Innehåll
- TL; DR (för lång; läste inte)
- Hur en turbingenerator fungerar
- Hur turbiner och generatorer byggs olika
- Skillnader i applikationerna för turbiner och generatorer
Turbiner och generatorer används båda vid produktion av elkraft, men turbinen omvandlar tillgänglig energiformer till rotation medan generatorn omvandlar rotation till el. Beroende på vilken typ av energi de använder har kraftverk motsvarande turbintyper och använder dem för kraftgeneratorer. Turbiner har många andra användningsområden förutom att driva generatorer, men alla generatorer producerar el. Förutom att ha olika syften och funktioner byggs turbiner och generatorer helt annorlunda. Ungefär det enda de har gemensamt är att de båda snurrar.
TL; DR (för lång; läste inte)
Turbiner används för att konvertera olika typer av energi till rotation medan generatorer omvandlar rotation till elektricitet. Turbiner har många andra applikationer, såsom drivande fartyg och flygplan, men alla generatorer producerar el.
Hur en turbingenerator fungerar
Turbingeneratorer används för att generera el. Vilken typ av turbin som används beror på vilken typ av energi som används för att driva turbinen. Till exempel använder en jetmotor jetbränsle för att driva sin turbin medan en vindturbin använder vindkraft. Även när turbiner är lika kan de använda olika bränslen. Till exempel är skillnaden mellan gas- och ångturbiner att en gasturbin bränner naturgas medan en ångturbin drivs av ånga från pannor. I båda fallen får den externa energikällan turbinen att snurra.
Turbinaxeln är ansluten till generatoraxeln, och turbinen får generatorn att rotera. Vissa turbiner, som de som används för jetmotorgeneratorer, snurrar mycket snabbt. I så fall kan hastigheten behöva minskas med en växellåda innan du ansluter till generatorn. När generatorn vrids rör sig trådspolar genom ett magnetfält och elektrisk ström produceras i ledningarna. Den elektriska strömmen går genom överföringsledningar till hem där den driver ljus, elektriska värmare och elektriska apparater.
Hur turbiner och generatorer byggs olika
Turbiner består av blad som roterar runt en central axel, lite som fläktar. Vindkraftverk är ett bra exempel på stora turbiner som roterar långsamt. För vattenturbiner finns det bara några få stora blad medan det för gas- och ångturbiner finns många lager av små blad som snurrar snabbt. I varje fall strömmar en vätska eller gas som vatten eller luft genom bladen för att få dem att snurra och driva turbinaxeln.
Generatorer har också en central axel, men magneter lindade med tråd är monterade på den. Axeln och magneterna utgör generatorrotorn. Runt axeln och magneterna finns stationära trådspolar som utgör generatorstatorn. När axeln roterar producerar rotorns magneter magnetfält som passerar över trådspolarna i statorn, vilket genererar en elektrisk ström i dem. I vissa generatorer förblir magneterna fasta och trådspolarna är monterade på axeln. I båda fallen har generatorerna alltid magnetfält som passerar över trådspolar för att producera elektrisk ström.
Skillnader i applikationerna för turbiner och generatorer
Turbiner kan användas för kraftgeneratorer, men de används också i många andra applikationer för att producera roterande kraft, främst för transport. Jetmotorer är turbiner som körs på fotogen och antingen producerar roterande kraft för att vrida propeller eller påskynda heta gaser för att producera drivkraft för jetflygplanet. Gasturbiner bränner naturgas till kraftfartyg och ångturbiner använder trycket från pannorna för att producera roterande kraft för industrier. Rotationseffekten från turbiner kan användas överallt där det finns behov av att driva roterande axlar.
Generatorernas enda funktion är att producera el, men de används på många olika sätt. Förutom att generera kraft för elnätet i kraftverk används de på fartyg, på offshore-oljeplattformar och på flygplan för att producera den elektricitet som krävs för ljus och elektriska styrsystem. Bilar har små generatorer som kallas växelströmsgeneratorer för att producera el för laddning av bilbatteriet, och nödgeneratorer används när huvudströmmen misslyckas.
Eftersom turbiner och generatorer ofta används tillsammans i områden som kraftverk och vindkraftverk, verkar de vara associerade och verkar fungera på samma sätt. I själva verket är det två olika maskiner som uppfyller olika funktioner och arbetar utifrån helt olika principer.