Alternátor

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie
Alternátor znamená aj náhradník.
Alternátor zo začiatku 20. storočia vyrobený v Maďarsku použitý vo vodnej elektrárni.

Alternátor je generátor, ktorý vyrába elektrický prúd. Ako alternátor, aj dynamo, patria do skupiny elektrodynamických zdrojov. V generátoroch sa premieňa kinetická energia na elektrickú energiu. Faradayov objav elektromagnetickej indukcie umožnil skonštruovať zariadenie, v ktorom možno získať elektrickú energiu na energetické účely. Tento spôsob výroby striedavého napätia a prúdu si vysvetlíme na príklade jednoduchého alternátora, v ktorom sa otáča vodivá slučka, prípadne cievka v homogénnom magnetickom poli. Cievka, alebo kotva, tvorí rotor generátora a permanentné magnety alebo elektromagnety, ktoré tvoria homogénne magnetické pole, nazývame stator.

Použitie a stavba alternátora[upraviť | upraviť zdroj]

V energetike sa používa na výrobu elektrickej energie trojfázový alternátor. Trojfázové alternátory nachádzame vo väčšine elektrární. V elektrárňach bývajú alternátory zvačša spojené s hriadeľom hnacej turbíny. Celý agregát sa nazýva turboalternátor. Podľa druhu hnacej turbíny môžu byť turboalternátory vodorovné (v tepelných turbínach) alebo zvislé (väčšinou vo vodných turbínach). V atómových elektrárňach para, ktorá je zohriata teplom reaktora, putuje ku lopatkám turboalternátora a roztáča ho. Na tento istý princíp pracuje generátor aj v tepelných elektrárňach. Pri výrobe elektrickej energie sa využíva vnútorná energia pary.

V automobiloch, kde je akumulátorova batéria používana len na štart motora a zásobovanie elektrickou energiou počas jazdy sa používa takisto alternátor. Elektrická inštalácia v automobile je obvykle jednosmerná, avšak kvoli svojim prednostiam sa na zásobovanie elektrickou energiou využíva altrnátor so zaradeným usmerňovačom. Trojfázový alternátor v spojeni s Graetzovým mostíkom vytvorí 12 V pulzný zdroj jednosmerného prúdu, ktorý sa využíva ako na dobíjanie akumulátora, tak na pokrytie spotreby zapaľovania, svetiel a ostatných spotrebičov. Alternátor v automobile je obvykle poháňaný klinovým remeňom z kľukového hriadeľa automobilu. Vzhľadom k širokému spektru pracovných otáčok motora automobilu a závislosti výstupneho napätia alternátora od otáčok rotora je nutné alternátor doplniť o regulačný člen, ktorý tieto rozdiely vyrovnáva.

Vo vodných elektrárňach roztáča voda lopatky hydrogenerátora, ktorý poháňa alternátor. Pretože nemôžme zaručiť, že sa alternátor bude točiť rovnomerne, tak bol skonštruovaný asynchrónny alternátor. Pretože frekvencia otáčania alternátora by mohla klesnúť pod 50 Hz (to by zapríčinilo veľké straty na sieti), pri točení mu pomáha mechanický prevod, alebo elektromotor, ktorý vykrýva tieto straty spôsobené nestálou rýchlosťou vody dopadajúcej na lopatky hydrogenerátora. Vo veterných elektrárňach sa alternátor nachádza vo veži veternej turbíny, ktorá je poháňaná energiou vetra. Trojfázový alternátor má dve hlavné časti. Stator je zložený z od seba navzájom izolovaných plechov, ktoré sú upevnené v kotve a majú tvar dutého valca, v drážkach sú uložené cievky pospájané tak, aby vzniklo trojfázové vinutie. Cievky sú vyrábané z medeného vodiča vysokej čistoty. Pri diagnostike sa kontroluje prúdová charakteristika, čiže prúd vo funkcii otáčok.