Generatorji izmeničnega toka so elektromehanski stroji, ki uporabljajo obračanje rotorja v magnetnem polju, da ustvarijo električno energijo izmeničnega toka. Ko vklopite luč ali vklopite avto, uporabite izhod AC generatorja. Električni generatorji, ki napajajo vašo hišo, so na velikem koncu velikosti. Alternator v vašem vozilu je na majhnem koncu.
Zgodovina
Leta 1831 je Michael Faraday odkril, da lahko z vrtenjem zanke iz bakrene žice med poli trajnega magneta ustvari izmenični električni tok (Reference 1). Faradayovo odkritje elektromagnetne indukcije je pripeljalo do razvoja in izboljšav današnjih generatorjev izmeničnega toka.
Operacija
AC generatorji proizvajajo električno energijo z vrtenjem armature v elektromagnetnem polju. Magnetno polje nastane s trajnimi magneti ali enosmernim tokokrogom v navitjih statorja. Napetost, tok in frekvenca toka se krmilijo z močjo magnetnega polja, navitij v rotorju, polih statorja in hitrostjo, ki se vrti (Referenca 2). Na primer, majhen pripravljalni generator lahko proizvede 30 amperov pri 120 voltov AC in 60 ciklov na sekundo (Hertz). Šestdeset Hertz je standardna frekvenca v Združenih državah. Potniki v Evropi najdejo druge frekvence.
Mehanska moč
Alternator v vašem vozilu poganja motor. Moč za vašo hišo se v večini primerov ustvari s paro, vodo ali plinskimi turbinami. Para nastaja pri sežiganju premoga, nafte ali zemeljskega plina ali pri toploti, ki jo proizvaja radioaktivni razpad v primeru jedrske energije. Hidroelektrična energija nastane z energijo vode, ki jo zadržuje jez. Plinske turbine uporabljajo izdelke iz zemeljskega plina ali zgorevanja nafte neposredno, da zavrtijo turbino. Energija vetra se uporablja za pogon generatorjev, kot so motorji z notranjim zgorevanjem. Ti motorji kot gorivo uporabljajo bencin, dizelsko gorivo, propan ali zemeljski plin. Nekateri AC generatorji se celo poganjajo z enosmernimi (enosmernimi) električnimi motorji v eni obliki agregata motorja (Reference 3).
Majhne aplikacije
Generatorji izmeničnega toka v velikostih od 3 do 2 000 kilovatov, ki jih poganjajo motorji, ki delujejo na ogljikovodikih gorivih, se uporabljajo za prenosne generatorje za gradbene projekte, kot rezervne enote za zaščito stavb pred izpadom električne energije, kot edini vir energije na oddaljenih lokacijah in za omejevanje moči uporaba v komunalnih sistemih, ki zaračunavajo dodatno za uporabo nad določeno količino (Reference 4).
Velike aplikacije
Večji generatorji izmeničnega toka se uporabljajo za iste namene kot manjši, imajo pa tudi druge aplikacije, kot so pridobivanje nafte in plina, rudarski stroji, železniški in pomorski prevoz. Pogosto so ti generatorji pakirani z motorjem ali turbino, ki se uporablja kot motor-generator. Te aplikacije zahtevajo od 200 kilovatov do 18 megavatov. Ti lahko dobavljajo pomemben delež električne energije v stavbi, kadar se uporabljajo za zamenjavo velikega dela električne energije v računalniku ali telekomunikacijskem objektu (Reference 5).
