发电机原理图解

  图1是有3对磁极的转子模型。因为每个磁极都是从转子上显着凸起，称之为凸极式转子。每个磁极上都绕有励磁线个磁极，励磁电源经过滑环向励磁线圈供电。

  该模型的转子有3对磁极，旋转一周磁场将循环3个周期，每旋转120度磁场改变1个周期。定子内园周有18个槽

  把铁芯与绕组放入箱体，绕组引出线经过绝缘套管内的导电杆连到箱体外，导电杆外面是瓷套管，经过它固定在箱体上，确保导电杆与箱体绝缘。为减小因尘埃与雨水引起的漏电，瓷套管外型为多级伞形。右边是低压绝缘套管，左面是高压绝缘套管，因为高压端电压很高，高压绝缘套管比较长。

  变压器箱体（即油箱）里灌满变压器油，铁芯与绕组浸在油里。变压器油比空气绝缘强度大，可加强各绕组间、绕组与铁芯间的绝缘，一起活动的变压器油也协助绕组与铁芯散热。在油箱上部有油枕，有油管与油箱连通，变压器油一向灌到油枕内，可充沛确保油箱内灌满变压器油，避免空气中的潮气侵入。

  定子铁芯由导磁杰出的硅钢片叠成，在铁芯内圆均匀散布着许多槽（图3所示）。

  在槽内嵌放定子的三相绕组。每相绕组由多个线圈组成，按必定规则对称摆放。（图4所示）。使定子铁芯通明可看清绕组的散布（图4所示）。

  定子固定在发电机的机座（外壳）内，转子由机座两头的轴承支撑，可在定子内自在旋转。集电环在机壳外侧，和碳刷架一起装在隔音罩内。在发电机外壳下方有发电机出线盒，宣布的三相沟通电从这儿引出（图6所示）

  在这个模型中磁场是不动的，线圈在磁场中旋转发生感应电势。在实践发电机中发生感应电势的线圈是不运动的，运动的是磁场。发生磁场的是一个可旋转的磁铁，也便是转子，线圈在磁铁外围，与磁铁转轴同一平面。当磁铁旋转时发生旋转磁场，线圈切开磁力线发生感应电动势。

  因为空气的磁导率太低，在旋转磁铁的外围安上环型铁芯，也便是定子，可大大加强磁铁的磁感应强度。在定子铁芯的内圆有一对槽，线圈嵌装在槽内。为了看清线圈电流与转子的运动联系，把定子变成半通明的。当磁铁旋转时，线圈切开磁力线感生沟通电流。

  设备好上机架，铺好上渠道地板，在外罩内装好电刷设备，一台水轮机发电机模型就设备好了。

  该水轮机发电机模型转子旋转一周将感生出12个周期的三相沟通电动势。当转子转速为每分钟250转时，所发沟通电的频率为50赫兹。

  爪极发电机具有制作简略、本钱低价的特色，首要用在小型发电场合，特别是在轿车发电机、小型风力发电机中得到遍及运用。其实它也是一种多极发电机，只不过转子励磁的磁极运用的是爪状磁极。下面介绍一种6对磁极的爪极发电机。

  这是转子铁芯结构示意图，在铁芯圆周上开有一些槽，嵌有励磁绕组，在圆周两头各有一段槽距大的面称为大齿，便是磁极（图1所示）。励磁绕组两头经过集电环（滑环）接到励磁电源，在转子圆周两头就构成北极与南极，旋转时就发生旋转磁场。

  因为转子圆周上没有凸出的磁极（不像原理模型中的转子），称之为隐极式转子。

  图2为嵌有励磁绕组的转子模型，为下降发电机的温度，在转子两头还装有电扇。

  当转子匀速旋转时A、B、C相线圈次序切开磁力线，都会感生沟通电动势，其起伏与频率相同。因为三个线圈均匀散布，它们感应电势的相位也相差120度电视点（每周期为360度电视点）。

  当转子旋转一周将感生出3个周期的三相沟通电动势。当转子转速为每分钟1000转时，所感生沟通电动势的频率为50赫兹。

  发电机定子铁芯由导磁杰出的硅钢片叠成，在铁芯内圆均匀散布着36个槽，用来嵌放定子线圈。

  在爪极内装有发生磁场的磁軛与励磁线圈，在转子轴上有向励磁线圈供电的滑环。

  变压器是运用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能的一种电器设备，它可将一种电压的沟通电能变换为同频率的另一种电压的沟通电能。

  图1是单相变压器的原理模型，由铁心与套在铁心上的两个绕组组成。与电源相连的线圈为一次绕组，与负载相连的线为输入一次绕组的电压，N1为一次绕组的匝数， U2为二次绕组输出的电压，N2为二次绕组的匝数。

  油外摆放着许多散热管，运转中的铁芯与绕组发生的热能使油温升高，温度高的油密度较小上升进入散热管，油在散热管内温度下降密度添加，在管内下降从头进入油箱，铁芯与绕组的热量经过油的天然循环散宣布去。

  一些大型变压器为确保散热，装有专门的变压器油冷却器。冷却器经过上下油管与油箱衔接，油经过冷却器内密布的铜管簇，由电扇的凉风使其敏捷降温。油泵将冷却的油再打入油箱内，下图是一台容量为400000kVA的特大型电力变压器模型，其低压端电压为20kV，高压端电压为220kV。

