交流发电机发电原理.ppt

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1、交流发电机发电原理图交流发电机发电原理图一、交流发电原理一、交流发电原理n1.1.在发电机内部有一个由在发电机内部有一个由发动机带动转子（旋转磁发动机带动转子（旋转磁场）场）n2.2.磁场外有一个定子绕组磁场外有一个定子绕组,绕组有绕组有3 3组线圈组线圈(3(3相绕组相绕组)，3 3相绕组彼此相隔相绕组彼此相隔120120度度n3.3.当转子旋转时，旋转的当转子旋转时，旋转的磁场使固定的电枢绕组切磁场使固定的电枢绕组切割磁力线（或者说使电枢割磁力线（或者说使电枢绕组中通过的磁通量发生绕组中通过的磁通量发生变化）而产生电动势。变化）而产生电动势。定子定子3 3相绕组感生电动势的大小为：相绕组感

2、生电动势的大小为：n其中：其中：E m-E m-每相电动势的最大值每相电动势的最大值n-电角速度电角速度 nf-f-交流电动势的频率（为转速的函数）交流电动势的频率（为转速的函数）np-p-磁极对数磁极对数nn-n-发电机转速（发电机转速（r/minr/min）nE-E-每相电动势的有效值每相电动势的有效值定子每相电动势的有效值定子每相电动势的有效值nK-K-绕组系数绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方法有关和发电机定子绕组的绕线方法有关 )nN-N-每项匝数（匝）每项匝数（匝）n-每极磁通（每极磁通（WbWb）nCeCe-电机结构常数电机结构常数交流电动势波形交流电动势波形n交流电动势的幅交流

3、电动势的幅值是发电机转值是发电机转速的函数。速的函数。n因此，当转速因此，当转速n n变化时，三相变化时，三相电动势的波形电动势的波形为变频率、变为变频率、变幅值的交流波幅值的交流波形。形。定子三相绕组的接法定子三相绕组的接法n定子三相绕组的接法定子三相绕组的接法有两种有两种n星形接法星形接法n三角形接法三角形接法第三节第三节 交流发电机的结构交流发电机的结构n交流发电机一般由转子、定子、整流器、交流发电机一般由转子、定子、整流器、端盖四部分组成。端盖四部分组成。nJF132JF132型交流发电机组件图见图型交流发电机组件图见图交流发电机的结构交流发电机的结构一、转子一、转子n转子的功用是产生

4、旋转磁场。转子的功用是产生旋转磁场。n转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成，见图。转子轴组成，见图。转子结构图转子结构图转子转子n转子轴上压装着两块爪转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极鸟嘴形磁极,爪极空腔内爪极空腔内装有磁场绕组装有磁场绕组(转子线转子线圈圈)和磁轭。和磁轭。n集电环由两个彼此绝缘集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。磁场绕组的两端相连。交流发电机磁路交流发电机磁路n交流发电机

5、的磁交流发电机的磁路为：磁轭路为：磁轭N N极极转子与定子之转子与定子之间的气隙间的气隙定子定子定子与转子间定子与转子间的气隙的气隙S S极极磁磁轭。轭。转子产生旋转磁场转子产生旋转磁场n当两集电环通入直当两集电环通入直流电时（通过电刷）流电时（通过电刷），磁场绕组中就有，磁场绕组中就有电流通过，并产生电流通过，并产生轴向磁通，使爪极轴向磁通，使爪极一块被磁化为一块被磁化为N N极，极，另一块被磁化为另一块被磁化为S S极，从而形成六对极，从而形成六对相互交错的磁极。相互交错的磁极。当转子转动时，就当转子转动时，就形成了旋转的磁场。形成了旋转的磁场。二、定子二、定子n定子的功用定子的功用是产生

6、交流是产生交流电。电。n定子由定子定子由定子铁心和定子铁心和定子绕组成。见绕组成。见图图定子定子n定子铁心由内圈带槽的硅定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。线就嵌放在铁心的槽中。n定子绕组有三相，三相绕定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三角形组采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能产（大功率）接法，都能产生三相交流电。生三相交流电。n三相绕组的必须按一定要三相绕组的必须按一定要求绕制求绕制,才能使之获得频率才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互相同、幅值相等、相位互差差120120的三相电动势。的三相电动势。定子绕组定子绕组n1.1.每

7、个线圈的两个有效边之间的距离应每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。和一个磁极占据的空间距离相等。n2.2.每相绕组相邻线圈始边之间的距离应每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。和一对磁极占据的距离相等或成倍数。n3.3.三相绕组的始边应相互间隔三相绕组的始边应相互间隔2 2+120o+120o电角度（一对磁极占有的空间为电角度（一对磁极占有的空间为360360o o电电角度）角度）JF13交流发电机三相绕组绕制交流发电机三相绕组绕制n结构参数如下：结构参数如下：磁极对数磁极对数p 6p 6对；定子对；定子槽数槽数z 36z 36槽槽n定子绕

8、组相数定子绕组相数3 3相；每个线圈匝数相；每个线圈匝数N 13N 13匝匝n绕组联结方法绕组联结方法 Y Y型联结型联结发电机定子展开图发电机定子展开图三、整流器三、整流器n交流发电机整流器的作交流发电机整流器的作用是将定子绕组的三相用是将定子绕组的三相交流电变为直流电交流电变为直流电n6 6管交流发电机的整流管交流发电机的整流器是由器是由6 6只硅整流二极只硅整流二极管组成三相全波桥式整管组成三相全波桥式整流电路流电路n6 6只整流管分别压装只整流管分别压装（或焊装）在两块板上。（或焊装）在两块板上。四、端盖四、端盖n端盖一般分两部分（前端盖端盖一般分两部分（前端盖和后端盖），起固定转子、和后端盖），起固定转子、定子、整流器和电刷组件的定子、整流器和电刷组件的作用。作用。n端盖一般用铝合金铸造，一端盖一般用铝合金铸造，一是可有效的防止漏磁，二是是可有效的防止漏磁，二是铝合金散热性能好。铝合金散热性能好。n后端盖上装有电刷组件，有后端盖上装有电刷组件，有电刷、电刷架和电刷弹簧组电刷、电刷架和电刷弹簧组成。电刷的作用是将电源通成。电刷的作用是将电源通过集电环引入磁场绕组。过集电环引入磁场绕组。电刷架电刷架电刷架电刷架