Induktion

Spænding i spolen skabes af  fluxændringer i spolen.

Fluxen går gennem magneten og derfra ud i rummet i et cirkulationsfelt  ( bider sig selv i halen ), så du behøver ikke at have selve magneten med gennem spolen. Blot skal have en varierende flux gennem flader, der udspændes af de enkelte spolevindinger.

Det er i praksis ikke muligt at få en flux, endsige en magnet, til at passere gennem disse flader i en toroidespole, ved at rotere en magnet omkring en akse, der går gennem toroidens centrum.

I en generator gør man i stedet det, at man vikler en en række spoler, og placerer disse i en kreds omkring magnetens rotationsakse.  I den simpleste udformning, placerer man 3 spoler omkring magneten, og hver spole inducerer så spænding til een af tre faser i et trefase net. Men man kan sagtens have flere spoler, og magneten kan udføres med flere nord-sydpoler ( polpar) pr. omdrejning.

LInk:  Enfaset generator, 4 spoler, 2 polpar:

https://www.google.dk/search?hl=da&gs_rn=7&gs_ri=psy-ab&tok=dtAWaYMROfIUfQgGz9_yjQ&cp=5&gs_id=cd&xhr=t&q=3-faset+vekselsp%C3%A6nding&bav=on.2,or.r_cp.r_qf.&bvm=bv.44158598,d.bGE&biw=1366&bih=615&um=1&ie=UTF-8&tbm=isch&source=og&sa=N&tab=wi&ei=-ENQUb6aLciB4gS2uYHQBg#imgrc=DqZcGrblVRqwQM%3A%3BWi7wpEqRJqbHvM%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.nbi.ku.dk%252Fspoerg_om_fysik%252Ffysik%252Felmotorer%252Fenfasemotor.gif%252F%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.nbi.ku.dk%252Fspoerg_om_fysik%252Ffysik%252Felmotorer%252F%3B250%3B224

Jeg vil ikke have produceret en vekselspænding, men en jævnspænding.

Det kan jeg gøre ved at bevæge en magnet den samme vej gennem en spole.

#1 Så det vil sige, at jeg godt kan skabe en veksel- eller jævnspænding blot ved at føre magneten ved siden af spolen?

Tak ! :-)

#3:   Sidste spørgsmål:   Ja, det gør man altid i praktiske generatorer. Hvis du kigger på linket i #2, vil fluxen fra en nordpol i rotoren, passere gennem luftgabet mellem rotor og stator, gennem spolen ud for nordpolen, gennem statoren til nabospolen, gennem nabospolen, gennem luftgabet,  tilbage til rotorens sydpol, gennem magneten til den oprindelige nordpol, og voila: et cirkulationsfelt.

Ved en jævnspændingsgenerator, har magneter og spoler "normalt" byttet plads, såleddes at spolerne er placeret i rotoren, og magneterne i statoren. For nu at kunne lede strøm gennem disse roterende spoler, er jævnstrømsgeneratoren forsynet med en kommutator og nogle kulstænger, der glider henover kommutatorens lameller ( kontakter ). Således skiftes strømmen mellem forskellige spoler i rotoren, i takt med rotationen.

Skal se om jeg kan finde en tegning.

Men er det ikke rigtigt forstået, at jeg så kan skabe en jævnspænding bare ved at føre magneten i én retning inde i (eller ved siden af) spolen ? :-)

#4:   Her:

https://www.google.dk/search?hl=da&gs_rn=7&gs_ri=psy-ab&tok=fbic0KRZx50JfNu4vkx83g&cp=22&gs_id=1mf&xhr=t&q=j%C3%A6vnsp%C3%A6nding+generator&bav=on.2,or.r_cp.r_qf.&bvm=bv.44158598,d.bGE&biw=1366&bih=615&um=1&ie=UTF-8&tbm=isch&source=og&sa=N&tab=wi&ei=cFBQUYvfEcfx4QSU0oGoBQ#um=1&hl=da&tbm=isch&sa=1&q=j%C3%A6vnstr%C3%B8msmotor+princip&oq=j%C3%A6vnstr%C3%B8msmotor&gs_l=img.1.3.0j0i24l3.41298.42713.2.56048.5.5.0.0.0.0.114.505.3j2.5.0...0.0...1c.1.7.img.x7BY1Uc-fK0&bav=on.2,or.r_cp.r_qf.&bvm=bv.44158598,d.bGE&fp=68b2a219f5aae9d5&biw=1366&bih=615&imgrc=lOgnE_oflnvenM%3A%3BlF0p7dkSFAdxpM%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.renesas.com%252Fmedia%252Fedge_ol%252Ffeatures%252F05%252Fimg_06.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.renesas.com%252Fedge_ol%252Ffeatures%252F05%252Findex.jsp%3B481%3B210

"Brush" på tegningen, er det man kalder "kul" eller "børster" på dansk.  På tegningen er der vist 3 lameller i kommutatoren, men normalt kan der sagtens være 10 - 20 stykker.

