发电机原理(下)

∙汽车发电机工作原理∙交流发电机的结构∙各种发电机的优缺点对比交流发电机的结构一、6管交流发电机的结构交流发电机一般由转子、定子、整流器、端盖四部分组成。

JF132型交流发电机组件图见图2-5aJF132型交流发电机结构图见图2-5bJF132型交流发电机结构图见图2-5c（一）转子转子的功用是产生旋转磁场。

转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成，见图2-6转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组(转子线圈)和磁轭。

集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。

当两集电环通入直流电时（通过电刷），磁场绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，从而形成六对相互交错的磁极。

当转子转动时，就形成了旋转的磁场。

交流发电机的磁路为：磁轭→N极→转子与定子之间的气隙→定子→定子与转子间的气隙→S极→磁轭。

见图2-7。

（二）定子定子的功用是产生交流电。

定子由定子铁心和定子绕组成。

见图2-8A定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。

定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能产生三相交流电。

三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。

1．每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。

2．每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。

3．三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度（一对磁极占有的空间为360o电角度）例：国产JF13系列交流发电机三相绕组绕制见图2-8B结构参数如下：磁极对数p6对定子槽数z36槽定子绕组相数m3相每个线圈匝数N13匝绕组联结方法Y型联结在国产JF13系列交流发电机中，一对磁极占6个槽的空间位置（每槽60o电角度），一个磁极占3个槽的空间位置，所以每个线圈两条有效边的位置间隔是3个槽，每相绕组相邻线圈始边之间的距离6个槽，三相绕组的始边的相互间隔可以是2个槽，8个槽，14个槽等。

直、交流发电机的工作原理发电机的发电过程是一种能量转换过程，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，并输出感应电动势，即将水库中水流的能量转换为电能。

发电机基本的工作过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过程。

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，产生感应电动势。

图1所示为典型直流发电机的工作原理示意图。

图1 典型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始旋转瞬间的工作过程。

当外部机械力带动绕组转动时，线圈ab和cd分别做切割磁感线动作，根据电磁感应原理，绕组内部产生电流，电流的方向由右手定则可判断为：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2 直流发电机转子绕组开始旋转瞬间工作过程图3所示为直流发电机转子绕组转过90°后的工作过程。

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，转矩消失。

图3 直流发电机转子绕组转过90°图4所示为直流发电机转子绕组再经90°旋转后的工作过程。

受外部机械力作用，转子绕组继续旋转，这时绕组继续做切割磁感线动作，绕组中又可产生感应电流，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。

图4 直流发电机转子绕组再经90°旋转从图4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分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。

