Az elektrotechnika generátora olyan eszköz, amely révén a mechanikai típusú energia elektromos energiává alakul. Az ilyen eszközöket széles körben használják a gyártásban és egyes műszaki rendszerekben, például az autókban. A generátor működése az elektromágneses indukció jelenségén alapul.
Generátor készülék
A gyakorlatban többféle generátort használnak. De mindegyik ugyanazokat az építőelemeket tartalmazza. Ezek közé tartozik a mágnes, amely létrehozza a megfelelő mezőt, és egy speciális huzaltekercselés, ahol elektromotoros erő (EMF) keletkezik. A generátor legegyszerűbb modelljében a tekercselés szerepét egy keret képezi, amely vízszintes vagy függőleges tengely körül foroghat. Az EMF-amplitúdó arányos a tekercs fordulatainak számával és a mágneses fluxus oszcillációinak amplitúdójával.
A jelentős mágneses fluxus eléréséhez a generátorokban egy speciális rendszert használnak. Ez egy pár acél magból áll. A tekercseket, amelyek váltakozó mágneses teret hoznak létre, az első résekbe helyezzük. Azok a fordulatok, amelyek EMF-et indukálnak, a második mag barázdáiba kerülnek.
A belső magot rotornak nevezzük. A tengely körül forog a rajta lévő tekercseléssel együtt. A mozdulatlanul álló mag állórészként működik. Annak érdekében, hogy a mágneses indukció fluxusa a legerősebb legyen, és az energiaveszteség minimális legyen, az állórész és a rotor közötti távolságot a lehető legkisebbre próbálja tenni.
Mi a generátor elve
Az elektromotoros erő az állórész tekercsében közvetlenül az elektromos mező megjelenése után keletkezik, amelyet örvényalakzatok jellemeznek. Ezeket a folyamatokat a mágneses fluxus változása generálja, amely a rotor gyorsított forgása során figyelhető meg.
A rotor áramát csúszó elemek formájában lévő érintkezők segítségével juttatják el az elektromos áramkörhöz. Ennek megkönnyítése érdekében a tekercselés végeihez kontaktgyűrűknek nevezett gyűrűket rögzítenek. A rögzített keféket a gyűrűkhöz nyomják, amelyeken keresztül az elektromos áramkör és a mozgó rotor tekercselése összekapcsolódik.
A mágnes tekercselésének fordulataiban, ahol mágneses mező jön létre, az áramnak viszonylag kicsi az ereje ahhoz képest, amelyet a generátor a külső áramkörnek ad. Emiatt az első generátorok tervezői úgy döntöttek, hogy az áramot elterelik a statikus helyzetű tekercsekről, és gyenge áramot juttatnak a forgó mágneshez a csúszást biztosító érintkezőkön keresztül. Kis teljesítményű generátorokban a mező állandó mágnest hoz létre, amely képes forogni. Ez a kialakítás lehetővé teszi az egész rendszer egyszerűsítését, és egyáltalán nem használ gyűrűket és keféket.
A modern ipari áramgenerátor egy hatalmas és terjedelmes szerkezet, amely fémszerkezetekből, szigetelőkből és rézvezetőkből áll. A készülék több méteres lehet. De még egy ilyen szilárd szerkezet esetében is nagyon fontos megtartani az alkatrészek pontos méreteit és az elektromos gép mozgó részei közötti hézagokat.
