Sähkötekniikan generaattori on laite, jolla mekaaninen energia muunnetaan sähköenergiaksi. Tällaisia laitteita käytetään laajalti valmistuksessa ja joissakin teknisissä järjestelmissä, esimerkiksi autoissa. Generaattorin toiminta perustuu sähkömagneettisen induktion ilmiöön.
Laturin laite
Käytännössä käytetään useita tyyppisiä generaattoreita. Mutta jokainen niistä sisältää samat rakennuspalikat. Näitä ovat magneetti, joka luo sopivan kentän, ja erityinen lankakäämi, jossa syntyy sähkömoottori (EMF). Generaattorin yksinkertaisimmassa mallissa käämityksen rooli on kehys, joka voi pyöriä vaaka- tai pystysuoran akselin ympäri. EMF-amplitudi on verrannollinen käämityksen kierrosten määrään ja magneettivuon värähtelyjen amplitudiin.
Merkittävän magneettivuon saamiseksi generaattoreissa käytetään erityistä järjestelmää. Se koostuu parista teräsytimistä. Käämitykset, jotka luovat vuorottelevan magneettikentän, sijoitetaan ensimmäisen niistä aukkoihin. Ne käänteet, jotka indusoivat EMF: n, asetetaan toisen ytimen uriin.
Sisäydintä kutsutaan roottoriksi. Se pyörii akselin ympäri sen käämityksen kanssa. Liikkumaton ydin toimii staattorina. Jotta magneettisen induktion virtaus olisi vahvin ja energiahäviöt olisivat vähäisiä, staattorin ja roottorin välinen etäisyys yritetään tehdä mahdollisimman pieneksi.
Mikä on generaattorin periaate
Sähkömoottorivoima syntyy staattorin käämeissä heti sähkökentän ilmestymisen jälkeen, jolle on ominaista pyörre-muodostumat. Nämä prosessit syntyvät magneettivuon muutoksesta, joka havaitaan roottorin kiihtyneen pyörimisen aikana.
Roottorin virta syötetään sähköpiiriin käyttämällä liukuelementtien muodossa olevia koskettimia. Tämän helpottamiseksi käämin päihin kiinnitetään renkaat, joita kutsutaan kontaktirenkaiksi. Kiinteät harjat puristetaan renkaita vasten, joiden kautta sähköpiirin ja liikkuvan roottorin käämityksen välinen yhteys toteutetaan.
Magneettikäämityksen käännöksissä, joissa syntyy magneettikenttä, virralla on suhteellisen pieni voimakkuus verrattuna virtaan, jonka generaattori antaa ulkoiselle piirille. Tästä syystä ensimmäisten generaattorien suunnittelijat päättivät siirtää virran staattisesti sijoitetuista käämeistä ja syöttää heikon virran pyörivään magneettiin liukuvien kontaktien kautta. Pienitehoisissa generaattoreissa kenttä luo pysyvän magneetin, joka voi pyöriä. Tämän rakenteen avulla voit yksinkertaistaa koko järjestelmää äläkä käytä renkaita tai harjoja lainkaan.
Moderni sähkövirran generaattori on massiivinen ja iso rakenne, joka koostuu metallirakenteista, eristeistä ja kuparijohtimista. Laite voi olla kooltaan useita metrejä. Mutta jopa niin kiinteälle rakenteelle on erittäin tärkeää säilyttää osien tarkat mitat ja rakot sähkökoneen liikkuvien osien välillä.
