Zawartość
Generatory to maszyny przetwarzające energię mechaniczną na energię elektryczną. Energią mechaniczną może być spadająca woda, ciśnienie pary lub energia wiatru. Energia elektryczna może być prądem przemiennym (AC) lub prądem stałym (DC). Podstawową zasadę generatora odkryto w 1820 r. Podstawowymi częściami generatora są drut, magnesy i oś obrotowa. Kiedy drut porusza się w polu magnetycznym, powoduje przepływ elektronów w drucie.
Rotor
Wirnik jest centralną osią generatora - jest to część, która się obraca. Pewna forma energii mechanicznej obraca wirnik w celu wytworzenia elektryczności. Wirnik jest podparty na obu końcach i jest owinięty ciągłymi pętlami z jednego drutu. Drut jest zwykle emaliowanym drutem miedzianym - drut musi być izolowany, aby gdy stykały się pętle nawiniętego drutu, nie wystąpiło zwarcie. Emaliowanie jest najtańszym sposobem na izolację drutu, a także zapewnia cienką izolację, dzięki czemu wirnik może mieć maksymalną liczbę zwojów. Im więcej uzwojeń, tym więcej prądu będzie wytwarzane.
Stojan
Stojan jest stałą częścią generatora otaczającą wirnik. Stojan zapewnia pole magnetyczne, które spowoduje przepływ elektronów w przewodzie wirującego wirnika. W większych generatorach magnesy w stojanie są w rzeczywistości elektromagnesami - pętlami drutu wokół żelaznego rdzenia. Energia elektryczna do zasilania elektromagnesów pochodzi bezpośrednio z wirnika. Oznacza to, że istnieje metoda pachowa do zasilania elektromagnesów, dopóki wirnik nie zacznie wytwarzać elektryczności, ale jest to o wiele lepsze niż posiadanie ogromnych magnesów, które byłyby potrzebne do obsługi dużego generatora. W małych generatorach - takich jak generatory napędzane kołami rowerowymi w celu dostarczania energii elektrycznej do reflektorów rowerowych - w stojanach znajdują się magnesy trwałe.
Pierścienie i szczotki
Należy zastosować pewną metodę do wychwytywania energii elektrycznej wytwarzanej w pojedynczym przewodzie wirnika i spuszczanej z pary przewodów. Standardowym sposobem na to jest przymocowanie końców drutu wirnika do dwóch pierścieni na jednym końcu lub wirniku. Metalowe szczotki przesuwają się po tych metalowych pierścieniach, a przewody wyjściowe z generatora są przymocowane do dwóch metalowych szczotek. Pole magnetyczne stojana powoduje przepływ prądu elektrycznego w uzwojeniu drutu wirnika, co powoduje, że każdy pierścień staje się ujemny i dodatni w regularnym cyklu, gdy wirnik mija biegun północny i południowy pola magnetycznego. Oscylujące potencjały dodatnie i ujemne w pierścieniach są przenoszone na szczotki, a następnie w dół drutów. Dzieląc każdy pierścień na dwie części i używając dwóch drutów w uzwojeniu, możesz mieć pewność, że potencjał dodatni zawsze idzie do tego samego drutu, a potencjał ujemny zawsze do drugiego drutu. Generatory z pierścieniem stałym wytwarzają prąd przemienny, a generatory z pierścieniem dzielonym wytwarzają prąd stały.