Elektrárny používají třífázové synchronní vysokonapěťové a nízkonapěťové alternátory.
Slovo synchronní znamená simultánní. To znamená, že současně a v přísné matematické závislosti se změnou otáček se mění frekvence proudu.Tato závislost je určena vzorcem
kde п1 – počet otáček generátoru za minutu, f1 – frekvence proudu generátoru(Hz), str – počet párů pólů v rotoru generátoru Synchronní generátor se skládá z pevné části –stator, v jejichž drážkách je umístěno vinutí třífázového střídavého proudu a rotační část –rotor, což je elektromagnet (obr. 163).
Budicí vinutí rotoru jsou napájena přes kartáče a kroužky stejnosměrným proudem z budiče – stejnosměrného stroje nebo nějakého usměrňovače.
Rotor synchronního generátoru, umístěný uvnitř statoru, je otáčen primárním motorem, přičemž magnetické pole rotoru protíná závity vinutí třífázového statoru a indukuje např. d.s. střídavý proud.
U některých konstrukcí synchronních generátorů jsou pólová vinutí upevněna a upevněna na rámu a vinutí třífázového střídavého proudu se otáčí, prováděné v drážkách ocelového válce vyrobeného z plechů z elektrooceli. Střídavý proud je v tomto případě odváděn z kroužků, tj. kluzným kontaktem, což je nevýhoda takových generátorů. Tyto typy generátorů nebyly široce používány.
§ 2. Zařízení synchronních generátorů
Stator synchronního generátoru se skládá z litinového rámu – bydlení, uvnitř kterého je jádro statoru, sestavené ze samostatných plechů elektrooceli, izolované lakem popř
tenký papír. V drážkách jádra je vinutí statoru vyrobeno z izolovaného měděného drátu (obr. 164).
Rotory synchronních generátorů jsou dvojího typu – vyčnívající pól a implicitní pól.
Výběžkové rotory se používají pro synchronní generátory s malým počtem otáček, obvykle připojené k pomaloběžným hydraulickým turbínám a generátory malého a středního výkonu (obr. 165).
Implicitní pólové rotory se používají v generátorech s velkým počtem otáček (3000 otáčky za minutu) a vysokovýkonné, obvykle spojené na stejné hřídeli s parními turbínami, se tyto generátory nazývají turbogenerátory
Jádra pólů jsou většinou vyrobena z ocelolitiny a boty jsou někdy vyrobeny ze samostatných plechů z elektrooceli. Vinutí pólů je vyrobeno z měděných izolovaných drátů. Chcete-li získat sinusově se měnící e. d.s. musí mít
sinusové rozložení magnetické indukce ve vzduchové mezeře. Toho je dosaženo nerovnoměrností vzduchové mezery mezi hrotem pólu a ocelí statoru: vzduchová mezera je větší podél okrajů pólů než pod středem pólu (obr. 167).
Na hřídel generátoru, od něj izolovaného, jsou nasazeny dva kroužky, ke kterým jsou připojeny vývody vinutí buzení rotoru, nazývají se sběrací kroužky. Kartáče jsou instalovány na kontaktních kroužcích a stejnosměrný proud je dodáván do kartáčů z patogenu.
Nejčastěji se jako budič používá stejnosměrný stroj, který je tzv strojní budič, a v poslední době se k buzení používají pevné nebo mechanické usměrňovače.
U většího počtu synchronních strojů je budič umístěn na stejné hřídeli jako generátor (obr. 168), u nejnovějších konstrukcí je budič umístěn na vrchu statoru synchronního stroje (obr. 169). Domácí elektrotechnický průmysl vyrábí horizontální a vertikální synchronní generátory různých kapacit.
Generátory do 400 kwa a další se vyrábí pro napětí 400/230в a počínaje výkonem 400kwa pro napětí 6300v.
Horizontální generátory typu SG (S – synchronní, G – generátor) se vyrábí se strojním budičem, s buzením z pevných usměrňovačů (SGS), s buzením z mechanických usměrňovačů (SGT) a dalšími.
Vertikální hydrogenerátory typu VGS (V – vertikální, G – hydrogenerátor, C – synchronní) se vyrábí s kapacitou 250 až 4800 kwa se strojními budiči
Synchronní generátory se vyrábějí pro propojení s dieselovými motory na jedné hřídeli typu SGD – s kapacitou až 1000 kwa
v prvním případě se zrychlí a činný výkon, který dává síti, se zvýší, ve druhém případě se rotor zpomalí, pak se výkon generátoru sníží.
