爱迪生的第一台发电机，是1879年制造成的，当时他研制白炽灯的工作也大功告成，并于当年10月在门罗园进行试验。这台发电机，大概就是当时爱迪生为后来到北极去考察的一艘船的电照明制造。这是一种用皮带传动的双极鼓形电枢发电机。这个发电机为并联电灯产出了恒定电压为110伏的电流。他第一次设计是一种有两个笨重垂直电磁铁的发电机。鉴于在不同的照明装置中接入发电机电路的有不同数量的电灯，爱迪生就在自己的工厂里设计和制造了一批六种型号的发电机，每一型号上打有字母标记（括弧内标明的是该发电机额定供应16支烛光电灯的数目）：E（17），z（60）；L（150），K（250），H（400）和C（1200）。在头两种型号的发电机中，各有两个柱形电磁铁铁芯，而功率最强大的c型发电机则有12个柱形电磁铁铁芯，其余3种型号发电机要各有6个柱形电磁铁铁芯。这些发电机体形高大，助手们都把它称之为“身材细高的马丽安娜”。发电机体积大而笨重：最小的发电机（E型）的重量将近300公斤，而最大的发电机（C型）的重量为30吨。爱迪生的所有这些型号的发电机都是双极的。电枢铁芯都是用大量的由薄钢制的圆片叠压起来的，圆钢片与圆钢片之间以及与轴之间都进行了绝缘，在发电机发明专利特许证中，对这种电枢结构进行描述。爱迪生也指出说，组成电枢的圆盘厚度应少于八分之一英寸，这一点至今仍适用于由层层圆钢片叠压成的电枢。爱迪生十分正确地使用了电枢的叠压法，它消除了对电枢有害的发热现象，提高了发电机的有效功率。在电枢的纵槽里和沿着圆筒的正面，装有在前面连接整流子片的铜棒。但他在这里犯了一个错误，即用来固定电枢铁芯叶片的螺栓没有进行绝缘，成了局部电流发热和白白消耗电能的根源。磁路部分使用铸铁材料，也是一个缺点，因为铸铁的电阻率大。
爱迪生提出了自己的绕组图，研究出了一种整流子的结构，打火花现象在这种整流中被消除了，整流子片磨损的现象也大大减轻了。爱迪生把火花分成几部分，配置了许多电流依次通过的触头。在发电机大量供给电能的情况下，爱迪生研究出调整电压的方法。他提出要用改变磁阻的方法，也就是减少或增加轭磁量来实现这一调整。为此，电磁轭就增加了一个活动部分，而活动部分的移动影响了轭磁量和轭磁传导，起到了磁路调节器的作用。这个方法没有得到广泛推广，但却在某些专门的机器（如电焊机）中得到应用。
从现代的观点来看，爱迪生的上述类型的机器有很大的缺点，用可煅铁制成的特别高大的电磁铁，在铸铁基板上相互连接起来的巨大的电极端，使机器变得很笨重。在配置这种磁路时，机器就有很大的磁阻；诚然，当时在这方面还没有一个很正确的概念。电枢和整流子结构，以及这些机器中的绕组图，都由爱迪生作了独创的改进。这些机器是在美国进行批量生产的头一批电机。这在当时（1880年）也是世界上功率最大的发电机。
爱迪生也制造出了单极盘形电枢发电机，而这个电枢的绕组就像车轮的轮缘一样，安装在电枢的周边上。这是根据傅科旋转机制造发电机的第一次尝试。配置在一个强磁铁两极间的这种旋转机圆盘上，会产生出呈辐射状的电动势（如同法拉第圆盘上产生的电动势一样）。爱迪生用两块磁铁来代替一块磁铁，而用带有辐条的轮（其外围有绕组）来代替圆盘。这种设计的原理是新奇的，但采用这些机器不如采用其他机器英国电工技师约翰·霍普金森在1886年，改进了爱迪生上述类型的发电机。这种新发电机获得了爱迪生一霍普金森机的名称，并在英国和美国进行了批量生产。这也是直流双极发电机。霍普金森所作的最重要的改进涉及到磁路，但在这种情况下发电机的外形就大大改变了。霍普金森不用爱迪生在大功率的电机中所采用的增加磁芯数的办法，而是只留下两个磁芯，即一边一个磁芯。每个磁芯都非常牢固地用自己的一端同一个极端连接起来，而用自己的另一端同磁轭连接起来。与爱迪生以前的发电机类型比较，铁芯横截面增大了，但铁芯却短了，而机器的高度也明显缩小了。铁芯截面或是圆形的，或是有斜着切去了角的长方形的。爱迪生一霍普金森机中的磁路变短了，但横截面却变宽大了。霍普金森也改进了电枢结构，增加了电枢中的钢量，减少了磁路的这部分磁阻。爱迪生一霍普金森机的效率增大了。电磁铁的励磁绕组是正方形截面，这就节省了地方，缩小了外形。极强的磁场和弱的磁阻的电枢，是这种发电机的主要特点。整流电刷也分成了单独的几个部分，这样就可以随时更换其中一部分，而并不破坏电路。中性点和各个电刷的配置都选择得很合适，从而把打火花现象完全消除了。这些发电机的效率超过了0.93。
