Кіріспе

Басқа энергияны электр энергиясына айналдыратын құрылғы. Электр энергиясын өндіруде генератор – қозғалыс негізіндегі қуатты (потенциалдық және кинетикалық энергия) немесе отын негізіндегі қуатты (химиялық энергия) сыртқы тізбекте пайдалану үшін электр қуатына айналдыратын құрылғы. Механикалық энергияның көздеріне бу турбиналары, газ турбиналары, су турбиналары, ішкі жану қозғалтқыштары, жел турбиналары және тіпті қолмен айналдырылатын механизмдер жатады. Алғашқы электромагниттік генераторды 1831 жылы британдық ғалым Майкл Фарадей ойлап тапқан. Генераторлар электр желілеріне қажетті қуаттың көбін қамтамасыз етеді. Электр қуатымен және қозғалыс негізіндегі конструкциялардан басқа, фотоэлектрлік және отын элементтерімен жұмыс істейтін генераторлар тиісінше күн энергиясын және сутек отынын пайдаланып электр қуатын өндіреді. Электр энергиясын механикалық энергияға кері түрлендіруді электр моторы жүзеге асырады, ал моторлар мен генераторлар өте ұқсас. Көптеген моторлар механикалық энергиядан электр энергиясын өндіре алады.

Тарих

Магнетизм мен электрдің байланысы ашылмас бұрын электростатикалық генераторлар ойлап табылды. Олар электр зарядталған белдеулерді, пластиналарды және дискілерді пайдаланып, зарядты жоғары потенциалды электродқа жеткізу арқылы электростатикалық принциптер бойынша жұмыс істеді. Заряд екі механизмнің бірі арқылы туды: электростатикалық индукция немесе трибоэлектрлік эффект. Мұндай генераторлар өте жоғары кернеу және төмен ток өндірді. Тиімсіздігіне және өте жоғары кернеу тудыратын машиналарды оқшаулаудың қиындығына байланысты электростатикалық генераторлардың қуаты төмен болды және олар коммерциялық мағынада электр қуатын өндіру үшін ешқашан қолданылмады. Олардың жалғыз практикалық қолданылуы – алғашқы рентген түтікшелерін, ал кейінірек атомдық бөлшектерді үдеткіштерін қуаттандыру болды.

Фарадей диск генераторы

Электромагниттік генераторлардың жұмыс істеу принципі 1831–1832 жылдары Майкл Фарадеймен ашылды. Кейін Фарадей заңы деп аталған бұл принципке сәйкес, өзгермелі магниттік ағынды қоршап тұратын электр өткізгіште электр қозғаушы күш пайда болады. Брэг сондай-ақ Фарадей дискісі деп аталатын алғашқы электромагниттік генераторды құрастырды; ол жылқының ілгегі тәрізді магнит полюстері арасында айналатын мыс дискіні пайдаланған гомополярлық генератордың бір түрі еді. Ол аз мөлшерде тұрақты ток кернеуін өндірді. Бұл конструкция тиімсіз болды, себебі дискінің магнит өрісінің әсеріне түспеген аймақтарында ток өзін-өзі жоятын кері ағындар пайда болатын. Ток магниттің тікелей астында индукцияланса, магнит өрісінің әсерінен тыс аймақтарда кері айналып өтетін еді. Бұл кері ағын қуатты сымдарға жеткізуді шектеді және мыс дискіні артық қыздырды. Кейінгі гомополярлық генераторлар бұл мәселені диск периметріне орналастырылған магниттер тізбегін пайдаланып, бір ток ағыны бағытында тұрақты өріс әсерін сақтап шешті. Тағы бір кемшілік – магниттік ағын арқылы бір ғана ток жолы болғандықтан шығыс кернеуінің өте төмен болуы еді. Тәжірибешілер сымды катушкада бірнеше рет орап пайдаланғанда жоғары және тиімді кернеулер алуға болатынын анықтады. Шығыс кернеуі оралымдар санына пропорционалды болғандықтан, генераторларды қажетті кернеуді алу үшін оралымдар санын өзгерте отырып, оңай құрастыруға болады. Сым ораулары барлық келесі генератор конструкцияларының негізгі ерекшелігіне айналды.

