Los generadores autoexcitados, tanto de CC como de CA, se basan en un proceso en el que se genera un pequeño voltaje inicial para iniciar el proceso de generación sin requerir una fuente de energía externa.
Un generador de CC autoexcitado normalmente comienza con magnetismo residual en sus polos de campo. Cuando el generador se acelera inicialmente girando manualmente su eje o mediante otros medios, el campo magnético residual induce un pequeño voltaje en los devanados del inducido. Este voltaje inicial se devuelve a los devanados de campo a través de un regulador o controlador de voltaje. A medida que el voltaje se acumula en los devanados de campo, fortalece el campo magnético, provocando una mayor generación de voltaje en los devanados de la armadura. Este circuito de retroalimentación positiva continúa hasta que el generador alcanza su voltaje y frecuencia de operación.
Los generadores de arranque automático se refieren a aquellos que pueden iniciar automáticamente su secuencia de arranque sin intervención humana. Estos sistemas a menudo integran circuitos de control sofisticados o sensores que detectan la necesidad de generación de energía, como cuando falla la red eléctrica en los generadores de reserva. Normalmente, un generador de arranque automático incluye un motor de arranque alimentado por una batería incorporada u otra fuente de energía. Cuando una señal hace que el generador arranque, el motor de arranque inicia la rotación del motor, que a su vez impulsa el generador. Una vez que el generador alcanza suficiente velocidad y salida de voltaje, pasa de usar el motor de arranque a generar energía de forma independiente.
Los generadores de CA autoexcitados funcionan de manera similar a sus homólogos de CC, pero son más complejos debido a la naturaleza alterna de la corriente que producen. En un generador de CA, la excitación inicial puede ocurrir mediante magnetismo residual o mediante un sistema excitador separado. El excitador es un generador más pequeño o un devanado del excitador conectado al eje del generador principal. Inicialmente, el magnetismo residual o un pequeño voltaje del excitador produce un voltaje de CA en los devanados del estator del generador principal. Este voltaje de CA luego se rectifica y se devuelve a los devanados de campo a través de un regulador o controlador de voltaje. A medida que el campo magnético en los devanados de campo se fortalece, induce más voltaje en los devanados del estator, creando un proceso autosostenible de generación de voltaje.
La autoexcitación en los generadores se logra mediante varios métodos según el tipo y diseño del generador. Tanto para los generadores de CC como de CA, normalmente implica el uso de magnetismo residual o una fuente de voltaje inicial para iniciar la generación de energía eléctrica. Este proceso requiere un diseño cuidadoso de los devanados de campo, los devanados del inducido y los circuitos de control para garantizar un funcionamiento estable y confiable. En los generadores modernos, los reguladores de voltaje electrónicos o los sistemas de control desempeñan un papel crucial en el monitoreo y ajuste de los niveles de excitación para mantener un rendimiento y una regulación de voltaje óptimos en condiciones de carga variables.