从爱迪生在设计电机方面的思想的发展观点来看，他在门罗园时为推动各种试验而制造的小型蒸汽发电机，是令人感兴趣的。原动机的工作轴上装有发电机转子；形成了结构非常紧凑的机组。这一发电机促使爱迪生产生了要制造适合于集中发电机的电站使用的功率更大的发电机组的念头。
当爱迪生着手设计纽约市（珍珠街）第一座发电站的时候，他就开始设计与蒸汽发动机有一个共同轴的功率强大的发电机。这种发电机比以前的爱迪生发电机的结构更为紧凑，因此在电站里安装只需要一小块地方。发电机得到了“贾姆博”这个名称：这是人们给动物园的大象起的绰号。专门制造的200马力的蒸汽机是原动机。“贾姆博”发电机有一个特别强的磁场，机中的转子绕组是棒形的；机组的重量为27吨，而其电枢本身就重达6吨。这个发电机供给电力网900安培的电流，其电压为110伏。第一台发电机是为1881年的巴黎博览会制造的，并在那里给观众留下了深刻的印象：这个发电机的电能是供给博览会各陈列馆和博览会地区中的1200盏白炽灯使用的。这就表明，这是当时已有的发电机中发电量最大的一个，同一年，这个发电机还在伦敦水晶宫展览会上展出。
我们所举出的图就是“贾姆博”发电机，图的左前方是“贾姆博”发电机的蒸汽发动机部分，其横向轴，通向机组中间的发电机体内，发电机转子就安装在这根轴上。
在建造纽约公用电站之前，爱迪生就已制造出几个很有意义的照明设备。门罗园的照明设备（1879年），目的是要用白炽灯来演示各种不同的照明情况，而后来制造的其他设备就提供了丰富的试验性的使用情况的资料。
根据爱迪生和“爱迪生电灯公司”签订的协议，发明者要把两项重要发明--白炽灯和电照明系统--的商业经营权交给该公司。
爱迪生的第一个商业性的照明系统，安装在“哥伦比亚”号轮船上。惯于造谣中伤的人们预言这种设备会遭到失败，并将给整个电照明设想带来无法弥补的损失。而事实粉碎了这一预言：这个照明设备顺利地使用了15年。同一种设备在伦敦的霍尔本天桥、米兰的拉斯卡拉歌剧院、“黎塞留”号巡洋舰等处，都运转得很好。
商店、独家住宅、旅店、企业等单独安装照明设备的需求量迅速增长，这就要求迅速建立从事安装个人照明系统的专门公司。这一公司组织起来了，名为“爱迪生个体用户照明设备安装公司”。在1882年年中以前，共计有67台这样的设备在美国使用，给10424盏电灯供电。这年年终，设备安装数量又增加一倍多。
珍珠街电站是爱迪生为发展纽约市一个区的电照明而建立的第一座公用电站，它的投入使用是电工学史上一个非常重要的时刻。这个电站成了研究和改进爱迪生照明系统的学校和实验室。巴黎展览会（1881年）、伦敦展览会（1882年）、慕尼黑展览会（1882年）上所展出的爱迪生系统方面的电照明展品，实际上不过是宣传白炽灯电照明系统的直观手段，还不能包括电照明系统的全部特点。建设电站生产电能出售给用户，并不断维修用户的各种设备，保证其性能可靠，是很有必要的。
早在建设电站之前，爱迪生就把第五大街第65号楼租赁下来，安置上了办公室陈列厅。该楼共四层全部都装满了要演示其性能的展品。这里安装厂一台小型蒸汽发动机，它用来带动供给这座楼房照明系统用的发电机。楼内演示了大枝型吊灯和普通的单管灯等各种照明方法，夜里就专门进行试验和有趣的专门演示。
富翁们偕夫人参观了这些展品。他们当中有许多人看了所展出的展品后，表示希望在自己家中和事务所里安装这种照明设备。因此，由于独家住宅、大公司事务所、剧院等安装电照明的需要，自备发电站的订货量大大增加了。爱迪生不满足于这一类订货，他知道，在订货者那里的照明设备安装完毕，自备发电站投入使用之后，如果把订货人以后因灯泡烧坏而需要购买灯泡替换的情况除外，那么与他们的关系就算从此中断。爱迪生想创造一些条件，使中等收入和收入少的广大用户都能用得起电灯照明，使电站与用户间的商业联系变成长期的。为此，只有通过建发电站，并由发电站在用户那里安装照明设备和为用户经常服务，把照明系统用于商业经营的试验，就从建筑珍珠街电站开始了。
为选定建筑电站的最合适地点，爱迪生研究了标有事务所、商店、车站、剧院和企业的15英尺×5英尺的纽约大地图。他详细研究一下曼哈顿的一个区，因为他认为，那里很快就会有大量用户。他往这个区派了大批调查人员，并一家不漏地走访了各家，弄清楚居民和各种机关在电费与瓦斯照明费用相同的条件下，是否同意改用电照明。调查人员也调查登记了将来可以用电动机代替的小型动力设备。这些资料成了设计电站和制订空中和地下电缆网的电力线路图的依据。