电动机和发电机的工作原理一、电动机的工作原理电动机是将电能转化为机械能的装置。

它通过电流在磁场中产生力矩，使电动机转动。

电动机的工作原理主要包括以下几个方面：1. 磁场与电流的相互作用：电动机的核心是通过电流在磁场中产生力矩。

当电流通过电动机的绕组时，绕组中的电流会产生磁场。

这个磁场与电动机中的磁场相互作用，产生力矩，使电动机开始转动。

2. 动力与转子的相互作用：电动机的转子通常由永磁体或电磁铁组成。

当电流通过绕组时，磁场会与转子的磁场相互作用，产生力矩。

这个力矩使转子开始转动。

3. 电磁感应：当电动机中的磁场发生变化时，会在绕组中产生感应电动势。

这个感应电动势会产生电流，进一步增强磁场，从而增加电动机的转动力矩。

4. 转子的惯性：转子的惯性也对电动机的工作起到重要作用。

转子的惯性决定了电动机的转动惯性和响应速度。

二、发电机的工作原理发电机是将机械能转化为电能的装置。

它通过转动磁场与导体之间的相互作用，产生感应电动势，从而实现电能的转换。

发电机的工作原理主要包括以下几个方面：1. 磁场的旋转：发电机中的转子通过外部力源（如燃气发动机、水轮机等）驱动，使磁场旋转。

这个旋转的磁场是发电机工作的基础。

2. 磁场与导体的相互作用：当磁场与导体相互作用时，会在导体中产生感应电动势。

这个感应电动势的大小与磁场的强度、导体的速度以及导体与磁场的相对运动方向有关。

3. 导体回路：发电机中的导体通常是绕在转子上的线圈。

当导体中产生感应电动势时，导体上的电荷会流动，形成电流。

这个电流通过导线回路，从而实现电能的传输。

4. 磁场的励磁：发电机中的磁场通常由励磁装置提供。

励磁装置可以通过外部电源或自激励方式提供磁场，使发电机能够正常工作。

总结：电动机和发电机都是利用磁场与电流之间的相互作用实现能量转换的装置。

电动机将电能转化为机械能，而发电机将机械能转化为电能。

它们的工作原理都涉及磁场、电流和导体之间的相互作用，通过这种相互作用产生力矩或感应电动势，实现能量的转换和传输。

发电机和电动机的工作原理一、发电机的工作原理1.1 电磁感应定律发电机的工作原理基于电磁感应定律，即当导体在磁场中运动或磁场变化时，会产生感应电动势。

这个定律是由法拉第在1831年发现的。

1.2 磁场发电机中所使用的磁场通常是由永久磁铁或者是通过通电的线圈产生的。

这个磁场会产生一个方向和强度都不同的磁通量。

1.3 导体发电机中所使用的导体通常是一个线圈，也就是螺旋形的导体。

当线圈在磁场中转动时，每一个线圈都会经历一个周期性变化的磁通量。

1.4 感应电动势当线圈在磁场中转动时，每一个线圈都会经历一个周期性变化的磁通量，从而产生感应电动势。

这个感应电动势可以通过以下公式计算：e = -N(dΦ/dt)其中e表示感应电动势，N表示线圈匝数，Φ表示通过线圈的总磁通量，d/dt表示对时间求导数。

1.5 发电机结构发电机一般由转子、定子、磁场和导体等部分组成。

转子是一个旋转的部分，通常由永磁体或者电磁铁组成，它的旋转会产生一个旋转的磁场。

定子是不动的部分，通常由导体线圈组成，它会被旋转的磁场所穿透。

1.6 工作过程发电机工作时，转子上的永磁体或者电磁铁会旋转，从而产生一个旋转的磁场。

这个旋转的磁场会穿透定子上的导体线圈，从而产生感应电动势。

这个感应电动势会被导出并用来供电。

二、电动机的工作原理2.1 洛伦兹力电动机的工作原理基于洛伦兹力，即当带电粒子在外加磁场中运动时，会受到一个垂直于运动方向和外加磁场方向之间夹角为90度的力。

这个力就是洛伦兹力。

2.2 磁极和线圈电动机中所使用的磁极通常由永久磁铁或者是通过通电的线圈产生。

这个磁极会产生一个方向和强度都不同的磁场。

2.3 电流电动机中所使用的电流通常是由外部直流电源提供的。

这个电流会通过线圈，从而产生一个磁场。

2.4 洛伦兹力和转动当线圈在磁场中旋转时，线圈内的导体会受到洛伦兹力，从而产生一个转动力矩。

这个转动力矩可以通过以下公式计算：T = k * B * I * L其中T表示转动力矩，k表示一个常数，B表示磁场强度，I表示电流大小，L表示导体长度。

一、发电机的工作原理1．工作原理：导体在磁场中运动时，导体中会感应出电势e。

e=Blv。

B:磁密l：导体长度；v：导体与磁场的相对速度。

正方向：用右手定则判断。

电势e正方向表示电位升高的方向，与U相反。

如果同一元件上e和U正方向相同时，e= -U。

理解：电磁感应原理的变形（变化的磁通产生感应电动势）2.发电机工作过程分析：两磁极直流发电机的工作原理图。

(1)构成：磁场：图中N和S是一对静止的磁极，用以产生磁场，其磁感应强度沿圆周为正弦分布。

励磁绕组——容量较小的发电机是用永久磁铁做磁极的。

容量较大的发电机的磁场是由直流电流通过绕在磁极铁心上的绕组产生的。

用来形成N极和S极的绕组称为励磁绕组，励磁绕组中的电流称为励磁电流If。

电枢绕组：在N极和S极之间，有一个能绕轴旋转的圆柱形铁心，其上紧绕着一个线圈称为电枢绕组(图中只画出一匝线圈)，电枢绕组中的电流称为电枢电流Ia。

换向器：电枢绕组两端分别接在两个相互绝缘而和绕组同轴旋转的半圆形铜片——换向片上，组成一个换向器。

换向器上压着固定不动的炭质电刷。

电枢：铁心、电枢绕组和换向器所组成的旋转部分称为电枢。

（2）工作过程：P1：电动势产生当电枢被原动机以恒速驱动，按逆时针方向转动时，用右手定则可以判定，线圈ab和cd边切割磁力线产生的感应电动势的方向，则在负载与线圈构成的回路中产生电流Ia，其方向与电动势方向相同。

