交流发电机工作原理.ppt

交流发电机工作原理
．发电原理
．整流原理
交流发电机的励磁
．交流发电机发电原理
如图1所示，发电机定子的三相绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中，内部有一个转子，转子上安装着爪极和励磁绕组。
图 1 交流发电机发电原理示意图
1－定子铁心 2－定子绕组 3－转子 4－励磁绕组 5－整流二极管 6－电刷

交流发电机产生交流电的基本原理是电磁感应原理,具体地说交流发电机是利用产生磁场的转子旋转，使穿过定子绕组的磁通量发生变化,在定子绕组内产生交流感应电动势。
当励磁绕组有电流通过时，励磁绕组便产生磁场，转子轴上的两个爪极分别被磁化为N极和S极。当转子旋转时，磁极交替地在定子铁心中穿过，形成一个旋转的磁场，磁力线和定子绕组之间产生相对运动，在三相绕组中产生交流感应电动势

1. 交流电动势的变化频率f和转速、磁极对数成正比


式中 P－磁极对数
n－发电机转速(r/min)
在交流发电机中，由于转子磁极呈鸟嘴形，其磁场的分布近似正弦规律，所以交流电动势的波形也近似正弦规律，如果发电机定子的三相绕组是对称绕制的则产生的三相电动势也是对称的。

2. 三相交流发电机的感应电动势瞬时值表达式：

式中 －每相电动势的最大值
－每相电动势的有效值
－电角速度

定子每相电动势的有效值的表示
式中 -绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方式有关 )
-每相绕组的匝数（单位：匝）
－频率（单位：Hz）
-每极磁通（单位：Wb）
-电机结构常数（ ）
-称为相电动势。
由此可见，当交流发电机结构一定时（结构常数 不变），相电动势 和发电机转速、磁通成正比。
交流发电机整流原理
交流发电机定子的三相绕组中，感应产生的是交流电，是通过6只二极管组成的三相桥式整流电路整流为直流电的，整流电路如图 12a所示。
图 12 交流发电机整流原理a) 整流电路图 b) 三相绕组电压波形图 c) 整流后发电机输出波形图
交流发电机整流原理
二极管具有单向导通性,当给二极管加上正向电压时二极管导通, 当给二极管加上反向电压时二极管截止。将定子的三相绕组和6只整流二极管按图 12a的电路连接，发电机的输出端B、E上就输出一个脉动直流电压，如图 12c所示，这就是发电机的整流原理。
交流发电机整流原理
1．整流原理:
（1）二极管的导通原则
当3只正二极管负极端连接在一起时，正极端电位最高者导通；
当3只负二极管正极端连接在一起时，负极端电位最低者导通。
图 13整流二极管导通分析