Elektrotechnikos generatorius yra įtaisas, kuriuo mechaninio tipo energija paverčiama elektros energija. Tokie įtaisai yra plačiai naudojami gamyboje ir kai kuriose techninėse sistemose, pavyzdžiui, automobiliuose. Generatoriaus veikimas pagrįstas elektromagnetinės indukcijos reiškiniu.
Generatoriaus įtaisas
Praktiškai naudojami keli generatorių tipai. Bet kiekvienas iš jų apima tuos pačius statybinius elementus. Tai apima magnetą, kuris sukuria atitinkamą lauką, ir specialią vielos apviją, kur susidaro elektromotorinė jėga (EMF). Paprasčiausiame generatoriaus modelyje apvijos vaidmenį atlieka rėmas, kuris gali pasisukti aplink horizontalią arba vertikalią ašį. EMF amplitudė yra proporcinga apvijos apsisukimų skaičiui ir magnetinio srauto svyravimų amplitudei.
Norint gauti reikšmingą magnetinį srautą, generatoriuose naudojama speciali sistema. Jis susideda iš poros plieninių šerdžių. Apvijos, kurios sukuria kintamą magnetinį lauką, dedamos į pirmojo iš jų lizdus. Tie posūkiai, kurie sukelia EMF, yra išdėstyti antrosios šerdies grioveliuose.
Vidinė šerdis vadinama rotoriumi. Jis sukasi aplink ašį kartu su jos apvija. Nejudanti šerdis veikia kaip statorius. Kad magnetinės indukcijos srautas būtų stipriausias ir energijos nuostoliai būtų minimalūs, atstumą tarp statoriaus ir rotoriaus stengiamasi padaryti kuo mažesnį.
Koks yra generatoriaus principas
Elektromotorinė jėga statoriaus apvijose atsiranda iškart atsiradus elektriniam laukui, kuriam būdingi sūkuriniai dariniai. Šiuos procesus generuoja magnetinio srauto pokytis, kuris pastebimas paspartėjus rotoriaus sukimui.
Srovė iš rotoriaus tiekiama į elektros grandinę naudojant kontaktus stumdomų elementų pavidalu. Kad tai būtų lengviau, prie apvijos galų pritvirtinami žiedai, vadinami kontaktiniais žiedais. Fiksuoti šepečiai prispaudžiami prie žiedų, per kuriuos atliekamas sujungimas tarp elektros grandinės ir judančio rotoriaus apvijos.
Magnio apvijos posūkiuose, kur sukuriamas magnetinis laukas, srovė turi santykinai mažą stiprumą, palyginti su srove, kurią generatorius suteikia išorinei grandinei. Dėl šios priežasties pirmųjų generatorių dizaineriai nusprendė nukreipti srovę nuo statiškai esančių apvijų ir per besisukančius kontaktus tiekti silpną srovę į besisukantį magnetą. Mažos galios generatoriuose laukas sukuria nuolatinį magnetą, kuris gali suktis. Šis dizainas leidžia jums supaprastinti visą sistemą ir visiškai nenaudoti žiedų ir šepečių.
Šiuolaikinis pramoninis elektros srovės generatorius yra masyvi ir didelių gabaritų konstrukcija, kurią sudaro metalinės konstrukcijos, izoliatoriai ir variniai laidininkai. Prietaisas gali būti kelių metrų dydžio. Tačiau net ir tokiai tvirtai konstrukcijai labai svarbu išlaikyti tikslius dalių matmenis ir tarpus tarp judančių elektrinės mašinos dalių.
