Mikä on generaattori?

14.6.2014

Generaattoreista puhutaan usein aggregaattien yhteydessä, mutta mikä generaattori oikeastaan on ja mitä hyötyä generaattorista on?

Wikipedia osaa kertoa että generaattori (sähkögeneraattori, varavoimakone, varavoimageneraattori) on työkone joka osaa muodostaa sähköä (eli sähkövirtaa) mekaanisesta liike-energiasta.

Arkikielessä käytettynä generaattori tarkoittaa samaa kuin aggregaatti – eli yksinkertaisesti kone joka tuottaa moottorin liike-energiaa käyttämällä sähkövirtaa jota voi käyttää kodinkoneiden, työkalujen ja muiden laitteiden pyörittämiseen. Generaattorilla saatetaan kuitenkin tarkoittaa suurempaa ja tehokkaampaa, esim. työmaalle tai sairaalaan sopivaa, aggregaattia.

Generaattoreiden rakenne on muuttunut vuosien varrella, ennen vanhaan generaattorit toimivat ns. manuaalisesti eli jonkun tarvitsi omalla liike-energiallaan panna generaattori vauhtiin – nykyään tämän hoitaa esim. polttomoottori, vesiturbiini tai höyry.

Genmac Urban G17000 aggregaatti, diesel.

Esimerkki suuresta aggregaatista jota voitaisiin myös kutsua generaattoriksi.

Generaattorin toiminta

Generaattori koostuu kahdesta tärkeästä komponentista: seisojasta (tai staattori) sekä pyörijästä (tai roottori) joiden avulla se tuottaa sähköä. Generaattorin mallista riippuen kone voi tuottaa sähköä joko staattorin tai roottorin avulla. Generaattorin toimintaperiaate on yksinkertaisesti se että generaattori pyörittää (bensiinin tai dieselin moottrin voimalla) magneettia rautalangan lähellä ja saa elektronit virtaamaan lankaa pitkin generaattorin virtapiiriin.

Sähkögeneraattorin toiminta perustuu sähkömagneettiseen induktioon. Generaattorissa on magneettikenttä jonka sisällä pyörii sähkönjohdin (kuparilanka) johon indusoituu generaattorin tuottama jännitä ja sitä kautta myös sähkövirta. Jännitteen suuruus riippuu siitä kuinka voimakas magneettikenttä generaattorissa on sekä roottorin pyörimisnopeudesta. Kun johdinta pyöritetään magneettikentän sisällä, synnyttää se liike-energiaa joka johtimen kauttaa muuttuu sähköenergiaksi.

Katso video joka esittelee generaattorin toimintaperiaatteen

Generaattorin tuottama sähkö

Jos generaattoria käytetään verkkosähkön tuottamiseen (kuten yleensä on tarve esim. kotitalouksissa) on tärkeää että generaattori on ns. tahtigeneraattori joka tuottaa vaihtosähköä jonka taajuus on 50 tai 60 Hz. Jos taajuus ei ole oikea voi se johtaa siihen että sähkökoneet joiden kanssa käytät generaattoria vaurioituvat.

Tahtigeneraattorin tuottamaa sähköä voidaan käyttää esim. sähköttömän kesämökin kodinkoneiden pyörittämiseen tai työmään koneiden pyörittämiseen tai esim. sairaalan varavoimana.