обычно соединяют в “звезду” или “треугольник” (см. рис. 3.6). Оба вида соединения широко используются в автомобильных генераторах переменного тока, но чаще применяется соединение в “звезду”.
5. Соединение в “звезду” дает более высокое напряжение между любой парой выводов по сравнению с одной парой полюсов, однако оно не достигает удвоенного напряжения одной пары, поскольку между парами полюсов имеется смещение по времени (или сдвиг фаз). Реально напряжение на любой паре выводов (или, как его принято называть, линейное напряжение) составляет 1.732 от фазного напряжения (т.е. напряжения на выводах одной пары катушек).
При соединении катушек в “треугольник” линейное напряжение будет равно фазному, но зато линейный ток составит 1.732 тока одной пары катушек.
Поэтому в случаях, когда от генератора требуется получить большой ток, его катушки соединяют в “треугольник”.
Рис. 3.6. Соединение катушек генератора переменного тока в звезду и треугольник.
