1. 发电机的工作原理
发电机可分为直流发电机和交流发电机,,由于交流发电机在许多方面优于直流发电机,直流发电机近乎被淘汰。同步发电机是根据电磁感应原理工作的,它通过转子磁场和定子绕组的相对运动,将机械能转变为电能。
发电机原理如下:
当转子在外力带动下,转子磁场和定子导体作相对运动,即导体切割磁力线,因此在导体中产生感应电动势,其方向可根据右手定则判定。由于转子磁极的位置使导体以垂直方向切割磁力线,所以此时定子绕组中的感应电动势最大。
当磁极转过90度后。磁极成水平位置,导体不切割磁力线,其感应电动势为零。转子再转90度,定时定子绕组又以垂直方向切割磁力线,使感应电动势达到最大值,但方向与前相反。
当转子再转90度,感应电动势又变为零。这样转子转动一周,定子绕组的感应电动势也发生正、负变化。如果转子连续匀速旋转,在定子绕组中就感应出一个周期性不断变化的交变
2. 发电机的工作原理是什么现象
发电机利用外力推动发电机转动,带动导体切割一个固定磁场。固定磁场叫定子,旋转导体叫转子。产生电压的同时,导体受到阻力(反作用力),即推力的功转化成电能输出。如果输入电能,转子会受推力转动,这个逆过程就是电动机。
变化的磁场产生电场,实际上有两种:1、导体闭合,导体不动,穿过导体环的磁通变化。2、磁场不变,导体相对磁场运动。发电机就是利用第二种,外力推动发电机转动,带动导体切割一个固定磁场。
发电机的基本原理就是物理课所讲的“磁力生电”。发电机的基本元件就是原动机、转子、定子:原动机提供能量驱动转子旋转,转子利用剩磁或者直流电产生磁场,当转子旋转时对于定子就形成相对的切割磁力线运动,在定子上就会产生一个感应电势,如果定子和外部回路接通形成闭合回路就有电流输出给负荷了。
发电机是由定子和转子2大基础元件组成的,其中定子里有3相绕组和3相对称绕组:A、B、C and X、Y、Z。还有定子铁芯。 转子由磁极和励磁绕组组成。 当励磁系统给转子的励磁绕组一个恒定的电流时(直流电),就在发电机的转子里形成了一个磁场。 在主轴的旋转下带动发电机的转子旋转。这样转子就形成了一个旋转的磁场。 每一个磁极的磁场和定子的3相绕组相互切割磁力线。 产生3相电动势。 如果在这个时候给发电机接上负载的话,那么发电机就有3相交流电通过。
3. 发电机的工作原理视频
作用:
1、发电机事故情况下利用跳灭磁开关迅速灭磁。
2、在检修的时候断开灭磁开关,形成明显的断开点。
工作原理:
灭磁开关有耗能型和移能型两种,前者在灭磁时将磁场储存的部分能量消耗在燃弧过程中,并通过短弧将电压限制在合适的范围内,属于非线性灭磁。后者则通过先期闭合的常闭接点将磁场电流转移至线性灭磁电阻,或通过建立足以使非线性灭磁电阻呈现低阻特性的电压,将磁场能量转移至灭磁电阻。
发电机组的内部或发电机出口端发生故障以及正常停机时都要快速切断励磁电源,由于发电机转子绕组是个储能的大电感,因此励磁电流突变势必在转子绕组两端引起相当大的暂态过电压,造成转子绝缘击穿,所以必须尽快将转子电感中的磁能快速消耗。
4. 发电机的工作原理物理
解答:发电机是应用电磁感应原理制成的。
让闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生感应电流。
发动机分交流发电机和直流发电机两种。
交流发电机由磁体、线圈、铜滑环和电刷等组成,线圈中感应的交流电流,通过铜滑环和电刷,流入外电路。
直流发电机由磁体、线圈、换向器和电刷等组成,线圈感应的是交流电,通过换向器变为直流电。
5. 发电机的工作原理是法拉第电磁感应定律
