Elektros Generatoriai

Kas yra elektros generatorius?

Generatorius - tai elektros mašina, elektromagnetine indukcija mechaninę energiją paverčianti elektros energija.

Istorija

Pirmąją elektros mašiną, veikiančią elektomagnetizmo principu 1831–1832 m. pagamino Maiklas Faradėjus. Vengrų pastorius ir fizikas Anyos Jedlikas 1852 m. sukūrė vienpolę dinamo mašiną. 1871 m. belgų mokslininkas Zenobas Gramas Paryžiuje pademonstravo elektros mašiną, kurios veikimo principas ir dabar naudojamas generatoriuje bei elektros varikliuose.

Tipai

Pagal mechaninės energijos gamybos būdą generatoriai skirstomi į turbogeneratorius, sukamus garo mašina, hidrogeneratorius, varomus vandens turbina ir variklinius, kuriuos suka dyzelinis variklis, vidaus degimo variklis, vėjas, bangų mūša ir t. t. Prie pastarųjų priskiriama ir dinamo mašina.

Pagal gaminamos srovės tipą generatoriai skirstomi į nuolatinės srovės, kurie gali būti kolektoriniai ir ventiliniai, ir kintamos srovės, kurie būna vienfaziai ir trifaziai – su apvijos jungimu žvaigžde arba trikampiu.

Pagal sužadinimo būdą generatoriai skirstomi į sužadinamus nuolatiniu magnetu, išorinio sužadinimo ir susižadinančius.

Veikimo principai

Elektros generatorių veikimas pagrįstas elektromagnetinės indukcijos reiškiniu. Tarp masyvaus magneto polių įtaisomas rėmelis, galintis suktis apie savo ašį. Jį suka turbinos, o jas – mechaninės energijos šaltinis (vėjas, krintantis vanduo ir kt.). Dėl to keičiasi rėmelį veriantis magnetinis srautas

Kintant šiam srautui rėmelyje indukuojasi elektrovara ir pradeda tekėti indukuota elektros srovė.

Elektrovara kinta pagal harmoninį dėsnį

ε = NBSωsin ωt

ir, kaip matyti, priklauso nuo konstrukcijos ypatybių (besisukančių rėmelių skaičiaus , vieno rėmelio ploto ), naudojamo magnetinio lauko indukcijos ir energijos gamybos būdo (sukimosi kampinio dažnio ).

Faradėjaus diskas

Faradėjaus diskas tai pirmasis elektros generatorius. Pasagos formos magnetas(A) sukure magnetini lauka besisukanceme diske. Kai diskasukasi susidaro elektros srovė is centro einanti i rato krašta. Ji išteka per spiruokle kuri sudaro kontakta su rato krastu ir su rato ašimi.

Dinamas

Dinamas buvo pirmas elektros generatorius galintis generuoti pakankamai elektros pramonei. Dinamas naudojasi elektro magnetizmo principais pekeisti mechaninį sūkimąsi į nekintamosios elektros pulsus per akumuliatorių. Pirmasis dinamas buvo sukurtas 1832 Hippolyte Pixii.