發(fā)電機(jī)的發(fā)電過程是種能量轉(zhuǎn)換過程，發(fā)電機(jī)的工作原理是由各種帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，通過電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)換為電能，柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)設(shè)備的大輪運(yùn)轉(zhuǎn)，然后由皮帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即將柴油機(jī)的動(dòng)力能量轉(zhuǎn)換為電能；也由水輪機(jī)、汽輪機(jī)、風(fēng)車或其他動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng)，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。

　　發(fā)電機(jī)的基本元件就是原動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)子、定子：原動(dòng)機(jī)提供能量驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子利用剩磁或者直流電產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)于定子就形成相對(duì)的切割磁力線運(yùn)動(dòng)，在定子上就會(huì)產(chǎn)生個(gè)感應(yīng)電勢(shì)，如果定子和外部回路接通形成閉合回路就有電流輸出給負(fù)荷了。柴油發(fā)電機(jī)組是種發(fā)電設(shè)備，系指以柴油等為燃料，以柴油機(jī)為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的動(dòng)力機(jī)械。整套機(jī)組般由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、起動(dòng)和控制用蓄電瓶、保護(hù)裝置、應(yīng)急柜等部件組成。
　　柴油發(fā)電機(jī)組原理簡(jiǎn)而言之，就是柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。在汽缸內(nèi)，經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動(dòng)活塞下行，稱為“作功”。各汽缸按定順序依次作功，作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力量，從而帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。
　　將無刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應(yīng)’原理，發(fā)電機(jī)就會(huì)輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。
　　般我們見到的發(fā)電機(jī)有兩種分別是直流發(fā)電機(jī)和交流同步發(fā)電機(jī)兩種，接下來我們來詳細(xì)通過圖解的方式來看看具體的工作原理

　　1、直流發(fā)電機(jī)的工作原理

　　直流發(fā)電機(jī)工作時(shí)，外部機(jī)械力的作用帶動(dòng)導(dǎo)體線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，并不斷切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。圖1所示為典型直流發(fā)電機(jī)的工作原理示意圖

　　圖2所示為直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組開始旋轉(zhuǎn)瞬間的工作過程。當(dāng)外部機(jī)械力帶動(dòng)繞組轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈ab和cd分別做切割磁感線動(dòng)作，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，繞組內(nèi)部產(chǎn)生電流，電流的方向由右手定則可判斷為：感應(yīng)電流經(jīng)線圈dc→cb→ba、換向器1、電刷A、電流表、電刷B、換向器2形成回路。

　　圖3所示為直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)過90°后的工作過程。當(dāng)繞組轉(zhuǎn)過90°時(shí)，兩個(gè)繞組邊處于磁場(chǎng)物理中性面，且電刷不與換向片接觸，繞組中沒有電流流過，F(xiàn)=0，轉(zhuǎn)矩消失。

　　圖4所示為直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組再經(jīng)90°旋轉(zhuǎn)后的工作過程。受外部機(jī)械力作用，轉(zhuǎn)子繞組繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，這時(shí)繞組繼續(xù)做切割磁感線動(dòng)作，繞組中又可產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流經(jīng)繞組ab→bc→cd、換向器2、電刷A、電流表、電刷B、換向器1形成回路。

　　從圖5中可以看到，轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是種交變電動(dòng)勢(shì)，而在電刷AB的電動(dòng)勢(shì)卻是直流電動(dòng)勢(shì)，即通過換向器配合電刷，使轉(zhuǎn)子繞組輸出的電流始終是個(gè)方向，即為直流發(fā)電機(jī)的工作原理。
　　值得注意的是，在實(shí)際直流發(fā)電機(jī)中，轉(zhuǎn)子繞組并不是單線圈，而是由許多線圈組成的，繞組中的這些線圈均勻地分布在轉(zhuǎn)子鐵芯的槽內(nèi)，線圈的點(diǎn)接到換向器的相應(yīng)滑片上。換向器實(shí)際上由許多弧形導(dǎo)電滑片組成，彼此用云母片相互緣。線圈和換向器的滑片數(shù)目越多，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的直流電脈動(dòng)就越小。般中小型直流發(fā)電機(jī)輸出的電壓有115V、230V、460V，大型直流發(fā)電機(jī)輸出電壓為800V左右。
　　2.交流同步發(fā)電機(jī)的工作原理
　　交流同步發(fā)電機(jī)的工作過程可以簡(jiǎn)單看作為取消直流發(fā)電機(jī)中的換向器裝置后的工作過程，即在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組旋轉(zhuǎn)過程中無換向過程，電流輸出方向發(fā)生變化的過程。

　　另外，在交流同步發(fā)電機(jī)中，并不是由轉(zhuǎn)子繞組做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，而是由轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)（勵(lì)磁裝置為勵(lì)磁繞組通入電流），使定子繞組做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并通過接線子引出。圖6所示為交流發(fā)電機(jī)的工作過程示意圖。

　　交流同步發(fā)電機(jī)根據(jù)定子繞組輸出相數(shù)，可以設(shè)計(jì)成產(chǎn)生單相或多相交流電壓的發(fā)電機(jī)。圖7為產(chǎn)生單相、兩相和三相交流電壓的基本設(shè)置。

　　圖8所示為單相交流發(fā)電機(jī)工作原理示意圖。磁鐵旋轉(zhuǎn)后，在兩個(gè)定子繞組A、B中產(chǎn)生正弦波交流電動(dòng)勢(shì)e。將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的電源稱為相，這種發(fā)電機(jī)使用由單相和兩根電線供給的交流，稱為單相交流，這種配電方式稱為單相二線制。

　　在該類發(fā)電機(jī)中，定子槽內(nèi)放置著3個(gè)結(jié)構(gòu)相同的定子繞組AX、BY、CZ，其中A、B、C稱為繞組的始，X、Y、Z稱為繞組的末，這些繞組在空間互隔120°。轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)在空間按正弦規(guī)律分布，當(dāng)轉(zhuǎn)子由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)以角速度ω等速順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，在3個(gè)定子繞組中就產(chǎn)生頻率相同、幅值相等、相位上互差120°的3個(gè)正弦電動(dòng)勢(shì)，這樣就形成了對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)。

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