Los generadores son máquinas que convierten la energía mecánica en energía eléctrica. La energía mecánica puede ser agua que cae, presión de vapor o energía eólica. La electricidad puede ser corriente alterna (CA) o corriente continua (CC). El principio básico del generador se descubrió en 1820. Las partes básicas de un generador son cables, imanes y un eje giratorio. Cuando un cable se mueve a través de un campo magnético, hace que fluyan los electrones del cable.
El rotor
El rotor es el eje central del generador, es la parte que gira. Alguna forma de energía mecánica hace girar el rotor para generar la electricidad. El rotor se apoya en ambos extremos y se envuelve con bucles continuos de un solo cable. El cable generalmente es de cobre esmaltado; el cable debe estar aislado de modo que cuando los bucles del cable enrollado se toquen entre sí no haya cortocircuito. El esmalte es la forma más económica de aislar el cable y también proporciona un aislamiento delgado para que el rotor pueda tener el máximo número de devanados. Cuantos más devanados haya, más electricidad se generará.
El estator
El estator es la parte fija del generador que rodea al rotor. El estator proporciona el campo magnético que provocará el flujo de electrones en el cable del rotor giratorio. En los generadores más grandes, los imanes en el estator son en realidad electroimanes: bucles de alambre alrededor de un núcleo de hierro. La electricidad para alimentar los electroimanes proviene directamente del rotor. Esto significa que existe un método axilar para alimentar los electroimanes hasta que el rotor comienza a producir electricidad, pero esto es mucho mejor que tener los enormes imanes que se necesitarían para operar un gran generador. En los pequeños generadores, como los generadores que funcionan con ruedas de bicicleta para proporcionar electricidad a los faros de las bicicletas, hay imanes permanentes en los estatores.
Los anillos y pinceles
Se debe utilizar algún método para capturar la electricidad generada en el único cable del rotor y enviarla por un par de cables. La forma estándar de hacer esto es unir los extremos del cable del rotor a dos anillos en un extremo o en el rotor. Los cepillos de metal se montan en estos anillos de metal y los cables de salida del generador están conectados a los dos cepillos de metal. El campo magnético del estator provoca un flujo eléctrico en el devanado de alambre del rotor que hace que cada anillo se se vuelven negativos y positivos en un ciclo regular a medida que el rotor pasa los polos norte y sur del magnético campo. Los potenciales oscilantes positivos y negativos en los anillos se transfieren a las escobillas y luego a los cables. Al dividir cada anillo en dos partes y usar dos cables en el devanado, puede asegurarse de que el El potencial positivo siempre va al mismo cable y el potencial negativo siempre va al otro. cable. Los generadores de anillo sólido producen corriente alterna y los generadores de anillo dividido generan corriente continua.