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发电机基本工作原理发电机的基本工作原理是基于电磁感应定律和电磁力原理进行机械能转换成电能的过程主要包括以下几个步骤
1.建立磁场发电机运行时,励磁绕组通过直流励磁电流建立极性相同的励磁磁场,即主磁场
2.切割运动原动机(如柴油发电机组或汽油发电机组)拖动转子旋转,使励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组的过程
3.载流导体发电机运行后,三相对称的电流组充当功率绕组,称为感应电动势或者感应电流的载体
4.交变电动势的产生转子旋转一周,定子绕组的感应电动势也发生正、负变化当转子任意一极的中性面正好与定子绕组的某一相中性面重合时,这一相定子绕组中的感应电动势最大当转子转向与定子绕组的方向垂直时,这一相定子绕组中的感应电动势变为零转子转向与定子绕组的方向相反时,这一相定子绕组中的感应电动势达到反向最大值
5.三相电动势的产生由于发电机三相绕组的轴线在空间位置上互差120°,转子旋转时,在三相绕组中将产生相位互差120°的三相交流电动势
6.三相交流电动势的对称性发电机三相电动势的大小相等、频率相同、相位互差120°,称为三相电动势的对称性在发电机的工作过程中,还有以下几个重要的物理量需要了解
1.转矩原动机拖动转子旋转的机械转矩,称为原动机转矩或输入转矩发电机输出的电磁转矩,称为发电机转矩或输出转矩
2.转速发电机转子的转速,称为发电机转速或工作转速发电机的转速通常与原动机的转速相等或成一定的比例关系
3.频率发电机输出的交流电动势的频率,称为发电机频率或工作频率发电机频率的大小取决于发电机转子的转速和磁极对数
4.磁极对数发电机定子和转子之间的磁极对数,称为发电机的磁极对数磁极对数越多,发电机的输出电压越高,但转速越低
5.励磁电流发电机运行时,励磁绕组中通过的直流电流,称为励磁电流励磁电流的大小决定了发电机主磁场的大小和发电机输出的无功功率的大小
6.负载电流发电机输出的三相交流电流,称为负载电流或输出电流负载电流的大小取决于负载的阻抗和发电机的内阻抗
7.负载阻抗发电机输出的三相交流电所遇到的阻抗,称为负载阻抗或输出阻抗负载阻抗的大小取决于负载的性质和连接方式
8.内阻抗发电机内部绕组和铁芯之间的阻抗,称为内阻抗或内阻内阻抗的大小取决于发电机的结构和制造工艺。