Les générateurs sont des machines qui convertissent l'énergie mécanique en énergie électrique. Ils peuvent être divisés en générateurs de courant alternatif et continu. L’importance des premiers est incomparablement plus grande, mais les autres ont aussi une vaste application.
Les sources de courant alternatif modernes sont presque exclusivement des générateurs à induction, où le principe de travail est basé sur l’induction électromagnétique. Dans ce cas, le courant électromagnétique est obtenu en faisant tourner les conducteurs dans le champ magnétique. Aujourd'hui, presque tous les générateurs de courant alternatif sont triphasés. Cela signifie que dans leur partie mobile, appelée rotor, ils ont trois bobines distinctes, placées entre elles sous un angle de 120 °, dans lesquelles trois CEM sont déphasées précisément de 120 °, ou dans le temps pour une troisième période.
Les bobines sont généralement indiquées par les lettres R, S et T, chacune définissant une seule phase. En fonction de la liaison de ces bobines, le transport de l'électricité du générateur au consommateur s'effectue avec 4 ou 3 conducteurs. Si au début de toutes les bobines sont liées à un point (le soi-disant point zéro), nous parlons de connexion en étoile. Dans ce cas, les autres extrémités de chaque bobine sont reliées à un conducteur de phase (ou de ligne) et à un conducteur supplémentaire à partir du point zéro - le conducteur zéro - et la transmission est effectuée à 4 conducteurs. Si les bobines sont liées de telle sorte qu'une extrémité d'un conducteur soit connectée au début du suivant, et ainsi de suite, une telle connexion est appelée connexion en triangle. Pour une connexion en étoile, les tensions entre les conducteurs de phase individuels et les conducteurs nuls sont appelées tensions de phase. Toutes les tensions de phase du réseau à charge uniforme sont identiques et ont une valeur effective de 220 V: En revanche, dans le cas d’une connexion triangulaire, les tensions entre les conducteurs de phase individuels sont appelées tensions entre phases ou secteur. Les tensions entre phases sont les suivantes: URS, UST et URT, et elles sont égale à √3 fois la tension de phase. Leur valeur effective est √3 · 220 V 380 V:
Les développements actuels visent à éliminer les machines à courant continu telles que le générateur à courant continu, mais elles sont encore largement utilisées lorsqu'une tension très douce est requise, ce qui ne peut pas être obtenu avec un alternateur synchrone à diode ou un adaptateur réseau. Les pièces de base sont le stator et le rotor. Le stator est généralement constitué d'un aimant permanent, tandis que le rotor est en fer doux avec des conducteurs en cuivre traversés par le courant. Le courant est acheminé vers le rotor via des brosses qui rencontrent des segments de cuivre. Afin de faire tourner le rotor en continu et de ne pas faire de court-circuit lorsque le
la brosse touche deux segments adjacents, le rotor doit avoir au moins trois segments, alors qu’il en existe généralement plus de 10. Le courant continu de l’enroulement du stator crée un champ magnétique permanent. Le rotor tourne dans ce champ magnétique et produit une CEM par induction dynamique. Toutes les forces électromotrices sous un pôle vont dans la même direction et sous un autre dans la direction opposée. Les CEM sous un pôle sont ajoutés et leur valeur totale est obtenue sur les brosses. La valeur de la CEM dans un enroulement change de zéro lorsque le contour est normal sur les lignes magnétiques de la force, au-dessus du maximum lorsque le contour est parallèle à l'axe des pôles. Le courant change d'intensité, mais il ne change pas de direction et forme une onde pulsante. Afin d'éviter le courant pulsé, un filtre est inséré.
Le stator dans les générateurs à courant continu se présente sous la forme d'un rouleau creux avec des pôles magnétiques à l'intérieur. Le rotor comprend un noyau, un arbre, un enroulement et un collecteur. Le noyau est constitué de feuilles de dynamo mutuellement isolées avec des rainures. Les rainures sont enveloppées dans un fil de cuivre dont les extrémités sont connectées au collecteur. Le collecteur se présente sous la forme de tranches attachées à la tige. Les balais de charbon se déplacent le long du collecteur et peuvent charger / décharger du courant. Le stator des générateurs à courant alternatif présente à l'intérieur du rouleau des rainures longitudinales dans lesquelles se trouvent des enroulements, contrairement à un moteur électrique à courant continu dans lequel sont situés des pôles magnétiques. Lorsque le courant circule dans les enroulements du stator, un champ magnétique apparaît. Le rotor est semblable à celui d'un générateur de courant continu, mais il existe deux anneaux isolés au lieu du collecteur sur l'arbre. La rotation du rotor crée un courant alternatif dans les bobines du stator qui est transmis au récepteur.
Les machines à courant continu peuvent fonctionner à la fois comme moteur et comme générateur. Les générateurs à courant continu ont supprimé l'utilisation du redresseur à semi-conducteur. Les générateurs alternatifs sont largement utilisés pour la génération / transmission d’énergie électrique.