חומרים בסיסיים המשמשים בגנרטור חשמל

גנרטורים הם מכונות הממירות אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית. האנרגיה המכנית יכולה להיות נפילת מים, לחץ אדים או כוח רוח. החשמל יכול להיות זרם חילופין (AC) או זרם ישר (DC). העיקרון הבסיסי של הגנרטור התגלה בשנת 1820. החלקים הבסיסיים של הגנרטור הם חוט, מגנטים וציר מסתובב. כאשר חוט מועבר דרך שדה מגנטי, הוא גורם לזרימת האלקטרונים בחוט.

הרוטור הוא הציר המרכזי של הגנרטור - הוא החלק שמסתובב. צורה כלשהי של אנרגיה מכנית הופכת את הרוטור ליצירת חשמל. הרוטור נתמך בשני קצותיו והוא עטוף בלולאות רציפות של חוט יחיד. החוט הוא בדרך כלל חוט נחושת באמייל - יש לבודד את החוט כך שכאשר לולאות חוט הפצע נוגעות זו בזו אין קצר. אמייל היא הדרך הזולה ביותר לבודד את החוט והיא מספקת גם בידוד דק כך שהרוטור יכול לקבל את המספר המרבי של פיתולים. ככל שיש יותר פיתולים, כך ייוצר יותר חשמל.

הסטטור הוא החלק הקבוע של הגנרטור המקיף את הרוטור. הסטטור מספק את השדה המגנטי שיגרום לזרימת אלקטרונים בחוט הרוטור המסתובב. בגנרטורים גדולים יותר, המגנטים בסטטור הם למעשה אלקטרומגנטים - לולאות חוט סביב ליבת ברזל. החשמל להפעלת האלקטרומגנטים מגיע ישירות מהרוטור. משמעות הדבר היא כי ישנה שיטה ביתית להפעלת האלקטרומגנטים עד שהרוטור מתחיל לייצר חשמל, אבל זה הרבה יותר טוב מאשר להיות בעל המגנטים העצומים שיהיה צורך להפעיל גדול גֵנֵרָטוֹר. בגנרטורים קטנים - כמו הגנרטורים המונעים על ידי גלגלי אופניים בכדי לספק חשמל לפנסי האופניים - ישנם מגנטים קבועים בסטטורים.

יש להשתמש בשיטה כלשהי כדי ללכוד את החשמל שנוצר בחוט היחיד של הרוטור ולהעביר אותו למטה זוג חוטים. הדרך הסטנדרטית לעשות זאת היא לחבר את קצות חוט הרוטור לשתי טבעות בקצה אחד או לרוטור. מברשות מתכת רוכבות על טבעות מתכת אלה, וחוטי הפלט מהגנרטור מחוברים לשתי מברשות המתכת. השדה המגנטי של הסטטור גורם לזרימה חשמלית במפתל התיל של הרוטור הגורם לכל טבעת להיות שלילי וחיובי במחזור קבוע כאשר הרוטור עובר את הקטבים הצפוניים והדרומיים של המגנט שדה. הפוטנציאלים החיוביים והשליליים המתנדנדים בטבעות מועברים למברשות ואז למטה בחוטים. על ידי פיצול כל טבעת לשני חלקים ושימוש בשני חוטים בפיתול, אתה יכול להבטיח שה- פוטנציאל חיובי תמיד הולך לאותו חוט והפוטנציאל השלילי תמיד הולך לאחר חוּט. גנרטורים טבעתיים מוצקים מייצרים זרם זרם זרם, וגנרטורים מפוצלים טבעת מייצרים זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרמי זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרמי זרם זרם זרם זרמי זרם זרם זרם זרם זרמי זרם זרם זרם זרמי זרם זרם זרם זרם זרמי המוצא.