Kako djeluje električni generator?

Funkcija bilo kojeg električnog generatora je da stvara električnu struju. Ali u stvari, generator ne proizvodi ništa, već samo jedan oblik energije pretvara u drugi (što je karakteristično za sve energetske procese u prirodi). Najčešće, izgovarajući frazu "električni generator", oni znače stroj koji pretvara mehaničku energiju u električnu.

Mehanička energija može se dobiti plinom ili parom koja se širi pod pritiskom, padajućom vodom ili čak ručno. U svakom slučaju, da bi primio električnu energiju od generatora, prvo ga mora prenijeti u prihvatljivom obliku, najčešće u mehaničkom.

Generatori koji rade mehaničkim pogonom dominantan su oblik generatora u suvremenom svijetu. Takvi generatori djeluju u nuklearnim i hidroelektranama, u automobilima, u dizelskim i benzinskim generatorima, u vjetrenjačama, u ručnim dinamama itd. Parni, benzin i vjetar služe kao izvori mehaničke energije koja rotira rotor generatora.

Primjer jednostavnog električnog generatora:

Magnetna zavojnica ili trajni magneti učvršćeni su na rotor generatora. Posljednjih godina generatori su postali široko rasprostranjeni. s neodim magnetima na rotoru, budući da moderni neodim magneti po svojim karakteristikama nisu inferiorni od moćnog namatanja magnetizacije.

Princip stvaranja električne energije u generatoru temelji se na fenomenu elektromagnetske indukcije, koji se sastoji u činjenici da magnetski tok koji se mijenja u prostoru inducira električno polje oko ovog prostora.

A ako je vodič smješten u području u kojem je prisutno ovo inducirano električno polje, tada se u njemu inducira EMF (elektromotorna sila) (i inducira se), a odgovarajući napon može se promatrati (mjeriti, koristiti za napajanje opterećenja) između krajeva vodiča.

Promjenjivi magnetski tok dobiva se u generatoru pomoću magneta koji se kreću zajedno s ušicama rotora ili poluga magnetiziranim posebnim namotima - namatiziranim namotima. Magnetizirajuće zavojnice obično dobivaju snagu pomoću četkica i kliznih prstenova.

Primjena generatora za elektrifikaciju željezničkog modela:

Žice u kojima se inducira emf (električni napon) u generatoru su namota statora, obično smješteni u magnetskom krugu pričvršćenom na fiksni dio električnog stroja. Ovo navijanje za generatore različitih vrsta može se izvesti na različite načine.

U trofaznim alternatorima prihvaćaju se namotaji statora izrađeni prema trofaznoj shemi - tri dijela takvog trofaznog namota mogu se povezati "zvijezdom" ili "trokutom".

Spajanje zvijezda omogućuje dobivanje napona veće veličine od generatora nego kad je povezan trokutom. Razlika u naprezanju bit će korijen 3 puta (oko 1,73). Što je napon veći, to je niža maksimalna struja koja se može dobiti od ovog generatora pri opterećenju.

Pogon električnog generatora u elektrani:

Nazivna snaga generatora ovisi o nekoliko čimbenika koji određuju njegovu nazivnu struju i napon. Napon na izlaznim terminalima generatora ovisi o duljini namota statora (žici), brzini rotora i indukciji magnetskog polja na njegovim polovima. Što su ti parametri veći, to je veći napon iz generatora u praznom hodu i pod opterećenjem.

Prijenosni generator (mini-stanica) za autonomno napajanje:

Maksimalna struja koja se može dobiti iz generatora teoretski je ograničena njegovom strujom kratkog spoja.Gotovo pri nominalnoj brzini, to ovisi o debljini žice za namatanje statora i o ukupnom magnetskom toku fluora.

Ako magnetski tok nije dovoljan, u nekim slučajevima pribjegavaju povećanju brzine. Ali tada generator mora biti opremljen automatskim regulatorom napona, kao što se primjenjuje u automobilskim generatorima, koji mogu proizvesti struju prihvatljivu za punjenje baterije u širokom rasponu brzina.

Pogledajte i ovu temu:

Dynamo strojevi - prvi DC generatori

Vrste električnih generatora i načela njihovog rada

Kako je uređen i radi dizel generator

Uređaj automobilskog generatora i njegove značajke