Generatorer er maskiner som konverterer mekanisk energi til elektrisk energi. Den mekaniske energien kan være fallende vann, damptrykk eller vindkraft. Elektrisiteten kan være enten vekselstrøm (AC) eller likestrøm (DC). Det grunnleggende prinsippet til generatoren ble oppdaget i 1820. De grunnleggende delene av en generator er ledning, magneter og en roterende akse. Når en ledning beveges gjennom et magnetfelt, får den elektronene i ledningen til å strømme.
Rotoren
Rotoren er den sentrale aksen til generatoren - det er den delen som snur. En eller annen form for mekanisk energi snur rotoren for å generere elektrisitet. Rotoren er støttet i begge ender, og den er pakket med kontinuerlige løkker av en enkelt ledning. Ledningen er vanligvis emaljert kobbertråd - ledningen må isoleres slik at når løkkene til den sårede ledningen berører hverandre, er det ingen kortslutning. Emaljering er den billigste måten å isolere ledningen på, og den gir også en tynn isolasjon, slik at rotoren kan ha maksimalt antall viklinger. Jo flere viklinger det er, desto mer strøm vil det bli generert.
Statoren
Statoren er den faste delen av generatoren som omgir rotoren. Statoren gir magnetfeltet som vil føre til strømmen av elektroner i ledningen til den roterende rotoren. I større generatorer er magnetene i statoren faktisk elektromagneter - trådløkker rundt en jernkjerne. Elektrisiteten til å drive elektromagnetene kommer direkte fra rotoren. Dette betyr at det er en aksillær metode for å drive elektromagnetene til rotoren begynner å produsere strøm, men dette er mye bedre enn å ha de enorme magneter som ville være nødvendige for å drive en stor generator. I små generatorer - som generatorene som drives av sykkelhjul for å gi strøm til sykkellykter - er det permanente magneter i statorene.
Ringene og børstene
En eller annen metode må brukes for å fange opp strømmen som genereres i rotorens enkeltledning og sende den ned et par ledninger. Den vanlige måten å gjøre dette på er å feste endene på rotortråden til to ringer i den ene enden eller rotoren. Metallbørster kjører på disse metallringene, og utgangsledningene fra generatoren er festet til de to metallbørstene. Statorens magnetfelt forårsaker en elektrisk strøm i rotorens trådvikling som får hver ring til å bli negativ og positiv i en vanlig syklus når rotoren passerer magnetens nord- og sørpol felt. De oscillerende positive og negative potensialene i ringene overføres til børstene og deretter nedover ledningene. Ved å dele hver ring i to deler og bruke to ledninger i viklingen, kan du forsikre deg om at positivt potensial går alltid til samme ledning og det negative potensialet går alltid til den andre metalltråd. Solid-ring-generatorer produserer vekselstrøm, og split-ring-generatorer genererer likestrøm.