Hva er en spenningsgenerator?
En spenningsgenerator er en enhet som konverterer potensiell og kinetisk energi til elektrisk energi. Dette oppnås oftest ved å bevege en leder gjennom et magnetfelt for å bygge opp spenning. Generatoren fungerer veldig likt en vannpumpe der den elektriske ladningen føres inn i en ekstern krets, omtrent som vann skyves inn i et rør. Den potensielle og kinetiske energien som starter prosessen, kan komme fra en rekke kilder som damp eller vind.
Opprinnelsen til konseptet med en spenningsgenerator kommer fra studiene av en engelsk fysiker ved navn Michael Faraday i 1831. Han pakket spoler av isolert ledning rundt en jernring. Da han førte en strøm gjennom den ene spiralringen, oppdaget han at den andre spolen også ble indusert. Ved hjelp av dette konseptet konstruerte han en elektromagnetisk roterende enhet. Dette var egentlig den første elektriske motoren og fungerte som det motsatte av en spenningsgenerator ved å produsere kinetisk energi ved bruk av elektrisk energi.
I 1832 bygde Hipployte Pixii en elektrisk generator for industrien. Kalt Dynamo, den konverterte roterende kinetisk energi til elektrisitet. Denne tidlige oppfinnelsen var en likestrøm (DC) enhet og trengte en tilleggsdel som ikke ble funnet på moderne spenningsgeneratorer: en kommutator. Pendleren ble designet for å veksle strømmen i Dynamo. Dette hjelper til med å distribuere strømmen gjennom generatoren til det beste stedet.
En spenningsgenerator består av to forskjellige mekaniske deler: en rotor og en stator. Rotoren er den roterende delen av generatoren, mens statoren er den stasjonære delen. De elektriske komponentene er koblet til hver av disse delene. Ankeren er den kraftproduserende komponenten og kan være plassert på enten rotoren eller statoren. En magnetfeltkomponent må plasseres på motsatt mekanisk del.
Enten permanente magneter eller feltspoler kan brukes på generatoren. Mens magneter skaper sin egen elektriske ladning under prosessen, må feltspolene lades for å produsere strøm. Dette oppnås ved å bruke mindre generatorer for å begeistre spolene. I tilfelle strømbrudd, må disse feltspolene stimuleres igjen i en prosess kjent som en "svart start."
Spenningsgeneratorer er en nødvendig del av moderne industri. Store kraftverk over hele verden bruker potensiell og kinetisk energi konvertert til strøm. Uansett hvilken tilstand den potensielle energien tar, konverteres den til slutt ved hjelp av en høyspenningsgenerator. Vind, geotermisk, kjernefysisk, olje og kull blir alle omgjort til en elektrisk ladning.