发电机是在发现电与磁之间的关系之前发明的。这些发电机利用静电原理,在平板(带电的移动传送带)和圆盘(将电荷带到高电位电极)的帮助下运转。发电机使用两种机制来产生电荷,要么像摩擦电效应,要么像静电感应。因此,它产生低电流和非常高的电压,因为绝缘机器的复杂性和它们的低效率。由于静电发电机的额定功率较低,从未用于发电。这种发电机的实际应用是为x射线管供电,也可用于原子粒子加速器。
什么是发电机?
发电机的另一个名称是一台发电机,用于传输和分配能量的电力线路,以不同的应用,如家庭,工业,商业等。这些也适用于飞机,汽车,火车,船舶发电。对于发电机来说,机械功率可以通过旋转轴获得,旋转轴等于轴转矩乘以角速度或转速。
机械能可以通过不同的来源获得,如瀑布/大坝的水轮机;蒸汽涡轮机,燃气涡轮机和风力涡轮机,在这些地方,蒸汽可以通过燃烧化石燃料产生,而不是通过核裂变产生。燃气轮机可以直接在涡轮内燃烧气体,否则柴油发动机和汽油。发电机结构及其转速可根据机械原动机的特性而变化。
发电机是把机械能转化为电能的机器。它的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。法拉第定律指出,每当导体置于变化的磁场中,就会产生电动势,而这种电动势等于磁链的变化率。当导体和磁场之间存在相对空间或相对时间的变化时,就会产生电动势。
发电机工作原理
发电机基本上是电导体的线圈,通常是铜线,紧紧地缠绕在金属芯上,安装在一个大型磁铁展览馆内旋转。导体在磁场中运动,磁场会与导体中的电子结合,从而在导体内部产生电流。
导体线圈和它的核心被称为电枢,电枢连接到一个机械动力源的轴,例如,一个电机,铜导体可以在磁场中以异常增加的速度转动。
当发电机电枢第一次开始转动时,则在铁极靴内存在弱磁场。当电枢转动时,它开始提高电压。其中一些电压是通过发电机调节器在磁场绕组上产生的。这个令人印象深刻的电压会形成更强的绕组电流,提高磁场的强度。
扩展的磁场在电枢中产生更多的电压。这反过来又使磁场绕组中的电流增大,从而产生更高的电枢电压。此时,鞋的标志取决于磁场绕组中电流的流向。相反的符号将使电流流向错误的方向。
发电机是如何发电的?
实际上,发电机不是创造能量,而是把能量从机械能转化为电能,或者把化学能转化为电能。这种能量转换可以通过捕获运动能量,并通过使用电路从外部源推动电子,将其转换为电子形式来完成。发电机基本上是逆着电动机工作的。
一旦产生了这种电流,就可以用铜线为外部设备、机器供电,或者整个电气系统供电。
现在的发电机使用的是迈克尔·法拉第的电磁感应原理,因为他发现一旦导体在磁场中旋转,就会形成电荷来产生电流。发电机与水泵如何使用管道迫使水有关。
发电机的类型
交流发电机
这些也被称为交流发电机。由于现在所有的消费者都在使用交流,它是许多地方生产电力的最重要的手段。它的工作原理是电磁感应。这有两种类型,一种是感应发电机,另一种是同步发电机。
感应发电机不需要单独的直流励磁,调节器控制,频率控制,或调速器。这个概念发生在导体线圈在磁场中转动时,产生电流和电压。发电机应以恒定的速度运行,以传递稳定的交流电压,即使是空载也可以使用。
同步发电机是一种大型发电机,主要应用于电厂。它们可以是旋转磁场型或旋转电枢型。在旋转电枢式中,电枢在转子处,磁场在定子处。转子电枢电流通过滑环和电刷。这些都是有限的,因为高风损失。这些是用于低功率输出应用。旋转场式交流发电机因其发电能力强、无滑环和电刷而得到广泛应用。
它可以是三相或两相发电机。两相交流发电机产生两个完全分离的电压。每个电压可以看作是一个单相电压。每一个产生的电压完全独立于另一个。三相交流发电机有三个单相绕组,使其中任何一相感应的电压从其他两相位移120º。
这些连接可以是delta或wye连接。在三角连接中,每个线圈的末端连接在一起,形成一个闭环。Delta Connection类似于希腊字母Delta (Δ)。在万向连接中,每个线圈的一端连接在一起,每个线圈的另一端留作外部连接。Wye Connection表示字母Y。
这些发电机与发动机或涡轮机组合在一起,用作电机发电机组,用于船舶、石油和天然气开采、采矿机械、风力发电厂等应用。
交流发电机的优点包括以下几点。
由于没有电刷,这些发电机一般是免维护的。
通过变压器,轻松地上下踏步。
传输链路的大小可能会因为增加的特性而变细
发电机的尺寸相对比直流电机小
损耗相对直流电机要小
这些发电机断路器是相对较小的直流断路器
直流发电机