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  发电机结构原理_物理_自然科学_专业资料。1 发电机是将发动机的机械能转换为电能输出的动力装置。百家了稳赢打法, 2 Ⅰ、 电磁基本理论知识 电磁基本理论知识 3 在讲述1FC6发电机原理之前,有必要对一些电磁基础知识作 一个简要的回顾与介绍。

  1 发电机是将发动机的机械能转换为电能输出的动力装置。 2 Ⅰ、 电磁基本理论知识 电磁基本理论知识 3 在讲述1FC6发电机原理之前,有必要对一些电磁基础知识作 一个简要的回顾与介绍。 一、基本术语 1、电压:静电场或电路中两点之间的电势差。在交流电路中, 任意两点的电压随时间变化 ,电压有瞬时值 、峰值、平均值、有 效值的区分。代表符号U,单位V(伏特)。 3、电流:指电荷的定向移动。电流的大小称为电流强度,是 指单位时间内通过导线某一截面的电荷量。代表符号I,单位A(安 培)。 4、电感:在电路中,当电流流过导体时,会产生电磁场,电 磁场的大小除以电流的大小就是电感。代表符号L:单位是H(亨)。 电感器符号 电磁基本理论知识 4 5、电容:表征电容器容纳电荷的本领的物理量。代表符号C, 单位F(法拉) 电容器符号 6、阻抗:在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起 的阻碍作用叫做阻抗。代表符号Z,单位Ω(欧)。电容及电感也 会阻碍电流的流动,这种作用就称之为电抗,意即抵抗电流的作用。 电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗,简称容抗及感抗。 7、负载:把电能转换成其他形式的能的装置叫做负载。 8、二极管:二极管具有正向导通,反向截止的特性。 二极管代表符号 电磁基本理论知识 5 二、基本定律 1、欧姆定律 在全电路中,流过负载的电流与电源电动势成正比,与负载的 电阻成反比。即:I=U /R; 如果考虑电源的内阻r,则电路中的总电阻为电源内阻r和负载 电阻R之和,即:I=U/(R+r),称为全电路欧姆定律。 2、电磁感应定律 任何电流周围都存在着磁场,任何变化的磁场(大小或方向) 都会产生电流,这是电磁互换的基本原理。 电磁感应定律:当导体在磁场中作切割磁力线运动或穿过线圈 的磁通发生变化时,导体或线圈上会产生感应电动势,这就叫电磁 感应定律。 电磁基本理论知识 6 (1)电磁效应的形式: ①直线电流的磁场 通电直导体周围存在着磁场,其分布是 以通电导体为中心的许多同心圆。 磁场方向可以用安培定则(或右手螺 旋定则)来判定。安培定则是指:右手握 住通电直导线,使拇指指向电流方向,那 么四指指的就是磁场方向(磁力线方向)。 注:用磁场判断电流的方向,用右手定则;判断磁场中导体受 力方向用左手定则。 电磁基本理论知识 7 ②环行电流产生的磁场 通过螺线管产生的磁场,其方向也可以用安培定则判定: 右手握住螺线管,使四指指向电流方向,则拇指所指的就是螺线 管内部磁场方向。 电磁基本理论知识 8 (2)导体切割磁力线时点动势的计算 导体切割磁力线时感应电动势( E)的大小与导体的有效长度 (L)、磁感应强度( B)以及导体运动速度(V)成正比。即: E=BLV, B为磁感应强度 单位:T(特斯拉)。 电磁基本理论知识 9 3、楞次定律: 当通过回路的磁通量增大时,感应电流的磁场与原磁场方向 相反;当通过回路的磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场方 向相同。就是说,感应电流产生的磁通总是阻碍原磁通的变化。 闭合回路中感应电流(感应电动势)的方向,总是使它产生的 磁场去阻碍引起感应电流(感应电动势)的磁通量的变化。 10 Ⅱ、发电机基本原理 发电机基本原理 11 一、电机的分类 电机是机、电能量转换的机械装置,电机不是狭义单指发电机 或电动机,电机按功能可分为:发电机、电动机、变压器、控制电 机。 直流电机 凸极式电机 旋转电机 同步电机 隐极式电机 电机 交流电机 鼠笼式电机 静止电机 电力变压器 异步电机 控制变压器 电压互感器 电流互感器 同步电机主要用作发电机运行,异步电机主要用作电动机来 运行。 发电机基本原理 12 二、发电机的基本模型 a b ab相当于发电机的转子; NS相当于发电机的定子; 发电机基本原理 13 二、同步电机的工作原理 上图为一最简单的交流发电机(有一相绕组), 标有N、S的 为两个静止磁极(定子)。 磁极间放置一个可以绕轴旋转的铁心 (转子), 铁心上绕有线圈a、b、b′、 a′,线圈两端分别与两 个铜质滑环相连。滑环经过电刷与外电路相连。当铁心以角速度ω 旋转时,线圈绕组切割磁力线, 产生感应电动势,当线圈的速度 与磁场垂直时,其大小是E=BLV(感应电动势最大值),经t秒后,线 圈转过一角度ωt。 发电机基本原理 14 三、三相交流发电机原理 目前,电能的产生、输送和分配,基本都采用三相交流电路。 三相交流电路就是由三个频率相同,最大值相等,相位上互差 120°电角的正弦电动势组成的电路。 这样的三个电动势称为三相 对称电动势。 三相交流电路,具有以下优点: (1) 在相同体积下, 三相发电机输出功率比单相发电机大; (2) 在输送功率相等、 电压相同、 输电距离和线路损耗都相 同的情况下,三相制输电比单相输电节省输电线材料, 输电成本 低; (3) 与单相电动机相比,三相电动机结构简单,价格低廉, 性能良好,维护使用方便。 发电机基本原理 15 1、两极(一对极)发电机工作原理 在三相交流发电机中,定子上嵌 有三个具有相同匝数和尺寸的绕组AX、 BY、CZ。百家了稳赢打法其中A、B、C分别为三个绕 组的首端,X、Y、Z分别为绕组的末 端。绕组在空间的位置彼此相差 120°。 转子恒速旋转时,三相绕组中将 感应出三相正弦电动势eA、eB、eC, 分别称作A相电动势、 B相电动势和C 相电动势。它们的频率相同,振幅相 等,相位上互差120°电角。 发电机基本原理 e(A)=Esinωt e(B)=Esin(ωt-120) e(C)=Esin(ωt-240) 16 E为电动势最大值 波形图、 矢量图分别如图 所示。 任一瞬时,三相对称电动 势之和为零,即:eA+eB+eC=0 发电机基本原理