Sisu
Generaatorid on masinad, mis muudavad mehaanilise energia elektrienergiaks. Mehaaniliseks energiaks võib olla langev vesi, aururõhk või tuuleenergia. Elektrienergiaks võib olla vahelduvvool (AC) või alalisvool (DC). Generaatori aluspõhimõte avastati 1820. aastal. Generaatori põhiosad on traat, magnetid ja pöörlev telg. Kui traat liigutatakse läbi magnetvälja, põhjustab see juhtmes olevate elektronide voolu.
Rootor
Rootor on generaatori kesktelg - see on osa, mis pöördub. Mingisugune mehaaniline energia pöörab rootorit elektrienergia tootmiseks. Rootor on mõlemast otsast toestatud ja see on mähitud ühe juhtme pidevate silmustega. Traat on tavaliselt emailitud vasktraat - traat peab olema isoleeritud nii, et kui haavatud traadi aasad üksteisega kokku puutuksid, ei tekiks lühist. Emaleerimine on odavaim viis traadi isoleerimiseks ja see tagab ka õhukese isolatsiooni, nii et rootoril on maksimaalne mähiste arv. Mida rohkem mähiseid on, seda rohkem elektrit toodetakse.
Staator
Staator on generaatori fikseeritud osa, mis ümbritseb rootorit. Staator annab magnetvälja, mis põhjustab elektronide voogu pöörleva rootori juhtmes. Suuremates generaatorites on staatoris olevad magnetid tegelikult elektromagnetid - rauasüdamiku ümber olevad juhtmesilmused. Elektromagnetide toiteks saadav elekter tuleb otse rootorist. See tähendab, et elektromagnetide toiteks on olemas aksillaarne meetod, kuni rootor hakkab elektrit tootma, kuid see on palju parem kui tohutu magneti olemasolu, mis oleks vajalik suure generaatori tööks. Väikestes generaatorites - nagu näiteks jalgrattaratastega generaatorites, mis pakuvad jalgratta esituledele elektrit - on staatorites püsimagnetid.
Sõrmused ja pintslid
Rootori ühe juhtme ja selle juhtmepaari alla jääva elektri hõivamiseks tuleb kasutada mõnda meetodit. Standardne viis selleks on rootori traadi otste kinnitamine ühes otsas asuva kahe rõnga või rootori külge. Neil metallrõngastel sõidavad metallharjad ja generaatori väljundjuhtmed kinnitatakse kahe metallharja külge. Staatori magnetväli põhjustab rootori traadi mähises elektrivoolu, mis põhjustab iga rõnga muutumist tavatsüklis negatiivseks ja positiivseks, kui rootor läbib magnetvälja põhja- ja lõunapoolusi. Rõngastes olevad võnkuvad positiivsed ja negatiivsed potentsiaalid kanduvad harjadesse ja seejärel juhtmetest allapoole. Jagades iga rõnga kaheks osaks ja kasutades mähises kahte juhtmest, saate veenduda, et positiivne potentsiaal läheb alati samale traadile ja negatiivne potentsiaal läheb alati teisele traadile. Tahke tsükliga generaatorid tekitavad vahelduvvoolu ja poolringiga generaatorid genereerivad alalisvoolu.