Як працюють генератори

Генератор — це пристрій, який перетворює інші форми енергії (наприклад, механічну енергію, теплову енергію тощо) в електричну енергію. Його основний принцип роботи ґрунтується на законі електромагнітної індукції -, коли провідник у замкнутому колі перерізає лінії магнітного потоку в магнітному полі, у провіднику генерується індукційний струм.
Конкретний робочий процес полягає в наступному:
Споживана енергія: зовнішня енергія (наприклад, парові турбіни, водяні турбіни, двигуни внутрішнього згоряння тощо) змушує обертатися ротор генератора та виробляти механічну енергію.
Створення магнітного поля: ротор зазвичай складається з електромагнітів або постійних магнітів. Після включення живлення створюється обертове магнітне поле (синхронний генератор) або магнітне поле утворюється підключенням до зовнішнього контуру через щітки (асинхронний генератор).
Генерація індукованого струму: котушка намотується навколо статора (нерухомої частини), і обертове магнітне поле розрізає провідник у котушці статора, викликаючи зміну магнітного потоку в котушці, і генерується змінна електрорушійна сила відповідно до принципу електромагнітної індукції.
Вихід електричної енергії: котушка статора підключається до зовнішнього ланцюга через клему, а індукційний струм передається до електричного обладнання через лінію для завершення перетворення енергії.
На практиці генератори — це переважно генератори змінного струму, а частота вихідного струму регулюється за допомогою проектування кількості магнітних полюсів і швидкості (наприклад, стандартна частота електромережі моєї країни становить 50 Гц). Його ефективність залежить від втрат у процесі перетворення енергії (таких як механічне тертя, магнітні втрати тощо). ККД сучасних генераторів зазвичай може досягати більше 90%.