交流发电机的工作原理 - 目的和工作原理

人们几乎在所有活动领域都使用电流能量。现在很难想象没有电力的生活,电力是在特殊设备的帮助下从机械能转换而来的。让我们更详细地考虑这个过程是如何发生的,以及现代发电机是如何布置的。

交流发电机的工作原理 - 目的和工作原理

将机械能转化为电能

任何发电机都是根据磁感应原理工作的。最简单的交流发电机可以被认为是在磁场中旋转的线圈。还有一种变体,其中线圈保持静止,但磁场只穿过它。正是在这个运动过程中产生了交流电。根据这个原理,世界各地的大量发电机运行,组合成一个供电系统。

交流发电机的装置和设计

标准发电机具有以下组件:

  • 安装有带电磁极的定子的框架。它由金属制成,必须执行机构所有元件的保护功能。
  • 连接绕组的定子。它由铁磁钢制成。
  • 转子是一种可移动元件,其铁芯上有一个绕组,可形成电流。
  • 从转子转移电力的开关单元。它是一个可移动的导电环系统。
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根据用途的不同,发电机具有一定的设计特点,但任何将机械能转换为电能的设备都具有两个组件:

  1. 转子为可动的一体式铁件;
  2. 定子是由铁片制成的固定元件。在它里面有凹槽,电线绕组位于其中。

为了获得更大的磁感应,这些元件之间应该有一个小的距离。根据他们的设计,发电机是:

  • 带有可动电枢和静磁场。
  • 具有固定电枢和旋转磁场。

目前,带有旋转磁场的设备比较常见,因为。从定子中取出电流比从转子中取出电流要方便得多。发电机装置与电动机的设计有许多相似之处。

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交流发电机电路

发电机的工作原理:当绕组的一半在一个极上,另一个在相反极上时,电流在电路中从最小值移动到最大值,反之亦然。

发电机的分类和种类

所有发电机都可以根据工作标准和发电燃料类型进行分配。所有发电机分为单相(电压输出220伏,频率50赫兹)和三相(380伏,频率50赫兹),以及工作原理和转化为电能的燃料类型.甚至发电机也可以用于不同的领域,这决定了它们的技术特性。

根据工作原理

分离异步和同步交流发电机。

异步

异步发电机没有确切的关系 电磁场 关于转子速度,但术语“滑差 S”在这里有效。它定义了这种差异。转差值是计算出来的,所以在感应电机的机电过程中还是有发电机元件的影响。

同步

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这种发电机在物理上依赖于转子的旋转运动对所产生的电频率。在这种装置中,转子是一个由铁芯、绕组和磁极组成的电磁体。定子是根据星形原理连接的线圈,具有一个共同点 - 零。正是在它们中产生了电力。
转子通过同步运动的运动元件(涡轮机)的外力启动。这种交流发电机的激励可以是接触式的也可以是非接触式的。

按发动机燃料类型

随着发电机的出现,远离电源不再成为使用电器的障碍。

气体发生器

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气体用作燃料,在燃烧过程中产生机械能,然后被电流取代。使用气体发生器的好处:

  • 对环境安全,因为燃烧过程中的气体不排放有害元素、烟灰和有毒分解产物;
  • 从经济上讲,燃烧廉价的天然气是非常有利可图的。与汽油相比,它的成本要低得多;
  • 燃料供应是自动进行的。汽油和柴油需要根据需要添加,燃气发生器通常与供气系统相连;
  • 由于自动化,该设备可以独立运行,但为此它必须位于温暖的房间内。

柴油发电机

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该类别主要包括功率为 5 kW 的单相单元。 220伏特和50赫兹的频率是家用电器的标准,因此柴油机可以很好地应对标准负载。正如您可能猜到的那样,其运行需要柴油燃料。为什么选择柴油发电机?

  • 燃料相对便宜;
  • 自动化,可让您在电源中断时自动启动发电机;
  • 消防安全水平高;
  • 柴油机组可以长期无故障工作;
  • 令人印象深刻的耐用性 - 某些型号能够连续工作 4 年。

汽油发电机

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作为家用设备,此类设备的需求量很大。尽管汽油比汽油和柴油贵,但这种发电机有很多优点:

  • 小尺寸大功率;
  • 操作方便:大部分机型可以手动启动,较大的发电机配备启动器。使用专用螺丝在一定负载下调节电压;
  • 在发电机过载的情况下,自动启动保护;
  • 易于维护和维修;
  • 运行时不要发出很大的噪音;
  • 它可以在室内和室外使用,但必须防潮。

主要应用

根据发电机的使用地点,确定其技术特性。主要是发电机与应用领域中某一类的比例决定了它的功率。以下类型的设备按操作区域划​​分:

  • 家庭。它们的功率从 0.7 到 25 kW。通常,此类别包括汽油和柴油发电机。它们用于为家用电器和低功率设备供电,通常用于建筑工地。适合作为外出时的便携式电源;
  • 专业的。它们可以用作市政机构和小型制造企业的永久电力来源。其功率不超过100千瓦;
  • 工业的。它们可用于需要大功率设备的大型工厂和工厂。这种设备的功率超过 100 kW,具有相当大的尺寸,并且对于没有准备的人来说难以维护。
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