电流由电刷Ａ流出，由电刷Ｂ流回。

电动势与电流关系：同向P2：换向当电枢转到上图b所示位置时，ab边转到了S极下，cd边转到了N极下。

这时线圈中感应电动势的方向发生了改变，但由于换向器随同一起旋转，使得电刷A总是接触N 极下的导线，而电刷B总是接触S极下的导线，故电流仍由A流出B流回，方向不变。

虽然有换向器的作用，将线圈内的交变电动势在两电刷间变换为方向不变的电动势，但它的大小仍然是脉动的。

欲获得在方向和量值上均为恒定的电动势，则应把电枢铁心上的槽数和线圈匝数增多，同时换向器上的换向片数也要相应地增加。

发电机的工作原理一、引言发电机作为一种常见的电力设备，广泛应用于各个领域，如工业、农业、建筑等。

了解发电机的工作原理对于正确使用和维护发电机至关重要。

本文将详细介绍发电机的工作原理，包括基本原理、主要构成部分和工作过程。

二、基本原理发电机是将机械能转化为电能的设备。

其基本原理是通过磁场的变化引起电磁感应现象，从而产生电流。

具体来说，发电机通过以下三个基本原理实现电能的转换：1. 法拉第电磁感应定律：当导体相对于磁场发生运动或磁场相对于导体发生变化时，导体中就会产生感应电动势。

发电机利用这一原理实现了机械能到电能的转换。

2. 动磁场相互作用：发电机中的转子通过外部能源（如燃油、水力等）驱动，使转子上的励磁线圈产生磁场。

同时，定子中的线圈也产生磁场。

当转子和定子的磁场相互作用时，就会引起电磁感应，产生电流。

3. 电磁感应的反作用：根据洛伦兹力定律，当导体中有电流通过时，它会在磁场中受到力的作用。

这个力会使导体受到位移，从而导致机械能的转换。

三、主要构成部分发电机由以下几个主要构成部分组成：1. 转子：转子是发电机的旋转部分，通常由铁芯和励磁线圈组成。

转子通过外部能源的驱动旋转，产生磁场。

2. 定子：定子是发电机的静止部分，通常由铁芯和线圈组成。

定子中的线圈通过电流产生磁场，与转子的磁场相互作用，从而产生感应电流。

3. 励磁系统：励磁系统用于产生转子的磁场，通常由励磁电源和励磁线圈组成。

励磁电源可以是直流电源或交流电源，通过励磁线圈产生磁场。

4. 绕组：绕组是发电机中的线圈，通常由导体绕成。

绕组分为励磁绕组和定子绕组，励磁绕组用于产生转子的磁场，定子绕组用于产生感应电流。

四、工作过程发电机的工作过程可以分为励磁过程和发电过程。

1. 励磁过程：（1）当励磁电源通电时，励磁线圈中会产生磁场。

（2）励磁线圈的磁场通过铁芯传导到转子上，使转子产生磁场。

（3）转子的磁场与定子的磁场相互作用，产生感应电流。

2. 发电过程：（1）当转子旋转时，转子的磁场也随之旋转。

发电机的工作原理
发电机是将机械能转换为电能的设备，广泛应用于发电厂、风力发电、水力发
电等领域。

发电机的工作原理基于电磁感应现象，下面将介绍发电机的基本工作原理及其运行过程。

1. 电磁感应原理
电磁感应是指在导体中或周围变化的磁场下会产生感应电动势的现象。

法拉第
电磁感应定律说明了磁感应线圈中的电流可产生磁场，这种相互影响的作用使得发电机得以运作。

2. 发电机的基本结构
发电机一般由定子和转子两部分组成。

定子是固定的，包裹着电线圈，而转子
则是旋转的，通常由电刷与电枢组成。

当转子旋转时，磁场与导体的相对运动就会引起感应电动势。

3. 发电机的工作过程
1.磁场产生：发电机中通过通电的电磁铁或永磁体产生一个稳定的磁
场。

2.旋转导致感应：转子开始旋转，导致与磁场相互作用，使得导体中
产生感应电动势。

