第十一讲 交流发电机工作特性

11管交流发电机的工作原理11管交流发电机是一种常见的发电机类型，它的工作原理基于电磁感应和交变磁通的理论。

下面将详细介绍11管交流发电机的工作原理。

一、电磁感应电磁感应是11管交流发电机工作的基本原理。

当导线或导线回路在磁场中发生相对运动时，导线中就会产生感应电动势。

感应电动势的大小与磁通的变化率成正比，即磁通变化越快，感应电动势越大。

在11管交流发电机中，转子上的绕组在磁场中旋转，定子上的绕组则固定不动，因此当转子绕组旋转时，定子绕组中就会产生感应电动势。

二、交变磁通在11管交流发电机中，转子上的绕组通过电流产生磁场，该磁场与定子上的绕组相互作用，使定子上的绕组中产生感应电动势。

由于转子绕组的电流是交变的，因此产生的磁场也是交变的，这种交变的磁场在定子绕组中产生交变的磁通。

交变的磁通在定子绕组中产生交变的电动势，从而产生交流电源。

三、三相交流电流在11管交流发电机中，转子绕组通常采用三相交流电流，这种电流在转子绕组中产生三个独立的磁场，这三个磁场相互作用产生旋转磁场。

定子绕组中的感应电动势也是三相的，这是因为定子绕组中的磁通变化产生了三相独立的电动势。

三相电动势的频率和大小取决于转子绕组的电流频率和大小。

四、频率和电势大小在11管交流发电机中，频率和电势大小是由转子绕组的电流频率和大小决定的。

如果转子绕组的电流频率是50Hz，那么发电机的输出频率也是50Hz。

电势大小取决于转子绕组的电流大小和磁通强度，如果转子电流大或磁通强度大，则感应电动势就大。

总之，11管交流发电机的工作原理是基于电磁感应、交变磁通、三相交流电流以及频率和电势大小等方面的理论。

这些理论使得我们能够理解交流发电机的运行原理，从而更好地设计和使用交流发电机。

交流发电机工作原理及特性发电机是将机械能转化为电能的装置，其工作原理是根据电磁感应定律。

根据法拉第电磁感应定律，当磁场的变化穿过一个闭合线圈时，线圈内就会产生感应电流。

发电机主要由以下几个部分组成：旋转部分、磁场部分和定子部分。

旋转部分是由转子和轴组成，负责产生机械能。

磁场部分由磁极和磁场线圈组成，负责产生磁场。

转子和磁场部分通过轴连接在一起，使转子可以旋转。

定子部分由定子线圈和定子铁心组成，定子线圈和转子之间存在一个空隙，转子在旋转过程中通过转动磁极产生的磁场线穿过定子线圈，从而产生感应电流。

当转子旋转时，磁场随之改变，产生的磁力线穿过定子线圈，导致定子线圈中的感应电流产生变化。

根据楞次定律，感应电流会产生一个与变化磁场相反的磁场，从而在定子上产生一个与磁场方向相反的磁力。

根据洛伦兹力定律，这个磁力会迫使电子在导体中移动，从而产生电流。

这样，通过转子旋转产生的磁场的变化，最终使得定子线圈中产生了电流，实现了将机械能转化为电能。

发电机的特性主要有以下几个方面。

首先是电压和电流的关系。

根据发电机的设计和负载的不同，可以调整电压和电流的大小。

其次是稳定性。

发电机在工作过程中应该保持稳定的电压和频率输出，以满足负载需求。

第三是发电机的效率。

效率是指发电机从输入的机械能中产生多少电能，通常用百分比表示。

高效率的发电机能够更好地利用输入的机械能，减少能源的浪费。

第四是负载特性。

发电机的负载特性是指发电机在不同负载条件下电压和电流的变化情况。

正常工作的发电机应该能够在不同负载条件下保持稳定的输出电压和电流。

最后是启动特性。

发电机在启动过程中，需要消耗一定的能量来克服惯性和摩擦力的阻力，在启动时电压和电流可能会不稳定，需要通过稳压器等设备进行调节。

总之，发电机通过电磁感应的原理将机械能转化为电能，并具有电压和电流调节、稳定性、效率、负载特性和启动特性等特性。

发电机作为能源转换的关键设备，在工业生产和日常生活中有着广泛的应用。

交流发电机的工作原理与特性发电机是将机械能转化为电能的设备。

它是现代工业、生活中不可缺少的一种设备，广泛应用于发电厂、矿山、工厂、农田和家庭等各个领域。

本文将详细介绍发电机的工作原理和特性。

发电机的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。

