發電機原理示意圖詳細介紹 發電機工作原理通俗來講

發電機的發電過程是一個能量轉換過程。比如水流的能量帶動渦輪旋轉，渦輪帶動發電機旋轉，輸出感應電動勢，即水庫中水流的能量轉化為電能。

發電機的基本工作過程是通過電磁感應將驅動發電機轉子的各種機械能轉化為電能的過程。

1.DC發電機的工作原理

DC發電機工作時，外部機械力驅動導體線圈在磁場中旋轉，不斷切割磁感應線，產生感應電動勢。圖1顯示了典型的DC發生器的工作原理。

圖2示出了當DC發電機的轉子繞組開始旋轉時的工作過程。當外部機械力驅動繞組旋轉時，線圈ab和cd分別切割磁感應線。根據電磁感應原理，繞組內部產生電流，可以用右手定則判斷電流的方向：感應電流通過線圈dccbba、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DC發電機轉子繞組轉過90后的工作過程。當繞組轉90時，繞組兩邊緣處于磁場的物理中性面，電刷不與換向器接觸，因此繞組中沒有電流流過，F=0，轉矩消失。

圖4顯示了DC發電機轉子繞組旋轉90后的工作過程。在機械外力的作用下，轉子繞組繼續旋轉。此時繞組繼續切割磁感應線，繞組中可產生感應電流。感應電流通過繞組abbccd、換向器2、電刷A、電流表、電刷B、換向器1形成回路。

從圖5可以看出，轉子繞組中的感應電動勢是交流電動勢，但電刷AB端的電動勢是DC電動勢，即轉子繞組輸出的電流通過換向器和電刷始終是一個方向，這就是DC發電機的工作原理。

值得注意的是，在實際的DC發電機中，轉子繞組不是單個線圈，而是由許多線圈組成。繞組中的這些線圈均勻分布在轉子鐵芯的槽中，線圈的端部連接到換向器的相應滑塊上。換向器實際上是由許多弧形的導電滑板組成，導電滑板之間用云母片絕緣。線圈和換向器的滑動次數越多，發電機產生的DC脈沖越小。一般中小型DC發電機的輸出電壓為115V、230V、460V，大型DC發電機的輸出電壓為800V左右.

2.交流同步發電機的工作原理

交流同步發電機的工作過程可以簡單地看作是DC發電機中的換向器裝置取消后的工作過程，即發電機轉子繞組旋轉過程中沒有換向過程，電流輸出方向發生變化。

另外，在交流同步發電機中，轉子繞組并不切割磁感應線，而是產生旋轉磁場(勵磁裝置向勵磁繞組施加電流)，使定子繞組切割磁感應線，從而產生感應電動勢，通過端子引出。圖6是交流發電機工作過程的示意圖。

交流同步發電機可根據定子繞組的輸出相數設計成產生單相或多相交流電壓。圖7顯示了產生單相、兩相和三相交流電壓的基本設置。

圖8是單相交流發電機的工作原理的示意圖。磁鐵旋轉后，在兩個定子繞組A和B中產生正弦波交流電動勢E.產生電動勢的電源叫相，這種發電機用的是單相兩線供電的交流電，叫單相交流電。這種配電方式稱為單相雙線制。

這種發電機是在定子槽內放置三個結構相同的定子繞組AX、BY、CZ，其中A、B、C稱為繞組的始端，X、Y、Z稱為繞組的末端，這些繞組在空間上相隔120。轉子的磁場在空間上按正弦規律分布。當轉子被驅動時