Výroba a přenos elektrické energie


Generátor

Ui=ΔΦΔtU_{i} = -\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}

Tok magnetické indukce

Φ=B.Scosα\Phi = B.S\cos\alpha

Základní typy generátorů:

Alternátor

Skládá se z:

Trojfázový alternátor

Trojfázový alternátor

u1=Umsin(ω.t)u2=Umsin(ω.t23π)u3=Umsin(ω.t43π)\begin{aligned} u_{1} &= U_{m}\sin(\omega .t) \\ u_{2} &= U_{m}\sin(\omega .t - \frac{2}{3}\pi) \\ u_{3} &= U_{m}\sin(\omega .t - \frac{4}{3}\pi) \end{aligned}

Trojfázová soustava střídavých napětí

Trojfázové napětí

Součet všech tří napětí se vždy rovná nule:

u1+u2+u3=0u_{1} + u_{2} + u_{3} = 0

Druhy zapojení trojfázové soustavy

us=uf.3uf=230Vus=400V\begin{aligned} u_{s} &= u_{f} . \sqrt{3} \\ u_{f} &= 230V \\ u_{s} &= 400V \end{aligned}

Jednofázový alternátor

Jednofázový alternátor

Dynamo

Typ generátoru, který vyrábí stejnosměrný proud

Skládá se z:

Dynamo


Elektromotor

Dělí se na:

Transformátor

Transformátory se dále dělí na:

Jednofázový transformátor

Je tvořen dvěma cívkami na společném jádře, z nichž jedna je připojena ke zdroji napětí

Jednofázový transformátor

U2U1=N2N1=k\frac{U_{2}}{U_{1}} = \frac{N_{2}}{N_{1}} = k


Trojfázový transformátor

Jádro transformátoru tvoří 3 větve (na každé je primární a sekundární cívka). Ty jsou spojeny do hvězdy nebo do trojúhelníku. Trojfázové transformátory, se používají pro velká napětí a velmi se zahřívají. To může snížit účinnost a tak musí být chlazeny (např. olejem).

Trojfázový transformátor

Reálný transformátor

Dochází ke ztrátám

η=P2P1\eta = \frac{P_{2}}{P_{1}} U1.I1.η=U2.I2U_{1}.I_{1}.\eta = U_{2}.I_{2}

Přenosová soustava

Rozvodová soustava: - Elektrárny produkují napětí o velikosti kolem 10kV. - Před přenosem se pro vyšší účinnost zvýší na 200 - 400 kV. - V místě určení (např. města) se napětí transformuje na 22kV pro lokální síť. - Nakonec se transformuje na fázové napětí - 230V.

Běžné zásuvky v domácnostech jsou určeny pro fázové napětí - 230V, ale pro spotřebiče s velkým výkonem se používají zásuvky na sdružené napětí - 400V (např. trouba, cirkulová pila).

Pojistky a jističe