Til venstre ses en selvudløst shuntspolet jævnstrømsgenerator, og til højre ses en magneto jævnstrømsgenerator med permanente magnetfeltmagneter. Den shunt-viklede generators udgangseffekt varierer med strømforbruget, mens magneto-udgangen er stabil uanset belastningsvariationer.

En separat exciteret jævnstrømsgenerator med bipolære feltmagneter. Separat exciterede generatorer som denne anvendes almindeligvis til store krafttransmissionsanlæg. Den mindre generator kan enten være en magneto med permanente feltmagneter eller en anden selvudkoblet generator.

En feltspole kan være forbundet i shunt, i serie eller i forbindelse med ankeret i en jævnstrømsmaskine (motor eller generator).

For en maskine med feltspoler, som det er tilfældet i de fleste store generatorer, skal feltet etableres af en strøm, for at generatoren kan producere elektricitet. Selv om noget af generatorens egen produktion kan bruges til at opretholde feltet, når den først er startet op, er det nødvendigt med en ekstern strømkilde for at starte generatoren. Under alle omstændigheder er det vigtigt at kunne styre feltet, da dette vil opretholde systemspændingen.

ForstærkerprincipRediger

Med undtagelse af generatorer med permanentmagnet producerer en generator udgangsspænding, der er proportional med magnetfeltet, som er proportional med excitationsstrømmen; hvis der ikke er nogen excitationsstrøm, er der ingen spænding.

En lille mængde effekt, der leveres som feltstrøm, kan således styre en stor mængde genereret effekt og kan bruges til at modulere den. Dette princip er meget nyttigt til spændingsstyring: hvis systemets udgangsspænding er mindre end ønsket, kan excitationsstrømmen øges; hvis udgangsspændingen er høj, kan excitationen mindskes. En synkronkondensator fungerer efter samme princip, men der er ingen “prime mover”-strømindgang; rotationstræghed betyder dog, at den kan sende eller modtage strøm over korte perioder. For at undgå skader på maskinen på grund af uregelmæssige strømændringer anvendes der ofte en rampe generator. En generator kan således betragtes som en forstærker:

Separat exciteringsEdit

Alternator i 1930’ernes dieselgeneratorsæt, med exciteringsdynamo over

For store, eller ældre, generatorer er det almindeligt, at en separat exciteringsdynamo drives parallelt med hovedkraftgeneratoren. Dette er en lille dynamo med permanentmagnet eller batteriudløst dynamo, der producerer feltstrømmen til den større generator.

Selvudløsende excitationRediger

Moderne generatorer med feltspoler er normalt selvudløsende; dvs. at en del af den effekt, der udgår fra rotoren, anvendes til at drive feltspolerne. Rotorjernet bevarer en vis grad af restmagnetisme, når generatoren er slukket. Generatoren startes uden tilsluttet belastning; det indledende svage felt inducerer en svag strøm i rotorspolerne, som igen skaber en indledende feltstrøm, der øger feltstyrken, hvorved den inducerede strøm i rotoren øges, og så videre i en feedbackproces, indtil maskinen “opbygges” til fuld spænding.

StartingEdit

Selvopildede generatorer skal startes uden tilsluttet ekstern belastning. Ekstern belastning vil sænke den elektriske effekt fra generatoren, før kapaciteten til at generere elektrisk effekt kan øges.

Field flashingEdit

Hvis maskinen ikke har tilstrækkelig restmagnetisme til at opbygge fuld spænding, er der normalt en bestemmelse om at injicere strøm i rotoren fra en anden kilde. Dette kan være et batteri, en husenhed, der leverer jævnstrøm, eller ensrettet strøm fra en vekselstrømskilde. Da denne indledende strøm er nødvendig i et meget kort tidsrum, kaldes den “field flashing”. Selv små bærbare generatorsæt kan lejlighedsvis have brug for field flashing for at genstarte.

Den kritiske feltmodstand er den maksimale modstand i feltkredsløbet for en given hastighed, hvormed shuntgeneratoren ville blive exciteret. Shuntgeneratoren vil kun opbygge spænding, hvis feltkredsens modstand er mindre end den kritiske feltmodstand. Den er en tangent til generatorens åbne kredsløbskarakteristik ved en given hastighed.

Børsteløs excitationRediger

Børsteløs excitation skaber den magnetiske flux på rotoren i elektriske maskiner uden brug af kulbørster. Den bruges typisk til at reducere de regelmæssige vedligeholdelsesomkostninger og til at reducere risikoen for børstebrande. Den blev udviklet i 1950’erne som følge af fremskridtene inden for højtydende halvlederanordninger. Konceptet gik ud på at bruge en roterende diodegentretter på synkronmaskinens aksel til at opsamle inducerede vekselspændinger og ensrette dem for at fodre generatorens feltvikling.

Brushless excitation har historisk set manglet den hurtige fluxde-regulering, hvilket har været en stor ulempe. Der er imidlertid opstået nye løsninger. Moderne roterende kredsløb inkorporerer aktive de-excitationskomponenter på akslen, der udvider den passive diodebro. Desuden har deres seneste udvikling inden for højtydende trådløs kommunikation realiseret fuldt kontrollerede topologier på akslen, som f.eks. thyristorensrettere og chopper-interfaces.