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发电机培训教材 目 录 第一章： …………………………………（2） 第二章： ……………………………（2） 第三章： ………………………………（3） 第四章： ………………………………（4） 第五章： …………………………（5） 第六章： …………………………（6） 第七章： …………………………（7） 第八章： …………………………（9） 发电机 将机械能转换为电能的电机称为发电机。发电机又分为异步发电机与同步发电机。同步发电机的特点是其转速与输出电压的频率满足以下关系： n= （r/min） （1-1） 式中： n— 发电机转速 f— 发电机输出频率 ρ—发电机磁极对数 同步发电机又分为单相发电机、三相发电机。 第一章：发电机的结构 同步发电机的结构主要是由定子、转子、端盖、集电环、碳刷等组成。 定子部份 定子由定子铁芯、定子绕组组成。 定子铁芯：定子铁芯是用0.35～0.5毫米厚的硅钢片迭成空园柱体。每张硅钢片的内园周上冲有24个半开口槽，以放置定子绕组；每张硅钢片都涂有绝缘漆，以减小涡流损耗。 定子绕组：定子绕组内有电枢绕组和励磁电源绕组，每个绕组是由数个线圈按一定规律联接而成，每个线圈都采用高强度漆包线绕制而成。 转子部份 转子由转子铁芯、励磁绕组、电机轴、集电环组成。 转子铁芯采用中炭钢制成，励磁绕组采用高强度漆包线绕成同心式线圈。 端盖部份 端盖分为前端盖、后端盖。后端盖固定在汽油机上，定子又嵌进后端 盖内，故后端盖是支撑定子的。转子的轴通过联轴器与汽油机的轴相接，转子轴另一端安装轴承后再安装集电环，轴承支撑在前端盖上。碳刷架固定在轴承盖上，碳刷放在碳刷架内，碳刷表面与集电环表面接触，使励磁绕组与励磁电源接通。 第二章:发电机的基本工作原理 同步发电机定子上有UX、VY、WZ三相绕组，它们在空间互差120°电角度，每相绕组匝数相等。转子磁极上装有励磁绕组，在励磁绕组中通以直流电流，其磁通从转子N极出发，经过气隙、定子铁芯、气隙进入转子S极构成回路，如图 （2-1）所示。 图（2-1） 若汽油机带动发电机转子以反时针方向旋转，则转子磁极的磁力线将切割定子的电枢绕组，由电磁感应定律可知，在电枢绕组中，将感应出交流电势。设气隙的磁感应强度βδ按正弦规律变化，则交流电势e为： e=βδιV =βmιV sinωt=Emsinωt （2-1） 由于三相绕组在空间互差120°电角度，在图（2-1）所示逆时针方向旋转时，磁力线先切割U相绕组，再切割V、W相绕组，因此定子三相绕组电势大小相等，相位彼此相差120°。设相电势的最大值为Em，U相 电势的初相为零，则三相电势的瞬时值为： eu=Emsinωt ev=Emsin（ωt-120°） ew=Emsin（ωt-240°） （2-2） 三相电势的波形和向量图如图2-2所示。 图2-2 三相电势波形图和向量图 当转子磁极为一对极时，转子旋转一周绕组中感应电势正好变化一次，当电机为p对极时，则转子旋转一周时，感应电势变化P次。设转子每分钟旋转数为n，则转子每秒钟旋转 转。因此感应电势每秒钟变化 次，即电势的频率为： f= （赫） 由此可见，感应电势的频率f等于电机的极对数p与转子每秒种的转速 的乘积。我国国家标准规定，工业交流电的频率为50周/秒，因此，同步发电机的转速n与电频率f之间，有严格不变的关系。即当电网频率一定时，同步电机的转速n= 为一恒值，亦即要求带动发电机的汽油机转速不变。如果发电机的转速很不稳定，那么就不能获得恒定频率的交流电，所以在汽油机上都附有调速器来实现稳定转速的目的。 在图（2-1）中，把三相绕组的出线端接上三相负载，便有电能输出，也就是发电机把机械能转变为电能输出。 第三章：发电机电压建立过程 我们生产的发电机，它的励磁电流都是来自发电机本身，而不是由别的电源供给的，这种励磁方式称自励式发电机。发电机之所以能做成自励式，是基于铁磁性材料（如钢材）具有