Sekä turbiinia että generaattoreita käytetään sähköntuotannossa, mutta turbiini muuntaa käytettävissä olevat energiamuodot pyörimiseksi, kun taas generaattori muuntaa pyörimisen sähköksi. Voimalaitoksilla on käytetyn energian tyypistä riippuen vastaavia turbiinityyppejä ja ne käyttävät niitä generaattoreihin. Turbiinilla on monia muita käyttötarkoituksia generaattoreiden lisäksi, mutta kaikki generaattorit tuottavat sähköä. Erilaisten käyttötarkoitusten ja toimintojen lisäksi turbiinit ja generaattorit rakennetaan täysin eri tavalla. Ainoa yhteinen asia heillä on, että he molemmat pyörivät.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Turbiineja käytetään muuntaa erityyppistä energiaa kiertoon, kun taas generaattorit muuttavat kierron sähköksi. Turbiineilla on monia muita sovelluksia, kuten laivojen ja lentokoneiden voimanlähde, mutta kaikki generaattorit tuottavat sähköä.
Kuinka turbiinigeneraattori toimii
Turbiinigeneraattoreita käytetään sähkön tuottamiseen. Käytetyn turbiinin tyyppi riippuu turbiinin käyttämiseen käytetystä energiasta. Esimerkiksi suihkumoottori käyttää lentopolttoainetta turbiininsa käyttämiseen, kun taas tuuliturbiini käyttää tuulienergiaa. Vaikka turbiinit olisivat samanlaisia, ne voivat käyttää erilaisia polttoaineita. Esimerkiksi ero kaasu- ja höyryturbiinien välillä on se, että kaasuturbiini polttaa maakaasua, kun taas höyryturbiini toimii kattiloiden höyryllä. Kummassakin tapauksessa ulkoinen energialähde saa turbiinin pyörimään.
Turbiinin akseli on kytketty generaattorin akseliin, ja turbiini saa generaattorin pyörimään. Jotkut turbiinit, kuten suihkumoottorigeneraattoreissa, pyörivät erittäin nopeasti. Tällöin nopeutta voidaan joutua vähentämään vaihdelaatikolla ennen generaattoriin kytkemistä. Kun generaattori pyörii, lankakelat liikkuvat magneettikentän läpi, ja johtimissa syntyy sähkövirtaa. Sähkövirta kulkee voimajohtojen kautta koteihin, joissa se syöttää valoja, sähkölämmittimiä ja sähkölaitteita.
Kuinka turbiinit ja generaattorit rakennetaan eri tavalla
Turbiinit koostuvat teristä, jotka pyörivät keskiakselin ympäri, vähän kuin tuulettimet. Tuuliturbiinit ovat hyvä esimerkki suurista turbineista, jotka pyörivät hitaasti. Vesiturbiinien kohdalla on vain muutama iso terä, kun taas kaasu- ja höyryturbiinien kohdalla on monia kerroksia pieniä teriä, jotka pyörivät nopeasti. Joka tapauksessa neste tai kaasu, kuten vesi tai ilma, virtaa siipien läpi saadakseen ne pyörimään ja käyttämään turbiinin akselia.
Generaattoreilla on myös keskiakseli, mutta siihen on asennettu langalla käämityt magneetit. Akseli ja magneetit muodostavat generaattorin roottorin. Akselin ja magneettien ympärillä on kiinteitä lankakeloja, jotka muodostavat generaattorin staattorin. Kun akseli pyörii, roottorin magneetit tuottavat magneettikenttiä, jotka kulkevat staattorin lankakelojen yli ja tuottavat niihin sähkövirtaa. Joissakin generaattoreissa magneetit pysyvät kiinteinä, ja lankakelat on asennettu akselille. Kummassakin tapauksessa generaattoreilla on aina magneettikentät, jotka kulkevat lankakelojen yli sähkövirran tuottamiseksi.
Erot turbiinien ja generaattoreiden sovelluksissa
Turbiineja voidaan käyttää sähköntuottajiin, mutta niitä käytetään myös monissa muissa sovelluksissa pyörivän tehon tuottamiseksi, pääasiassa kuljetusta varten. Suihkumoottorit ovat petroleja käyttäviä turbiineja, jotka joko tuottavat pyörivää voimaa potkurien kääntämiseen tai nopeuttavat kuumia kaasuja tuottamaan työntövoimaa suihkukoneelle. Kaasuturbiinit polttavat maakaasua laivojen käyttämiseksi, ja höyryturbiinit käyttävät kattiloiden painetta tuottamaan pyörivää tehoa teollisuudelle. Turbiinien pyörivää voimaa voidaan käyttää missä tahansa pyörivien akselien tarvetta varten.
Generaattoreiden ainoa tehtävä on tuottaa sähköä, mutta niitä käytetään monin eri tavoin. Sen lisäksi, että ne tuottavat sähköä sähköverkolle voimalaitoksissa, niitä käytetään aluksilla offshore-öljyalustoilla ja lentokoneilla valojen ja sähköisen ohjauksen edellyttämän sähkön tuottamiseksi järjestelmät. Autoissa on pienet generaattorit, joita kutsutaan vaihtovirtageneraattoreiksi sähkön tuottamiseksi auton akun lataamiseen, ja hätägeneraattoreita käytetään, kun päävirta katkeaa.
Koska turbiineja ja generaattoreita käytetään usein yhdessä esimerkiksi voimalaitosten ja tuuliturbiinien kanssa, ne näyttävät olevan yhteydessä toisiinsa ja näyttävät toimivan samalla tavalla. Itse asiassa ne ovat kaksi erilaista konetta, jotka täyttävät erilaiset toiminnot ja toimivat täysin eri periaatteiden mukaisesti.