Les générateurs sont des machines qui convertissent l'énergie mécanique en énergie électrique. L'énergie mécanique peut être la chute d'eau, la pression de la vapeur ou l'énergie éolienne. L'électricité peut être soit en courant alternatif (AC) soit en courant continu (DC). Le principe de base du générateur a été découvert en 1820. Les éléments de base d'un générateur sont le fil, les aimants et un axe de rotation. Lorsqu'un fil est déplacé à travers un champ magnétique, il fait circuler les électrons dans le fil.
Le rotor
Le rotor est l'axe central du générateur - c'est la partie qui tourne. Une certaine forme d'énergie mécanique fait tourner le rotor pour produire de l'électricité. Le rotor est soutenu aux deux extrémités et il est enveloppé de boucles continues d'un seul fil. Le fil est généralement du fil de cuivre émaillé - le fil doit être isolé de sorte que lorsque les boucles du fil enroulé se touchent, il n'y ait pas de court-circuit. L'émaillage est le moyen le moins cher d'isoler le fil et il fournit également une isolation mince afin que le rotor puisse avoir le nombre maximum d'enroulements. Plus il y a d'enroulements, plus il y aura d'électricité produite.
le stator
Le stator est la partie fixe du générateur qui entoure le rotor. Le stator fournit le champ magnétique qui provoquera le flux d'électrons dans le fil du rotor en rotation. Dans les générateurs plus gros, les aimants du stator sont en fait des électro-aimants - des boucles de fil autour d'un noyau de fer. L'électricité pour alimenter les électro-aimants provient directement du rotor. Cela signifie qu'il existe une méthode axillaire pour alimenter les électro-aimants jusqu'à ce que le rotor commence à produire l'électricité, mais c'est bien mieux que d'avoir les énormes aimants qui seraient nécessaires pour faire fonctionner un grand Générateur. Dans les petits générateurs, comme les générateurs qui sont alimentés par des roues de bicyclettes pour fournir de l'électricité aux phares de bicyclettes, il y a des aimants permanents dans les stators.
Les Anneaux et les Brosses
Une méthode doit être utilisée pour capturer l'électricité générée dans le fil unique du rotor et l'envoyer sur une paire de fils. Pour ce faire, la méthode standard consiste à attacher les extrémités du fil du rotor à deux anneaux à une extrémité ou au rotor. Des brosses métalliques se déplacent sur ces anneaux métalliques et les fils de sortie du générateur sont attachés aux deux brosses métalliques. Le champ magnétique du stator provoque un flux électrique dans l'enroulement du fil du rotor qui fait que chaque anneau devenir négatif et positif dans un cycle régulier lorsque le rotor passe les pôles nord et sud du champ magnétique domaine. Les potentiels oscillants positifs et négatifs dans les anneaux sont transférés aux balais, puis vers le bas des fils. En divisant chaque anneau en deux parties et en utilisant deux fils dans l'enroulement, vous pouvez vous assurer que le le potentiel positif va toujours au même fil et le potentiel négatif va toujours à l'autre fil. Les générateurs à anneau solide produisent du courant alternatif et les générateurs à anneau fendu génèrent du courant continu.
