Kā darbojas ģeneratori

Ģenerators ir ierīce, kas pārvērš citus enerģijas veidus (piemēram, mehānisko enerģiju, siltumenerģiju utt.) elektroenerģijā. Tās darbības pamatprincips ir balstīts uz elektromagnētiskās indukcijas likumu -, ja vadītājs slēgtā ķēdē pārgriež magnētiskās plūsmas līnijas magnētiskajā laukā, vadītājā tiks ģenerēta inducēta strāva.
Konkrētais darba process ir šāds:
Enerģijas ievade: ārējā jauda (piemēram, tvaika turbīnas, ūdens turbīnas, iekšdedzes dzinēji utt.) virza ģeneratora rotoru griezties un nodrošināt mehānisko enerģiju.
Magnētiskā lauka izveide: Rotoru parasti veido elektromagnēti vai pastāvīgie magnēti. Pēc strāvas ieslēgšanas tiek ģenerēts rotējošs magnētiskais lauks (sinhronais ģenerators) vai magnētiskais lauks tiek izveidots, pieslēdzoties ārējai ķēdei caur birstēm (asinhronais ģenerators).
Inducētās strāvas ģenerēšana: ap statoru (fiksētā daļa) tiek uztīta spole, un rotējošais magnētiskais lauks sagriež statora spolē esošo vadītāju, izraisot magnētiskās plūsmas izmaiņas spolē, un tiek ģenerēts mainīgs elektromotora spēks saskaņā ar elektromagnētiskās indukcijas principu.
Elektriskās enerģijas izvade: statora spole ir savienota ar ārējo ķēdi caur spaili, un inducētā strāva caur līniju tiek pārsūtīta uz elektrisko iekārtu, lai pabeigtu enerģijas pārveidošanu.
Praktiskā pielietojumā ģeneratori pārsvarā ir maiņstrāvas ģeneratori, un izejas strāvas frekvenci kontrolē, projektējot magnētisko polu skaitu un ātrumu (piemēram, manas valsts elektrotīkla standarta frekvence ir 50 Hz). Tās efektivitāte ir atkarīga no zudumiem enerģijas pārveidošanas procesā (piemēram, mehāniskā berze, magnētiskie zudumi utt.). Mūsdienu ģeneratoru efektivitāte parasti var sasniegt vairāk nekā 90%.