发电机发电原理_发电机发电原理

发电机发电原理和控制方法。本书可作为高等院校电气工程及其自动化专业的教材，也可供从事电力系统调度、运行管理、设备维护等工作的人员参考。

一发电机发电原理

发电机的发电原理是这样的，发电机转子带有励磁线圈，定子有励磁感应线圈和主工作线圈，当转子运转时，定子励磁感应线圈会感应出交流电压经桥整输送给转子线圈，这时转子产生磁场切割磁力线，定子的主线圈会感应出强电压输出带动负荷。
导体切割磁力线产生感应电动势，即导体与磁场有相对运动。发电机、变压器、无线电波接收都是这个原理。
发电机发电的原理是利用线圈感应磁场而产生电流

二发电机的工作原理

在日常生活中，几乎每时每刻我们都在消耗一种能源——电，众所周知，我们所使用的电通常都是由发电机产生的，那么一个有趣的问题就来了在发电机发电时，如果没有用电的设备，那么它发的电到哪去了？今天我们就来讲一下。

我们都知道，发电机的基本原理是电磁感应，一般来讲，在发电机工作时，它的金属线圈就会不停地切割磁力线（也可以是旋转的磁场掠过金属线圈），在电磁感应的作用下，金属线圈内部的自由电子就有了定向移动的趋势，从而在线圈的两端产生了电动势。

但产生了电动势并不代表发电机就发出了电，只有将发电机接入一个用电回路，才能算这个发电机发出了电。在没有设备用电的情况下，工作状态中的发电机所处的电路实质上是相当于断开的状态，很明显，在这种情况下发电机并没有输出电流，也就谈不上“它发的电到哪去了”这种问题了。

这样的情形被称为发电机空载，那么在发电机空载的时候，它的能量都消耗到哪去了呢？

在各种交流发电机里，同步发电机可以说是最为常用的一种，这里我们拿这种发电机来举例说明这个问题。

大家可能会认为发电机空载时的能量全部都是由发电机自身的机械损耗（比如说轴承摩擦损耗、通风损耗等等）所消耗的，但事实上，除了上述的机械损耗之外，同步发电机还会有的能量消耗。

根据电磁感应的原理，在发电机的内部必须存在磁场才能够产生电，而当发电机空载时，虽然没有对外输出电流，在它的两极会一直保持着固定的电动势，这样才能确保只要一接入负载就可以马上输出电流，这就意味着，发电机内的磁场也必须一直存在。那么这个磁场是从哪里来的呢？这里我们需要科普一个概念——“励磁”。

简单地讲，“励磁”就是为发电机提供工作时所需的磁场，同步发电机的“励磁”，是利用电流（直流电）通过特殊的线圈绕组来产生工作磁场的（这个电流被称为“励磁电流”，线圈绕组被称为“励磁绕组”）。

我们可以看到，在发电机空载的时候，除了机械损耗以外，维持发电机自身的磁场也是需要消耗能量的。

看到这里可能有人要问了，在同步发电机刚启动的时候，“励磁绕组”里并没有电流，也就没有了磁场，那么最初的电又是怎么发出来的呢？

根据不同用途，小型同步发电机的“励磁绕组”一般都放在转子上，大型的则放在定子上，下面我们以小型同步发电机来举例说明。

没有磁场是肯定不能发出电的，但所幸的是正常情况下，同步发电机里都有剩磁保留在发电机转子内的铁芯。（注剩磁是指在外加磁场消失后，铁磁材料还保留着的磁场，通常都比较弱，如果发电机没有剩磁，就必须要想办法去充磁，否则就无法发电）

“励磁绕组”里是没有电流的，但转子内的铁芯还有剩磁，当发电机启动时，转子携带的磁场开始旋转，并有不停地掠过定子上的金属线圈，从而产生用于“励磁”的电流，该电流经整流后被送到“励磁绕组”中，使转子的磁场增大，进而在转动时产生更大电流……

