Une valeur normale pour un petit générateur était une vitesse de rotation de 20.000 tours/minute (333 tours/seconde) et 300 pôles produisant une fréquence de 100kHz. Même actuellement, c'est une vitesse très élevée! Les limites sont 150kHz (pour de petits générateurs) et 500kW (pour les plus grands générateurs produisant une fréquence plus basse, par exemple 15kHz). Les plus gros générateurs étaient utilisés pour transmettre du morse d'un continent à un autre, tandis que les générateurs plus petits étaient utilisés pour la radio (modulation d'amplitude). Il s'agissait des premières émissions de radio.

De par leur taille, ces générateurs n'étaient pas utilisés à bord de bateaux (bien que les Etats Unis ont fait des tests avec des navires).

Pour doubler la fréquence du générateur, on a fait appel à des inductances saturables: voir la page sur les premières radios.

Le générateur d'Alexanderson a perdu de son utilité avec l'arrivée des tubes électroniques de puissance dans les années 1930, mais a continué à être utilisé pour les communications à longue distance et les communications avec les sous-marins qui nécessitent une puissance très élevée, et ce jusque pendant la seconde guerre mondiale.

Il n'y a pas de rotor classique, car il n'est pas possible d'utiliser des contacts électriques suffisamment fiables à une telle vitesse. Il n'est de plus pas possible de maintenir le bobinage du rotor en place à cause de la force centrifuge.

Le rotor se compose d'un disque en fer feuilleté avec des découpes à sa circonférence, voir image ci-dessous. Le stator a également des découpes. Les découpes sont remplies d'un matériau non-magnétique (cuivre) pour limiter le freinage par l'air. Ces pôles modifient constamment la résistance magnétique (réluctance) du circuit chaque fois qu'ils passent devant l'entrefer. Le fonctionnement est identique au pick-up d'une guitare électrique. L'alternateur d'Alexanderson est en fait une sorte de transformateur rotatif, avec primaire et secondaire montés sur le stator.

Nous avons un gros bobinage primaire parcouru par un courant continu (indiqué en bleu) qui produit un champ magnétique fixe entre rotor et stator. Le champ va du rotor, passe par l'entrefer et retourne au stator.

Il y a le double de poles au stator qu'au rotor. Chaque pôle du stator a un bobinage secondaire (indiqué en vert sur les deux découpes, il n'y a que 4 bobinages dessinés sur la découpe à droite).

Tous les bobinages secondaires sont montés en série, mais connectés alternativement dans un sens et dans l'autre, je vous explique pourquoi: A un moment donné, le champ magnétique est maximal au pôle "A" (lettre bleue, découpe à droite, et également au pôle "C", "E",...), tandis qu'il est minimal au pôle "B" (entrefer maximal) et au pôle "D", "F",...

Quand le rotor tourne, le champ magnétique augmente aux pôles pairs et diminue aux pôles impairs et puis nous avons l'effet inverse.

Les bobinages secondaires, branchés alternativement captent ainsi les variations du champ magnétique. La tension obtenue est envoyée directement à l'antenne. Pour moduler le signal, on place une inductance saturable sur la ligne d'antenne (modulation d'amplitude, l'inductance fonctionne comme une résistance variable). Pour le morse, on coupe directement le signal qui va à l'antenne.

Pour une modulation d'amplitude (AM) le signal du micro est d'abordt amplifié par un audion (une des première striodes amplificatrices) qui commande l'inductance saturable.

Fréquence

En cas d'émission en morse (CW = continuous wave) on utilise deux résistances à bain d'eau pour stabiliser la vitesse du moteur. Au repos, il y a une résistance en service, pendant l'émission la seconde résistance est branchée en parallèle pour augmenter la puissance du moteur et compenser la chute de vitesse. La résistance à bain d'eau (salée) permet un réglage précis de la vitesse du moteur en modifiant le niveau de l'eau.

La vitesse du moteur est augmentée par un engrenage pour arriver à la vitesse très élevée du générateur.

Il y a encore un alternateur d'Alexanderson actif au monde. Il se situe à Grimeton (en Suède). L'émetteur est utilisé une fois par an le 24 décembre (Alexanderson Day). Il émet alors traditionnellement un message de noêl en morse.