Kako rade generatori

Generator je uređaj koji pretvara druge oblike energije (kao što su mehanička energija, toplinska energija itd.) u električnu energiju. Njegov temeljni princip rada temelji se na zakonu elektromagnetske indukcije - kada vodič u zatvorenom krugu presijeca linije magnetskog toka u magnetskom polju, u vodiču će se generirati inducirana struja.
Konkretan radni proces je sljedeći:
Unos energije: vanjska energija (kao što su parne turbine, vodene turbine, motori s unutarnjim izgaranjem itd.) pokreće rotor generatora da se okreće i daje mehaničku energiju.
Uspostavljanje magnetskog polja: Rotor se obično sastoji od elektromagneta ili permanentnih magneta. Nakon uključivanja struje stvara se rotirajuće magnetsko polje (sinkroni generator) ili se magnetsko polje formira spajanjem na vanjski krug preko četkica (asinkroni generator).
Generiranje inducirane struje: oko statora (fiksnog dijela) namota se zavojnica, a rotirajuće magnetsko polje presijeca vodič u zavojnici statora, uzrokujući promjenu magnetskog toka u zavojnici, te se stvara izmjenična elektromotorna sila prema principu elektromagnetske indukcije.
Izlazna električna energija: Zavojnica statora spojena je na vanjski krug preko terminala, a inducirana struja se prenosi na električnu opremu kroz liniju kako bi se dovršila pretvorba energije.
U praktičnim primjenama, generatori su uglavnom generatori izmjenične struje, a frekvencija izlazne struje kontrolira se projektiranjem broja magnetskih polova i brzine (na primjer, standardna frekvencija električne mreže moje zemlje je 50 Hz). Njegova učinkovitost ovisi o gubicima u procesu pretvorbe energije (kao što su mehaničko trenje, magnetski gubici itd.). Učinkovitost modernih generatora obično može doseći više od 90%.