Elektrotehnika generaator on seade, mille abil mehaaniline energia muundatakse elektrienergiaks. Selliseid seadmeid kasutatakse laialdaselt tootmises ja mõnes tehnosüsteemis, näiteks autodes. Generaatori töö põhineb elektromagnetilise induktsiooni nähtusel.
Generaatori seade
Praktikas kasutatakse mitut tüüpi generaatoreid. Kuid igaüks neist sisaldab samu ehitusplokke. Nende hulka kuuluvad magnet, mis loob sobiva välja, ja spetsiaalne traatmähis, kus tekib elektromotoorjõud (EMF). Generaatori kõige lihtsamas mudelis mängib mähise rolli raam, mis saab pöörata horisontaalse või vertikaalse telje ümber. EMF amplituud on proportsionaalne mähise pöörete arvuga ja magnetvoo võnkumiste amplituudiga.
Märkimisväärse magnetvoo saamiseks kasutatakse generaatorites spetsiaalset süsteemi. See koosneb terasest südamike paarist. Mähised, mis loovad vahelduva magnetvälja, asetatakse neist esimese piludesse. Need EMF-i esilekutsuvad pöörded asetatakse teise südamiku soontesse.
Sisemist südamikku nimetatakse rootoriks. See pöörleb ümber telje koos selle mähisega. Liikumatuna püsiv südamik toimib staatorina. Selleks, et magnetilise induktsiooni voog oleks kõige tugevam ja energiakadud oleksid minimaalsed, püütakse staatori ja rootori vaheline kaugus teha võimalikult väike.
Mis on generaatori põhimõte
Elektromotoorjõud tekib staatori mähistes kohe pärast elektrivälja ilmnemist, mida iseloomustavad pöörisemoodustised. Neid protsesse tekitab magnetvoo muutus, mida täheldatakse rootori kiirendatud pöörlemisel.
Rootori vool suunatakse elektriahelasse kontaktide abil libisevate elementide kujul. Selle hõlbustamiseks kinnitatakse mähise otstesse rõngad, mida nimetatakse kontaktrõngasteks. Fikseeritud harjad surutakse rõngaste vastu, mille kaudu toimub ühendus elektriskeemi ja liikuva rootori mähise vahel.
Magnetmähise pööretes, kus tekib magnetväli, on voolu tugevus suhteliselt väike, võrreldes generaatoriga välisele vooluahelale antud vooluga. Sel põhjusel otsustasid esimeste generaatorite projekteerijad suunata voolu staatiliselt paiknevatest mähistest ja anda nõrga voolu pöörlevale magnetile libisemist võimaldavate kontaktide kaudu. Väikese võimsusega generaatorites loob väli püsimagneti, mis saab pöörelda. See disain võimaldab teil kogu süsteemi lihtsustada ja üldse mitte kasutada rõngaid ja pintsleid.
Kaasaegne elektrivoolu tööstusgeneraator on massiivne ja mahukas struktuur, mis koosneb metallkonstruktsioonidest, isolaatoritest ja vaskjuhtmetest. Seade võib olla mitu meetrit suur. Kuid isegi sellise kindla konstruktsiooni korral on väga oluline säilitada osade täpsed mõõtmed ja elektrimasina liikuvate osade vahelised pilud.
