Striedavý prúd

Striedavý prúd

Trojfázový alternátor je zdrojom striedavého napätia v elektrárňach. Stator alternátora tvoria 3 cievky, ktorých osi zvierajú navzájom uhly 120°. Uprostred medzi cievkami sa otáča magnet. Indukované napätia v jednotlivých cievkach sú fázovo posunuté o 1/3 periódy a platia pre ne rovnice:
u1 = U1. sinωt; u2 = U2. sin (ωt – 2/3 π); u3 = U3. sin (ωt – 4/3 π).
- turboalternátor - alternátor spojený s hriadeľom hnacej turbíny

Najrozšírenejšia je trojfázová sústava striedavých napätí, kt. tvoria 3 fázové vodiče L1, L2, L3 a jeden nulovací vodič N, ktorý býva uzemnený. Obvody fázových vodičov nazývame fázy sústavy. Medzi fázovými vodičmi a nulovacím vodičom je fázové napätie.
Pri spojení do hviezdy sú jednotlivé časti spotrebiča pripojené k fázovému napätiu (220V). Pri spojení do trojuholníka sú pripojené k vyššiemu združenému napätiu (380V). Preto je výkon spotrebiča pri tomto spojení väčší.

Elektromotor:

-elektromotory sa zakladajú na pohybe vodičov s prúdom v magnetickom poli, ktoré zväčša býva budené prúdom vo vinutí statora.
Princíp: pripojíme cievky k trojfázovému napätiu z iného zdroja; prúd v cievkach utvára magnetické pole, ktoré pôsobí na magnet. Magnet sa začne otáčať s rovnakou frekvenciou, ako je frekvencia striedavého prúdu. Príčinou otáčania magnetu je vznik magnetického poľa, ktorého vektor magnet. indukcie periodicky mení smer. Je to točivé magnetické pole.

- tvorí ho stator a rotor (alebo kotva)
- asynchrónne elektromotory - elektromotory, v kt. sa rotor otáča vždy s menšou frekvenciou ako magnet
- sklz - rozdiel frekvencie fp otáčania točivého poľa a frekvencie fr otáčania kotvy; vyjadruje sa v percentách s = (fp-fr) / fp

Transformátor:

- zariadenie, kt. sa premieňajú striedavé prúdy a napätia na iné hodnoty napätia a prúdu s rovnakou frekvenciou. Rozdeľujeme ich na jednofázové a trojfázové. Ich princíp je založený na elektromagnetickej indukcii.
Jednofázový transformátor sa skladá z dvoch samostatných cievok (primárnej a sekundárnej) umiestnených na spoločnom uzavretom jadre z mäkkej ocele.
- v cievke s N závitmi sa pri zmene magnet. indukčného toku ΔΦ za dobu Δt indukuje elektromotorické napätie U = -N. (ΔΦ / Δt)
- pomer indukovaných napätí – rovnica transformátora: U2 / U1 = N2 / N1 = k.
- pomer k = N2 / N1 – transformačný pomer transformátora

Zosilňovač:

- malé vstupné napätie sa pomocou tranzistora mení na veľké výstupné napätie, nastáva zosilnenie vstupného napätia, tranzistor pracuje ako zosilňovač
- keď sa vstupné napätie zmenší, napätie na tranzistore sa naopak zväčší. Vstupné a výstupné napätia majú opačnú fázu

Usmerňovač:

Keď diódu zapojíme do obvodu striedavého prúdu, pracuje ako elektr. ventil. Prechádza ňou iba prúd v kladných polperiódach vstupného striedavého napätia, kým v záporných polperiódach napätia obvodom prúd neprechádza. Výstupné napätie na pracovnom rezistore Rz je jednosmerné a pulzujúce. Nastalo usmernenie striedavého prúsu, pričom sa využíva iba 1 polovica periódy striedavého napätia. Dióda pracuje ako jednocestný usmerňovač a obvodom prechádza jednosmerný prúd.