《发电机原理》PPT课件.ppt

第二节 交流发电机的工作原理,一、交流发电机的发电原理,知识回顾,电磁感应： 当磁通被在磁场中 运动的导体切割时 ，导体中便会产生 电动势（感应电压）,1、在发电机内部有一 个由发动机带动的转子（旋转磁场） 2、磁场外有一个定子绕组, 绕组有3组线圈(3相绕组)，3相绕组彼此相隔120度 3、当转子旋转时，旋转的磁场使固定的电枢绕组切割磁力线（或者说使电枢绕组中通过的磁通量发生变化）而产生电动势。,4、定子三相绕组感应电动势的大小为：,其中： E m -每相电动势的最大值 -电角速度 E-每相电动势的有效值,5、定子每相电动势的有效值,K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方法有关 ) N-每项匝数（匝） -每极磁通（Wb） Ce-电机结构常数,6、交流电动势波形,交流电动势的幅值是发电机转速的函数。 因此，当转速n变化时，三相电动势的波形为变频率、变幅值的交流波形。,二、交流发电机的整流原理,知识回顾： 二极管具有单向导电性： （1）当给二极管加上正向电压时,二极管导通； （2）当给二极管加上反向电压时,二极管截止。,整流器的基本组成： 由六只二极管组成 其中： 三只正二极管 三只负二极管 形成三相桥式整流电路。 三只负极端相连的二极管（正二极管），正极端电位最高者导通； 三只正极端相连的二极管（负二极管），负极端电位最低者导通。,（一）整流过程（二极管导通条件） 对于三个正极管子，在某瞬时，电压最高一相的正极管导通。 对于三个负极管子，在某瞬时，电压最低一相的负极管导通。 但同时导通的管子总是两个，正、负管子各一个。,（二）整流电压,三相桥式整流电路中二极管的依次循环导通,使得负载RL两端得到一个比较平稳的脉动直流电压。 发电机输出的直流电压平均值为： U=1.35UL=2.34U 其中： UL线电压 U相电压,有的发电机具有中性点接线柱，是从三相绕组的中性点引出来的，标记为“N”。输出电压为UN，称为中性点电压 中性点电压的瞬时值是一个三次谐波电压，中性点电压的平均值为发电机输出电压（平均值）的一半,（三）中性点电压,带有中性点接线柱的发电机可用中性点电压来控制各种用途的继电器。 试验表明：加装中性点二极管的交流发电机在结构不变的情况下可以提高发电机的功率10%15%。之间。,中性点电压的作用,三、交流发电机的励磁,除了永磁式交流发电机不需要励磁以外，其他形式的交流发电机都需要励磁，因为它们的磁场都是电磁场，也就是说必须给磁场绕组通电才会有磁场产生。 定义： 将电源引入到磁场绕组使之产生磁场称为励磁。 交流发电机励磁方式有： 他励 自励,（一）励磁方法,1、他励 在发动机起动期间，需要蓄电池供给发电机磁场电流生磁使发电机发电。这种供给磁场电流的方式称为他励。,2、自励 随着转速的提高，发电机的电动势逐渐升高并能对外输出， 一般在发动机怠速时发电机就能对外供电 当发电机能对外供电时，就可以把自身发的电供给磁场绕组生磁发电，这种供给磁场电流的方式称为自励。,结论： 交流发电机的励磁方式是： 先他励，后自励。,(二)励磁基本电路,四、典型交流发电机电路,（一）九管交流发电机 增加了三个磁场二极管（VD79），用于磁场电流和充电指示灯控制，省去了充电指示灯继电器。,（二）八管交流发电机 利用高速运转时，中性点瞬时电压（三次谐波电压）的绝对值高于发电机输出电压的特性，可提高发电机输出功率。,8管交流发电机原理电路图,（三）十一管交流发电机