วัสดุพื้นฐานที่ใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นเครื่องจักรที่แปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า พลังงานกลอาจเป็นน้ำที่ตกลงมา แรงดันไอน้ำ หรือพลังงานลม กระแสไฟฟ้าสามารถเป็นได้ทั้งไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) หรือไฟฟ้ากระแสตรง (DC) หลักการพื้นฐานของเครื่องกำเนิดถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2363 ส่วนประกอบพื้นฐานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือลวด แม่เหล็ก และแกนหมุน เมื่อลวดเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็กจะทำให้อิเล็กตรอนในเส้นลวดไหล

โรเตอร์คือแกนกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งเป็นส่วนที่หมุน พลังงานกลบางรูปแบบจะเปลี่ยนโรเตอร์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ปลายทั้งสองข้างรองรับโรเตอร์และพันด้วยลวดเส้นเดียวต่อเนื่องกัน ลวดมักจะเป็นลวดทองแดงเคลือบ - ลวดจะต้องหุ้มฉนวนเพื่อให้เมื่อห่วงของลวดพันแผลสัมผัสกันจะไม่มีการลัดวงจร การเคลือบผิวเป็นวิธีที่ถูกที่สุดในการป้องกันลวด และยังมีฉนวนบางๆ เพื่อให้โรเตอร์มีจำนวนขดลวดสูงสุด ยิ่งมีขดลวดมากเท่าใด กระแสไฟฟ้าก็จะยิ่งผลิตมากขึ้นเท่านั้น

สเตเตอร์เป็นส่วนคงที่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ล้อมรอบโรเตอร์ สเตเตอร์ให้สนามแม่เหล็กที่จะทำให้เกิดการไหลของอิเล็กตรอนในลวดของโรเตอร์หมุน ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่ แม่เหล็กในสเตเตอร์นั้นแท้จริงแล้วเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเป็นห่วงลวดรอบแกนเหล็ก กระแสไฟฟ้าที่ให้พลังงานแก่แม่เหล็กไฟฟ้ามาจากโรเตอร์โดยตรง ซึ่งหมายความว่ามีวิธีรักแร้ในการจ่ายพลังงานให้กับแม่เหล็กไฟฟ้าจนกว่าโรเตอร์จะเริ่มผลิต ไฟฟ้า แต่สิ่งนี้ดีกว่าการมีแม่เหล็กขนาดมหึมาที่ต้องใช้ในการทำงานขนาดใหญ่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็ก เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยล้อจักรยานเพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับไฟหน้ารถจักรยาน มีแม่เหล็กถาวรอยู่ในสเตเตอร์

ต้องใช้วิธีการบางอย่างในการดักจับกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในสายเดี่ยวของโรเตอร์แล้วส่งคู่สายลงไป วิธีมาตรฐานในการทำเช่นนี้คือการติดปลายลวดโรเตอร์เข้ากับวงแหวนสองวงที่ปลายด้านหนึ่งหรือโรเตอร์ แปรงโลหะอยู่บนวงแหวนโลหะเหล่านี้ และสายไฟที่ส่งออกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะติดกับแปรงโลหะสองอัน สนามแม่เหล็กของสเตเตอร์ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในขดลวดของโรเตอร์ซึ่งทำให้วงแหวนแต่ละวง กลายเป็นลบและบวกในรอบปกติเมื่อโรเตอร์ผ่านขั้วเหนือและใต้ของแม่เหล็ก สนาม ศักย์ไฟฟ้าบวกและลบที่แกว่งไปมาในวงแหวนจะถูกถ่ายโอนไปยังแปรงแล้วจึงลงลวด โดยการแยกวงแหวนแต่ละวงออกเป็นสองส่วนและใช้ลวดสองเส้นในการพัน คุณสามารถประกันได้ว่า ศักย์บวกจะไปเส้นลวดเส้นเดียวกันเสมอ และศักย์ลบจะไปที่เส้นลวดอีกเส้นเสมอ ลวด เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบวงแหวนจะผลิตกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบวงแหวนแยกจะสร้างกระแสไฟฟ้ากระแสตรง