Generator v elektrotehniki je naprava, s katero se mehanska vrsta energije pretvori v električno energijo. Takšne naprave se pogosto uporabljajo v proizvodnji in v nekaterih tehničnih sistemih, na primer v avtomobilih. Delovanje generatorja temelji na pojavu elektromagnetne indukcije.
Naprava alternatorja
V praksi se uporablja več vrst generatorjev. Toda vsak od njih vključuje enake gradnike. Sem spadajo magnet, ki ustvarja ustrezno polje, in posebno navitje žice, kjer nastaja elektromotorna sila (EMF). V najpreprostejšem modelu generatorja ima vlogo navitja okvir, ki se lahko vrti okoli vodoravne ali navpične osi. Amplituda EMF je sorazmerna s številom obratov navitja in amplitudo nihanj magnetnega toka.
Da bi dosegli pomemben magnetni tok, se v generatorjih uporablja poseben sistem. Sestavljen je iz para jeklenih jeder. Navijanja, ki ustvarjajo izmenično magnetno polje, so nameščena v reže prvega od njih. Ti zavoji, ki inducirajo EMR, so položeni v žlebove drugega jedra.
Notranje jedro se imenuje rotor. Vrti se okoli osi skupaj z navitjem na njej. Jedro, ki ostane nepremično, deluje kot stator. Da bi bil tok magnetne indukcije najmočnejši in bi bile izgube energije minimalne, se poskuša razdalja med statorjem in rotorjem čim bolj zmanjšati.
Kakšen je princip generatorja
Elektromotorna sila se pojavi v navitjih statorja takoj po pojavu električnega polja, za katerega so značilne vrtinčne tvorbe. Ti procesi nastanejo zaradi spremembe magnetnega pretoka, ki jo opazimo med pospešenim vrtenjem rotorja.
Tok iz rotorja se napaja v električni tokokrog s pomočjo kontaktov v obliki drsnih elementov. Da bi to olajšali, so na konca navitja pritrjeni obroči, imenovani kontaktni obroči. Fiksne ščetke pritisnemo na obroče, skozi katere se izvede povezava med električnim krogom in navitjem gibljivega rotorja.
V zavojih magnetnega navitja, kjer se ustvari magnetno polje, ima tok relativno majhno jakost v primerjavi s tokom, ki ga generator oddaja zunanjemu vezju. Iz tega razloga so se oblikovalci prvih generatorjev odločili, da tok preusmerijo iz statično nameščenih navitij in vrteč magnet dovajajo šibek tok skozi drsne kontakte. Pri generatorjih nizke moči polje ustvarja trajni magnet, ki se lahko vrti. Ta zasnova vam omogoča poenostavitev celotnega sistema in sploh ne uporabljate obročev in ščetk.
Sodoben industrijski generator električnega toka je masivna in obsežna konstrukcija, ki jo sestavljajo kovinske konstrukcije, izolatorji in bakreni vodniki. Naprava je lahko velika več metrov. Toda tudi za tako trdno strukturo je zelo pomembno, da se ohranijo natančne mere delov in reže med gibljivimi deli električnega stroja.
