Innehåll
Generatorer är maskiner som omvandlar mekanisk energi till elektrisk energi. Den mekaniska energin kan vara fallande vatten, ångtryck eller vindkraft. Elen kan vara antingen växelström (AC) eller likström (DC). Generatorns grundprincip upptäcktes 1820. Generatorens grunddelar är tråd, magneter och en roterande axel. När en tråd förflyttas genom ett magnetfält, får det elektronerna i tråden att flyta.
Rotorn
Rotorn är den centrala axeln på generatorn - det är den del som vrids. Någon form av mekanisk energi vrider rotorn för att generera elektricitet. Rotorn stöds i båda ändarna och den är lindad med kontinuerliga öglor av en enda tråd. Tråden är vanligtvis emaljerad koppartråd - tråden måste isoleras så att när sårtrådans slingor rör vid varandra finns det ingen kortslutning. Emaljering är det billigaste sättet att isolera tråden och det ger också en tunn isolering så att rotorn kan ha maximalt antal lindningar. Ju fler lindningar det är, desto mer el kommer att genereras.
Statoren
Statorn är den fasta delen av generatorn som omger rotorn. Statoren tillhandahåller magnetfältet som kommer att orsaka flödet av elektroner i tråden i den roterande rotorn. I större generatorer är magneterna i statorn faktiskt elektromagneter - trådöglor runt en järnkärna. Elektriciteten för att driva elektromagneterna kommer direkt från rotorn. Detta innebär att det finns en axillär metod för att driva elektromagneterna tills rotorn börjar producera elektricitet, men detta är mycket bättre än att ha de enorma magneter som skulle behövas för att driva en stor generator. I små generatorer - som generatorer som drivs av cykelhjul för att ge elektricitet till cykelstrålkastare - finns permanentmagneter i statorerna.
Ringar och borstar
Någon metod måste användas för att fånga upp el som genereras i rotorns enda tråd och det ner i ett par trådar. Det vanliga sättet att göra detta är att fästa rotortrådens ändar till två ringar i ena änden eller rotorn. Metallborstar kör på dessa metallringar och utgångstrådarna från generatorn är fästa vid de två metallborstarna. Statorens magnetfält orsakar ett elektriskt flöde i rotorns trådlindning vilket gör att varje ring blir negativ och positiv i en regelbunden cykel när rotorn passerar magnetfältets norr- och sydpoler. De svängande positiva och negativa potentialerna i ringarna överförs till borstarna och sedan ner i trådarna. Genom att dela varje ring i två delar och använda två ledningar i lindningen kan du försäkra att den positiva potentialen alltid går till samma tråd och att den negativa potentialen alltid går till den andra tråden. Generatorer med solid ring producerar växelström och generatorer med delad ring genererar likström.