Генераторы - это машины, которые преобразуют механическую энергию в электрическую. Механическая энергия может быть падающей водой, давлением пара или ветровой энергией. Электричество может быть переменным током (AC) или постоянным током (DC). Основной принцип работы генератора был открыт в 1820 году. Основные части генератора - это проволока, магниты и вращающаяся ось. Когда провод движется через магнитное поле, это заставляет электроны в проводе течь.
Ротор
Ротор - это центральная ось генератора, это та часть, которая вращается. Некоторая форма механической энергии вращает ротор для выработки электричества. Ротор поддерживается с обоих концов и намотан непрерывными петлями из одинарной проволоки. Провод обычно представляет собой эмалированный медный провод - провод должен быть изолирован, чтобы при соприкосновении витков намотанного провода не было короткого замыкания. Эмалирование - самый дешевый способ изолировать провод, а также обеспечивает тонкую изоляцию, поэтому ротор может иметь максимальное количество обмоток. Чем больше обмоток, тем больше электроэнергии будет вырабатываться.
Статор
Статор - это неподвижная часть генератора, окружающая ротор. Статор создает магнитное поле, которое вызывает поток электронов в проволоке вращающегося ротора. В более крупных генераторах магниты в статоре на самом деле являются электромагнитами - проволочными петлями вокруг железного сердечника. Электроэнергия для питания электромагнитов поступает непосредственно от ротора. Это означает, что существует подмышечный метод питания электромагнитов до тех пор, пока ротор не начнет производить электричество, но это намного лучше, чем наличие огромных магнитов, которые потребовались бы для работы большого генератор. В небольших генераторах, таких как генераторы, приводимые в движение велосипедными колесами для обеспечения электричеством велосипедных фар, в статорах есть постоянные магниты.
Кольца и кисти
Необходимо использовать какой-то метод, чтобы улавливать электричество, генерируемое одним проводом ротора, и передавать его по паре проводов. Стандартный способ сделать это - прикрепить концы проволоки ротора к двум кольцам на одном конце или ротору. Металлические щетки ездят по этим металлическим кольцам, а выходные провода от генератора присоединяются к двум металлическим щеткам. Магнитное поле статора вызывает электрический поток в проволочной обмотке ротора, который заставляет каждое кольцо становятся отрицательными и положительными в регулярном цикле, когда ротор проходит северный и южный полюса магнитного поля. поле. Колеблющиеся положительный и отрицательный потенциалы в кольцах передаются щеткам, а затем по проводам. Разделив каждое кольцо на две части и используя два провода в обмотке, вы можете гарантировать, что положительный потенциал всегда идет к одному и тому же проводу, а отрицательный потенциал всегда идет к другому провод. Генераторы с твердым кольцом вырабатывают переменный ток, а генераторы с разъемным кольцом генерируют постоянный ток.