И турбины, и генераторы используются для производства электроэнергии, но турбина преобразует доступные формы энергии во вращение, а генератор преобразует вращение в электричество. В зависимости от типа энергии, которую они используют, электростанции имеют соответствующие типы турбин и используют их для генерации энергии. Турбины имеют много других применений, помимо питания генераторов, но все генераторы производят электричество. Помимо того, что турбины и генераторы имеют разные цели и функции, они устроены совершенно по-разному. Единственное, что у них общего, это то, что они оба крутятся.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Турбины используются для преобразования различных видов энергии во вращение, а генераторы преобразуют вращение в электричество. Турбины имеют много других применений, таких как приводы в действие кораблей и самолетов, но все генераторы производят электричество.
Как работает турбогенератор
Турбинные генераторы используются для выработки электроэнергии. Тип используемой турбины зависит от типа энергии, используемой для питания турбины. Например, в реактивном двигателе для питания турбины используется реактивное топливо, а в ветряной турбине используется энергия ветра. Даже если турбины похожи, они могут использовать разные виды топлива. Например, разница между газовой и паровой турбинами заключается в том, что газовая турбина сжигает природный газ, а паровая турбина приводится в действие паром от котлов. В каждом случае внешний источник энергии заставляет турбину вращаться.
Вал турбины соединен с валом генератора, и турбина заставляет генератор вращаться. Некоторые турбины, например, те, которые используются в генераторах реактивных двигателей, вращаются очень быстро. В этом случае скорость, возможно, придется уменьшить с помощью коробки передач перед подключением к генератору. Когда генератор вращается, катушки с проволокой движутся через магнитное поле, и в проводах возникает электрический ток. Электрический ток проходит по линиям электропередачи в дома, где питает свет, электрические обогреватели и электроприборы.
Как по-разному устроены турбины и генераторы
Турбины состоят из лопастей, которые вращаются вокруг центрального вала, как вентиляторы. Ветряные турбины - хороший пример больших турбин, которые вращаются медленно. Для водяных турбин имеется только несколько больших лопастей, в то время как для газовых и паровых турбин имеется множество слоев маленьких лопастей, которые быстро вращаются. В любом случае жидкость или газ, например вода или воздух, проходят через лопасти, заставляя их вращаться и приводить в действие вал турбины.
У генераторов тоже есть центральный вал, но на нем установлены магниты, намотанные проволокой. Вал и магниты составляют ротор генератора. Вокруг вала и магнитов находятся неподвижные катушки из проволоки, составляющие статор генератора. Когда вал вращается, магниты ротора создают магнитные поля, которые проходят по виткам проволоки в статоре, генерируя в них электрический ток. В некоторых генераторах магниты остаются неподвижными, а катушки с проволокой закреплены на валу. В любом случае у генераторов всегда есть магнитные поля, проходящие через катушки с проволокой, чтобы произвести электрический ток.
Различия в применении турбин и генераторов
Турбины могут использоваться в генераторах энергии, но они также используются во многих других приложениях для выработки энергии вращения, в основном для транспортировки. Реактивные двигатели - это турбины, которые работают на керосине и либо вырабатывают вращающуюся мощность для вращения пропеллеров, либо ускоряют горячие газы для создания тяги для реактивного самолета. Газовые турбины сжигают природный газ для питания кораблей, а паровые турбины используют давление котлов для производства вращающейся энергии для промышленности. Вращающую силу от турбин можно использовать везде, где есть потребность в приводе вращающихся валов.
Единственная функция генераторов - производить электричество, но они используются по-разному. Помимо выработки электроэнергии для электросети на электростанциях, они используются на судах, на морские нефтяные платформы и самолеты для производства электроэнергии, необходимой для освещения и электрического управления системы. В автомобилях есть небольшие генераторы, называемые генераторами переменного тока, которые вырабатывают электроэнергию для зарядки автомобильного аккумулятора, а аварийные генераторы используются при отключении основного питания.
Поскольку турбины и генераторы часто используются вместе в таких областях, как электростанции и ветряные турбины, они кажутся связанными и работают одинаково. Фактически, это две разные машины, которые выполняют разные функции и работают на совершенно разных принципах.