Kako delujejo generatorji

Generator je naprava, ki pretvarja druge oblike energije (na primer mehansko energijo, toplotno energijo itd.) v električno energijo. Njegovo osnovno načelo delovanja temelji na zakonu elektromagnetne indukcije - ko prevodnik v sklenjenem vezju prekine črte magnetnega pretoka v magnetnem polju, se v prevodniku ustvari induciran tok.
Poseben delovni proces je naslednji:
Vhodna energija: Zunanja energija (kot so parne turbine, vodne turbine, motorji z notranjim zgorevanjem itd.) poganja rotor generatorja, da se vrti in zagotavlja mehansko energijo.
Vzpostavitev magnetnega polja: Rotor je običajno sestavljen iz elektromagnetov ali trajnih magnetov. Po vklopu električne energije se ustvari rotacijsko magnetno polje (sinhroni generator) ali pa se magnetno polje oblikuje s povezavo na zunanje vezje preko ščetk (asinhroni generator).
Generiranje induciranega toka: Tuljava je navita okoli statorja (fiksni del) in rotirajoče magnetno polje prereže prevodnik v statorski tuljavi, kar povzroči spremembo magnetnega pretoka v tuljavi in ​​generira se izmenična elektromotorna sila po principu elektromagnetne indukcije.
Izhod električne energije: statorska tuljava je povezana z zunanjim vezjem prek terminala, inducirani tok pa se prenaša na električno opremo skozi linijo, da se dokonča pretvorba energije.
V praktičnih aplikacijah so generatorji večinoma generatorji izmeničnega toka, frekvenca izhodnega toka pa se nadzoruje z načrtovanjem števila magnetnih polov in hitrosti (na primer, standardna frekvenca električnega omrežja moje države je 50 Hz). Njegova učinkovitost je odvisna od izgub v procesu pretvorbe energije (kot so mehansko trenje, magnetne izgube itd.). Učinkovitost sodobnih generatorjev lahko običajno doseže več kot 90%.