当导体在磁场中运动时，会在导体两端产生感应电动势。

发电机利用这个原理，通过机械能产生的转动力矩来驱动导体在磁场中运动，从而产生电动势。

发电机一般由固定的磁铁组成磁极，和固定的线圈组成励磁线圈。

励磁线圈产生的磁场会在转子上感应出感应电动势，然后输出至外部负载。

发电机的核心部件是转子和定子。

转子是由一组导体组成的线圈，通过机械力使其转动。

定子由导线绕制的线圈组成，固定在电机上。

当转子转动时，导体切割磁场产生感应电动势，并通过线圈输出。

发电机的特性体现在以下几个方面：1.额定功率：发电机的额定功率是指在额定转速下能够连续工作的功率。

发电机的额定功率一般由制造商根据设计和实验确定，是发电机运行的基本参数之一2.额定电压：发电机的额定电压是指在额定功率和额定负载下的输出电压。

额定电压一般为交流电，根据不同的国家和地区，额定电压的标准也有所不同。

3.输出稳定性：发电机的输出稳定性是指在额定负载下输出电压的波动程度。

输出稳定性好的发电机可以保证电器设备的正常运行，避免因电压不稳定导致的设备损坏。

4.效率：发电机的效率是指输入机械能与输出电能之间的转化效率。

高效率发电机的能量损失较小，可以减少能源浪费，提高能源利用效率。

5.起动特性：发电机的起动特性是指启动时所需要的转动力矩和时间。

发电机的起动特性直接影响到发电机的可靠性和使用方便性。

6.维护和保养：发电机的维护和保养是发电机正常运行的基础。

定期保养可以延长发电机的使用寿命，保证其性能和工作稳定。

总之，发电机是将机械能转化为电能的设备，工作原理基于法拉第电磁感应定律。

发电机的特性包括额定功率、额定电压、输出稳定性、效率、起动特性和维护保养等。

第二章、交流发电机及调节器
主要内容
☞交流发电机的构造
☞交流发电机的工作原理☞交流发电机的工作特性☞交流发电机的调节器
☞交流发电机的使用与维护☞发电机与充电系统的测试☞充电系统的常见故障
交流发电机的工作特性，是指发电机工作时，端电压U、输出电流Ｉ与转速ｎ之间的关系。

一、空载特性
空载特性是指发电机空载（即Ｉ＝0）时，发电机端电压U与转速ｎ之间的关系。

U与n成线性关系他励自励
§2-3、交流发电机的工作特性
二、外特性(教材P32)
当发电机转速一定时，输出电压Ｕ随输出电流Ｉ的变化规律。

当发电机在高速旋转
时，如果突然失去负载，
端电压将瞬时增大，整流
器及调节器中的电子元件
造成损坏。

在转速一定时，端电
压随输出电流的增加而下
降，当输出电流超过一定
值后，电压和电流同时下
降（拐点处）。

在发电机输出电压U一定时（通常12V发电机保持在14V），发电机负载电流Ｉ与转速ｎ之间的关系称为输出特性或负载特性。

Ie
输出电流Ｉ将随转速ｎ升高而增大，当转速超过一定值时，电流增加的速率减慢，并趋于稳定，此时的电流为最大输出电流。

三、输出特性（负载特性）。

交流发电机工作特性交流发电机的工作特性一、概述交流发电机是一种将机械能转化为电能的装置，广泛应用于电力系统、船舶、汽车、飞机等各种场合。

交流发电机的工作特性主要包括空载特性、负载特性和外特性等，这些特性反映了发电机在不同工作条件下的性能表现。

了解交流发电机的工作特性对于正确使用和维护发电机具有重要意义。

二、空载特性空载特性是指在发电机不带负载时，输出电压和励磁电流之间的关系。

当励磁电流为零时，发电机没有输出电压；随着励磁电流的增加，输出电压也逐渐增加，直到达到额定电压。

空载特性反映了发电机在不带负载时的励磁性能和电压调节能力。

三、负载特性负载特性是指在发电机带负载时，输出电压和输出电流之间的关系。

当发电机带上负载后，输出电压会下降，输出电流会增加。

负载特性反映了发电机在带负载时的电压调节能力和输出能力。

四、外特性外特性是指在发电机带负载时，输出电压和转速之间的关系。

当发电机转速变化时，输出电压也会相应变化。

外特性反映了发电机在不同转速下的电压调节能力和输出能力。

五、影响工作特性的因素交流发电机的工作特性受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1.励磁电流：励磁电流的大小直接影响发电机的输出电压和功率因数。