Едлик және өзін-өзі қоздыру құбылысы

Фарадейден тәуелсіз, Аньос Джедлик 1827 жылы электромагниттік айналмалы құрылғылармен тәжірибе жүргізе бастады, оларды электромагниттік өздігінен айналатын роторлар деп атады. Бір полюсті электр стартерінің (1852 және 1854 жылдар аралығында аяқталған) прототипінде тұрақты және айналатын бөліктер екеуі де электромагниттік болды. Бұл сондай-ақ, тұрақты магниттік конструкцияларды алмастырған динамоның өзін-өзі қоздыру принципінің ашылуы еді. Ол, мүмкін, 1861 жылы динамо тұжырымдамасын қалыптастырған (Сименс пен Уитстоуннан бұрын), бірақ оны патенттемеді, себебі ол бұл идеяны бірінші болып ойлаған жоқ деп ойлаған.

Тік ток генераторлары

Магниттік өріспен айналатын сым орамасы, әр 180° айналу сайын бағытын өзгертетін ток тудырады, бұл ауыспалы ток (AC) болып табылады. Дегенмен, электр энергиясын пайдаланудың алғашқы көптеген жағдайларында тұрақты ток (DC) қажет болды. Алғашқы практикалық электр генераторлары, динамолар деп аталатын, AC тогын коммутатор арқылы DC токқа түрлендірді – арматура білігінде орналасқан айналмалы контакттер жиынтығы. Коммутатор арматура орамасының тізбекпен байланысын білік әр 180° айналған сайын өзгертіп, импульстік DC тогын жасады. Алғашқы динамоның бірін 1832 жылы Гипполит Пикси жасаған. Динамо – өнеркәсіпке қуат жеткізе алған алғашқы электр генераторы. 1844 жылғы Вулрич электр генераторы, қазір Бірмингем ғылым мұражайындағы Thinktank-те сақталады, өнеркәсіптік процесте қолданылған ең алғашқы электр генераторы болып табылады. Оны Элкингтон фирмасы коммерциялық электроқаптау үшін пайдаланған. Өндірістік қолдануға жарамды заманауи динамоны сэр Чарльз Уитстон, Вернер фон Сименс және Сэмюэл Альфред Варли тәуелсіз түрде ойлап тапты. Варли 1866 жылғы 24 желтоқсанда патент алды, ал Сименс пен Уитстон екеуі де өз жаңалығын 1867 жылғы 17 қаңтарда жариялады, соңғысы өз жаңалығы туралы еңбегін Корольдік қоғамға ұсынды. «Динамо электр машинасы» статор өрісін жасау үшін тұрақты магниттердің орнына өздігінен қуат алатын электромагниттік өріс орамдарын қолданды. Уитстонның дизайны Сименстің дизайнына ұқсас болды, ерекшелігі – Сименстің дизайнында статор электромагниттері ротормен тізбектелген, ал Уитстонның дизайнында олар параллель қосылған. Электромагниттерді тұрақты магниттердің орнына пайдалану динамоның қуатын арттырып, алғаш рет жоғары қуатты өндіруге мүмкіндік берді. Бұл өнертабыс электр энергиясын алғашқы ірі өнеркәсіптік қолдануға тікелей әкелді. Мысалы, 1870 жылдары Сименс металдар мен басқа материалдарды өндіру үшін электр доғалық пештерді қуаттандыру үшін электромагниттік динамоларды қолданды. Дамытылған динамо машинасы магниттік өрісті қамтамасыз ететін стационарлық құрылымнан және осы өрісте айналатын айналмалы орамдар жиынтығынан тұрды. Үлкен машиналарда тұрақты магниттік өрісті бір немесе бірнеше электромагниттер қамтамасыз етеді, олар әдетте өріс орамдары деп аталады. Электр қуатын өндіруге арналған ірі динамолар қазір электр қуатын тарату үшін ауыспалы ток кеңінен қолданылуына байланысты сирек кездеседі. Ауыспалы ток қабылданғанға дейін, өте үлкен тұрақты ток динамолары электр қуатын өндіру және таратудың жалғыз құралы болды. Ауыспалы ток жоғары кернеуге оңай түрленуі және үлкен қашықтықтарда аз шығындармен қуат беру мүмкіндігіне байланысты басымдыққа ие болды.

