交流发电机发电原理图
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固定磁场交流发电机原理模型发电机是根据电磁感应原理来发电的,发电机首先要有磁场,现在用一对磁铁来产生发电机的磁场,磁力线从北极到南极。
在磁场内放入矩形线圈,线圈两端通向两个滑环,滑环通过电刷连接到输出线上,输出线端连有负载电阻。
当线圈旋转时,根据电磁感应原理,线圈两端将会产生感应电动势,当磁场是均匀的,矩形线圈作匀速旋转时,感应电势按正弦规律变化,在负载电阻上有正弦交流电通过。
动画中绿色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的大小。
旋转磁场交流发电机原理模型在这个模型中磁场是不动的,线圈在磁场中旋转产生感应电势。
在实际发电机中产生感应电势的线圈是不运动的,运动的是磁场。
产生磁场的是一个可旋转的磁铁,也就是转子,线圈在磁铁外围,与磁铁转轴同一平面。
当磁铁旋转时产生旋转磁场,线圈切割磁力线产生感应电动势。
由于空气的磁导率太低,在旋转磁铁的外围安上环型铁芯,也就是定子,可大大加强磁铁的磁感应强度。
在定子铁芯的内圆有一对槽,线圈嵌装在槽内。
为了看清线圈电流与转子的运动关系,把定子变成半透明的。
当磁铁旋转时,线圈切割磁力线感生交流电流。
真正发电机的转子是电磁铁,转子上绕有励磁线圈,通过滑环向励磁线圈供电来产生磁场。
把定子与线圈安在转子外围,一个单相交流发电机原理模型就组成了。
转子作匀速旋转时,线圈就感生交流电流,画面中绿色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的大小。
三相交流发电机原理模型实际应用的都是三相交流发电机,其定子铁芯的内圆均匀分布着6个槽,嵌装着三个相互间隔120度的同样线圈,分别称之为A相线圈、B相线圈、C相线圈。
装上转子就组成了一台三相交流发电机原理模型。
画面中的三相交流发电机采用星形接法,三个线圈的公共点引出线是中性线,每个线圈的引出线是相线。
当转子匀速旋转时三个线圈顺序切割磁力线,都会感生交流电动势,其幅度与频率相同。
由于三个线圈相互间隔120度,它们感应电势的相位也相差120度。
∙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。