同步发电机的基本原理结构介绍

根据江门发电机出租公司-雅通电力（www.uncle-power.com）讯;
 发电机(俗称电球)是将机械能转变成交流电能的机器,是柴油发电机组的电能产生和输出的机器。
　　1 发电机的基本结构
　　19世纪英国科学家法拉第通过实验发现了电磁感应现象;导体与磁场的磁力线相对切割运动时,导体中会感应出电动势。如果将这根导体的两端连接起来,则在这个闭合导体与磁场相对切割运动时,导体中就会产生感应电流。这种现象可以用多种实验方式得以验证,见图1所示的实验。
　　原线圈A通以直流电,则线圈因有电流流过而产生直流磁场。在副线圈B的两端接上电流表G。当线圈A穿越线圈B的中间向下运动时,电流表G的指针会随之从中心点摆向一边。向上运动时,电流表G的指针会随之摆向另一边。这就是说:由线圈A的直流磁场的磁力线切割线圈B,或者说线圈B内的磁场从无到有或从小到大发生变化时,它就会产生感应电动势和感应电流。而且线圈B中的感应电动势和感应电流的方向还随磁场方向的变化而变化。通过大量的电磁感应实验,科学家总结出了恒定磁场与金属导体线圈相对切割运动时线圈内的感应电动势为:
　　
　　式中,N代表线圈B共有多少圈(也称匝)。ΔΦ/Δt是线圈B中的一圈在Δt时间内磁通(表示磁场的强弱)的变化量ΔΦ。
　　可见线圈B中的感应电动势e与线圈A穿越其中间上下运动形成的磁通变化有关。而且与其运动的速度也有关,上下运动越快感应电动势e越大。线圈绕的圈数N越多e也越大。
法拉第定律告诉我们:金属线圈穿过磁场切割磁力线,或者线圈不动而磁场磁力线扫过它,都会在金属线圈的两个端头间产生电压。发电机就是根据这个原理制造的。
　　按照发电机的基本结构,磁场固定(相当于图1中的线圈A),金属线圈绕组做成可旋转的以便切割磁力线(相当于图1中的线圈B),电压从这个线圈绕组引出(称为电枢绕组),这种结构的发电机叫做旋转电枢式发电机。因为电枢是旋转运动的,电枢绕组的电流要靠活动接触的电刷和滑环引出才能供给负荷。因此输出电流和电压都不能太大,一般不超过500V,否则电刷和滑环之间将产生很大的火花。这种结构形式的发电机已很少采用。
　　常用的同步发电机的结构形式是输出电压、电流的绕组(即电枢)是固定的(相当于图1中的线圈B),而产生磁力线的线圈绕组是旋转的(相当于图1中的线圈A),其磁场自然也随之旋转,这种叫做旋转磁场式发电机。发电机转子部分只产生直流磁场,而取消了滑环和电刷。定子部分有更多的空间嵌放电枢绕组和绝缘材料,电枢产生的电流可以直接输往负荷,其机械强度和绝缘性能都较好,可靠性也大为提高。所以又称为无刷同步发电机。

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