Generátor v elektrotechnice je zařízení, kterým se energie mechanického typu přeměňuje na elektrickou energii. Taková zařízení jsou široce používána ve výrobě a v některých technických systémech, například v automobilech. Provoz generátoru je založen na jevu elektromagnetické indukce.
Zařízení alternátoru
V praxi se používá několik typů generátorů. Ale každý z nich obsahuje stejné stavební kameny. Mezi ně patří magnet, který vytváří příslušné pole, a speciální vinutí drátu, kde je generována elektromotorická síla (EMF). V nejjednodušším modelu generátoru hraje roli vinutí rám, který se může otáčet kolem vodorovné nebo svislé osy. Amplituda EMF je úměrná počtu závitů na vinutí a amplitudě oscilací magnetického toku.
Pro získání významného magnetického toku se v generátorech používá speciální systém. Skládá se z dvojice ocelových jader. Vinutí, která vytvářejí střídavé magnetické pole, jsou umístěna v drážkách prvního z nich. Ty otáčky, které indukují EMF, jsou uloženy v drážkách druhého jádra.
Vnitřní jádro se nazývá rotor. Otáčí se kolem osy spolu s vinutím na něm. Jádro, které zůstává nehybné, funguje jako stator. Aby byl tok magnetické indukce nejsilnější a aby energetické ztráty byly minimální, je vzdálenost mezi statorem a rotorem co nejmenší.
Jaký je princip generátoru
Elektromotorická síla vzniká ve vinutí statoru bezprostředně po vzniku elektrického pole, které je charakterizováno vírovými formacemi. Tyto procesy jsou generovány změnou magnetického toku, která je pozorována během zrychleného otáčení rotoru.
Proud z rotoru je dodáván do elektrického obvodu pomocí kontaktů ve formě posuvných prvků. Aby to bylo jednodušší, jsou na koncích vinutí připevněny kroužky nazývané kontaktní kroužky. Pevné kartáče jsou přitlačovány na kroužky, kterými se provádí spojení mezi elektrickým obvodem a vinutím pohybujícího se rotoru.
V závitech vinutí magnetu, kde je vytvářeno magnetické pole, má proud relativně malou sílu ve srovnání s proudem, který generátor poskytuje vnějšímu obvodu. Z tohoto důvodu se konstruktéři prvních generátorů rozhodli odklonit proud od staticky umístěných vinutí a dodávat slabý proud rotujícímu magnetu přes kontakty zajišťující posuvné. V generátorech s nízkou spotřebou vytváří pole permanentní magnet, který se může otáčet. Tento design umožňuje zjednodušit celý systém a vůbec nepoužívat kroužky a kartáče.
Moderní průmyslový generátor elektrického proudu je masivní a objemná konstrukce, která se skládá z kovových konstrukcí, izolátorů a měděných vodičů. Zařízení může mít velikost několik metrů. Ale i pro tak pevnou konstrukci je velmi důležité dodržovat přesné rozměry dílů a mezery mezi pohyblivými částmi elektrického stroje.
