Princip alternátoru

Alternátor je točivý elektrický stroj, který přeměňuje mechanickou (pohybovou - rotační) energii na elektrickou energii. Je tedy zdrojem střídavého elektrického napětí. Alternátor pracuje na principu elektromagnetické indukce. 

Obr. 1: Schéma alternátoru

 

Skládá se ze statoru, rotoru a budiče.

Stator je nehybná část, má tvar dutého válce a je svařen ze speciálních plechů a vystužen žebry. Uvnitř pláště je upevněn magnetický obvod složený z elektrotechnických plechů, které jsou od sebe izolovány lakem, aby se omezily ztráty v železe. Na vnitřním obvodu statorových plechů jsou drážky, v nichž je uloženo vinutí z měděných vodičů s izolací. Konce vinutí jsou spojeny do uzlu a začátky vyvedeny na svorky alternátoru.

Uvnitř statoru se otáčí rotor s vyniklými póly. Vzduchová mezera mezi rotorem a statorem je malá (jen několik milimetrů), protože vzduch klade velký magnetický odpor. Pólové nástavce mají takový tvar, aby ve vzduchové mezeře vzniklo magnetické pole sinusového průběhu. Póly jsou nejčastěji složeny z vystřižených plechů a staženy nýty.

Na pólových nástavcích jsou umístěny budící cívky obvykle spojeny do série tak, aby vznikl střídavě severní a jižní pól. Stejnosměrný proud se k nim přivádí z budiče přes dva kroužky. 

U alternátoru rozlišujeme dvě točivá magnetická pole. Jedno vzniká ve statoru, je-li alternátor zatížen. Trojfázovým vinutím prochází trojfázový proud, který vytváří točivé magnetické pole. Druhé točivé magnetické pole je vybuzeno stejnosměrným proudem na rotoru. Obě magnetická pole se otáčí stejným počtem otáček, proto tyto stroje nazýváme synchronní stroje. 

Princip činnosti alternátoru

Otáčíme-li rotorem, spolu s ním se otáčí i magnetické pole rotoru, vybuzené budícím vinutím a toto pole působí na vinutí statoru. Ve vinutí statoru se indukuje střídavé napětí, které odebíráme ze svorek alternátoru.

 

Zdroje

• BLAHOVEC, A. Elektrotechnika I. 1. vyd. Praha: Informatorium, 1995. ISBN 80-85427-72-9.
• TKOTZ, Klaus et al. Příručka pro elektrotechnika. 2. doplněné vyd. Praha: Europa – Sobotáles, 2006. ISBN 80-86706-13-3.
• VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 3. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury, 1990. ISBN 80-03-00435-7.

Obrázky

• Obr. 1: VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 3. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury, 1990. ISBN 80-03-00435-7.