交流发电机由产生磁场的转子,以及需要用来产生交流电的定子,引入电流的电刷,在发电机运行时作为散热的风扇,和带动驱动设备运转的皮带组成,以及发电机的前后机身。交流发电机的运行由一个转子和一个定子组成。发电机产生电力,然后发电机产生交流电,驱动电机运行,下面将对此进行详细说明。
1、交流发电机利用电磁感应原理,将发动机驱动发电机轴的机械能转化为电能输出。根据法拉第电磁感应定律,当穿过闭合回路周围区域的磁通量(磁力线数)发生变化时(导体和磁场之间存在相对运动),电路中就存在感应电动势,如果电路是闭合导体电路,就有感应电流。
2、交流发电机按上述原理设计,但发电机的磁场是电磁场。如果两个碳刷以固定的电流方向连接(如碳刷a流入,碳刷b流出),则线圈附近会产生磁场,磁场方向由右手定则确定。
3、交流发电机定子的三相绕组按一定的规则嵌套在发电机的定子槽内,彼此之间的电度角为120°。当转子磁场绕组接直流电源时,转子爪极被磁化为N极和S极。磁力线从北极开始,穿过转子和定子之间的小气隙,进入定子铁心,最后通过气隙回到S极。
4、同步发电机是基于电磁感应原理,通过转子磁场和定子绕组的相对运动,将机械能转化为电能。
5、当转子受外力驱动时,转子磁场与定子导体作相对运动,即导体切断磁力线,在导体中产生感应电动势,并根据右手定律确定其方向。由于转子磁极的位置使导体沿垂直方向切割磁力线,定子绕组中感应电动势最大。
6、当磁极旋转90度时。磁极处于水平位置,导体不切断磁力线,其感应电动势为零。当转子再旋转90度时,定子绕组沿垂直方向切断磁力线,使感应电动势达到最大值,但方向相反。
7、当转子再旋转90度时,感应电动势又变为零。这样,当转子旋转一个周期时,定子绕组的感应电动势会发生正负变化。如果转子连续匀速旋转,定子绕组中会产生交变电动势。
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