Een generator in de elektrotechniek is een apparaat waarmee energie van een mechanisch type wordt omgezet in elektrische energie. Dergelijke apparaten worden veel gebruikt in de productie en in sommige technische systemen, bijvoorbeeld in auto's. De werking van de generator is gebaseerd op het fenomeen van elektromagnetische inductie.
Dynamo apparaat
In de praktijk worden meerdere typen generatoren gebruikt. Maar elk van hen bevat dezelfde bouwstenen. Deze omvatten een magneet, die het juiste veld creëert, en een speciale draadwikkeling, waar een elektromotorische kracht (EMF) wordt gegenereerd. In het eenvoudigste model van de generator wordt de rol van de wikkeling gespeeld door een frame dat rond een horizontale of verticale as kan draaien. De EMF-amplitude is evenredig met het aantal windingen op de wikkeling en de amplitude van de magnetische fluxoscillaties.
Om een significante magnetische flux te verkrijgen, wordt een speciaal systeem gebruikt in generatoren. Het bestaat uit een paar stalen kernen. De wikkelingen, die een wisselend magnetisch veld creëren, worden in de sleuven van de eerste geplaatst. Die windingen die EMF induceren, worden in de groeven van de tweede kern gelegd.
De binnenkern wordt een rotor genoemd. Het draait rond de as samen met de wikkeling erop. De kern die onbeweeglijk blijft, fungeert als stator. Om de flux van magnetische inductie het sterkst te maken en de energieverliezen minimaal te maken, is geprobeerd de afstand tussen de stator en de rotor zo klein mogelijk te maken.
Wat is het principe van de generator?
De elektromotorische kracht ontstaat in de statorwikkelingen onmiddellijk na het verschijnen van een elektrisch veld, dat wordt gekenmerkt door vortexformaties. Deze processen worden gegenereerd door een verandering in magnetische flux, die wordt waargenomen tijdens versnelde rotatie van de rotor.
De stroom van de rotor wordt geleverd aan het elektrische circuit met behulp van contacten in de vorm van schuifelementen. Om dit gemakkelijker te maken, zijn aan de uiteinden van de wikkeling ringen die contactringen worden genoemd, bevestigd. Tegen de ringen worden vaste borstels gedrukt, waardoor de verbinding tussen het elektrische circuit en de wikkeling van de bewegende rotor wordt uitgevoerd.
In de windingen van de magneetwikkeling, waar een magnetisch veld wordt gecreëerd, heeft de stroom een relatief kleine sterkte in vergelijking met de stroom die de generator aan het externe circuit geeft. Om deze reden hebben de ontwerpers van de eerste generatoren besloten om de stroom van de statisch geplaatste wikkelingen af te leiden en een zwakke stroom aan de roterende magneet te leveren via de contacten die voor glijden zorgen. In generatoren met een laag vermogen creëert het veld een permanente magneet die kan draaien. Met dit ontwerp kunt u het hele systeem vereenvoudigen en helemaal geen ringen en borstels gebruiken.
Een moderne industriële generator van elektrische stroom is een massieve en omvangrijke structuur, die bestaat uit metalen constructies, isolatoren en koperen geleiders. Het apparaat kan enkele meters groot zijn. Maar zelfs voor zo'n solide structuur is het erg belangrijk om de exacte afmetingen van de onderdelen en de openingen tussen de bewegende delen van de elektrische machine te behouden.
