發電機工作原理

<一> 發電機概述
    發電機是將其他形式的能源轉換成電能的機械設備，它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發電機，再由發電機轉換為電能。發電機在工農業生產，國防，科技及日常生活中有廣泛的用途。
    發電機的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此，其構造的一般原則是：用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路，以產生電磁功率，達到能量轉換的目的。
    發電機已實施出口產品質量許可制度，未取得出口質量許可證的產品不準出口。
    <二>發電機的分類可歸納如下：
    發電機分：直流發電機和交流發電機
    交流發電機分：同步發電機和異步發電機(很少采用)
    交流發電機還可分為單相發電機與三相發電機。
    <三>發電機結構及工作原理
    發電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。
    定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。
    轉子由轉子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環、中心環、滑環、風扇及轉軸等部件組成。
    由軸承及端蓋將發電機的定子，轉子連接組裝起來，使轉子能在定子中旋轉，做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產生了電流。

術語“發電機”一般指的是“發電機”。在這里讀到的感應發電機。發電機是把機械能轉化為電機的交變電能。他們也被稱為同步發電機。一種交流發電機或交流發電機的工作原理類似于直流發電機的基本工作原理。
發電機原理圖

 
根據法拉第電磁感應定律，當一個導體磁場中移動的電勢會引起在導體。如果關閉路徑設置的導體，感應電動勢使電流在電路中流動。
現在，看到上面的圖。讓導體線圈abcd放在磁場中。磁通量的方向將形成N極S極。線圈連接到滑環，和負載是通過電刷滑環連接上休息。線圈是順時針旋轉，在這種情況下的感應電流的方向可以用弗萊明右手定則給出的，它會沿著a-b-c-d.由于線圈是順時針旋轉，周期的一半后，線圈的位置將在上述圖二例。在這種情況下，根據弗來明右手定則感應電流的方向會沿著d-c-b-a.表明，該時間段半后的電流的方向變化，這意味著我們可以交流。
交流發電機（交流發電機）的凸極結構
凸極式發電機
交流發電機的主要部件，顯然，由定子和轉子組成。但是，這不像其他機器，在大多數的交流發電機，磁場勵磁旋轉電樞線圈是靜止的。
定子：不像在交流發電機的直流電機的定子是不是服務于磁通路徑。相反，定子是用來裝電樞繞組。定子鐵芯是由合金鋼或鐵磁性層，以減少渦流損耗。
為什么電樞繞組固定在發電機？
在高電壓，容易固定電樞繞組的絕緣，這可能是30伏或更高。
高壓輸出可直接從靜止的電樞。然而，一個旋轉電樞，將有大的電刷接觸電壓降在更高的電壓，也引發了在刷面會發生。
勵磁繞組放置在轉子，和較低的直流電壓可以安全轉移。
電樞繞組可以支撐好，以防止由高離心力引起的變形。
轉子：有兩種用交流發電機/交流發電機轉子：
（I）和（II）的圓柱型凸
凸極式：凸極式轉子是用在中低速發電機。的凸極式轉子交流發電機的結構是在如上圖所示。這種類型的轉子是由投影大極數（稱為凸極），螺栓上的磁輪。這些柱子也層減少渦流損耗。發電機采用這種類型的轉子直徑和軸向長度短大。
圓柱型：圓柱型轉子在高速交流發電機，特別是渦輪發電機。這種類型的轉子由光滑堅固的鋼筒槽沿著外圍。勵磁繞組放置在這些槽。

交流發電機原理解析
三相同步發電機的工作原理:
同步發電機的轉子是旋轉的,其中裝設的轉子勵磁繞組線圈兩端與兩個彼此絕緣的滑環連接,外界是通過壓在滑環上的電刷將直流電送給勵磁繞組的,當轉子勵磁繞組得電后,就會產生磁場,有N極S極。當轉子在原動機的帶動下旋轉時,三相定子電樞繞組就處在旋轉磁場中切割磁力線而感應電勢,輸出端接入負荷,發電機就會向負載供電。交流發電機主要由磁性材料制造多個南北極交替排列的永磁鐵（稱為轉子）和硅鑄鐵制造并繞有多組串聯線圈的電樞線圈（稱為定子）組成。
總結發電機工作發電原理：轉子由柴油機帶動軸向切割磁力線，定子中交替排列的磁極在線圈鐵芯中形成交替的磁場，轉子旋轉一圈，磁通的方向和大小變換多次，由于磁場的變換作用，在線圈中將產生大小和方向都變化的感應電流并由定子線圈輸送出電流補充：柴油發電機組是系指以柴油等為燃料，以柴油機為原動機帶動發電機發電的動力機械。柴油機把柴油燃燒所釋放出的熱能轉換為動能，發電機再把動能轉換為電能！但是，在每次的轉換過程中都會有一部分的能量損失掉！轉換過來的能量永遠只是燃燒放出的總能的一部分，其百分比就稱為柴油機的熱效率。

 
交流同步發電機原理動畫圖