發(fā)電機的發(fā)電過程是種能量轉(zhuǎn)換過程，發(fā)電機的工作原理是由各種帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的機械能，通過電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)換為電能，柴油機運轉(zhuǎn)帶動設(shè)備的大輪運轉(zhuǎn)，然后由皮帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，并輸出感應(yīng)電動勢，即將柴油機的動力能量轉(zhuǎn)換為電能；也由水輪機、汽輪機、風車或其他動力機械驅(qū)動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機械能傳給發(fā)電機，再由發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能。

　　發(fā)電機的基本元件就是原動機、轉(zhuǎn)子、定子：原動機提供能量驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子利用剩磁或者直流電產(chǎn)生磁場，當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時對于定子就形成相對的切割磁力線運動，在定子上就會產(chǎn)生個感應(yīng)電勢，如果定子和外部回路接通形成閉合回路就有電流輸出給負荷了。柴油發(fā)電機組是種發(fā)電設(shè)備，系指以柴油等為燃料，以柴油機為原動機帶動發(fā)電機發(fā)電的動力機械。整套機組般由柴油機、發(fā)電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應(yīng)急柜等部件組成。
　　柴油發(fā)電機組原理簡而言之，就是柴油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn)。在汽缸內(nèi)，經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。柴油被點燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為“作功”。各汽缸按定順序依次作功，作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。
　　將無刷同步交流發(fā)電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應(yīng)’原理，發(fā)電機就會輸出感應(yīng)電動勢，經(jīng)閉合的負載回路就能產(chǎn)生電流。
　　般我們見到的發(fā)電機有兩種分別是直流發(fā)電機和交流同步發(fā)電機兩種，接下來我們來詳細通過圖解的方式來看看具體的工作原理

　　1、直流發(fā)電機的工作原理

　　直流發(fā)電機工作時，外部機械力的作用帶動導(dǎo)體線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，并不斷切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。圖1所示為典型直流發(fā)電機的工作原理示意圖

　　圖2所示為直流發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組開始旋轉(zhuǎn)瞬間的工作過程。當外部機械力帶動繞組轉(zhuǎn)動時，線圈ab和cd分別做切割磁感線動作，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，繞組內(nèi)部產(chǎn)生電流，電流的方向由右手定則可判斷為：感應(yīng)電流經(jīng)線圈dc→cb→ba、換向器1、電刷A、電流表、電刷B、換向器2形成回路。

　　圖3所示為直流發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)過90°后的工作過程。當繞組轉(zhuǎn)過90°時，兩個繞組邊處于磁場物理中性面，且電刷不與換向片接觸，繞組中沒有電流流過，F(xiàn)=0，轉(zhuǎn)矩消失。

　　圖4所示為直流發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組再經(jīng)90°旋轉(zhuǎn)后的工作過程。受外部機械力作用，轉(zhuǎn)子繞組繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，這時繞組繼續(xù)做切割磁感線動作，繞組中又可產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流經(jīng)繞組ab→bc→cd、換向器2、電刷A、電流表、電刷B、換向器1形成回路。

　　從圖5中可以看到，轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)的感應(yīng)電動勢是種交變電動勢，而在電刷AB的電動勢卻是直流電動勢，即通過換向器配合電刷，使轉(zhuǎn)子繞組輸出的電流始終是個方向，即為直流發(fā)電機的工作原理。
　　值得注意的是，在實際直流發(fā)電機中，轉(zhuǎn)子繞組并不是單線圈，而是由許多線圈組成的，繞組中的這些線圈均勻地分布在轉(zhuǎn)子鐵芯的槽內(nèi)，線圈的點接到換向器的相應(yīng)滑片上。換向器實際上由許多弧形導(dǎo)電滑片組成，彼此用云母片相互緣。線圈和換向器的滑片數(shù)目越多，發(fā)電機產(chǎn)生的直流電脈動就越小。般中小型直流發(fā)電機輸出的電壓有115V、230V、460V，大型直流發(fā)電機輸出電壓為800V左右。
　　2.交流同步發(fā)電機的工作原理
　　交流同步發(fā)電機的工作過程可以簡單看作為取消直流發(fā)電機中的換向器裝置后的工作過程，即在發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組旋轉(zhuǎn)過程中無換向過程，電流輸出方向發(fā)生變化的過程。

　　另外，在交流同步發(fā)電機中，并不是由轉(zhuǎn)子繞組做切割磁感線運動，而是由轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場（勵磁裝置為勵磁繞組通入電流），使定子繞組做切割磁感線的運動，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并通過接線子引出。圖6所示為交流發(fā)電機的工作過程示意圖。

　　交流同步發(fā)電機根據(jù)定子繞組輸出相數(shù)，可以設(shè)計成產(chǎn)生單相或多相交流電壓的發(fā)電機。圖7為產(chǎn)生單相、兩相和三相交流電壓的基本設(shè)置。

　　圖8所示為單相交流發(fā)電機工作原理示意圖。磁鐵旋轉(zhuǎn)后，在兩個定子繞組A、B中產(chǎn)生正弦波交流電動勢e。將產(chǎn)生電動勢的電源稱為相，這種發(fā)電機使用由單相和兩根電線供給的交流，稱為單相交流，這種配電方式稱為單相二線制。

　　在該類發(fā)電機中，定子槽內(nèi)放置著3個結(jié)構(gòu)相同的定子繞組AX、BY、CZ，其中A、B、C稱為繞組的始，X、Y、Z稱為繞組的末，這些繞組在空間互隔120°。轉(zhuǎn)子磁場在空間按正弦規(guī)律分布，當轉(zhuǎn)子由原動機帶動以角速度ω等速順時針方向旋轉(zhuǎn)時，在3個定子繞組中就產(chǎn)生頻率相同、幅值相等、相位上互差120°的3個正弦電動勢，這樣就形成了對稱三相電動勢。

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