Jeg har aldig hørt eller læst om dette før... kan du prøve at forklare det mere "begyndervenligt" ? :-)

Nord og sydpol tiltrækker hinanden, to ens poler frastøder hinanden. Deraf rotationsretningen på tegningen.

Når rotoren har drejet en vinkel ( lamellerne drejer med ) vil strømretningen i spolerne ændres, således at blå spole bliver til gul, gul bliver til rød og rød bliver til blå. Bemærk at N og S er angivet på blå, gul, rød spole.

Således vil magnetfeltet fra spolerne "stå stille" i forhold til statorens magneter, og momentet på rotoren derfor altid pege i samme retning:  Motoren kører.

Hov, motor ??   Jo men hvis du driver motoren rundt mekanisk, og du udskifter det viste batteri med en belastning, så virker motoren som generator, med den forskel, at momentretningen vender:  Du skal tilføre generatoren mekanisk energi, for at få elektrisk energi ud af den.

Men opbygningen er fuldstændig den samme.

Prøv at google: dcmotor, dcgenerator, jævnstrømsmotor  osv.   Det tager lang tid at forklare forfra.

#0:  Du har sikert prøvet, at stikke enden af en stangmagnet ( f.eks. nordpolen ) ned gennem en spole, og set at et voltmeter så giver udslag.

Lad os nu sige, at spolen er længere end stangmagneten, og at du derfor er i stand til at bevæge både nordpol og sydpol gennem spoleviklingen på een gang, så får du ingen udslag på voltmetret længere, fordi nordpol og sydpol inducerer to spændinger i hver sin retning. Spændingerne ophæver hinanden, og den totale inducerede spænding mellem spolen ender bliver derfor = 0V.

Problemet kan løses ved at flytte to spændingsudtag på viklingen, såldes at de to udtag altid befinder sig lidt uden for enderne af stangmagneten. Der vil så være jævnspænding mellem udtagene, når du bevæger magneten jævnt gennem spolen.

Men så har du jo også dermed lavet dig en kommutator og to børster.

https://www.google.dk/search?hl=da&q=variotransformer&bav=on.2,or.r_cp.r_qf.&biw=1366&bih=615&um=1&ie=UTF-8&tbm=isch&source=og&sa=N&tab=wi&ei=IGZRUe65NoOL4AS664GIBQ#imgrc=OvyFo0gKkx9lSM%3A%3BK5ht2dmNQH_esM%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.mdk-arkiv-2.dk%252Fforum%252FKarsten%252520ottsen%252F2007320124412_variotrafo_big_1.JPG%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.modelflyvning.dk%252Fforum%252Fshowthread.php%253Ft%253D19830%3B351%3B336

På billedet ser du spolen på en variotransformer. Hvis man tilslutter spolen 230V, altså 230V i den ene ende og 0V i den anden, vil spændingen løbende falde ned gennem spolen, vinding for vinding.

Igennem spolen går en drejeaksel, hvor der for enden af akslen er monteret en drejearm. Nederst i billedet, for enden af drejearmen ser du en rulle, lavet af kulstof. Når du drejer akslen, flytter du rullen, så den får kontakt med en ny vinding, og rullen tilsluttes dermed en ny spænding. Rullen er tilsluttet en ledning, så når du drejer akslen, kan du variere spændingen i ledningen mellem 0V og 230V. Heraf navnet: Variotransformer.

Vindingerne på kanten af spolen udgør her en kommutator, og den enkelte vinding er en lamel i denne kommutator. Rullen udgør så en "børste", der ved flytning på skift kan tilsluttes hver enkelt af disse lameller.

En "kommutator" er en omskifter, at kommutere betyder af omskifte ( tilslutning til forskellige vindinger i spolen ).