Geradores são máquinas que convertem energia mecânica em energia elétrica. Eles podem ser divididos em geradores de corrente alternada e de corrente contínua. O significado dos primeiros é incomparavelmente maior, mas os outros ainda têm ampla aplicação.
As fontes CA modernas são, quase exclusivamente, geradores de indução, onde o princípio do trabalho se baseia na indução eletromagnética. Nesse caso, a corrente eletromagnética é obtida girando os condutores no campo magnético. Hoje, quase todos os geradores de corrente alternada são trifásicos. Isso significa que em sua parte móvel, denominada rotor, eles têm três bobinas separadas, colocadas entre si em um ângulo de 120◦, no qual três EMC são deslocadas de fase precisamente em 120◦ ou na sequência de tempo para um terceiro período.
As bobinas são geralmente indicadas pelas letras R, S e T, cada uma das quais define uma fase única. Dependendo da ligação dessas bobinas, a transmissão de eletricidade do gerador para o consumidor é realizada com 4 ou 3 condutores. Se no início de todas as bobinas estão ligadas em um ponto (o chamado ponto zero), então estamos falando sobre conexão em estrela. Nesse caso, as outras extremidades de cada bobina são conectadas com um condutor de fase (ou linha) e um condutor adicional a partir do ponto zero - o condutor zero, e a transmissão é realizada com 4 condutores. Se as bobinas estiverem ligadas, de modo que uma extremidade de um condutor esteja conectada ao início do próximo e, portanto, ao final, essa conexão será chamada de conexão triângulo. Para uma conexão em estrela, as tensões entre os condutores de fase individuais e os condutores zero são chamadas de tensões de fase. Todas as tensões de fase da rede carregada uniformemente são iguais e têm um valor efetivo de 220 V: Por outro lado, no caso de uma conexão triangular, as tensões entre os condutores de fase individuais são denominadas tensões entre fases ou de linha. As tensões entre fases são URS, UST e URT e são √3 vezes a tensão de fase. Seu valor efetivo é √3 · 220 V ≈ 380 V:
Os desenvolvimentos contemporâneos visam eliminar máquinas de corrente contínua, como o gerador DC, mas ainda são amplamente utilizados quando é necessária uma tensão muito suave, que não pode ser alcançada por um alternador síncrono com um diodo ou um adaptador de rede. As peças básicas são estator e rotor. O estator é geralmente feito de ímã permanente, enquanto o rotor de ferro macio com condutores de cobre através dos quais a corrente flui. A corrente é alimentada ao rotor através de escovas que se deparam com segmentos de cobre. Para girar o rotor continuamente e não causar um curto-circuito quando o
Quando a escova toca em dois segmentos adjacentes, o rotor deve ter pelo menos três segmentos, enquanto geralmente há mais de 10. A corrente CC do enrolamento do estator cria um campo magnético permanente. O rotor gira neste campo magnético e, devido à indução dinâmica, produz um EMC. Todas as forças eletromotriz sob um pólo estão na mesma direção e sob outro na direção oposta. A EMC sob um pólo é adicionada e seu valor total é obtido nas escovas. O valor de EMC em um enrolamento muda de zero, quando o contorno é normal nas linhas magnéticas da força, acima do máximo, quando o contorno é paralelo ao eixo dos polos. A corrente altera a intensidade, mas não muda de direção e forma uma onda pulsante. Para evitar a corrente pulsante, um filtro é inserido.
O estator nos geradores de corrente contínua é na forma de um rolo oco com pólos magnéticos no interior. O rotor consiste em um núcleo, um eixo, um enrolamento e um coletor. O núcleo consiste em folhas de dínamo mutuamente isoladas com ranhuras. As ranhuras são enroladas em fio de cobre cujas extremidades estão conectadas ao coletor. O coletor está na forma de fatias presas ao eixo. As escovas de carvão se movem ao longo do coletor e podem carregar / descarregar corrente. O estator dos geradores de CA possui, no interior do rolo, ranhuras longitudinais nas quais há enrolamentos, em contraste com um eletromotor de corrente contínua, onde os pólos magnéticos estão localizados. Quando a corrente flui através dos enrolamentos no estator, um campo magnético aparece. O rotor é semelhante ao de um gerador de corrente contínua, mas em vez do coletor no eixo existem dois anéis mutuamente isolados. A rotação do rotor cria corrente alternada nas bobinas do estator, que é passada para o receptor.
As máquinas DC Power podem funcionar tanto como motor quanto como gerador. Os geradores DC suprimiram o uso do retificador semicondutor. Os geradores de corrente alternada são amplamente utilizados para geração / transmissão de energia elétrica.