励磁电流过大或过小都会导致输出电压下降或功率因数降低。

2.负载性质：负载的性质包括电阻性、电感性和电容性等，不同性质的负载对发电机的输出电压和电流有不同的影响。

3.转速：发电机的转速变化会导致输出电压的变化，转速越高，输出电压越高；转速越低，输出电压越低。

4.温度：发电机的温度会影响其内部电阻和电感等参数的变化，从而影响输出电压和电流。

5.其他因素：发电机的设计、制造和安装质量等因素也会影响其工作特性。

六、实际应用中的注意事项在实际应用中，为了保证交流发电机的正常工作，需要注意以下几点：1.合理选择励磁电流：根据发电机的额定值和实际负载情况，合理选择励磁电流，避免过大或过小导致输出电压下降或功率因数降低。

提要教学内容、方法和过程附记
讲授法构图分析曲线
交流发电机的空载特性标题板书10分钟空载特性是指无负荷时，发电机端电压与转速的变化规律。

由于发动机工作在无负荷状态，能够反应电压与转速之间的关系。

反应这一关系的手段是空载特性曲线
该曲线表明：（1）发动机的空载电压随转速的增高而增高。

（2）发电机在低速段需他激磁。

（3）发电机在中高速需他激磁。

讲授法构图分析曲线
交流发电机的输出特性标题板书10分钟
输出特性也称负载特性或输出电流特性，它是在发电机保持输出电压一定时，发电机的输出电流与转速之间的关系。

该曲线表明：由于发电机的输出电压随转速增高而增高，
提要教学内容、方法和过程附记
讲授法构图分析曲线
交流发电机的外特性10分钟外特性是指转速保持一定时，发电机的端电压与输出电流的关系
该曲线表明：转速一定时，端电压均随输出电流的
增大而相应下降
组织: 1提问
2学生自叙
互动联系5分钟
练习主题
1交流发电机空载是输出电压与转速的关系及原因。

2交流发电机输出电流与转速的关系及原因。

3交流发电机输电流与输出电压之间的关系及原因。

小结3分钟小结：
1交流发电机的输出电压与发电机的转速有关，反应他们之间关系用输出特性曲线表示。

2交流发电机的输出电流与发电机的转速有关，反应他们之间关系用负载特性曲线表示。

3交流发电机的输出电压与发输出电流有关，反应他们之间关系用外特性曲线表示。

交流发电机的特性交流发电机的特性有输出特性、空载特性和外特性。

一、输出特性又叫负载特性或输出电流特性，它是指发电机向负载供电时，保持发电机输出电压恒定(对12V的发电机规定为14V，对24V的发电机规定为28V)的情况下，发电机的输出电流与转速之间的关系，即I=f(n)函数关系。

交流发电机的输出特性曲线，如图所示。

从上图可以看出：1)发电机的转速甚低时，其端电压低于额定电压，此时发电机不能向外供电；当转速达到空载转速n1时，电压达到额定值；当转速高于空载转速n1时，发电机才有能力在额定电压下向外供电。

（所以空载转速值n1常用作选择发动机与发电机之间传动比的主要依据。

）2)当转速超过n1时，发电机输出电流I将随着转速n的升高而增大；当转速等于n2时，发电机输出额定功率(即额定电流与额定电压之积)（故将转速n2称为满载转速）。

（自载转速和满载转速是交流发电机的主要性能指标。

在使用中，定期测量这两个数据，与规定值相比较，就可判断发电机性能是否良好。

）3)当发电机转速达到一定值时，发电机的输出电流就不再随转速的升高而增大。

这时的电流值称为发电机的最大输出电流或限流值。

这个性能表明，交流发电机具有自动限制电流的自我保护能力。

二、空载特性发电机空载时，发电机端电压与转速的关系，称为空载特性。

即I=0时，U=f(n)的函数关系，如图所示。

从曲线可以看出，随着转速的升高，端电压上升较快，由他励转入自励时，即能向蓄电池进行补充充电，进一步证实了低速充电性能好的优点。

空载特性是判断硅整流发电机性能是否良好的重要依据。

三、外特性外特性是指转速一定时，发电机的端电压与输出电流的关系。

即n=常数时，U=f（I）的曲线，如图所示。

从外特性曲线可看出，随着负载即输出电流的增加，发电机的端电压会很快下降，且转速越高，下降的斜率越大。

当发电机在高转速下运转时，如果突然失去负载，则端电压会急剧升高，这时发电机中的二极管以及调节器中的电子元器件将有被击穿的危险。