Синхрондық генераторлар (ауыспалы ток генераторлары)

Бірқатар жаңалықтардың арқасында динамоның орнын көптеген жаңа өнертабыстар, әсіресе ауыспалы ток шығаратын АЖ генераторы иеленді. Ол көбінесе синхронды генераторлар (СГ) деп аталады. Синхронды машиналар желіге тікелей қосылады және іске қосу кезінде дұрыс синхрондалуы қажет. Сонымен қатар, олар электр жүйесінің тұрақтылығын арттыру үшін арнайы басқарумен қоздырылады. Ауыспалы ток өндіретін жүйелер Майкл Фарадейдің электр тогының магниттік индукциясын алғашқы ашылуынан бастап қарапайым түрінде белгілі болды. Фарадейдің өзі алғашқы альтернаторды жасады. Оның машинасы "айналмалы тіктөртбұрыш" болды, оның жұмысы гетерополярлы болды: әрбір белсенді өткізгіш магнит өрісі қарама-қарсы бағытта болатын аймақтардан бірінен соң бірі өтті. Ұлыбританиялық электрик Дж.Е.Х.Гордон 1882 жылы үлкен екі фазалы ауыспалы ток генераторларын құрды. "Альтернатор жүйесін" алғаш рет 1886 жылы Westinghouse Electric компаниясының қызметкері Уильям Стэнли-кенелік көрсетті. Себастьян Зиани де Ферранти 1882 жылы танымал физик Лорд Кельвиннің көмегімен ойлап тапқан Ферранти Томпсон Альтернаторын сату үшін Ферранти, Томпсон және Инце компаниясын құрды. Оның алғашқы генераторлары 100-300 Гц жиіліктерін өндірді. Ферранти 1887 жылы ауыспалы ток жүйесін пайдалана отырып, Лондон электрмен жабдықтау корпорациясы үшін Дептфорд электр станциясын жобалауға кірісті. 1891 жылы аяқталғаннан кейін ол бірінші толыққанды заманауи электр станциясы болды, ол жоғары кернеулі ауыспалы токпен қамтамасыз етті, содан кейін әрбір көшеде тұтынушылар үшін кернеуі төмендетілді. Бұл негізгі жүйе бүкіл әлемде қазірге дейін қолданылады. 1891 жылдан кейін көп фазалы тоқтарды жеткізу үшін көп фазалы альтернаторлар енгізілді. Кейінгі генераторлар 16-100 герц аралығында ауыспалы ток жиіліктерін өзгертуге арналған, бұл жүйе доғалық шамдар, шамдар және электр моторларын пайдалану үшін қолданылды.

Өзін-өзі қоздыру

Үлкен көлемде электр энергиясын өндіру қажеттіліктері артаған сайын, жаңа шектеу пайда болды: тұрақты магниттерден алынатын магниттік өрістер. Генератордың өндірген қуатының бір бөлігін электромагниттік өріс орамдарына бағыттап, генератордың едәуір көп қуат өндіруіне мүмкіндік берді. Бұл принцип өзін-өзі қоздыру деп аталды. Өріс орамдары арматура орамасымен тізбекте немесе параллель қосылады. Генератор алғаш айнала бастағанда, темір өзектегі қалдық магниттің аз мөлшері оны іске қосу үшін магниттік өріс тудырады, бұл арматурада шағын ток пайда етеді. Бұл ток өріс орамдарынан өтіп, күштірек магниттік өріс жасайды, ол үлкен арматура тогын тудырады. Бұл "өздігінен бастау" процесі өзектегі магниттік өріс қанығуға дейін жетіп, генератор тұрақты қуат деңгейіне жеткенше жалғасады. Өте ірі электр станцияларының генераторлары көбінесе үлкен генераторларының өріс орамдарын қоздыру үшін жеке, кішірек генераторды қолданады. Электр станцияларының жеке-жеке жұмыс істеуіне (аралдануына) әкелген, кең ауқымды электр қуатының тоқтауы кезінде станциялар тұтынушыларға қуат беруді қалпына келтіру үшін өздерінің ең ірі генераторларының өрістерін қоздыру үшін толыққанды іске қосу (black start) режимін қолдануы мүмкін.

Бірқалыпты ток (ББ)

Динамо тұрақты ток өндіру үшін коллекторларды пайдаланады. Ол өзін-өзі қоздырады, яғни оның өріс электромагниттері машинаның өзіндік қуатымен жұмыс істейді. Басқа типтегі тұрақты ток генераторлары өздерінің өріс магниттерін қуаттандыру үшін жеке тұрақты ток көзін қолданады.

