Trojfázový alternátor

Jednoduchý alternátor
Používa sa pri experimentoch v laboratóriu, pozostáva z drôtovej slučky obdĺžnikového tvaru, rotujúceho v homogénnom magnetickom poli medzi pólmi trvalého magnetu. Zmena magnetických indukčných čiar cez vodič spôsobí pohyb elektrónov a to sa rovná elektrickému prúdu. Keď sa slučka otočí o 180 stupňov, elektróny sa začnú pohybovať opačným smerom, lebo aj zmena je už opačná a keď sa znova dostane do pôvodnej polohy, celý proces sa opakuje stále dokola. Z toho jednoducho vyplýva, že frekvencia sa rovná počtu otáčok za sekundu. Pri skutočnom alternátore by u pružného spojenia slučky a elektrickým vedením vznikali veľké straty iskrením a podobne, preto je takéto spojenie nevhodné. Preto je cievka (slučka) navinutá na statore a magnet sa otáča, je teda rotorom. Odber sa tak zabezpečuje pomocou pevných svoriek. Pri alternátoroch v elektrárni sa používa trojfázový alternátor.

Trojfázové alternátory používané v energetike majú mohutnú konštrukciu pre veľký výkon. Stator je tvorený plášťom, ktorý musí byť veľmi pevne pripevnený na nosnú plošinu generátora, aby odolal veľkému momentu sily. Jadrom statora je vinutie cievok, uložených v izolovanom tenkom plechu. Konce cievok sú vyvedené na svorkovnicu alternátora. Rotor alternátora je vlastne silný elektromagnet tvorený vinutím vodičov rotora, vzniká tu stále magnetické pole. Rotor je uložený na oceľovej osi v strede alternátora. Zdrojom prúdu pre funkciu tohto elektromagnetu je dynamo, teda generátor jednosmerného prúdu, má rovnakú os otáčania ako rotor a nazýva sa budič. Budiacim vinutím rotora prechádza jednosmerný prúd s napätím 230 V z hlavného budiča. Alternátor v elektrárni dosahuje až 3000 otáčok za minútu, čo sa rovná frekvencii 50Hz.

Je poháňaný sústavou hriadeľov hnaciou turbínou a celá sústava sa volá turboalternátor. Podľa druhu hnacej turbíny môžu byť turboalternátory vodorovné (v tepelných turbínach) alebo zvislé (väčšinou vo vodných turbínach). Striedavé napätie sa indukuje v statore alternátora pôsobením magnetického poľa rotora tvoreného elektromagnetom. Dva k sebe prislúchajúce póly (sever a juh) rotora voláme pólová dvojica (polpár) a ich počet p závisí od frekvencie otáčania n hnacej turbíny podľa vzťahu n=f/p, kde f je kmitočet striedavého napätia. Turboalternátory sa väčšinou konštruujú na frekvenciu otáčania n = 50s-1, t.j. s jedným polpárom. Alternátory s dvoma (príp. viacerými) polpármi majú polovičnú frekvenciu otáčania atď. a používajú sa vo vodných elektrárňach.

Tri navzájom posunuté napätia z alternátora by sme mali rozvádzať šiestimi vodičmi. V energetike však postačí menšie množstvo vodičov na rozvádzanie elektirckej energie. Tojfázová sústava striedavých napätí je založená na poznatku, že súčet okamžitých hodnôt striedavých napätí je stále nulový. Teda u1+u2+u3=0. Jednotlivé napätia sú fázovo posunuté o 120 stupňov. Jednoduchým dôkazom je fázorový diagram, pri ktorom spočítame fázory napätia. Vďaka tomuto môžeme spojiť jeden koniec z každej cievky alternátora dohromady a vznikne nulovací vodič a má značku N, ktorý býva uzemnený. Opačné konce cievok sú pripojené na fázové vodiče a tieto sa nespájajú. Napätie medzi jednotlivými fázovými vodičmi a nulovacím je fázové napätie u1, u2, u3. Napätie medzi dvoma ľubovoľnými fázovými vodičmi sú združené napätia u12, u13, u23. Ich hodnota je √3-krát väčšia ako hodnota fázového napätia. Velektrickom rozvode pre spotrebiteľov je teda fázové napätie 230 V a združené napätie 397 V.Fázové napätie je v bežnej domácej zásuvke združené využívajú spotrebiče s väčším výkonom, ktoré pripájame ku všetkým fázovým vodičom. Napríklad elektromotor využívajúci združené
Trojfázový alternátor

