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发电机的工作原理与结构

分类目录:公司新闻 | 发布日期:2018-08-14 09:40:47 | 作者:柴油发电机组厂家| 来源:cliftonburt.com |
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1. 概述

     电能是现代社会最主要的能源之一。发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它是由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,发电机转将其转换为电能。工农业生产,国防,科技及日常生活中发电机有着广泛的用途。

     发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,产生电磁功率,以便达到能量转换的目的。
2.分类
      发电机分为直流发电机和交流发电机两大类。后者又可分为同步发电机和异步发电机两种。现代发电站中最常用的是同步发电机。其特点是由直流电流励磁,既可提供有功功率,也能提供无功功率,以满足各种负载的需要。异步发电机由于没有独立的励磁绕组,其结构简单,操作方便,缺点就是不能向负载提供无功功率,还需要从所接电网中汲取滞后的磁化电流。因此异步发电机运行时必须与其他同步电机并联,或者并接相当数量的电容器。这就很大的限制了异步发电机的应用范围,只能应用于小型自动化水电站。城市电车、电解、电化学等行业所用的直流电源,在20世纪50年代以前多采用直流发电机。但由于直流发电机有换向器,结构复杂,制造费时,价格较贵,易出故障,维护困难等不足之处,并且效率也不如交流发电机。故大功率可控整流器问世以来,有利用交流电源经半导体整流获得直流电以取代直流发电机的趋势。
     同步发电机按所用原动机的不同分为汽轮发电机、水轮发电机和柴油发电机。它们结构上的共同点是除了小型电机有用永久磁铁产生磁场以外,一般的磁场都是由通直流电的励磁线圈产生,而且励磁线圈放在转子上,电枢绕组放在定子上。因为励磁线圈的电压较低,功率较小,又只有两个出线头,容易通过滑环引出;而电枢绕组电压较高,功率又大,多用三相绕组,有3个或4个引出头,放在定子上比较方便。发电机的电枢(定子)铁心用硅钢片叠成,以减少铁耗。转子铁心由于通过的磁通不变,可以用整体的钢块制成。在大型电机中,由于转子需承受着强大的离心力,制造转子的材料必须选用优质钢材。
3. 结构及工作原理
     发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
     定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
     转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
     由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。将机械能转变成电能的电机。通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动。小型发电机也有用风车或其他机械经齿轮或皮带驱动的。
 
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