在公元1831年,法拉第将一个封闭电路中的导线通过电磁场,导线转动有电流流过电线,法拉第因此了解到电和磁场之间有某种紧密的关连,他建造了第一座发电机原型,其中包括了在磁场中迥转的铜盘,此发电机产生了电力。在此之前,所有的电皆由静电机器和电池所产生,而这二者均无法产生巨大力量。但是,法拉第的发电机终于改变了一切。
发电机包括一个能在二个或二个以上的磁场间迅速旋转的电磁铁,当二个磁场相互交错,就产生了电,由电线从发电机中导出。电子工程师依发电机线绕的方式和磁铁的安排,而获得交流电(AC)或直流电(DC),大部分发电机都是产生交流电,它比直流电更易由传输线作长距离的传送。
学过物理课的人都会记得,英国科学家法拉第于1831年发现了电磁感应原理。这一在人类社会发展过程中起到重要作用的原理是说:“当磁场的磁力线发生变化时,在其周围的导线中就会感应产生电流。”
法拉第曾煞费苦心,通过研究和反复实验,终于发现了这一影响巨大的科学原理,而且他确信,利用此原理肯定能制造出可以实际发电的发电机。
就在法拉第发现电磁感应原理的第二年,受法拉第发现的启示,法国人皮克希应用电磁感应原理制成了最初的发电机。
皮克希的发电机是在靠近可以旋转的U形磁铁(通过手轮和齿轮使其旋转)的地方,用两根铁芯绕上导线线圈,使其分别对准磁铁的N极和S极,并将线圈导线引出。这样,摇动手轮使磁铁旋转时,由于磁力线发生了变化,结果在线圈导线中就产生了电流。
由这种发电机的装置可以知道,每当磁铁旋转半圈时,线圈所对应的磁铁的磁极就改变一次,从而使电流的方向也跟着改变一次。为了改变这种情况,使电流方向保持不变,皮克希想出了一个巧妙的办法:在磁铁的旋转轴上加装两片相互隔开成圆筒状的金属片,由线圈引出的两条线头,经弹簧片分别与两个金属片相接触。另外,再用两根导线与两个金属片接触,以引出电流。这个装置,就叫做整流子,在后来的发电机上仍得到应用。
整流子为什么能保持电流方向不变呢?这是因为电流从线圈流入整流子,而整流子是和磁铁一起旋转的。当磁铁转过半圈,线圈中电流方向倒逆过来,整流子也正好转过半周来而掉转了方向,因而输出的电流方向始终是不变的。
皮克希发明的这种发电机在世界上是首创,当然也有其不足之处。需要对它进行改进的地方,一是转动磁铁不如转动线圈更为方便灵活;二是通过整流子可以得到定向的电流,但是电流强弱还是不断变化的。为改变这种情况,人们采用增加一些磁铁和线圈数量,并稍微错开地将变化的电流一起引出的办法,使输出电流的强度变化控制在一定的范围内。
从皮克希发明发电机后的30多年间,虽然有所改进,并出现了一些新发明,但成果不大,始终未能研制出能输出像电池那样大的电流,而且可供实用的发电机。
1867年,德国发明家韦纳·冯·西门子对发电机提出了重大改进。他认为,在发电机上不用磁铁(即永久磁铁),而用电磁铁,这样可使磁力增强,产生强大的电流。
西门子用电磁铁代替永久磁铁发电的原理是,电磁铁的铁芯在不通电流时,也还残存有微弱的磁性。当转动线圈时,利用这一微弱的剩磁发出电流,再反回给电磁铁,促使其磁力增强,于是电磁铁也能产生出强磁性。
接着,西门子着手研究电磁铁式发电机。很快就制成了这种新型的发电机,它能产生皮克发电机所远不能相比的强大电流。同时,这种发电机比连接一大堆电池来通电要方便得多,因而它作为实用发电机被广泛应用起来。
西门子的新型发电机问世后不久,意大利物理学家帕其努悌于1865年发明了环状发电机电枢。这种电枢是以在铁环上绕线圈代替在铁芯棒上绕制的线圈,从而提高了发电机的效率。
实际上,帕斯努悌早在1860年就提出了发电机电枢的设想,但未能引起的人们的注意。1865年,他又在一本杂志上发表了这一独创性的见解,仍未得到社会的公认。
