发电机的发电过程是一种能量转换过程,例如,水流动的能量带动水轮机转动,由水轮机带动发电机转动,并输出感应电动势,即将水库中水流的能量转换为电能。
发电机基本的工作过程即为将各种带动发电机转子转动的机械能,通过电磁感应转换为电能的过程。
1.直流发电机的工作原理
直流发电机工作时,外部机械力的作用带动导体线圈在磁场中转动,并不断切割磁感线,产生感应电动势。图1所示为典型直流发电机的工作原理示意图
图4所示为直流发电机转子绕组再经90°旋转后的工作过程。受外部机械力作用,转子绕组继续旋转,这时绕组继续做切割磁感线动作,绕组中又可产生感应电流,该感应电流经绕组ab→bc→cd、换向器2、电刷A、电流表、电刷B、换向器1形成回路。
从图5中可以看到,转子绕组内的感应电动势是一种交变电动势,而在电刷AB端的电动势却是直流电动势,即通过换向器配合电刷,使转子绕组输出的电流始终是一个方向,即为直流发电机的工作原理。
从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。
四、发电机的使用方法
发电机组的电压变化率约为20~40%。一般工业和家用负载都要求电压保持基本不变。为此,随着负载电流的增大,必须相应地调整励磁电流。虽然调整特性的变化趋势与外特性正好相反,对于感性和纯电阻性负载,它是上升的,而在容性负载下,一般是下降的。
在24槽电机模型有24个线圈,分为3组,组成三相绕组,6个引出线中3个是A、B、C相输出端,3个为中性线端,一同连接到到电机下方的出线盒的瓷套管端子。
图9为排列在一起的24槽绕组示意图。图9--汽轮发电机定子绕组
这些线圈是嵌装在汽轮发电机定子铁芯的槽内,见图10。图10--嵌装绕组的定子铁芯
嵌装好线圈还要在槽口插入槽楔,把线圈压紧固定。图11是嵌装好线圈的定子铁芯剖视图。