Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Kuinka turbiinigeneraattori toimii
- Kuinka turbiinit ja generaattorit rakennetaan eri tavalla
- Erot turbiinien ja generaattoreiden sovelluksissa
Turbiineja ja generaattoreita käytetään sekä sähköntuotannossa, mutta turbiini muuntaa käytettävissä olevat energiamuodot kiertoon, kun taas generaattori muuntaa kiertoa sähköksi. Käytetyn energian tyypistä riippuen voimalaitoksissa on vastaavat turbiinityypit ja ne käyttävät niitä generaattoreihin. Turbiineilla on myös monia muita käyttötapoja generaattorien virran lisäksi, mutta kaikki generaattorit tuottavat sähköä. Sen lisäksi, että turbiinit ja generaattorit ovat erilaisia tarkoituksia ja toimintoja varten, ne rakennetaan täysin eri tavalla. Ainoa asia, joka heillä on yhteistä, on, että he molemmat pyörittävät.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Turbiineja käytetään muuntamaan erityyppinen energia kiertoon, kun taas generaattorit muuntavat kiertoa sähköksi. Turbiineilla on monia muita sovelluksia, kuten alusten ja lentokoneiden virrankäyttö, mutta kaikki generaattorit tuottavat sähköä.
Kuinka turbiinigeneraattori toimii
Turbiinigeneraattoreita käytetään sähkön tuottamiseen. Käytetyn turbiinin tyyppi riippuu turbiinin käyttämiseen käytetyn energian tyypistä. Esimerkiksi suihkumoottori käyttää lentopetrolia turbiininsa tehostamiseen, kun taas tuuliturbiini käyttää tuulienergiaa. Vaikka turbiinit ovat samanlaisia, ne voivat käyttää erilaisia polttoaineita. Esimerkiksi kaasu- ja höyryturbiinien välillä on se, että kaasuturbiini polttaa maakaasua, kun taas höyryturbiinia saa kattiloiden höyry. Kummassakin tapauksessa ulkoinen energialähde saa turbiinin pyörimään.
Turbiiniakseli on kytketty generaattorin akseliin, ja turbiini saa generaattorin pyörimään. Jotkut turbiinit, kuten sellaiset, joita käytetään suihkumoottorigeneraattoreihin, pyörittävät erittäin nopeasti. Tässä tapauksessa nopeutta voidaan joutua vähentämään vaihdelaatikolla ennen generaattoriin kytkemistä. Generaattorin kääntyessä langan kelat liikkuvat magneettikentän läpi, ja johdoissa syntyy sähkövirtaa. Sähkövirta kulkee siirtojohtojen kautta koteihin, joissa se syöttää valoja, sähkölämmittimiä ja sähkölaitteita.
Kuinka turbiinit ja generaattorit rakennetaan eri tavalla
Turbiinit koostuvat teristä, jotka pyörivät keskusakselin ympäri, vähän kuin tuulettimet. Tuuliturbiinit ovat hyvä esimerkki hitaasti pyörivistä suurista turbiineista. Vesiturbiineissa on vain muutama suuri terä, kun taas kaasu- ja höyryturbiineissa on monia kerroksia pieniä teriä, jotka pyörivät nopeasti. Joka tapauksessa neste tai kaasu, kuten vesi tai ilma, virtaa terien läpi saadakseen ne pyörimään ja käyttämään turbiiniakselia.
Generaattoreissa on myös keskiakseli, mutta siihen on kiinnitetty lankakelattuja magneetteja. Akseli ja magneetit muodostavat generaattorin roottorin. Akselin ympäri ja magneetteja ovat kiinteät lankakelat, jotka muodostavat generaattorin staattorin. Kun akseli pyörii, roottorin magneetit tuottavat magneettikenttiä, jotka kulkevat staattorissa olevien lankakelojen yli muodostaen niihin sähkövirran. Joissakin generaattoreissa magneetit pysyvät kiinteinä ja vaijerikelat asennetaan akselille. Kummassakin tapauksessa generaattoreissa on aina magneettikenttiä, jotka kulkevat lankakelojen yli sähkövirran tuottamiseksi.
Erot turbiinien ja generaattoreiden sovelluksissa
Turbiineja voidaan käyttää generaattoreihin, mutta niitä käytetään myös monissa muissa sovelluksissa pyörivän energian tuottamiseen, pääasiassa kuljetukseen. Suihkumoottorit ovat turbiineja, jotka käyttävät petrolia ja tuottavat joko pyörivää voimaa potkurien kääntämiseen tai nopeuttavat kuumia kaasuja tuottamaan suihkukoneen työntövoimaa. Kaasuturbiinit polttavat maakaasua voimalaivoihin, ja höyryturbiinit käyttävät kattiloiden painetta tuottamaan pyörivää tehoa teollisuudelle. Turbiinien kiertovoimaa voidaan käyttää missä tahansa, kun pyörivien akseleiden käyttö on tarpeen.
Generaattoreiden ainoa tehtävä on tuottaa sähköä, mutta niitä käytetään monin eri tavoin. Voimaloiden sähköverkon tuotannon lisäksi niitä käytetään laivoilla, offshore-öljylavoilla ja lentokoneissa valaisimille ja sähköisille ohjausjärjestelmille tarvittavan sähkön tuottamiseksi. Autoissa on pieniä generaattoreita, joita kutsutaan generaattoreiksi tuottamaan sähköä auton akun lataamiseen, ja hätägeneraattoreita käytetään, kun päävirta katkeaa.
Koska turbiineja ja generaattoreita käytetään usein yhdessä muun muassa voimalaitoksissa ja tuulivoimaloissa, ne näyttävät olevan yhteydessä toisiinsa ja vaikuttavat toimivan samalla tavalla. Itse asiassa ne ovat kaksi erilaista konetta, jotka täyttävät erilaisia toimintoja ja toimivat täysin erilaisilla periaatteilla.