到了1869年,比利时学者古拉姆在法国巴黎研究电学时,看到了帕其努悌发表的文章,认为这一发明有其优越性。于是,他就根据帕其努悌的设计方案,兼采纳了西门子的电磁铁式发电机原理进行研制,于1870年制成了性能优良的发电机。
在帕其努悌的发明中,对发电机的整流子部分进行了重要改进,使发电机发出的电流强度变化极小。而采用帕其努悌设计方案制成的古拉姆式发电机,其发出的电流强度变化也很小。这是古拉姆发电机的优良性能的表现之一。
古拉姆发电机的性能好,所以销路很广,他不仅发了财,而且被人们誉为“发电机之父”。
有些人看到古拉姆发明发电机获得成功,也想对发电机进行改进从而制造出更先进的发电机。在这些人中,就有德国的西门子公司研究发电机的工程师阿特涅。他发明了古拉姆发电机不同的线圈绕线方式,制成了性能良好的发电机。
古拉姆发电机的电枢是将铁丝绕成环状,在环与环之间夹上纸进行绝缘,然后将环捆在一起作为铁芯,在其上面绕上导线线圈,再由线圈的不同部位引出一些导线,接向带整流子。而阿特涅发电机的电枢,是用许多薄圆铁板以纸绝缘后重叠起来,制成铁芯,然后在上面绕上导线线圈。人们把这种方法叫做“鼓卷”,意思是像鼓一样的形状。经过这种改进后,发电机无论是外观或是性能,都比原来有了很大起色。
西门子公司由于阿特涅的这项发明而益发驰名。于是,德国以西门子公司为核心,大力研制各种发电机,从而使电力工业得到了迅速的发展。
随着发电机的逐渐大型化,转动发电机的动力也发生了变化。其中以水力作动力更使人们感兴趣。这是因为用水力转动大型发电机较方便,而且不消耗燃料,成本低。因此,西门子公司又投入水力发电的研究工作。
利用水力发电与水力发电不同,前者必须将发电机安装在水流湍急的地方,也就是水流落差大的地方。这样,就必须在山中河川的上游发电,然后再输送到远方的城市。
为了远距离输送电,就要架设很长的输电线。但是,在输电线中通过很强的电流时,电线就要发热,这样,好不容易发出的电能在送向远方的途中,却因为电线发热而损耗掉了。
为了减少电能在长距离输送中的发热损耗,可以采用的办法有两个:一是增加电压的截面积,即将电线加粗,减小电阻;二是提高电压而减小电流。
前一个措施因需要大量的金属导线,而且架设很粗的导线有很多困难,因而很难得到采用。比较起来,还是后一个措施有实用价值。然而,对于当时使用的直流电来说,使其电压提高或降低都是难以实现的。于是,人们只得开始考虑利用电压很容易改变的交流电。
看来,将直流发电机改为交流电发电机比较容易,主要是取掉整流子就行了。所以,西门子公司的阿特涅便于1873年发明了交流发电机。此后,对交流发电机的研究工作便盛行起来,从而使这种发电机得到了迅速的发展
6. 发电机的工作原理是电流的磁效应吗
电动机的原理是电流的磁效应;发电机的原理是法拉第电磁感应。
区别在于:一个是电转变为机械能、另一个是机械能转变为电。在判断方法上也有不同:右手发电,左手电动。
拓展资料:
两者是电磁关系的相反的运用。都是通过电磁感应完成能量的转化,电动机将电能转化为磁能然后产生力矩,转化成机械能。而发电机则由其他形式的能量如风能水能等通过电磁感应转化成电能然后储存。
汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与动力机曲轴同轴安装,就可以利用动力机的旋转带动发电机的转子。
7. 发电机的工作原理图解
发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。
它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。