Генератор струму - це такий тип електричної машини, яка сприяє перетворенню механічної енергії в електричну. Заснована дія генераторів струму за принципом електромагнітної індукції: електрорушійна сила (ЕРС) наводиться в рухомому в магнітному полі дроті.
Виробляти генератор струму може не тільки постійний, але і змінний струм. На латині слово генератор (generator) означає - виробник.
На світовому ринку найбільш відомими постачальниками генераторів є компанії: General Electric (GE), ABB, Siemens AG, Mecc Alte.
Генератори постійного струму.
Єдиним типом джерела для отримання електроенергії протягом довгого часу були електричні генератори.
Змінний струм індукує в обмотці якоря генератора постійного струму , Потім він електромеханічним випрямлячем - колектором перетворюється в постійний струм. Особливо при великій частоті обертання якоря генератора, процес випрямлення струму колектором пов'язаний з дуже частим зносом щіток і колектора.
Розрізняються генератори постійного струму за характером їх збудження, вони бувають з самозбудженням і незалежного збудження. До незалежного джерела живлення в генераторах з електромагнітним збудженням підключається обмотка збудження, що розташовується на головних полюсах.
Постійними магнітами, з яких виробляються полюси машини, порушуються генератори з магнітоелектричним збудженням. Основне застосування генератори постійного струму знаходять в тих галузях промисловості, де постійний струм є кращим за умовами виробництва (підприємства електролізної і металургійної промисловості, суду, транспорт та інші). Як джерела постійного струму і збудників синхронних генераторів застосовуються генератори постійного струму на електростанціях.
Може досягати до 10 мегават потужність генератора струму.
Генератори змінного струму.
При досить високій напрузі отримувати великі струми дозволяють генератори змінного струму . Кілька типів індукційних генераторів розрізняють в даний час.
Вони складаються з створює магнітне поле постійного магніту або електромагніту і обмотки, активується у якій змінна ЕРС. Так як складаються наводяться в послідовно з'єднаних витках ЕРС, то в рамці індукції амплітуда ЕРС буде пропорційна кількості в ній витків. Також вона пропорційна через кожен виток амплітуді змінного магнітного потоку. В генераторах струму, щоб отримати великий магнітний потік застосовується спеціальна магнітна система, що складається з двох сердечників, виготовлених з електротехнічної сталі. У пазах одного з сердечників розміщені створюють магнітне поле обмотки, а в пазах другого розташовуються обмотки, в яких індукується ЕРС. Один з сердечників називається ротором, так як він обертається навколо вертикальної або горизонтальної осі, разом зі своєю обмоткою.
Інший сердечник називається статором - це нерухомий сердечник з його обмоткою. Як можна меншим робиться зазор між сердечниками ротора і статора, найбільше значення потоку магнітної індукції забезпечується цим. Електромагніт, який є ротором обертається в великих промислових генераторах, а обмотки, укладені в пазах статора і в яких наводиться ЕРС залишаються нерухомими.
За допомогою ковзних контактів припадає в зовнішній ланцюг підводити струм до ротора або відводити його з обмотки ротора. Контактними кільцями, які приєднані до кінців його обмотки для цього забезпечується ротор. До кілець притиснуті нерухомі пластини-щітки, вони здійснюють зв'язок із зовнішнім ланцюгом обмотки ротора. В обмотках створює магнітне поле електромагніту, сила струму значно менша від тієї сили струму, яку віддає генератор струму в зовнішній ланцюг. Тому набагато зручніше знімати генерований струм з нерухомих обмоток, а порівняно слабкий струм підводити через ковзаючі контакти до обертається електромагніту. Виробляється цей струм, розташованим на тому ж валу окремим генератором постійного струму (збудником). Обертовим магнітом створюється магнітне поле в малопотужних генераторах струму, щітки і кільця в такому випадку взагалі не потрібні.
Бувають двох типів обмотки збудження синхронних генераторів: з явнополюснимі і неявнополюсними роторами. Виступають з індуктора несучі обмотки збудження в генераторах з явнополюснимі роторами полюса. На порівняно низькі частоти обертання розраховані генератори даного типу, вони використовуються для роботи з приводом від поршневих парових машин, гідротурбін, дизельних двигунів. Для приводу синхронних генераторів з неявнополюсними роторами застосовуються газові і парові турбіни. Сталеву поковки з фрезерованими поздовжніми пазами для витків обмотки збудження, які зазвичай виконані у вигляді мідних пластин, являє собою ротор такого генератора. У пазах фіксуються витки, а для зниження втрат потужності і рівня шуму, пов'язаних з опором повітря шліфується, а потім полірується поверхню ротора.
Здебільшого трифазними робляться обмотки генераторів струму. Подібне поєднання рухомих частин, здатних створювати енергію також економічно і безперервно, зустрічається в механіці рідко.
Сучасний генератор струму є значним спорудженням, що складається з мідних проводів, сталевих конструкцій та ізоляційних матеріалів. З точністю до 1 міліметра виготовляються найважливіші деталі генераторів, які самі мають розміри кілька метрів.