Hvordan virker en generator? Princip, størrelse og nødstrøm

En generator laver strøm ved at bevæge en magnet forbi en kobberspole. Bevægelsen får elektronerne i kobberet til at flytte sig, og det er dét, vi kalder elektrisk strøm. Princippet er det samme, uanset om generatoren sidder i en lommelygte, i din bil eller i et kraftværk på 800 megawatt.

Princippet: elektromagnetisk induktion

Michael Faraday opdagede i 1831, at når en leder bevæger sig gennem et magnetfelt, opstår der en spænding i lederen. Det kaldes induktion, og det er hele grundlaget.

Tre ting afgør, hvor meget spænding der opstår:

• Magnetfeltets styrke. Kraftigere magnet giver mere spænding.
• Hastigheden. Jo hurtigere bevægelsen, jo mere spænding — derfor skal en generator have omdrejninger.
• Antallet af vindinger i spolen. Hver vinding lægger til, så en spole med 500 vindinger giver 500 gange så meget som én.

Bemærk, at en generator ikke skaber energi. Den omdanner bevægelsesenergi til elektrisk energi — og skal derfor have noget til at dreje sig.

Generatorens dele

Vekselstrøm eller jævnstrøm?

En generator producerer i sig selv vekselstrøm. Når magneten passerer spolen, skifter strømmens retning hver gang polerne vender — deraf navnet.

• Vekselstrømsgenerator (alternator). Bruges i biler, kraftværker og nødstrømsanlæg. Strømmen sendes ud gennem slæberinge.
• Jævnstrømsgenerator (dynamo). Har en kommutator, der vender kontakten hver halve omdrejning, så strømmen altid løber samme vej.

I Danmark leveres 230 volt vekselstrøm med 50 svingninger i sekundet. Det er derfor, en generator til nettet skal køre med et bestemt omdrejningstal — frekvensen følger direkte af hastigheden.

Generatoren i bilen

Bilens generator kaldes ofte en dynamo, men er i praksis en alternator. Den drives af en rem fra motoren og har to opgaver: at forsyne bilens elektronik, mens motoren kører, og at lade batteriet op.

Den leverer omkring 14 volt — altså lidt mere end batteriets 12 — for at der kan løbe strøm ind i batteriet. Lyser batterilampen i instrumentbrættet, mens du kører, er det generatoren eller remmen, der svigter, ikke batteriet. Batteriet holder så længe, opladningen rækker, og derefter går bilen i stå.

Nødstrømsgeneratorer

En transportabel generator er en forbrændingsmotor koblet til en alternator. Størrelsen angives i watt eller kilowatt, og det er den, der afgør, hvad du kan trække.

To ting overses ofte. Startstrømmen for motorer — som i en kompressor eller et køleskab — kan være tre-fire gange højere end driftsforbruget, så generatoren skal have luft i toppen. Og en inverter-generator leverer en renere strømkurve, hvilket elektronik som computere og fjernsyn kræver; en billig generator uden inverter kan ødelægge dem.

Kan en generator trække et køleskab?

Ja — men det kræver mere, end mærkatet på køleskabet siger. Et køleskab bruger typisk 100-200 watt i drift, men kompressoren trækker tre til fem gange så meget i det øjeblik, den starter.

Et køleskab på 150 W i drift kan altså kræve 600-750 W ved opstart. En generator på 1 kW kan klare det alene, men ikke sammen med andet, der starter samtidig.

Læg driftsforbruget sammen for alt, der skal køre samtidig, og læg derefter den største startstrøm oveni. Det tal er den generator, du skal bruge.

Kan man koble en generator til huset?

Ja, men kun gennem en godkendt netadskiller, installeret af en autoriseret elinstallatør. Uden den kan strømmen løbe baglæns ud i forsyningsnettet, hvor den bliver transformeret op og kan dræbe en montør, der arbejder på ledningen.

Det er ulovligt at koble en generator direkte i en stikkontakt for at «forsyne huset baglæns» — den fremgangsmåde er både livsfarlig og strafbar.

Den lovlige løsning er en omskifter i eltavlen, der fysisk afbryder forbindelsen til nettet, før generatoren kobles på. En sådan installation koster typisk nogle tusinde kroner, men er en forudsætning for at bruge nødstrøm forsvarligt.

Hvilken generator til hjemmet?

• Til fryser og lidt lys ved strømsvigt: 2-3 kW inverter-generator rækker.
• Til også at holde varmen i gang (cirkulationspumpe og fyr): 3-5 kW.
• Til hele husets normale forbrug: 8-12 kW og en fast installation med omskifter.

Vælg inverter, hvis der skal tilsluttes elektronik. En almindelig generator leverer en ujævn strømkurve, som computere, tv og moderne styringer kan tage skade af. Inverteren giver en ren sinuskurve — den koster mere, men er forskellen på, om apparaterne overlever.

Diesel holder længere ved konstant drift; benzin er billigere i indkøb og lettere at starte i kulde. Til nødstrøm nogle få gange om året er benzin som regel rigeligt.

Generatorer i kraftværker

På et kraftværk drejer en turbine generatoren. Hvad turbinen drives af, er den eneste egentlige forskel mellem energikilderne:

• Vindmølle: vinden drejer vingerne direkte.
• Vandkraft: faldende vand driver turbinen direkte. Generatoren er den samme type som i et kulkraftværk — kun drivkraften er en anden.
• Kul, gas, biomasse og atomkraft: varme koger vand til damp, og dampen driver turbinen.

Solceller er undtagelsen — de har ingen generator, men laver strøm direkte i halvledermaterialet. Læs mere om hvordan solceller virker og om hvordan en vindmølle virker.

Sikkerhed ved brug af generator

• Aldrig indendørs. En benzin- eller dieselgenerator udleder kulilte, som er lugtfri og dræber. Heller ikke i en åben garage eller carport.
• Aldrig koblet direkte på husets installation uden en godkendt omskifter. Uden den kan strømmen løbe baglæns ud i nettet og være livsfarlig for montører.
• Jordforbindelse skal være i orden.
• Sluk og lad køle af, før du fylder brændstof på.