Joomla Free Template by FatCow Hosting

Hoe werkt een generator?

Een generator kun je het makkelijkst omschrijven als een omgekeerde elektromotor. 

Niveau

:

Mavo 2/3/4, Havo 2/3, VWO 2/3
Havo 4/5, VWO 3/4
VWO 5/6

Doel

:

Dit artikel vormt een onderdeel van artikelen op het opwekken van stroom. 

Nodig

:

  • 1x 
  • 1x 

Links

:

 

 

Een elektromotor gebruikt stroom om een as te laten draaien. De as van een generator wordt aangedreven door mechanische energie van buitenaf. De generator zet deze energie om in stroom en levert deze stroom aan een stroomnet of aan een apparaat dat op stroom werkt.

Er zijn twee soorten generatoren:

  • de wisselspanningsgenerator of alternator;
    • een eenfasige alternator;
    • een driefasige alternator of de driefasige wisselstroomgenerator (meestal turbo-alternator genoemd);
  • de gelijkspanningsgenerator of dynamo.

 

Eerst even wat begripvorming over de werking van een elektromotor: de elektromotor kan pas gaan draaien als je beschikt over twee verschillende magnetische velden. Een elektromotor is daarom opgebouwd uit een combinatie van tenminste twee elektromagneten of een combinatie van (ten minste) één elektromagneet met (ten minste) één permanente magneet.

 

Bekrachtigingsstroom (= Exitatiestroom)

Bij een elektromotor biedt je stroom aan. Bij het opstarten (BELANGRIJK!)... is er dus al stroom.  Een generator gebruik je om stroom op te wekken. Bij het opstarten... beschikt de generator nog niet over stroom! De generator heeft (tenminste) twee aparte magnetische velden (1x stator, 1x rotor) nodig om stroom op te kunnen wekken.

  • Een dynamo beschikt over een permanent magnetische rotor. Dat is magneet nr. 1.
  • De stator van de dynamo bestaat uit een elektromagneet. Zonder stroom levert een elektromagneet in principe geen magnetisch veld.
  • Die stator bestaat uit een weekijzeren kern en gewikkelde koperdraad. Bij het opstarten, als de dynamo voor het eerst wordt aangezwengeld, gaat er geen stroom door deze spoel. Dus je zou denken: dan heeft de stator dus ook geen magnetisch veld, maaaar ueeh.... Weekijzer is altijd enigzins remanent magnetisch. Remanent wil zeggen: er blijft altijd een restje magnetisch veld in achter*. Net zoals een paperclip die magnetisch blijft nadat je hem bij een magneet hebt gehouden.  Dit zwakke remanente magnetische veld is sterk genoeg voor het opwekken van een bekrachtigingsstroom waarmee je een start te kunt maken met het opwekken van stroom.
  • De dynamo beschikt dus altijd over twee afzonderlijke magnetische velden:
    • één (relatief) sterk magnetisch veld gevormd door de permanent magnetische rotor
    • één zwak magnetsich veld gevormd door remanent magnetisme in de stator
  • Een dynamo kan daardoor altijd direct beginnen met het leveren van stroom zodra je hem aan zwengelt.

*Dit zeggende vraag ik me als werktuigbouwer af... Ik weet dat weekijzer juist als kwaliteit/eigenschap heeft dat het weinig remanent magnetisch is. Kiest men bij een dynamo dan misschien juist voor weekijzer dat kwalitatief iets minder goed is??? Dus juist met iets meer remanent magnetisme dan het weekijzer dat wordt toegepast elektromotoren??? Ik weet het niet!

  • Een alternator beschikt over twee over twee elektromagneten.
    • elektromagnetische stator
    • elektromagnetische rotor
  • Zowel stator als rotor worden gevormd door een elektromagneet.
  • In den beginne, als de alternator voor het eerst wordt aangezwengeld, beschik je slechts over twee zwakke magneten:
    • één zwak magnetisch veld gevormd door remanent magnetisme in de rotor
    • één zwak magnetsich veld gevormd door remanent magnetisme in de stator

Deze twee zwakke magnische velden leveren onvoldoende bekrachtigingsstroom om de stroomlevering op gang te kunnen brengen. Een alternator heeft daarom een externe bron van bekrachtigingsstroom (start-stroom) nodig. Tenminste de spoel van stator of rotor (beiden kan ook), moet bekrachtigingsstroom krijgen bij het opstarten.

Bij de alternator, bijvoorbeeld bij grotere generatoren in elektrische centrales, wordt de rotor als elektromagneet gebruikt en wordt de te leveren elektrische energie opgewekt in de spoel(en) van koperdraad in de stator. Dit wordt gedaan omdat de opgewekte energie zeer groot is en deze vanaf de stilstaande stator direct (zonder gebruik van koolborstels) aan het elektrische net kan worden toegevoerd. De benodigde bekrachtigingsstroom voor het opwekken van het magnetisch veld is relatief klein en kan eenvoudig met behulp van koolborstels op de draaiende as worden overgebracht. Iedere grote wisselstroommachine heeft externe bekrachtigingsstroom nodig om te kunnen werken. (Bron: wikipedia)

Die koolstofborstels hoeven tijdens het opstarten maar heel even contact te maken.

 

 


Hits: 38

Plaats reactie


Beveiligingscode
Vernieuwen

Andere websites

Helaas, ik heb het ei van Columbus niet uitgevonden. Er zijn meer websites als PhysicsExperiments.org:

Doel

Physicsexperiments.org wil docenten en TOA's Natuurkunde inspireren. Physicsexperiments.org is een verzameling Natuur­kunde Experimenten. Welk experiment, simpel of gecompliceerd, verdient aandacht.

Vind je mijn initiatief positief en wil je een bijdrage leveren? Graag!!! Ik sta altijd open voor nieuwe ideeën, voor verbeteringen, aanvullingen en hulp bij vertaling.

Je collega-TOA