Generatoren zijn machines die mechanische energie omzetten in elektrische energie. De mechanische energie kan vallend water, stoomdruk of windenergie zijn. De elektriciteit kan zowel wisselstroom (AC) of gelijkstroom (DC) zijn. Het basisprincipe van de generator werd ontdekt in 1820. De basisonderdelen van een generator zijn draad, magneten en een draaiende as. Wanneer een draad door een magnetisch veld wordt bewogen, laat dit de elektronen in de draad stromen.

De rotor

De rotor is de centrale as van de generator - het is het deel dat draait. Een of andere vorm van mechanische energie draait de rotor om de elektriciteit op te wekken. De rotor wordt aan beide uiteinden ondersteund en is omwikkeld met doorlopende lussen van een enkele draad. De draad is meestal geëmailleerde koperdraad - de draad moet geïsoleerd zijn, zodat wanneer de lussen van de gewikkelde draad elkaar raken er geen kortsluiting is. Emailleren is de goedkoopste manier om de draad te isoleren en het zorgt ook voor een dunne isolatie zodat de rotor het maximale aantal wikkelingen kan hebben. Hoe meer windingen er zijn, hoe meer elektriciteit wordt gegenereerd.

De Stator

De stator is het vaste deel van de generator dat de rotor omringt. De stator zorgt voor het magnetisch veld dat de stroom van elektronen in de draad van de draaiende rotor zal veroorzaken. In grotere generatoren zijn de magneten in de stator eigenlijk elektromagneten - lusjes van draad rond een ijzeren kern. De stroom voor de elektromagneten komt rechtstreeks van de rotor. Dit betekent dat er een axillaire methode is om de elektromagneten te voeden tot de rotor begint met het produceren van elektriciteit, maar dit is veel beter dan de enorme magneten die nodig zijn om een ​​grote generator te laten werken. In kleine generatoren - zoals de generators die worden aangedreven door fietswielen om elektriciteit te leveren voor koplampen van fietsen - zijn er permanente magneten in de stators.

De ringen en borstels

Sommige methoden moeten zijn gebruikt om de elektriciteit gegenereerd in de enkele draad van de rotor te vangen en het naar beneden te sturen via een paar draden. De standaard manier om dit te doen is om de uiteinden van de rotordraad vast te maken aan twee ringen aan het ene uiteinde of de rotor. Metalen borstels rijden op deze metalen ringen en de uitgangsdraden van de generator zijn bevestigd aan de twee metalen borstels. Het magnetische veld van de stator veroorzaakt een elektrische stroom in de draadwikkeling van de rotor, waardoor elke ring negatief en positief wordt in een normale cyclus wanneer de rotor de noord- en zuidpool van het magnetische veld passeert. De oscillerende positieve en negatieve potentialen in de ringen worden overgedragen naar de borstels en vervolgens naar beneden langs de draden. Door elke ring in twee delen te splitsen en twee draden in de wikkeling te gebruiken, kunt u ervoor zorgen dat de positieve potentiaal altijd naar dezelfde draad gaat en de negatieve potentiaal altijd naar de andere draad gaat. Solid-ringgeneratoren produceren wisselstroom en generatoren met gespleten ringen genereren gelijkstroom.