Hur fungerar en generator?

Ett annat namn för generator, som man också kan stöta på, är dynamo. Idag används begreppet dynamo bland annat för att ange den generator som sitter på cyklar och som förser cykelns lampa med ström. Vi återkommer senare i texten till begreppet dynamo.

Användningsområdet för en generator är att omvandla rörelseenergi till elektrisk energi. Detta sker genom den så kallade induktionsprincipen. Induktionsprincipen görs gällande när en elektromagnetisk kraft uppstår inuti en ledning. Ett magnetfält och en elektrisk ledning rör sig mot varandra i ett särskilt förhållande. Det som händer då är att elektroner sätts i rörelse och på så sätt alstras elektricitet.

Innan människan hade uppfunnit generatorn så var vår energikälla platsbunden, det vill säga förknippad med en geografisk plats. Ett exempel är vattenhjulet, som möjliggjorde att vi en gång i tiden kunde mala mjöl. Med en generator var vi således inte längre geografiskt bundna. Detta var ett stort och viktig steg för den lilla människan, i det vardagliga livet som exempelvis för uppvärmning av ett hus, men självklart så var det också viktigt för industrin och den storskaliga industriella tillverkningen.

De allra första generatorerna var, till skillnad från dagens generatorer, elektrostatiska generatorer. Den stora nackdelen med dessa var att de generade hög spänning men låg strömstyrka. Det var först på 1820-talet som man upptäckte sambandet mellan elektricitet och magnetism. Det sägs att det var den danske professorn Hans Ørsted som upptäckte sambandet. Ett decennium senare så hade man utvecklat generatorer som var tillräckliga starka för att få glödlampor att lysa. För industriell användning av en elektrisk generator så användes en dynamo, denna var byggd av Hippolyte Pixii 1832.

Ett stort steg inom utveckling av generatorn skedde när 3-fasnätet byggdes ut under sekelskiftet mellan 1800-talet och 1900-talet. Den stora skillnaden mot de tidigare 1-fas och 2-fasnäten är att den maximala effekten och strömstyrka är större i 4-fas näten. Detta möjliggjorde för den så kallade asynkrongeneratorn att inträda på marknaden. En asynkrongenerator kan inte generera ström utan att magnetiseras. Sedan 1970-talet har denna teknik använts på vindkraftverk. Fördelen är att tekniken är billig och nackdelen är att det krävs en mekanisk broms, vilket leder till att det kräver mer underhåll och att det blir fler delar som leder till större risk för att någon del fallerar. En annan nackdel är att det blir tyngre, vilket är inte är bra när det är den del som ska vara högst upp på vindkraftverket.

Idag används generatorer för att producera en stor del av all den energi som vi använder till vardags. Den nya utvinngen av energi från bränsle- och solceller använder sig dock inte av generatorer. Kunskap om detta kan ställa till ett dilemma, men så behöver inte vara fallet.

Det svensk/schweiziska företaget ABB (dåvarande Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, ASE) är sprunget utifrån hur Jonas Enströms olika förbättringar och uppfinningar av dynamomaskiner och likströmsmotorer under 1880-talet fungerade. Hans olika patent blev grunden för företaget. Idag är ABB ett globalt teknikbolag med över 100 000 medarbetare i fler än 100 länder. Företaget är verksamt inom elektrifiering, robotics, automation och motion.

Lämna en kommentar