Vahelduvvoolu ja alalisvoolu generaator
Meie kasutataval elektril on kaks vormi: üks on vahelduv ja teine otsene (tähendab, et ajas muutusi ei toimu). Meie kodude toiteallikal on vahelduvvool ja pinged, kuid auto toiteallikal on muutumatu vool ja pinge. Mõlemal vormil on oma kasutusalad ja mõlema genereerimise meetod on sama, nimelt elektromagnetiline induktsioon. Voolu tekitamiseks kasutatavaid seadmeid nimetatakse generaatoriteks ning alalis- ja vahelduvvoolu generaatorid erinevad üksteisest mitte tööpõhimõtte, vaid mehhanismi järgi, mida nad kasutavad tekitatud voolu väliseks vooluringiks edastamiseks.
Lisateave vahelduvvoolugeneraatorite kohta
Generaatoritel on kaks mähise komponenti, üks on armatuur, mis tekitab elektrienergia elektromagnetilise induktsiooni kaudu, ja teine on välja komponent, mis loob staatilise magnetvälja. Kui armatuur liigub välja suhtes, indutseeritakse vool selle ümber toimuva voo muutuse tõttu. Voolu nimetatakse indutseeritud vooluks ja pinget, mis seda juhib, nimetatakse elektrimootorjõuks. Selle protsessi jaoks vajalik korduv suhteline liikumine saadakse ühe komponendi pöörlemisel teise suhtes. Pöörlevat osa nimetatakse rootoriks ja statsionaarset osa staatoriks. Rootorina võib töötada kas armatuur või väli, kuid enamasti kasutatakse väljakomponenti kõrgepinge elektritootmisel ja teisest komponendist saab staator.
Voog varieerub rootori ja staatori suhtelise asendi järgi, kus armatuuri külge kinnitatud magnetvoog varieerub järk-järgult ja muudab polaarsust; seda protsessi korratakse pöörlemise tõttu. Seega muudab ka väljundvool polaarsust negatiivsest positiivseks ja jälle negatiivseks ning saadud lainekuju on sinusoidaalne lainekuju. Selle väljundi polaarsuse korduva muutuse tõttu nimetatakse tekkinud voolu vahelduvvooluks.
Vahelduvvoolugeneraatoreid kasutatakse laialdaselt elektrienergia tootmiseks ja need muudavad mõne allika tarnitud mehaanilise energia elektrienergiaks.
Lisateave alalisvoolugeneraatorite kohta
Armatuuri kontaktklemmide konfiguratsiooni väike muutmine võimaldab väljundit, mis polaarsust ei muuda. Sellist generaatorit tuntakse alalisvoolugeneraatorina. Kommutaator on täiendav komponent, mis lisatakse armatuuri kontaktidele.
Generaatori väljundpinge muutub sinusoidaalseks lainekujuks, kuna välja polaarsus muutub armatuuri suhtes korduvalt. Kommutaator võimaldab muuta armatuuri kontaktklemme väliseks vooluringiks. Harjad kinnitatakse armatuuri kontaktklemmide külge ja libisemisrõngaid kasutatakse armatuuri ja välise vooluahela vahelise elektriühenduse hoidmiseks. Kui armatuuri voolu polaarsus muutub, saab selle vastu, muutes kontakti teise libisemisrõngaga, mis võimaldab voolul voolata samas suunas.
Seetõttu on välise vooluahela kaudu vooluks vool, mis ei muuda polaarsust ajaga, sellest ka nimi alalisvool. Vool on ajaliselt erinev ja seda peetakse impulssidena. Selle pulsatsiooniefekti vastu võitlemiseks tuleb pinget ja voolu reguleerida.
Mis vahe on vahelduvvoolu- ja alalisvoolugeneraatoritel?
• Mõlemad generaatoritüübid töötavad samal füüsikalisel põhimõttel, kuid see, kuidas voolu genereeriv komponent on ühendatud välise vooluahelaga, muudab voolu läbimise viisi.
• Vahelduvvoolugeneraatoritel pole kommutaatoreid, kuid alalisvoolugeneraatoritel on need polaarsuse muutumise mõju vastu võitlemiseks.
• Vahelduvvoolugeneraatoreid kasutatakse väga kõrgete pingete tekitamiseks, alalisvoolugeneraatoreid aga suhteliselt madalamate pingete tekitamiseks.