  在120度机械视点里有6个槽，均匀散布A相、B相、C相3个线个线个A相线圈串联起来即为整机的A相绕组，3个B相线圈串联起来即为整机的B相绕组，3个C相线圈串联起来即为整机的C相绕组，3个绕组按星形接法将三个绕组尾端连在一起引出即中性线个绕组的引出端为相线发电机定子铁芯由导磁杰出的硅钢片叠成在铁芯内圆均匀散布着36下图面阐明爪极的磁场先观看没有两头爪极的状况在轴上装上滑环向励磁线圈供电当励磁线圈通电后磁軛产装上两头爪极后磁力线将沿爪极走动为便于看清磁力线的走向磁力线改为赤色爪极改为半通明

  发电机是依据电磁感应原理来发电的，发电机首要要有磁场，现在用一对磁铁来发生发电机的磁场，磁力线从北极到南极。

  定子线圈嵌放在定子槽内，组成三相绕组，每相绕组由多个线圈组成，按必定规则对称摆放。

  这是一个三相电力变压器的模型。从外观看首要由变压器的箱体、高压绝缘套管、低压绝缘套管、油枕、散热管组成。

  移去变压器箱体可看到变压器的铁芯与绕组。在铁芯上有A、B、C三相绕组，每相绕组又分为高压绕组与低压绕组。左面是高压绕组引出线，右边是低压绕组引出线。

  本模型仅是个原理模型，定子线圈的散布与衔接仅表明基本规则，实践发电机上定子的槽数要多得多，绕组散布也杂乱得多。

  水轮机的转速都比较低，特别是立式水轮机，所以水轮发电机选用多对磁极结构，这儿介绍一个有12对磁极的水轮机发电机模型。

  图1是该水轮机的转子模型，有南北相间的24个磁极，每个磁极上都绕有励磁线圈。

  咱们往常运用的都三相沟通电，图3是三相变压器的原理模型，它由A相绕组、B相绕组、C相绕组与铁芯组成。

  三对绕组完全相同，每对绕组包括一次绕组与二次绕组，其匝数比为k。 当这是一个抱负变压器时，在一次绕组输入按正弦规则改变的三相沟通电时，依据变压器的根底原理有：

  U1A、U1B、U1C别离为三相的输入电压，U2A、U2B、U2C别离为三相的输出电压。

  画面中的三相沟通发电机选用星形接法，三个线圈的公共点引出线是中性线，每个线圈的引出线是相线。

  当转子匀速旋转时三个线圈次序切开磁力线，都会感生沟通电动势，其起伏与频率相同。因为三个线度，它们感应电势的相位也相差120度。在画面上有每根相线的输出电势波形。

  这儿介绍汽轮发电机的结构，是由蒸汽轮机或燃气轮机推进的发电机。发电机首要由转子与定子组成，因为汽轮机的转速很高，故汽轮发电机的转子是南北极的，额外转速每分钟3000转，输出50赫兹的三相沟通电。

  选用油冷却的变压器结构较杂乱，因为油是可燃物，也就存在安全性问题。现在，在城市内、大型修建内运用的变压器已逐步选用干式电力变压器，变压器没有油箱，铁芯与绕组设备在一般箱体内。干式变压器绕组用环氧树脂浇注等办法确保密封与绝缘，容量较大的绕组内还有散热通道，大容量变压器并配有风机强制通风散热。因为资料与工艺的约束，现在大都干式电力变压器的电压不超越35kV，容量不大于20000kVA，大型高压的电力变压器仍选用油冷方法。

  下图面阐明爪极的磁场，先观看没有两头爪极的状况，在轴上装上滑环向励磁线圈供电，当励磁线圈通电后磁軛发生的磁场如下图。

  装上两头爪极后，磁力线将沿爪极走动，为便于看清磁力线的走向，磁力线改为赤色，爪极改为半通明。

  当这是一个抱负变压器时，在一次绕组输入按正弦规则改变的沟通电，依据变压器的根底原理有：

  留意：在暴风影音的播映\高档选项\格局相关中，必定要钩选有关Flash的选项。

  在磁场内放入矩形线圈，线圈两头通向两个滑环，滑环经过电刷衔接到输出线上，输出线端连有负载电阻。

  当线圈旋转时，依据电磁感应原理，线圈两头将会发生感应电动势，当磁场是均匀的，矩形线圈作匀速旋转时，感应电势按正弦规则改变，在负载电阻上有正弦沟通电经过。动画中绿色小球运动的方向表明感应电流的方向、运动的速度表明感应电流的巨细。

  真实发电机的转子是电磁铁，转子上绕有励磁线圈，经过滑环向励磁线圈供电来发生磁场。把定子与线圈安在转子外围，一个单相沟通发电机原理模型就组成了。

  转子作匀速旋转时，线圈就感生沟通电流，画面中绿色小球运动的方向表明感应电流的方向、运动的速度表明感应电流的巨细。

  实践运用的都是三相沟通发电机，其定子铁芯的内圆均匀散布着6个槽，嵌装着三个彼此距离120度的相同线圈，别离称之为A相线圈、B相线圈、C相线圈。装上转子就组成了一台三相沟通发电机原理模型。