Генератори змінного струму є електромеханічними машинами, які використовують поворот ротора в магнітному полі для генерації електрики змінного струму. Ви використовуєте вихід генератора змінного струму, коли ви включаєте світло або запускаєте автомобіль. Джерела живлення компанії з генераторами змінного струму, які живлять ваш будинок, знаходяться на великому кінці діапазону розмірів. Генератор у вашому автомобілі знаходиться на невеликому кінці.
Історія
У 1831 році Майкл Фарадей виявив, що, обертаючи петлю з мідного дроту між полюсами постійного магніту, він міг виробляти змінного електричного струму (Список 1). Відкриття Фарадея електромагнітної індукції призвело до розвитку та вдосконалення сучасних генераторів змінного струму.
Операція
Генератори змінного струму виробляють електроенергію шляхом обертання якоря в електромагнітному полі. Магнітне поле створюється постійними магнітами або ланцюгом постійного струму в обмотках статора. Напруга, струм і частота струму регулюються міцністю магнітного поля, обмотками в роторі, полюсами в статорі і швидкістю обертання вала (література 2). Наприклад, невеликий резервний генератор може виробляти 30 ампер на 120 вольт змінного струму і 60 циклів в секунду (герц). Шістдесят герц є стандартною частотою в США. Мандрівники до Європи знаходять інші частоти.
Механічна потужність
Генератор у вашому автомобілі живиться від двигуна. Потужність для вашого будинку в більшості випадків генерується парою, водою або газовими турбінами. Пар виробляється при спалюванні вугілля, нафти або природного газу, або від тепла, що утворюється при радіоактивному розпаді у випадку ядерної енергетики. Гідроелектростанція генерується енергією води, що утримується греблею. Газові турбіни використовують продукцію природного газу або спалювання нафти безпосередньо для включення турбіни. Енергія вітру використовується для електрогенераторів, таких як двигуни внутрішнього згоряння. Ці двигуни використовують в якості палива бензин, дизельне паливо, пропан або природний газ. Деякі генератори змінного струму керуються навіть електродвигунами постійного струму в одній формі двигуна-генератора (посилання 3).
Малі програми
Генератори змінного струму розміром від трьох до двох тисяч кіловат і живляться двигунами, що працюють на вуглеводневих паливах, використовуються для портативних генераторів для будівельних проектів, як резервні блоки для захисту будівель від відключень електроенергії, як єдиного джерела енергії у віддалених місцях, і для обмеження потужності використання в комунальних системах, які стягують додаткові кошти за використання вище заданої кількості (Список літератури 4).
Великі програми
Більш великі генератори змінного струму використовуються для тих самих цілей, що й дрібні, але також мають інші застосування, як у видобутку нафти і газу, гірничодобувної техніки, залізничних і морських перевезень. Часто ці генератори упаковані з двигуном або турбіною, які будуть використовуватися як двигун-генератор. Ці програми вимагають від 200 кіловат до 18 мегават. Вони можуть забезпечити значну частку електричної потужності будівлі, коли вони використовуються для заміни більшої частини електроенергії на комп'ютері або телекомунікаційному об'єкті (посилання 5).