3.电路闭合：当导体两端接通负载电路时，电流开始在导体中流动，
负载得以供电。

4.能量转换：机械能转换为电能，负载得到所需的电力。

4. 发电机的类型
根据不同的工作原理和结构，发电机可分为交流发电机和直流发电机。

交流发
电机常用于大型发电厂，而直流发电机则用于小型发电设备和特定场合。

5. 发电机的应用
发电机广泛应用于发电领域，包括水力发电、风力发电、核电站等。

此外，在
船舶、飞机等移动设备中也常见发电机用于供电。

通过以上介绍，我们可以了解到发电机是如何利用电磁感应原理将机械能转换
为电能的。

发电机作为重要的能源转换设备，在现代社会中发挥着不可替代的作用。

发电机的原理和构造发电机是一种将机械能转换为电能的装置，它在现代社会中扮演着至关重要的角色。

发电机的原理和构造对于我们理解其工作原理和维护保养至关重要。

接下来，我们将深入探讨发电机的原理和构造。

首先，让我们来了解一下发电机的原理。

发电机的工作原理是基于电磁感应的。

当导体在磁场中运动时，就会在导体两端产生感应电动势，这就是电磁感应现象。

发电机利用这一原理，通过转动导体来产生感应电动势，从而产生电流。

这个转动的导体就是发电机中的转子，而产生电流的导体则是发电机中的定子。

通过这种方式，机械能被转换为电能。

其次，让我们来了解一下发电机的构造。

发电机通常由定子、转子、端部盖、轴承、冷却器等部件组成。

定子是固定不动的部分，其中包含绕组和铁芯。

绕组是由绝缘导线绕成的线圈，而铁芯则是用来集中磁场的。

转子则是旋转的部分，它也包含绕组和铁芯。

绕组和铁芯的构造使得转子在旋转时能够产生感应电动势。

端部盖用来固定定子和转子，同时也起到密封和保护的作用。

轴承则是用来支撑转子，使其能够顺畅旋转。

冷却器则是用来散热，保持发电机的工作温度在合适的范围内。

在发电机的工作过程中，机械能首先被输入到转子上，转子在磁场的作用下产生感应电动势，最终产生电流。

这些电流通过导线输出，供给各种电器设备使用。

因此，发电机是电力系统中不可或缺的组成部分。

总的来说，发电机的原理和构造是相辅相成的。

只有深入理解其工作原理，我们才能更好地维护和保养发电机，确保其正常运行。

同时，了解其构造，可以帮助我们更好地选择和使用发电机。

发电机作为现代社会中不可或缺的能源转换装置，其重要性不言而喻。

希望通过本文的介绍，能够帮助大家更好地理解发电机的原理和构造，为我们的生活和工作提供更可靠的电力支持。

发电机的工作原理是什么
发电机的工作原理是通过电磁感应原理实现的。

当导体在磁场中运动时，会在导体上产生感应电动势，从而使电子流动，实现电能的转换。

发电机主要由定子和转子组成。

定子是由一组绕在铁芯上的线圈（发电绕组）构成的，而转子则是由一个或多个导体组成的。

当发电机的转子转动时，导体就会在磁场中运动。

在磁场的作用下，导体中的自由电子会受到力的作用，导致电子在导体内部堆积，形成电荷分布。

由于导体的两端产生了电荷的不平衡，因此就形成了电势差，即感应电动势。

根据电磁感应定律，导体中的电荷分布会产生一个闭合的电流回路，这个电流就是通过导体的电流。

该电流可以通过外部电路来实现功率的传输和利用。

通过控制转子的转动速度，可以调节发电机的输出电压和频率。

一般情况下，发电机会将电能输出为交流电，但也有一些特殊的发电机可以输出直流电。

总而言之，发电机的工作原理是依靠电磁感应原理将机械能转化为电能。

通过导体在磁场中的运动，产生感应电动势，并通过导体形成的闭合电流回路来实现电能的转换和传输。