Električni generator

Generatori su rotacijske električne mašine koje mehaničku energiju pogonske mašine pretvaraju u električnu energiju. Prema vrsti električne struje koju proizvode mogu biti istosmjerni i izmjenični koji opet mogu biti jednofazni i trofazni.

Električni generator

Opis

Jednostavni generator se sastoji od zavojnice koja se vanjskim uticajem okreće u stalnom magnetnom polju.Generator se sastoji od pokretnog dijela (rotor) i od nepokretnog dijela (stator). Da bi nastala električna energija treba okretati rotor. Generator ima mnogo navoja žica. Svaki navoj žice pokreće izvjestan broj elektrona, a svi navoji zajedno stvaraju jaku električnu struju. Tako se u generatoru energija kretanja pretvara u električnu energiju.

Izmjenični generator

Krajevi zavojnice spojeni su na klizne prstenove koji se okreću zajedno sa zavojnicom. Spoj s vanjskim krugom (sijalicom i sl.) načinjen je preko ugljičnih četkica. Kako se zavojnica vrti u magnetskom polju, u njoj će se indukovati elektromotorni napon.

Tokom vrtnje mijenja se magnetni fluks kroz petlju pa se i elektromotorni napon mora mijenjati u ovisnosti o vremenu. Najveći magnetski tok koji prolazi zavojnicom onda kada je ravnina zavojnice okomita na smjer magnetskog polja, a najmanji kada je ravnina zavojnice paralelna sa smjerom magnetskog polja. Ako se prati vrtnja zavojnice za jedan puni okret, vidjet će se da će najveća vrijednost elektromotornog napona biti za kut od 90° i 270°, a najmanja za ugao 0° i 180°. Za daljnju vrtnju situacija se ponavlja. Na taj se način dobije izmjenični elektromotorni napon, odnosno izmjenična struja.

Višefazna izmjenična struja (npr. trofazna struja) dobija se pomoću više zavojnica koje su u takvom geometrijskom odnosu da između indukovanih napona postoji fazni pomak.

Istosmjerni generator

Osim generatora izmjenične struje, postoji i generator istosmjerne struje. Načelo rada ovog generatora isto je kao i generatora izmjenične struje. U magnetnom polju vrti se zavojnica u kojoj se inducira izmjenični elektromotorni napon. Da bi se izmjenični elektromotorni napon usmjerio tako da u vanjskom dijelu kruga uvijek ima istu orijentaciju, krajevi zavojnice spajaju se na komutator.

Umjesto da su krajevi zavojnice spojeni na dva klizna prstena, oni su spojeni na na dva međusobno izolirana vodljiva poluprstena. Jedna četkica će stalno biti pozitivna, a druga stalno negativna, pa će zato u vanjskom dijelu kruga priključenom na četkice prolaziti istosmjerna struja. Dobiveni elektromotorni napon i električna struja imaju uvijek istu orijentaciju, ali ima se iznos stalno mijenja između nule i neke najveće vrijednosti.

Za elektromotorni napon koji se tako mijenja kaže se da pulzira. U praksi se pulziranje izbjegava posebnom konstrukcijom generatora: povećavanjem broja odsječaka na komutatoru i fazno pomaknutih zavojnica koje su na njih spojene.