Selbsterregte Generatoren, sowohl Gleichstrom- als auch Wechselstromgeneratoren, basieren auf einem Prozess, bei dem eine kleine Anfangsspannung erzeugt wird, um den Erzeugungsprozess anzukurbeln, ohne dass eine externe Stromquelle erforderlich ist.
Ein selbsterregter Gleichstromgenerator startet typischerweise mit Restmagnetismus in seinen Feldpolen. Wenn der Generator zunächst durch manuelles Drehen seiner Welle oder auf andere Weise auf Drehzahl gebracht wird, induziert das Restmagnetfeld eine kleine Spannung in den Ankerwicklungen. Diese Anfangsspannung wird über einen Spannungsregler oder Controller in die Feldwicklungen zurückgespeist. Wenn sich die Spannung in den Feldwicklungen aufbaut, verstärkt sie das Magnetfeld, was zu einer weiteren Spannungserzeugung in den Ankerwicklungen führt. Diese positive Rückkopplungsschleife wird fortgesetzt, bis der Generator seine Betriebsspannung und -frequenz erreicht.
Unter selbststartenden Generatoren versteht man solche, die ihre Startsequenz ohne menschliches Eingreifen automatisch einleiten können. In diese Systeme sind häufig hochentwickelte Steuerschaltkreise oder Sensoren integriert, die den Bedarf an Stromerzeugung erkennen, beispielsweise wenn die Netzstromversorgung in Standby-Generatoren ausfällt. Typischerweise umfasst ein selbststartender Generator einen Startermotor, der von einer Bordbatterie oder einer anderen Energiequelle angetrieben wird. Wenn ein Signal den Start des Generators auslöst, löst der Anlassermotor die Drehung des Motors aus, der wiederum den Generator antreibt. Sobald der Generator eine ausreichende Drehzahl und Spannungsabgabe erreicht, schaltet er von der Verwendung des Anlassers auf die eigenständige Stromerzeugung um.
Selbsterregte Wechselstromgeneratoren funktionieren ähnlich wie ihre Gleichstromgeneratoren, sind jedoch aufgrund der Wechselstromcharakteristik des von ihnen erzeugten Stroms komplexer. Bei einem Wechselstromgenerator kann die anfängliche Erregung durch Restmagnetismus oder durch ein separates Erregersystem erfolgen. Der Erreger ist ein kleinerer Generator oder eine Erregerwicklung, die mit der Welle des Hauptgenerators verbunden ist. Zunächst erzeugt Restmagnetismus oder eine kleine Spannung vom Erreger eine Wechselspannung in den Statorwicklungen des Hauptgenerators. Diese Wechselspannung wird dann gleichgerichtet und über einen Spannungsregler oder Controller in die Feldwicklungen zurückgespeist. Wenn das Magnetfeld in den Feldwicklungen stärker wird, induziert es weitere Spannung in den Statorwicklungen, wodurch ein autarker Prozess der Spannungserzeugung entsteht.
Die Selbsterregung in Generatoren wird je nach Typ und Bauart des Generators durch verschiedene Methoden erreicht. Sowohl bei Gleichstrom- als auch bei Wechselstromgeneratoren geht es typischerweise um die Nutzung von Restmagnetismus oder einer Anfangsspannungsquelle, um die Stromerzeugung anzukurbeln. Dieser Prozess erfordert eine sorgfältige Konstruktion der Feldwicklungen, Ankerwicklungen und Steuerschaltkreise, um einen stabilen und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten. In modernen Generatoren spielen elektronische Spannungsregler oder Steuersysteme eine entscheidende Rolle bei der Überwachung und Anpassung der Erregungspegel, um eine optimale Leistung und Spannungsregelung unter wechselnden Lastbedingungen aufrechtzuerhalten.