Generátor v elektrotechnike je zariadenie, pomocou ktorého sa energia mechanického typu mení na elektrickú energiu. Takéto zariadenia sa široko používajú vo výrobe a v niektorých technických systémoch, napríklad v automobiloch. Činnosť generátora je založená na fenoméne elektromagnetickej indukcie.
Alternátorové zariadenie
V praxi sa používa niekoľko typov generátorov. Ale každý z nich obsahuje rovnaké stavebné bloky. Medzi ne patrí magnet, ktorý vytvára príslušné pole, a špeciálne vinutie drôtu, kde sa generuje elektromotorická sila (EMF). V najjednoduchšom modeli generátora zohráva úlohu vinutia rám, ktorý sa môže otáčať okolo vodorovnej alebo zvislej osi. Amplitúda EMF je úmerná počtu závitov na vinutí a amplitúde kmitov magnetického toku.
Na získanie významného magnetického toku sa v generátoroch používa špeciálny systém. Skladá sa z dvojice oceľových jadier. Vinutia, ktoré vytvárajú striedavé magnetické pole, sú umiestnené v štrbinách prvého z nich. Tie zákruty, ktoré indukujú EMF, sú uložené v drážkach druhého jadra.
Vnútorné jadro sa nazýva rotor. Točí sa okolo osi spolu s vinutím na ňom. Jadro, ktoré zostáva nehybné, funguje ako stator. Aby bol tok magnetickej indukcie najsilnejší a aby boli energetické straty minimálne, vzdialenosť medzi statorom a rotorom sa snaží byť čo najmenšia.
Aký je princíp generátora
Elektromotorická sila vzniká vo vinutí statora ihneď po objavení sa elektrického poľa, ktoré je charakteristické vírovými formáciami. Tieto procesy sú generované zmenou magnetického toku, ktorá sa pozoruje počas zrýchlenej rotácie rotora.
Prúd z rotora sa dodáva do elektrického obvodu pomocou kontaktov vo forme klzných prvkov. Aby ste to uľahčili, na konce vinutia sú pripevnené krúžky nazývané kontaktné krúžky. Pevné kefy sú stlačené proti krúžkom, cez ktoré sa vykonáva spojenie medzi elektrickým obvodom a vinutím pohybujúceho sa rotora.
V závitoch vinutia magnetu, kde sa vytvára magnetické pole, má prúd relatívne malú silu v porovnaní s prúdom, ktorý generátor dodáva externému obvodu. Z tohto dôvodu sa konštruktéri prvých generátorov rozhodli odkloniť prúd od staticky umiestnených vinutí a dodať slaboprúd rotujúcemu magnetu cez klzné kontakty. V generátoroch s nízkou spotrebou vytvára pole permanentný magnet, ktorý sa môže otáčať. Tento dizajn umožňuje zjednodušiť celý systém a vôbec nepoužívať krúžky a kefy.
Moderný priemyselný generátor elektrického prúdu je mohutná a objemná konštrukcia, ktorú tvoria kovové konštrukcie, izolátory a medené vodiče. Zariadenie môže mať veľkosť niekoľko metrov. Ale aj pre takúto pevnú štruktúru je veľmi dôležité zachovať presné rozmery častí a medzery medzi pohyblivými časťami elektrického stroja.