经过计算确定，电站需要有一个边长为0.5英里的四方形有效区。在所选定的地区内有一些大的金融组织，这样一来，推广使用电照明肯定会引起人们的特别注意。爱迪生决定在所选定的地区的中心，即在珍珠大街255-257号地段建立一座电站。爱迪生在1887年8月买下了这一房产，每一层（楼房是四层）的面积为100英尺×50英尺。蒸汽锅炉安装在一层，燃料全部运到这里。第二层是装有六台“贾姆博”直流发电机的机器间。每一台功率为90瓦，分别由三个蒸汽机（每分钟为1200转）带动。第三层安装有由六个配电盘组成的配电装置，即每台发电机各用一个配电盘。最后，第四层装有一块有1000白炽灯的控制板，在把电流送往线路网之前，就要把这种电灯式电阻接通，否则在几个发电机全部工作时，用户的电灯就要烧坏。
电站的满负荷量，根据电灯同时点燃的有效系数来计算为1万盏16支烛光。
电站的建筑物设计得很合理，电站设备的部件选择得也合理：爱迪生在建筑珍珠街电站中所使用过的许多原理，后来在建设直流电电站中，都得到了应用和发展。发电机用人工冷却，电压是按爱迪生所设计的专门线路进行自动调整。燃料是用专门制造的机械装置送到锅炉房。锅炉房中炉灰煤渣的清除也是自动化的，电流短路的防护，是用保险丝来实现的。从电站所引出的干线都是地下线路，配电网都架设在空中。
四、电动机
爱迪生之所以在电机方面开展研究工作，一方面与日益增长的对公用电站的需求有密切联系，而另一方面与设法解决能使运输技术得到进步的电力牵引问题有密切联系。
大概在爱迪生开始进行电力牵引研究工作半个世纪以前，人们就企求把电能用于传动和牵引。早在1834年-1838年期间，俄国学者院士保·谢·雅科比就创制出电力发动机，该发动机是根据电磁铁的吸引和排斥原理而工作的，电磁铁的绕组是由大的原电池组供电的。雅科比在彼得堡涅瓦河上所进行的小型轮船的电力驱动试验，是人所共知的。还有许多通过电动机传动，使陆地上的车辆和水上小船行驶的尝试，都在40-60年代期间进行过。所有这些尝试，以及雅科比的有趣试验，都没有产生令人满意的结果，哪怕是令人感到有成功的希望也好。这是因为靠磁吸力和磁排斥原理工作的电动机功率小，更主要的是伽伐尼电池组所产生的电能价格昂贵和这些发电装置难以操作。电动机在当时是很少被用来进行传动的。在格拉姆发电机出现之前使用电动机传动的人寥寥无几。印刷业生产可以作为一种例子，当时已用生产率高几十倍的机器传动印刷机来代替了手工印刷机。这样的印刷机在任何印刷所里也不能做到全天满负荷工作。通常，印刷机都是由蒸汽发动机来带动，要用几个小时去点炉火和发动机器，因此就需要有专门的操作人员。这样，操作蒸汽发动机的传动装置，要占许多时间，而一天中传动装置才使用几个小时、在这样的条件下，最好是安装使用伽伐尼电池组电流的电动机：当需要的时候，电动机可以随时发动，不要时可随时停止。但这种电动机功率比较小，是很不利于生产的。
随着自激直流电机的出现（由于这种电机具有可逆性，故既可作发电机用，又可作电动机用），才有可能在更大范围内采用电力传动，特别是用在牵引方面的电力传动。
80年代初，西欧和美国在陆运中开始利用电力牵引。如1874年旧金山的斯捷凡·菲尔德提出了关于采用固定直流发电机来给电动车辆供电的专利申请。这种车所用电流，是通过第三条钢轨或单独的绝缘线供电。但菲尔德没有使自己的专利特许证生效。而电车也并没有制造出来。1879年西门子一哈尔斯克公司在柏林工业博览会上建筑一条长度为1000英尺（0.3千米）的短距离的实验线路。线路由第三条钢轨供电，而线路的另两条钢轨起回路作用。电气列车是由五节车厢组成，每节坐6名乘客，电动机功率为3马力。约10万名博览会的参观者，在这条铁路上进行试乘。1880年，这一电气化铁路又在布鲁塞尔、法兰克福和杜塞尔多夫博览会上展出。这时，费·阿·皮罗茨基在俄国也正进行电力牵引的试验，但他获得的成果比较小。尽管在建设电气化运输方面缺乏实际经验，但西门子还是在1880年开始设计和建设一条从柏林的安哈特车站到利希特菲尔德校场（沿着天桥）的电气化铁路。铁路于1881年5月投入运行。
