電氣百科：發(fā)電機的結(jié)構(gòu)及工作原理

現(xiàn)在社會最不可缺少的能源——電能，而發(fā)電機就是制造這一能源的主要設備。

電能的轉(zhuǎn)換過程

發(fā)電機的工作原理都來源于電磁感應定律和電磁力定律。其構(gòu)造是利用適當?shù)膶Т藕蛯щ姴牧蠘?gòu)成相互進行電磁感應的磁路和電路為原則，從而產(chǎn)生電磁功率，作為達到能量轉(zhuǎn)換的目的。

發(fā)電機是將其他形式的能源轉(zhuǎn)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(qū)動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機械能傳給發(fā)電機，再由發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能。發(fā)電機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，國防，科技及日常生活中有廣泛的用途。

發(fā)電機的結(jié)構(gòu)及工作原理

發(fā)電機通常由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋.機座及軸承等部件構(gòu)成。

定子由機座.定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。

轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(有磁扼.磁極繞組)滑環(huán)、(又稱銅環(huán).集電環(huán)).風扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。

由軸承及端蓋將發(fā)電機的定子，轉(zhuǎn)子連接組裝起來，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，做切割磁力線的運動，從而產(chǎn)生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。

發(fā)電機的分類：

發(fā)電機、直流發(fā)電機、交流發(fā)電機 、 同步發(fā)電機、異步發(fā)電機(很少采用)

交流發(fā)電機還可分為單相發(fā)電機與三相發(fā)電機。

汽輪發(fā)電機與汽輪機配套的發(fā)電機

汽輪機一般都做成高速運轉(zhuǎn)的，是為了達到較高的效率，運轉(zhuǎn)速度通常為3000轉(zhuǎn)／分（頻率為50赫）或3600轉(zhuǎn)／分（頻率為60赫）。核電站中汽輪機轉(zhuǎn)速較低,但也在1500轉(zhuǎn)/分以上。高速汽輪發(fā)電機為了減少因離心力而產(chǎn)生的機械應力以及降低風摩耗，轉(zhuǎn)子直徑一般做得比較小，長度比較大，即采用細長的轉(zhuǎn)子。特別是在3000轉(zhuǎn)／分以上的大容量高速機組，由于材料強度的關(guān)系，轉(zhuǎn)子直徑受到嚴格的限制，一般不能超過 1.2米。而轉(zhuǎn)子本體的長度又受到臨界速度的限制。當本體長度達到直徑的6倍以上時,轉(zhuǎn)子的第二臨界速度將接近于電機的運轉(zhuǎn)速度，運行中可能發(fā)生較大的振動。所以大型高速汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子的尺寸受到嚴格的限制。10萬千瓦左右的空冷電機其轉(zhuǎn)子尺寸已達到上述的極限尺寸,要再增大電機容量,只有靠增加電機的電磁負荷來現(xiàn)，為此必須加強電機的冷卻。所以 5～10萬千瓦以上的汽輪發(fā)電機都采用了冷卻效果較好的氫冷或水冷技術(shù)。

70年代以來，汽輪發(fā)電機的最大容量已達到130～150萬千瓦。從1986年以來，在高臨界溫度超導電材料研究方面取得了重大突破。超導技術(shù)可望在汽輪發(fā)電機中得到應用，這將在汽輪發(fā)電機發(fā)展史上產(chǎn)生一個新的飛躍。

對于發(fā)電機結(jié)構(gòu)以及工作原理的一些初步了解，顯然發(fā)電機已是目前社會生活中必不可少的一項工具，而且隨著生活質(zhì)量的提高，發(fā)電機的冷卻技術(shù)以及超導技術(shù)都得以提升，對于每一位愛車人士來說，發(fā)電機也是非常之關(guān)鍵的一個設備，所以平時一定注重發(fā)電機的保養(yǎng)及維修。