发电机工作原理(了解发电机的工作原理)

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发电(原创版权www.isoyu.com)机工作原理(懂得发电机的工作原理)

发电机的发电进程是一种能量转换进程,例如,水流动的能量带动水轮机转动,由水轮机带动发电机转动,并输出感应电动百思特网势,即将水库中水流的能量转换为电能。

发电机根本的工作进程即为将各种带动发电机转子转动的机械能,通过电磁感应转换为电能的进程。

1.直流发电机的工作原理

直流发电机工作时,外部机械力的作用带动导体线圈在磁场中转动,并不断切割磁感线,发生感应电动势。图1所示为典范直流发电机的工作原理示意图

图2所示为直流发电机转子绕组开端旋转瞬间的工作进程。当外部机械力带动绕组转动时,线圈ab和cd分离做切割磁感线动作,依据电磁感应原理,绕组内部发生电流,电流的方向由右手定则可断定为:感应电流经线圈dc→cb→ba、换向器1、电刷A、电流表、电刷B、换向器2形成回路。

图3所示为直流发电机转子绕组转过90后的工作进程。当绕组转过90时,两个绕组边处于磁场物理中性面,且电刷不与换向片接触,绕组中没有电流流过,F=0,转矩消逝。

图4所示为直流发电机转子绕组再经90旋转后的工作进程。受外部机械力作用,转子绕组百思特网持续旋转,这时绕组持续做切割磁感线动作,绕组中又可发生感应电流,该感应电流经绕组ab→bc→cd、换向器2、电刷A、电流表、电刷B、换向器1形成回路。

从图5中可以看到,转子绕组内的感应电动势是一种交变电动势,而在电刷AB端的电动势却是直流电动势,即通过换向器配合电刷,使转子绕组输出的电流始终是一个方向,即为直流发电机的工作原理。

值得注意的是,在实际直流发电机中,转子绕组并不是单线圈,而是由许多线圈组成的,绕组中的这些线圈均匀地散布在转子铁芯的槽内,线圈的端点接到换向器的相应滑片上。换向器实际上由许多弧形导电滑片组成,彼此用云母片相互绝缘。线圈和换向器的滑片数量越多,发电机发生的直流电脉动就越小。一般中小型直流发电机输出的电压有115V、230V、460V,大型直流发电机输出电压为800V左右。

2.交换同步发电机的工作原理

交换同步发电机的工作进程可以简略看作为撤消直流发电机中的换向器装置后的工作进程,即在发电机转子绕组旋转进程中无换向进程,电流输出方向产生变更的进程。

另外,在交换同步发电机中,并不是百思特网由转子绕组做切割磁感线活动,而是由转子发生旋转的磁场(励磁装置为励磁绕组通入电流),使定子绕组做切割磁感线的活动,从而发生感应电动势,并通过接线端子引出。图6所示为交换发电机的工作进程示意图。

交换同步发电机依据定子绕组输出相数,可以设计成发生单相或多相交换电压的发电机。图7为发生单相、两相和三相交换电压的根本设置。

图8所示为单相交换发电机工作原理示意图。磁铁旋转后,在两个定子绕组A、B中发生正弦波交换电动势e。将发生电动势的电源称为相,这种发电机应用由单相和两根电线供应的交换,称为单相交换,这种配电方法称为单相二线制。

在该类发电机中,定子槽内放置着3个构造雷同的定子绕组AX、BY、CZ,其中A、B、C称为绕组的始端,X、Y、Z称为绕组的末端,这些绕组在空间互隔120。转子磁场在空间按正弦规律散布,当转子由原动机带动以角速度等速顺时针方向旋转时,在3个定子绕组中就发生频率雷同、幅值相等、相位上互差120的3个正弦电动势,这样就形成了对称三相电动势。