Automatizační technika Alternátor Automatizační technika

Co to je??? Alternátor je točivý elektrický stroj sloužící k přeměně rotační kinetické energie resp. mechanické energie na energii elektrickou. Alternátory přeměňuji mechanickou energii z rotačního pohybu hnacího stroje na elektrickou energii ve formě střídavého proudu vyváděného do zařízení elektrického rozvodu: Jsou to generátory elektrické energie.

Princip

Konstrukce Alternátory jsou typicky synchronní stroje. Dělí se podle typu rotoru na alternátory: s hladkým rotorem (obvykle se jedná o turboalternátory) s vyniklými póly (hydroalternátory a jiné pomaloběžné alternátory).

Použití Elektrárny Alternátory pracují v běžném provozu synchronně s frekvencí příslušné elektrorozvodné sítě. kmitočet sítě je řízen nejsilnějším zdrojem (u nás Dukovany + Temelín). Na kmitočet sítě mají další vliv např. přečerpávací vodní elektrárny Dlouhé stráně nebo Dalešice. Největší alternátory, kterými jsou vybaveny běžné elektrárny, jsou dnes prakticky jediným strojním zařízením vhodným pro velkovýrobu elektrické energie určené pro napájení veřejných elektrorozvodných sítí. Další použití Alternátor je součástí mnoha dalších strojů a kvůli své jednodušší konstrukci je používán i tam, kde před rozšířením polovodičových usměrňovačů kdysi sloužily stejnosměrné generátory, dynama Co do počtu vyrobených kusů je nejvýznamnějším praktickým nasazením alternátoru automobilismus, kde slouží jako základní zdroj elektrické energie pro elektrickou síť motorových vozidel.

Alternátory s hladkým rotorem Jsou nejčastěji využívány k primární výrobě elektrické energie v tepelných a jaderných elektrárnách. Zde jsou vždy poháněny parní turbínou. Obvykle bývají dvoupólové, pracující při jmenovitých otáčkách 3000 ot/min., která vyplývá ze synchroního provozu stroje při jmenovité frekvenci elektrorozvodné sítě 50 Hz platných pro celou Evropu (50 hertz * 60 sekund = 3000 otáček za minutu). Turboalternátory velkých výkonů (>200 MW) už nelze chladit vzduchem, proto je používáno intenzivní chlazení vodíkem nebo kombinace voda-vodík, které protékají dutými vodiči elektrického vinutí stroje. Největší používané turboalternátory mohou být konstruovány na maximální výkon přes 1500 MVA. Alternátor bývá doplněn budičem (přes pevnou spojku bývá spojen s rotorem alternátoru), který stejnosměrným proudem nabudí rotor, tzn. že se z rotoru stává elektromagnet.

Alternátory s vyniklými póly rotoru Mají široké využití, od malých alternátorů v osobních automobilech a na jízdních kolech až po velmi výkonné alternátory ve vodních a větrných elektrárnách. Jsou vícepólové (4,6,8,12 až např. 88), pracují s menšími otáčkami (řádově stovky, některé jen desítky otáček za minutu). Převážně jsou chlazené vzduchem. Mezní výkony hydroalternátorů ve vodních elektrárnách se pohybují okolo 800 MVA.

Příklady