通过这样的正反馈，发电机的输出电压就会慢慢地升高，直到达到额定电压，在这个时候就可以接入负载了。这也是一般的柴油发电机要求在启动时必须要断开负载端，直到输出电压稳定后才可以接入的原因。

简单一下在发电机工作时，如果没有用电的电器，那么它是不会对外输出电能的，但它自己会有能量损耗，而对于同步发电机而言，它还会“偷偷地”发一些电，用于增强以及维持自己的磁场。

好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家

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三风力发电机原理

风力发电机原理是通过叶轮将风能转变为机械转距（风轮转动惯量），通过主轴传动链，经过齿轮箱增速到异步发电机的转速后，通过励磁变流器励磁而将发电机的定子电能并入电网。
如果超过发电机同步转速，转子也处于发电状态，通过变流器向电网馈电．最简单的风力发电机可由叶轮和发电机两部分构成，立在一定高度的塔干上，这是小型离网风机．最初的风力发电机发出的电能随风变化时有时无，电压和频率不稳定，没有实际应用价值．为了解决这些问题，现代风机增加了齿轮箱、偏航系统、液压系统、刹车系统和控制系统等。
风机是有许多转动部件的，机舱在水平面旋转，随时偏航对准风向；风轮沿水平轴旋转，以便产生动力扭距．对变桨矩风机，组成风轮的叶片要围绕根部的中心轴旋转，以便适应不同的风况而变桨距．在停机时，叶片要顺桨，以便形成阻尼刹车。
早期采用液压系统用于调节叶片桨矩（作为阻尼、停机、刹车等状态下使用）,现在电变距系统逐步取代液压变距。
就1500千瓦风机而言，一般在4米／秒左右的风速自动启动，在13米／秒左右发出额定功率．然后，随着风速的增加，一直控制在额定功率附近发电，直到风速达到25米／秒时自动停机。
现代风机的设计极限风速为60-70米／秒，也就是说在这么大的风速下风机也不会立即破坏．理论上的12级飓风，其风速范围也仅为32.7-36.9米／秒。
风机的控制系统要根据风速、风向对系统加以控制，在稳定的电压和频率下运行，自动地并网和脱网；齿轮箱、发电机的运行温度，液压系统的油压，对出现的任何异常进行报警，必要时自动停机，属于无人值守独立发电系统单元。

四发电机组与发电机的区别

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发电机组是由发电机（交流发电机），动力主机，电气控制系统和附件支座组成的。根据动力不同分类型有汽油发电机组，柴油发电机组，水能发电机组，风力发电机组，核能发电机组，汽轮发电机组等。根据发电的电压高低又分高压发电机组，如600Ⅴ的，400V的，低压发电机组，如220V的，110V的。

通常说的发电机是发电机组重要组成部件之一，根据用途不同，其分类有交流发电机和直流发电机。交流发电机主要是配装发电机组的，但直流发电机是用来给蓄电池补充充电的，但现在也有用交流发电机，通过整流后，给蓄电池补充充电的。直流发电机是装在动力主机上，一般都是用皮带传动，实现发电。

直流发电机根据励磁方式不同又分并励式直发电机，复励式直流发电机，串励式直流发电机，他励式发电机等。

交流发电机是由定子、转子、整流裝置、调压模块、砺磁和壳体组成的发电设备。

我是今日

五交流发电机发电原理

   由于三相绕组在定子槽中是对称绕制的，在三相绕组中产生的三相电动势亦是对称的。所以在三相绕组中所产生的交流感应电动势可用下列方程式表示； 式中 Em——相电动势的最大值； EΦ——相电动势的有效值； ω——电角速度，ω＝2πf， 发电机每相绕组中所产生的电动势的有效值Eφ(V)为 式中 K——定子绕组系数，一般小于1； f——感应电动势的频率，Hz，f= pn/60； p——磁极对数 n——转数，r/min; N——每相绕组的匝数； Φ——磁极的磁通量，Wb。