ELEKTŘINA A MAGNETISMUS
STŘÍDAVÝ PROUD V ENERGETICE
Generátor střídavého proudu
Je zařízení měnící mechanickou energii na elektrickou.
PRINCIP ČINNOSTI: otáčení vodivé smyčky v magnetickém poli
ROZDĚLENÍ GENERÁTORŮ:
ALTERNÁTORY - generátory střídavého napětí
DYNAMA - generátory stejnosměrného napětí (usměrnění realizuje KOMUTÁTOR)
NEJČASTĚJŠÍ VYUŽITÍ: jako zdroj střídavého napětí (trojfázový alternátor)
SLOŽENÍ GENERÁTORU
STATOR
(tři cívky, jejichž osy svírají navzájem úhly 120°)
zde se indukuje (vzniká) střídavé napětí
ROTOR
(magnet nebo silný elektromagnet, uložený na ocelové ose ve středu alternátoru)
vykonává otáčivý pohyb uvnitř statoru
V cívkách se indukují střídavá napětí, která mají stejnou amplitudu a jsou navzájem posunuta o 1/3 periody.
Proto potom musí platit tyto rovnice:
Časový a fázorový diagram těchto napětí:
jestliže frekvence rotoru alternátoru = 3000 ot/min
potom frekvence střídavého napětí = 50 Hz
ZAJÍMAVOST
z časového diagramu pro jednotlivá napětí plyne: u1 + u2 + u3 = 0 (součet okamžitých hodnot střídavých napětí indukovaných v cívkách alternátoru je stále nulový)
TROJFÁZOVÁ SOUSTAVA STŘÍDAVÝCH NAPĚTÍ
Jedná se o reálné využití třífázového alternátoru v praxi.
Vznikající napětí bychom mohli rozvádět do spotřebitelské sítě 6 vodiči (3 cívky x 2 vodiče).
Ale s využitím předchozího poznatku o součtu okamžitých hodnot vznikajících napětí lze tato napětí rozvádět menším počtem vodičů (šetříme materiál).
V praxi používaná řešení:
A
čtyřmi vodiči
ZAPOJENÍ DO HVĚZDY
N ... nulovací vodič
L1,L2,L3 ... fázové vodiče
u1, u2, u3 ... fázová napětí (230 V)
(napětí mezi fázovým vodičem a nulákem)
u12, u13, u23 ... sdružená napětí (400 V)
(napětí mezi libovolnými fázovými vodiči)
označení spotřebitelské sítě ... 3 x 400V/230V
Zapojení spotřebičů do hvězdy:
B
třemi vodiči
ZAPOJENÍ DO TROJÚHELNÍKU
chybí nulák
pouze sdružená napětí u12, u13, u23
označení spotřebitelské sítě ... 3 x 400V
Zapojení spotřebičů do trojúhelníku:
POZNÁMKA:
Při zapojení spotřebiče do trojúhelníku jsou jednotlivé jeho části připojeny k vyššímu napětí (sdruženému), a proto je výkon tohoto spotřebiče při tomto spojení větší.
PODÍVEJTE SE
Elektrický generátor v elektrárnách (Wikipedie)
VYZKOUŠEJ SI
Generátor elektrického proudu (Walter Fendt)