Генераторы - это машины, которые преобразуют механическую энергию в электрическую. Их можно разделить на генераторы переменного и постоянного тока. Значение первых несравненно больше, но другие по-прежнему имеют широкое применение.
Современные источники переменного тока - это почти исключительно индукционные генераторы, в которых принцип работы основан на электромагнитной индукции. В этом случае электромагнитный ток получается вращением проводников в магнитном поле. Сегодня почти все генераторы переменного тока являются трехфазными. Это означает, что в их подвижной части, которая называется ротором, они имеют три отдельные катушки, расположенные между собой под углом 120 °, в которых три ЭМС сдвинуты по фазе точно на 120 °, или во временной последовательности для третий период.
Катушки обычно обозначаются буквами R, S и T, каждая из которых определяет одну фазу. В зависимости от привязки этих катушек, передача электроэнергии от генератора к потребителю осуществляется с 4 или 3 проводниками. Если в начале все катушки связаны в одной точке (так называемая нулевая точка), то речь идет о соединении звездой. В этом случае другие концы каждой катушки соединяются одним фазовым (или линейным) проводником, а один дополнительный проводник от нулевой точки - нулевым проводником, а передача осуществляется с помощью 4 проводников. Если катушки связаны так, что один конец одного проводника соединяется с началом следующего и так до конца, то такое соединение называется треугольным соединением. Для соединения типа звезда напряжения между отдельными фазовыми проводниками и нулевыми проводниками называются фазовыми напряжениями. Все фазные напряжения в равномерно загруженной сети одинаковы и имеют эффективное значение 220 В: С другой стороны, в случае треугольного соединения напряжения между отдельными фазовыми проводниками называются межфазными или линейными напряжениями. Межфазными напряжениями являются URS, UST и URT, и они в √3 раз превышают фазное напряжение. Их эффективное значение составляет √3 · 220 В ≈ 380 В:
Современные разработки направлены на устранение машин постоянного тока, таких как генератор постоянного тока, но они все еще широко используются, когда требуется очень плавное напряжение, которое не может быть достигнуто синхронным генератором с диодом или сетевым адаптером. Основными частями являются статор и ротор. Статор обычно выполнен из постоянного магнита, а ротор из мягкого железа с медными проводниками, по которым протекает ток. Ток подается на ротор через щетки, которые проходят через сегменты меди. Для того, чтобы вращать ротор непрерывно и не делать короткого замыкания, когда
Щетка касается двух соседних сегментов, ротор должен иметь не менее трех сегментов, в то время как обычно их больше 10. Ток постоянного тока обмотки статора создает постоянное магнитное поле. Ротор вращается в этом магнитном поле и благодаря динамической индукции создает ЭМС. Все электродвижущие силы под одним полюсом находятся в одном направлении, а под другим в противоположном направлении. ЭМС под одним полюсом добавляются и их общая стоимость получается на щетках. Значение ЭМС в одной обмотке изменяется от нуля, когда контур нормален на магнитных линиях силы, выше максимума, когда контур параллелен оси полюсов. Ток изменяет интенсивность, но не меняет направление и формирует пульсирующую волну. Чтобы избежать пульсирующего тока, вставлен фильтр.
Статор в генераторах постоянного тока выполнен в виде полого ролика с магнитными полюсами внутри. Ротор состоит из сердечника, вала, обмотки и коллектора. Сердцевина состоит из взаимно изолированных листов динамо с канавками. Канавки обмотаны медной проволокой, концы которой соединены с коллектором. Коллектор выполнен в виде ломтиков, прикрепленных к валу. Угольные щетки движутся вдоль коллектора и могут заряжать / разряжать ток. Статор генераторов переменного тока имеет на внутренней стороне ролика продольные канавки, в которых имеются обмотки, в отличие от электромотора постоянного тока, в котором расположены магнитные полюса. Когда ток течет через обмотки в статоре, появляется магнитное поле. Ротор аналогичен ротору генератора постоянного тока, только вместо коллектора на валу имеются два взаимно изолированных кольца. Вращение ротора создает переменный ток в катушках статора, который передается на приемник.
Силовые машины постоянного тока могут работать как в качестве двигателя, так и генератора. Генераторы постоянного тока подавили использование полупроводниковых выпрямителей. Генераторы переменного тока широко используются для выработки / передачи электроэнергии.