Sisu
- Vahelduvvoolugeneraatori kasutusviisid
- Trafod vähendavad ülekandekadusid
- Alalisvoolu genereerivaid generaatoreid nimetatakse dünosteks
- Vahelduvvoolu generaatorite ohud
Elektrienergiaga tutvumisel ja selle toimimisel õpib enamik inimesi, et elektrivool voolab negatiivsest poolusest positiivsesse. Tegelikult on see tõsi ainult alalisvoolu (alalisvoolu) elektri puhul ja alalisvool on vaid üks kahest võimalusest. AC (vahelduvvool) on teine.
Ühest poolusest teise liikumise asemel võngub vahelduvvool klemmide paari - kuuma ja neutraalse - vahel, muutudes seda genereeriva generaatori sageduskarakteristikuga.
Vahelduvvoolugeneraatorid töötavad elektromagnetilise induktsiooni tõttu, kusjuures muutuv elektriväli tekitab magnetvälja ja vastupidi. Vahelduvvoolugeneraatoris, mida tuntakse ka kui vahelduvvoolugeneraatorit, tekitab ketrusrootor mähises voolu ja voolu suund pöördub rootori iga poole pöörde korral vastupidiselt. Vahelduvvoolugeneraatori üks peamisi kasutusviise on elektrienergia tootmine masstootmiseks.
Generaatori peamine eelis on see, et see töötab seadmega, mida nimetatakse a trafo, mis võib nii pinget suurendada kui ka vähendada. See on põhjus, miks vahelduvvoolugeneraatorid toidavad suurema osa maailma elektrivõrgust, vähemalt praegu.
Vahelduvvoolugeneraatori kasutusviisid
Vahelduvvoolugeneraatori põhimõte on lihtne. Väline energiaallikas, näiteks fossiilkütuste põlemisel või kontrollitud tuumalõhustumisel tekkiv liikuv vesi või aur, keerutab rootorit ja pöörlemine tekitab mähises vahelduvvoolu. Elektrienergia on põhimõtteliselt kasutamiseks valmis kohe, kui olete mähise koormaga ühendanud.
Väikesed bensiinigeneraatorid saavad kodumasinate käitamiseks piisavalt energiat ning suured hüdro-, söe- ja tuumaenergiaga turbiinid võivad toita terveid linnu. Suuremahulise elektritootmise puhul on vahelduvvoolutootmisel alalisvoolu suhtes selge eelis.
Trafod vähendavad ülekandekadusid
Trafo abil saate suurendada vahelduvvoolu pinget tuhandete volditeni, muutes kaugliinide edastamise piki elektriliinid teostatavaks. Kasutuskohas kasutate teist trafot, et vähendada pinget kasutatavale tasemele. Trafod töötavad ainult vahelduvvoolutoitega, kuna need sõltuvad ka elektromagnetilisest induktsioonist.
Pinge suurenemiseta muudaks elektritakistuse energiakaotus ja magnetiline leke pikamaa jõuülekande ebapraktiliseks. Kui alalisvoolu generaatorid varustaksid elektrivõrku, oleks vaja rohkem elektrijaamu ja iga jaam suudaks toita ainult piiratud ala. Maastikul oleks tänaste olemasolevate suurte tsentraliseeritud jaamade asemel täppisjaamadega mini-elektrijaamad.
Alalisvoolu genereerivaid generaatoreid nimetatakse dünosteks
Vahelduvvoolu saab generaatoriga genereerida, kinnitades rootori juurde kommutaatori, mis takistab voolu suunda muutmast rootori pöörlemisel. See muudab generaatori a-tüüpi dünamo, ja dünamo üks eeliseid on see, et saate seda kasutada aku laadimiseks.
Suurenenud efektiivsus on generaatori üks oluline eelis dünamo ees, seetõttu kasutatakse dünamot tavaliselt tagurpidi kui akuga töötavate mänguasjade ja elektriliste tööriistade mootorit ning mitte selleks, et autosid laadida.
Vahelduvvoolu generaatorite ohud
Vahelduvvoolu genereerimine vahelduvvoolugeneraatori abil ei ole oma olemuselt ohtlikum kui aku kasutamine, kuid kui suuremahulise vahelduvvoolugeneraatori pinge suurendatakse mitme tuhande voltini, muutub see äärmiselt ohtlikuks. Thomas Edison juhtis seda tähelepanu kuulsalt sellega, et hulkuvad loomad elektrilöögisid, et veenda investoreid alalisvoolu arendamise toetamises. Vahelduvvoolugeneraatoreid ja trafosid tuleb nende ohutuse tagamiseks tugevalt isoleerida.
Elektrienergia voog generaatori ja trafo mähiste kaudu tekitab takistuslikku soojust ja see tekitab veel ühe probleemi. Kui kuumus muutub näiteks juhusliku vooluhulga suurenemise ajal äärmuslikuks, võib trafo või generaatori mähis läbi põleda või kuumeneda piisavalt, et kahjustada elektriisolatsiooni või tekitada tulekahju. Seda tüüpi õnnetusi juhtub aeg-ajalt ja see on tulekahjude võimalik põhjus.