Jednoduchý alternátor
Používa sa pri experimentoch v laboratóriu, pozostáva z drôtovej slučky obdĺžnikového tvaru, rotujúceho v homogénnom magnetickom poli medzi pólmi trvalého magnetu. Zmena magnetických indukčných čiar cez vodič spôsobí pohyb elektrónov a to sa rovná elektrickému prúdu. Keď sa slučka otočí o 180 stupňov, elektróny sa začnú pohybovať opačným smerom, lebo aj zmena je už opačná a keď sa znova dostane do pôvodnej polohy, celý proces sa opakuje stále dokola. Z toho jednoducho vyplýva, že frekvencia sa rovná počtu otáčok za sekundu.
Pri skutočnom alternátore by u pružného spojenia slučky a elektrickým vedením vznikali veľké straty iskrením a podobne, preto je takéto spojenie nevhodné. Preto je cievka (slučka) navinutá na statore a magnet sa otáča, je teda rotorom. Odber sa tak zabezpečuje pomocou pevných svoriek. Pri alternátoroch v elektrárni sa používa trojfázový alternátor.

Trojfázové alternátory používané v energetike majú mohutnú konštrukciu pre veľký výkon. Stator je tvorený plášťom, ktorý musí byť veľmi pevne pripevnený na nosnú plošinu generátora, aby odolal veľkému momentu sily. Jadrom statora je vinutie cievok, uložených v izolovanom tenkom plechu. Konce cievok sú vyvedené na svorkovnicu alternátora. Rotor alternátora je vlastne silný elektromagnet tvorený vinutím vodičov rotora, vzniká tu stále magnetické pole. Rotor je uložený na oceľovej osi v strede alternátora. Zdrojom prúdu pre funkciu tohto elektromagnetu je dynamo, teda generátor jednosmerného prúdu, má rovnakú os otáčania ako rotor a nazýva sa budič. Budiacim vinutím rotora prechádza jednosmerný prúd s napätím 230 V z hlavného budiča.
Alternátor v elektrárni dosahuje až 3000 otáčok za minútu, čo sa rovná frekvencii 50Hz. Je poháňaný sústavou hriadeľov hnaciou turbínou a celá sústava sa volá turboalternátor. Podľa druhu hnacej turbíny môžu byť turboalternátory vodorovné (v tepelných turbínach) alebo zvislé (väčšinou vo vodných turbínach).
Striedavé napätie sa indukuje v statore alternátora pôsobením magnetického poľa rotora tvoreného elektromagnetom. Dva k sebe prislúchajúce póly (sever a juh) rotora voláme pólová dvojica (polpár) a ich počet p závisí od frekvencie otáčania n hnacej turbíny podľa vzťahu n=f/p, kde f je kmitočet striedavého napätia. Turboalternátory sa väčšinou konštruujú na frekvenciu otáčania n = 50s-1, t.j. s jedným polpárom. Alternátory s dvoma (príp. viacerými) polpármi majú polovičnú frekvenciu otáčania atď. a používajú sa vo vodných elektrárňach.

Tri navzájom posunuté napätia z alternátora by sme mali rozvádzať šiestimi vodičmi. V energetike však postačí menšie množstvo vodičov na rozvádzanie elektirckej energie. Tojfázová sústava striedavých napätí je založená na poznatku, že súčet okamžitých hodnôt striedavých napätí je stále nulový. Teda u1+u2+u3=0. Jednotlivé napätia sú fázovo posunuté o 120 stupňov. Jednoduchým dôkazom je fázorový diagram, pri ktorom spočítame fázory napätia. Vďaka tomuto môžeme spojiť jeden koniec z každej cievky alternátora dohromady a vznikne nulovací vodič a má značku N, ktorý býva uzemnený. Opačné konce cievok sú pripojené na fázové vodiče a tieto sa nespájajú. Napätie medzi jednotlivými fázovými vodičmi a nulovacím je fázové napätie u1, u2, u3. Napätie medzi dvoma ľubovoľnými fázovými vodičmi sú združené napätia u12, u13, u23. Ich hodnota je √3-krát väčšia ako hodnota fázového napätia.
Velektrickom rozvode pre spotrebiteľov je teda fázové napätie 230 V a združené napätie 397 V.Fázové napätie je v bežnej domácej zásuvke združené využívajú spotrebiče s väčším výkonom, ktoré pripájame ku všetkým fázovým vodičom. Napríklad elektromotor využívajúci združené