Гомополярлы генератор

Гомополярлы генератор – біркелкі тұрақты магнит өрісіне перпендикуляр жазықтықта айналатын электр тогын өткізгіш дискіден немесе цилиндрден құралған тұрақты ток генераторы. Дискінің ортасы мен шетінің (немесе цилиндрдің ұштарының) арасында потенциалдар айырмашылығы туындайды, ал электр полярлығы айналу бағытына және өрістің бағытына байланысты. Ол бірполярлы генератор, ациклді генератор, дискілі динамо немесе Фарадей дискісі деп те аталады. Кернеу әдетте төмен, кішкентай демонстрациялық үлгілерде бірнеше вольтқа жетеді, бірақ үлкен зерттеу генераторлары жүздеген вольттарды өндіре алады, ал кейбір жүйелерде тізбекте жалғанған бірнеше генераторлар арқылы одан да жоғары кернеу алуға болады. Олардың ерекшелігі – өте жоғары электр тогын, кейде миллион амперден астамды өндіре алуында, себебі гомополярлы генератордың ішкі кедергісі өте төмен болуы мүмкін.

Магнитті-гидродинамикалық (МГД) генератор

Магниттік-гидродинамикалық генератор айналмалы электромагниттік механизмдерді пайдаланбастан, магниттік өріс арқылы қозғалмалы ыстық газдардан тікелей электр қуатын өндіреді. МГД генераторлары бастапқыда плазмалық МГД генераторының шығысы жалын түрінде болғандықтан, оның бу электр станциясының қазандықтарын жылытуға қабілеттілігіне байланысты дамытылды. Бірінші практикалық үлгі 1965 жылы жасалған AVCO Mk. 25 болды. АҚШ үкіметі 1987 жылы 25 МВт қуаттылықтағы демонстрациялық станцияның құрылысын қаржылаған, бұл дамудың маңызды нәтижесі болды. КСРО-да 1972 жылдан 1980-жылдардың соңына дейін МГД U 25 станциясы 25 МВт қуаттылықпен тұрақты түрде Мәскеу электр жүйесінде жұмыс істеді, ол сол кездегі әлемдегі ең ірі МГД станциясы болды. Қазіргі уақытта (2007) қосымша цикл ретінде жұмыс істейтін МГД генераторларының тиімділігі, біріктірілген циклдегі газ турбиналарынан төмен.

Индукциялық генератор

Индукциялық АЖ қозғалтқыштары генератор ретінде қолданылуы мүмкін, механикалық энергияны электр тоғына айналдырады. Индукциялық генераторлар роторды синхронды жылдамдықтан артық айналдыру арқылы жұмыс істейді, бұл теріс сығуға (slip) әкеледі. Кез келген стандартты АЖ асинхронды қозғалтқышын конструкциялық өзгерістерсіз генератор ретінде пайдалануға болады. Индукциялық генераторлар кішкентай гидроэлектр станциялары, жел турбиналары сияқты қолдануларда, сондай-ақ жоғары қысымды газ ағынын төмендету үшін пайдалы, себебі олар салыстырмалы түрде қарапайым басқару арқылы энергияны қайтаруға мүмкіндік береді. Олардың жұмыс істеуі үшін қосымша тізбек қажет емес, өйткені айналмалы магниттік өріс индукция арқылы туындайды. Сондай-ақ, оларға жылдамдық реттегіш құралдары қажет емес, өйткені олар тікелей желілік жиілікте жұмыс істейді. Индукциялық генераторды алдын ала кернеумен қуаттандыру қажет, бұл әдетте электр желісіне қосылу арқылы немесе фазалық түзету конденсаторларын пайдалану арқылы жүзеге асырылады.

Сызықтық электр генераторы

Ең қарапайым сызықтық электр генераторында жылжымалы магнит соленоидтің, мыс сымының немесе катушканың ішінде алға-артқа қозғалады. Магнит соленоидтің ішінде жылған сайын, Фарадейдің индукция заңы бойынша сымда немесе сым орамдарында кезектесетін ток туындайды. Осы типтегі генератор Фарадей шамында қолданылады. Үлкен сызықтық электр генераторлары толқын энергиясын пайдалану схемаларында қолданылады.

