Alternatory

Alternatory to synchroniczne elektryczne maszyny wirujące, które przetwarzają energię mechaniczną na energię elektryczną za pomocą wirującego pola magnetycznego. Są to generatory prądu zmiennego.

Zasada działania alternatorów

W alternatorach wyróżniamy dwa pola magnetyczne. Gdy alternator jest obciążony, przez trójfazowe uzwojenie stojana przepływa prąd, który wytwarza w stojanie wirujące pole magnetyczne. Drugie wirujące pole magnetyczne powstaje w wyniku wytworzenia na wirniku prądu stałego. Oba pola magnetyczne obracają się z taką samą liczbą obrotów (synchronicznie).

Jeżeli wirnik alternatora obraca maszynę napędową (turbinę, silnik) i jeżeli przez uzwojenie wzbudzenia przepływa prąd stały, to wytwarza się wirujące pole magnetyczne, które indukuje w uzwojeniu trójfazowym napięcie przemienne. Aby napięcie indukowane miało pożądaną częstotliwość, wirnik o rozszerzeniach biegunów p musi mieć prędkość obrotową ns.

Napięcie indukowane musi mieć przebieg sinusoidalny. Sieć musi mieć przez cały czas stałe napięcie, a to nawet wtedy, gdy zmienia się prąd obciążenia. Dlatego prąd wzbudzenia alternatora musi być odpowiednio sterowany i to albo przez samoregulator, albo przez sterowany prostownik.

Zawsze jest kilka elektrowni dostarczających energię elektryczną do sieci energetycznej. Ich alternatory są podłączone do sieci równolegle. Jeżeli moc wyjściowa wszystkich współpracujących alternatorów nie jest wystarczająca do zaspokojenia wymaganej mocy wejściowej, należy podłączyć do sieci dodatkowy alternator. Przed podłączeniem do sieci musi mieć alternator i sieć:

– ta sama kolejność faz napięcia,

– tej samej częstotliwości napięcia,

– te same wartości napięcia skutecznego,

– równe wartości napięcia chwilowego (napięcia muszą być w fazie).

Pierwszy warunek jest ustawiony na pierwszym przyłączu, pozostałe na każdym przyłączeniu alternatora do sieci, czyli phasing. Obecnie połączenie sieciowe jest w pełni automatyczne i zajmuje kilkadziesiąt sekund. cytaty o miłości

Podstawowe rodzaje alternatorów:

a) hydroalternatory – wolnoobrotowe, napędzane turbinami wodnymi, mają duże średnice i małe długości osiowe,

b) turboalternatory – wysokoobrotowe (3000 lub 1500 obr/min) – napędzane turbinami parowymi, o małych średnicach i dużej długości osiowej,

c) małe alternatory – zasilane silnikiem spalinowym (wysokoprężnym lub o zapłonie iskrowym), stosowane w pojazdach mechanicznych zamiast dynamicznych, gdzie uzupełniane są prostownikami półprzewodnikowymi oraz jako zasilacze elektryczne prądu przemiennego w stacjach centralnych.