Un generator în electrotehnică este un dispozitiv prin care energia de tip mecanic este transformată în energie electrică. Astfel de dispozitive sunt utilizate pe scară largă în producție și în unele sisteme tehnice, de exemplu, în mașini. Funcționarea generatorului se bazează pe fenomenul inducției electromagnetice.
Dispozitiv alternator
În practică, sunt utilizate mai multe tipuri de generatoare. Dar fiecare dintre ele include aceleași blocuri. Acestea includ un magnet, care creează câmpul adecvat, și o înfășurare specială a sârmei, unde se generează o forță electromotivă (CEM). În cel mai simplu model al generatorului, rolul înfășurării este jucat de un cadru care se poate roti în jurul unei axe orizontale sau verticale. Amplitudinea EMF este proporțională cu numărul de spire ale înfășurării și amplitudinea oscilațiilor fluxului magnetic.
Pentru a obține un flux magnetic semnificativ, la generatoare se folosește un sistem special. Se compune dintr-o pereche de miezuri de oțel. Înfășurările, care creează un câmp magnetic alternativ, sunt plasate în fantele primului dintre ele. Acele rotații care induc EMF sunt așezate în canelurile celui de-al doilea miez.
Miezul interior se numește rotor. Se rotește în jurul axei împreună cu înfășurarea de pe ea. Nucleul care rămâne nemișcat acționează ca un stator. Pentru a face fluxul de inducție magnetică cel mai puternic și pierderile de energie să fie minime, distanța dintre stator și rotor este încercată să fie făcută cât mai mică posibil.
Care este principiul generatorului
Forța electromotivă apare în înfășurările statorului imediat după apariția unui câmp electric, care se caracterizează prin formațiuni vortex. Aceste procese sunt generate de o schimbare a fluxului magnetic, care se observă în timpul rotației accelerate a rotorului.
Curentul din rotor este furnizat circuitului electric folosind contacte sub formă de elemente glisante. Pentru a face acest lucru mai ușor, inelele numite inele de contact sunt atașate la capetele înfășurării. Periile fixe sunt apăsate pe inele, prin care se realizează conexiunea dintre circuitul electric și înfășurarea rotorului în mișcare.
În rândurile înfășurării magnetului, unde se creează un câmp magnetic, curentul are o putere relativ mică în comparație cu curentul pe care generatorul îl dă circuitului extern. Din acest motiv, proiectanții primelor generatoare au decis să devieze curentul de la înfășurările situate static și să furnizeze un curent slab magnetului rotativ prin contactele care asigură alunecarea. La generatoarele cu putere redusă, câmpul creează un magnet permanent care se poate roti. Acest design vă permite să simplificați întregul sistem și să nu folosiți deloc inele și perii.
Un generator industrial modern de curent electric este o structură masivă și voluminoasă, care constă din structuri metalice, izolatori și conductori de cupru. Dispozitivul poate avea o dimensiune de câțiva metri. Dar chiar și pentru o structură atât de solidă, este foarte important să se mențină dimensiunile exacte ale pieselor și decalajele dintre părțile mobile ale mașinii electrice.
