Generátor střídavého proudu

Princip generátoru střídavého proudu spočívá v otáčení vodivé smyčky v magnetickém poli. Alternátor používaný v elektrárnách má tyto hlavní části:

1. rotor - část, která koná rotační pohyb; u alternátoru jde o elektromagnet

2. stator - část, v níž se indukuje střídavé napětí (soustava cívek); proud se pak odvádí pevnými svorkami, což je jednodušší a vznikají menší ztráty

Jednofázový generátor je tvořen otáčejícím se závitem v magnetickém poli (tj. mezi pólovými nástavci magnetu).

V elektrárnách se používá trojfázový alternátor, jehož princip je na obr. 201. Stator je tvořen třemi cívkami, jejichž osy svírají vzájemně úhel . Mezi cívkami se otáčí magnet a v cívkách se indukují střídavá napětí.

Obr. 201

Tato napětí jsou vzájemně posunuta o periody a matematicky je můžeme popsat rovnicemi: , a . Jejich časový diagram je na obr. 202.

Vzájemný posun fází jednotlivých napětí o třetinu periody vyplývá z natočení a polohy cívek.

Obr. 202

Trojfázové generátory používané v energetice jsou konstruovány na velký výkon, proto mají mohutnou konstrukci.

Stator je tvořen pláštěm, který je pevně přišroubován k nosné plošině generátoru. Musí totiž odolávat velkému momentu síly. Jádro statoru je složeno z tenkých izolovaných plechů a v jeho drážkách je uloženo vinutí fázových cívek. Konce cívek jsou vyvedeny na svorkovnici alternátoru.

Rotor je v podstatě silný elektromagnet uložený na ocelové ose ve středu alternátoru. Na obvodu rotoru jsou vyfrézovány drážky, do nichž je vloženo budící vinutí. Tímto vinutím prochází proud z generátoru stejnosměrného napětí (dynama), který je umístěn na společné ose a nazývá se budič.

Rotory jsou obvykle konstruovány na frekvenci otáčení 3000 otáček za minutu, čemuž odpovídá frekvence . V elektrárnách je alternátor obvykle spojen s hřídelí hnací turbíny. Celé soustrojí se nazývá turboalternátor.