Elektriskās enerģijas ražošanā tiek izmantotas gan turbīnas, gan ģeneratori, bet turbīna pārveido pieejamās enerģijas formas rotācijā, savukārt ģenerators rotāciju pārveido par elektrību. Atkarībā no enerģijas veida, ko tās izmanto, elektrostacijām ir atbilstoša veida turbīnas, kuras tās izmanto enerģijas ģeneratoriem. Turbīnām ir daudz citu lietojumu, izņemot ģeneratoru barošanu, taču visi ģeneratori ražo elektrību. Papildus tam, ka turbīnām un ģeneratoriem ir dažādi mērķi un funkcijas, tie tiek būvēti pilnīgi atšķirīgi. Apmēram vienīgais kopīgais ir tas, ka viņi abi griežas.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Turbīnas tiek izmantotas dažādu enerģijas veidu pārveidošanai rotācijā, savukārt ģeneratori rotāciju pārveido par elektrību. Turbīnām ir daudz citu lietojumu, piemēram, kuģu un lidmašīnu darbināšana, taču visi ģeneratori ražo elektrību.
Kā darbojas turbīnu ģenerators
Elektroenerģijas ražošanai tiek izmantoti turbīnu ģeneratori. Izmantotās turbīnas veids ir atkarīgs no enerģijas veida, ko izmanto turbīnas darbināšanai. Piemēram, reaktīvais dzinējs izmanto reaktīvo degvielu, lai darbinātu savu turbīnu, bet vēja turbīna - vēja enerģiju. Pat ja turbīnas ir līdzīgas, tās var izmantot dažādas degvielas. Piemēram, atšķirība starp gāzes un tvaika turbīnām ir tāda, ka gāzes turbīna sadedzina dabasgāzi, savukārt tvaika turbīnu darbina katlu tvaiks. Katrā gadījumā ārējais enerģijas avots liek turbīnai griezties.
Turbīnas vārpsta ir savienota ar ģeneratora vārpstu, un turbīna liek ģeneratoram griezties. Dažas turbīnas, piemēram, reaktīvo dzinēju ģeneratoriem, griežas ļoti ātri. Tādā gadījumā ātrumu pirms savienojuma ar ģeneratoru var nākties samazināt ar pārnesumkārbu. Kad ģenerators pagriežas, stieples spoles pārvietojas pa magnētisko lauku, un vados rodas elektriskā strāva. Elektriskā strāva iet caur elektropārvades līnijām uz mājām, kur tā darbina gaismas, elektriskos sildītājus un elektriskās ierīces.
Kā turbīnas un ģeneratori tiek būvēti atšķirīgi
Turbīnas sastāv no asmeņiem, kas griežas ap centrālo vārpstu, nedaudz līdzīgi ventilatoriem. Vēja turbīnas ir labs piemērs lielām turbīnām, kas griežas lēni. Ūdens turbīnām ir tikai daži lieli asmeņi, savukārt gāzes un tvaika turbīnām ir daudz mazu lāpstiņu slāņu, kas ātri griežas. Jebkurā gadījumā šķidrums vai gāze, piemēram, ūdens vai gaiss, plūst caur asmeņiem, lai tie grieztos un darbinātu turbīnas vārpstu.
Ģeneratoriem ir arī centrālā vārpsta, bet uz tā ir uzstādīti ar vadu savīti magnēti. Vārpsta un magnēti veido ģeneratora rotoru. Ap vārpstu un magnētiem ir stacionāras stieples spoles, kas veido ģeneratora statoru. Kad vārpsta griežas, rotora magnēti rada magnētiskos laukus, kas iet pāri statora stiepļu spolēm, radot tajos elektrisko strāvu. Dažos ģeneratoros magnēti paliek fiksēti, un stieples ruļļi ir uzstādīti uz vārpstas. Jebkurā gadījumā ģeneratoriem vienmēr ir magnētiskie lauki, kas iet pāri stieples spolēm, lai radītu elektrisko strāvu.
Atšķirības turbīnu un ģeneratoru pielietojumā
Turbīnas var izmantot enerģijas ģeneratoriem, taču tās izmanto arī daudzās citās lietojumprogrammās, lai ražotu rotējošu enerģiju, galvenokārt transportēšanai. Reaktīvie dzinēji ir turbīnas, kas darbojas ar petroleju un vai nu rada rotējošu spēku, lai pagrieztu dzenskrūves, vai arī paātrina karstas gāzes, lai radītu vilces reaktīvo lidmašīnu. Gāzes turbīnas sadedzina dabasgāzi, lai darbinātu kuģus, un tvaika turbīnas izmanto katlu spiedienu, lai ražotu rotējošu enerģiju rūpniecībai. Turbīnu rotējošo jaudu var izmantot visur, kur ir vajadzīgas rotējošas vārpstas.
Vienīgā ģeneratoru funkcija ir elektroenerģijas ražošana, taču tos izmanto dažādos veidos. Papildus enerģijas ražošanai elektrotīklam elektrostacijās tos izmanto uz kuģiem, uz naftas platformām jūrā un lidmašīnās, lai ražotu apgaismojumam un elektriskajai vadībai nepieciešamo elektroenerģiju sistēmām. Automašīnām ir mazi ģeneratori, kurus sauc par ģeneratoriem, lai ražotu elektroenerģiju automašīnas akumulatora uzlādēšanai, un avārijas ģeneratorus izmanto, kad galvenā barošana nedarbojas.
Tā kā turbīnas un ģeneratori bieži tiek izmantoti kopā tādās jomās kā spēkstacijas un vēja turbīnas, šķiet, ka tie ir saistīti un, šķiet, darbojas tāpat. Patiesībā tās ir divas dažādas mašīnas, kas pilda dažādas funkcijas un darbojas, balstoties uz pilnīgi atšķirīgiem principiem.