Қалқымы өзгермелі тұрақты жиілік генераторлары

Желіге қосылған генераторлар тұрақты жиілікте қуат жеткізеді. Синхронды немесе индукциялық типтегі генераторлар үшін генератор білігін айналдыратын бастапқы қозғалтқыштың жылдамдығы, қажетті желілік жиілікте қуат беру үшін белгілі бір жылдамдыққа (немесе жылдамдықтардың тар диапазонына) сәйкес болуы тиіс. Механикалық жылдамдық реттегіш құрылғылар қажетті тұрақты жиілікті сақтау үшін кіретін энергияның маңызды бөлігін қажетсіз жұмсауы мүмкін. Егер бастапқы қозғалтқыштың жылдамдығын қатаң реттеу тиімсіз немесе қажет болмаса, генератор ретінде қос қоректендірілген электр машиналарын қолдануға болады. Қуатты электрондық құрылғылардың көмегімен олар генератор білігінің кең ауқымындағы жылдамдықтарда шығыс жиілігін қажетті деңгейге реттей алады. Балама ретінде, стандартты генераторды жиілікті реттеуге тырыспай пайдалануға болады, ал алынған қуатты тікшұлақ және түрлендіргіштің біріктірілімі арқылы қажетті шығыс жиілігіне түрлендіруге болады. Бастапқы қозғалтқыштың жылдамдықтарының кең ауқымын пайдалануға рұқсат ету, орналымның жалпы энергия өндірісін арттыруы мүмкін, бірақ бұл күрделі генераторлар мен басқару жүйелеріне байланысты қосымша шығындарды тудырады. Мысалы, белгілі бір жиілікте жұмыс істейтін жел турбинасының жоғары жел жылдамдықтарында энергияны төгіп тастауы мүмкін болса, айнымалы жылдамдық жүйесі жоғары жел жылдамдықтары кезінде энергияны қалпына келтіруге мүмкіндік береді.

Электр станциясы

Электр станциясы, сондай-ақ электр орнатылысы немесе қуатты генератор, кейде генерациялық станция немесе генерациялық қондырғы деп аталады, – электр энергиясын өндіретін өнеркәсіптік нысан. Көптеген электр станцияларында механикалық қуатты үш фазалы электр қуатына түрлендіретін бір немесе бірнеше генератор немесе айналмалы машиналар болады. Магниттік өріс пен тоқ өткізгіш арасындағы салыстырмалы қозғалыс электр тогын тудырады. Генераторды іске қосу үшін қолданылатын энергия көздері әртүрлі. Әлемдегі электр станцияларының көпшілігі электр энергиясын өндіру үшін көмір, мұнай және табиғи газ сияқты қазылған отындарды жағады. Таза көздерге ядролық энергия жатады, сондай-ақ күн, жел, толқындар және ағын су сияқты жаңаруға қабілетті энергия көздері көбірек қолданылады.

Жол көліктері

Көлік құралдары өз құрал-саймандарына қуат беру, қозғалтқыштың жұмыс істеуін қамтамасыз ету және аккумуляторларын зарядтау үшін электр энергиясын қажет етеді. 1960 жылдарға дейін көлік құралдары электрмеханикалық реттегіштермен жабдықталған тұрақты ток генераторларын (динамоларды) пайдаланған. Аталған тарихи тенденцияға және осыған ұқсас көптеген себептерге байланысты, қазір олар кіріктірілген тікштегіш тізбектері бар генераторлармен алмастырылды.

Велосипедтер

Велосипедтердің шамдары мен басқа да жабдықтарын қуаттандыру үшін энергия қажет. Велосипедтерде қолданылатын екі негізгі генератор түрі бар: қажет болғанда велосипедтің дөңгелегіне тиетін бөтелкелі динамо және велосипедтің жетек жүйесіне тікелей қосылатын ступицалық динамо. Бұл атау шартты, себебі олар динамолар сияқты өздігінен қоздырылатын тұрақты ток машинасы емес, кішкентай тұрақты магнитты генераторлар. Кейбір электр велосипедтерде энергияны қалпына келтіретін тежегіш жүйесі болады, онда тежеу кезінде энергияны қайтару үшін жетек қозғалтқышы генератор ретінде қолданылады.

Жағалау кемелері

Желкаяктар батареяларын аздап зарядтау үшін сумен немесе желмен жұмыс істейтін генераторды пайдалана алады. Кішкентай перне, жел турбинасы немесе турбина төмен қуатты генераторға қосылып, әдеттегі жел немесе жүзу жылдамдығында ток береді.

Көңіл көтеру құралдары

Көңіл көтеру көліктеріне борттағы жабдықтарын, оның ішінде кондиционерлер мен тоңазытқыштарды қуаттандыру үшін қосымша қуат көзі қажет. RV қуаттық штекері тұрақты қуат алу үшін электр генераторына қосылады.

Электрлік скутерлер

Регенеративті тежегішпен жабдықталған электр скутерлер бүкіл әлемде кең таралды. Инженерлер скутерде кинетикалық энергияны қайтару жүйелерін пайдаланады, бұл энергия тұтынуды азайтуға және оның жүріс көлемін 40-60%-ға дейін арттыруға мүмкіндік береді. Бұл магниттік тежегіш арқылы жүзеге асырылады, ол электр энергиясын өндіріп, оны қайта пайдалануға болады. Қазіргі заманғы скутерлер 25-30 км/сағ жылдамдыққа жетеді және 35-40 км дейін жүре алады.

