发电机原理示意图详细介绍 发电机工作原理通俗来讲

发电机的基本工作过程是通过电磁感应将驱动发电机转子的各种机械能转化为电能的过程。

1.DC发电机的工作原理

DC发电机工作时，外部机械力驱动导体线圈在磁场中旋转，不断切割磁感应线，产生感应电动势。图1显示了典型的DC发生器的工作原理。

图2示出了当DC发电机的转子绕组开始旋转时的工作过程。当外部机械力驱动绕组旋转时，线圈ab和cd分别切割磁感应线。根据电磁感应原理，绕组内部产生电流，可以用右手定则判断电流的方向：感应电流通过线圈dccbba、换向器1、电刷A、电流表、电刷B、换向器2形成回路。

图3所示为DC发电机转子绕组转过90后的工作过程。当绕组转90时，绕组两边缘处于磁场的物理中性面，电刷不与换向器接触，因此绕组中没有电流流过，F=0，转矩消失。

图4显示了DC发电机转子绕组旋转90后的工作过程。在机械外力的作用下，转子绕组继续旋转。此时绕组继续切割磁感应线，绕组中可产生感应电流。感应电流通过绕组abbccd、换向器2、电刷A、电流表、电刷B、换向器1形成回路。

从图5可以看出，转子绕组中的感应电动势是交流电动势，但电刷AB端的电动势是DC电动势，即转子绕组输出的电流通过换向器和电刷始终是一个方向，这就是DC发电机的工作原理。

值得注意的是，在实际的DC发电机中，转子绕组不是单个线圈，而是由许多线圈组成。绕组中的这些线圈均匀分布在转子铁芯的槽中，线圈的端部连接到换向器的相应滑块上。换向器实际上是由许多弧形的导电滑板组成，导电滑板之间用云母片绝缘。线圈和换向器的滑动次数越多，发电机产生的DC脉冲越小。一般中小型DC发电机的输出电压为115V、230V、460V，大型DC发电机的输出电压为800V左右.

2.交流同步发电机的工作原理

交流同步发电机的工作过程可以简单地看作是DC发电机中的换向器装置取消后的工作过程，即发电机转子绕组旋转过程中没有换向过程，电流输出方向发生变化。

另外，在交流同步发电机中，转子绕组并不切割磁感应线，而是产生旋转磁场(励磁装置向励磁绕组施加电流)，使定子绕组切割磁感应线，从而产生感应电动势，通过端子引出。图6是交流发电机工作过程的示意图。

交流同步发电机可根据定子绕组的输出相数设计成产生单相或多相交流电压。图7显示了产生单相、两相和三相交流电压的基本设置。

图8是单相交流发电机的工作原理的示意图。磁铁旋转后，在两个定子绕组A和B中产生正弦波交流电动势E.产生电动势的电源叫相，这种发电机用的是单相两线供电的交流电，叫单相交流电。这种配电方式称为单相双线制。

这种发电机是在定子槽内放置三个结构相同的定子绕组AX、BY、CZ，其中A、B、C称为绕组的始端，X、Y、Z称为绕组的末端，这些绕组在空间上相隔120。转子的磁场在空间上按正弦规律分布。当转子被驱动时