Dynamo

Van Wikipedia

Een dynamo (of generator) is een machine waarin mechanische energie, binnenkomend via een draaiende as, omgezet wordt in elektrische energie. Deze omzetting berust op het feit dat wanneer een elektrische geleider door een magnetisch veld beweegt, er elektrische spanningen worden opgewekt in die geleider en bij gesloten kring dus stroom gaat vloeien.

Een generator bevat in principe de volgende twee onderdelen:

• de stator, het stilstaande deel
  
• de rotor of anker, het draaiende deel.

Afhankelijk van de uitvoering wordt door een van deze onderdelen het magnetisch veld opgewekt. Bij kleine uitvoeringen door een of meer permanente magneten, bij grotere uitvoeringen door een elektromagneet. Het andere onderdeel bevat een of meer spoelen waarin bij draaien de gewenste spanning wordt opgewekt.

Bij grotere generatoren, bijvoorbeeld in elektrische centrales, wordt de rotor als magneet gebruikt, en wordt de elektrische energie in de stator opgewekt. Dit wordt gedaan omdat de opgewekte energie groot is, en deze vanaf de (stilstaande) stator direct (zonder gebruik van borstels) aan het elektrische net kan worden toegevoerd. De rotor wordt als elektromagneet uitgevoerd. De benodigde stoom voor het opwekken van het magnetisch veld is relatief klein en kan dus gemakkelijk op de draaiende as worden overgebracht (bijvoorbeeld door borstels).

[bewerk] Gramme-dynamo

In 1869 vond Zenobe Gramme de Gramme-dynamo uit, een continue-stroom dynamo die in staat was veel hogere spanningen te genereren dan de toen bekende dynamo's. Later ontdekte hij dat het apparaat omkeerbaar was en als motor kon functioneren.

[bewerk] Moderne ontwikkelingen

Een van de moderne ontwikkelingen op het gebied van generatoren is het werken met hogere spanningen. Vroeger was niet mogelijk om de statorspanning, en dus de uitgaande spanning van een generator, veel hoger te kiezen dan 36 kV (kilovolt). De spanning op het elektriciteitsnet is echter veel hoger, zodat transformatoren ingezet moeten worden. Tegenwoordig kunnen spanningen tot wel 400 kV opgewekt worden. Dit is mogelijk geworden door nieuwe technische inzichten. Vroeger (en nu nog veel in conventionele generatoren) werden vierkante statorstaven gebruikt, waarin de verdeling van het elektrisch veld niet constant is. Doordat elektronen elkaar afstoten, zullen zij zich concentreren aan de hoeken van de staven, zodat het veld daar erg sterk is, wat gevaar voor overslag oplevert. De thans gebruikte ronde statorstaven vertonen dit effect niet. De echte vernieuwing zit echter in de speciale vorm van isolatie die voorkomt dat er een tweede effect van ophoping van elektronen ontstaat door stapeling van statorstaven. Deze isolatie is coaxiaal uitgevoerd met een isolatielaag tussen twee lagen halfgeleidend materiaal, waardoor de statorstaaf er voor de naastliggende staaf elektrisch neutraal uitziet.

[bewerk] Toepassingen

• In elektriciteitscentrales worden generatoren gebruikt om elektrische energie op te wekken.
• Op fietsen wordt een fietsdynamo gebruikt om stroom voor de verlichting te leveren. De meest gebruikte fietsdynamo wordt voor gebruik tegen de voorband gedrukt. Er bestaan ook dynamo's die als een rol tegen de achterband lopen. Bij moderne fietsen is de dynamo soms verwerkt in de wielnaaf, men spreekt dan van een naafdynamo.
• Bij een auto wordt de dynamo aangedreven door de motor middels een V-snaar. De dynamo voedt de accu en de bougies.

Dynamo is ook de naam van een jongerencentrum in Eindhoven, waarin 'n hardrockcafe gevestigd zit wat wereldbekendheid geniet, mede door het oprichten van het rockfestival, Dynamo Open Air.