Генсет

Қозғалтқыш генераторы – электр генераторы мен қозғалтқыштың (басқыш қозғалтқыш) бірге орнатылып, жеке-дара тұтас құрылғыны құрайтын комбинациясы. Қолданылатын қозғалтқыштар әдетте поршеньді қозғалтқыштар, бірақ газ турбиналары да қолданылуы мүмкін, тіпті гибридтік дизельді газ блоктары бар, оларды қос отын блоктары деп атайды. Қозғалтқыш генераторларының көптеген түрлі нұсқалары бар, олар өте кішкентай портативті бензинмен жұмыс істейтін жиынтықтардан бастап үлкен турбиналық қондырғыларға дейін. Қозғалтқыш генераторларының басты артықшылығы – электр энергиясын тәуелсіз түрде беруге қабілеттілігі, бұл оларға резервтік қуат көзі ретінде қызмет етуге мүмкіндік береді.

Адаммен жұмыс істейтін электр генераторлары

Генераторды адамның бұлшық күшімен де (мысалы, далалық радиостанция жабдықтарында) іске келтіруге болады. Адам күшімен жұмыс істейтін электр генераторлары саудада қолжетімді және кейбір өздігінен жасауды ұнататындардың жобасы болған. Әдетте педаль арқылы, велосипед тренажері немесе аяқ сорғысымен жұмыс істейтін мұндай генераторларды аккумуляторларды зарядтау үшін пайдалануға болады, ал кейбір жағдайларда тікелей инвертормен жабдықталады. Орташа, денсаулығы жақсы адам сегіз сағат бойы тұрақты 75 ватт (0,1 ат күші) қуат өндіре алады, ал "бірінші сыныпты спортшы" ұқсас кезеңде шамамен 298 ватт (0,4 ат күші) қуат өндіреді, соңында белгісіз уақытты демалысқа және қалпына келтіруге жұмсау қажет болады. 298 ватт қуатта орташа, денсаулығы жақсы адам 10 минут ішінде шаршайды. Генератордың тиімділігіне байланысты өндірілетін электр қуаты азаяды. Батарея сатып алу қажеттілігін азайту үшін қолға айналдырылатын портативті радиоқабылдағыштар жасалады, қараңыз: сағаттық радио. 20-шы ғасырдың ортасында Австралияның шөлді аймақтарында педальмен жұмыс істейтін радиолар қолданылды. Олар алыс станциялар мен қалаларда білім беру (Ауа мектебі), медициналық және басқа да қажеттіліктерді қамтамасыз ету үшін пайдаланылды.

Механикалық өлшеу

Тахогенератор – бұл білігінің айналу жылдамдығына пропорционалды шығыс кернеуін тудыратын электромеханикалық құрылғы. Оны жылдамдық көрсеткіші ретінде немесе кері байланыс арқылы жылдамдықты басқару жүйесінде қолдануға болады. Тахогенераторлар электр моторларының, қозғалтқыштардың және олармен жұмыс істейтін жабдықтардың жылдамдығын өлшеу үшін тахометрлерді қуаттандыру үшін жиі пайдаланылады. Генераторлар білік айналу жылдамдығына шамамен пропорционалды кернеу тудырады. Нақты құрылым мен есептеулер арқылы, генераторлар білік айналу жылдамдығының белгілі бір диапазоны үшін өте дәл кернеуді тудыру үшін жасалуы мүмкін.

Теңдес контур

Жақын орналасқан диаграммада генератор мен жүктеменің эквиваленттік схемасы көрсетілген. Генератор идеалды кернеу көзі мен ішкі кедергіден тұратын абстрактілі генератор арқылы бейнеленеді. Генератордың және параметрлерін ораманың кедергісін (жұмыс температурасына сәйкес түзетілген) өлшеу, сондай-ақ белгілі ток жүктемесі үшін ашық және жүктелген кернеуді өлшеу арқылы анықтауға болады. Бұл генератордың ең қарапайым моделі, нақты бейнелеу үшін қосымша элементтерді қосу қажет болуы мүмкін. Атап айтқанда, машинаның орамдары мен магниттік сіңіру ағыны ескеру үшін индуктивтілік қосылуы мүмкін, бірақ толық бейнелеу одан әлдеқайда күрделі болуы мүмкін.