交流發(fā)電機(jī)的工作原理是什么

交流發(fā)電機(jī)的工作原理是基于電磁感應(yīng)定律。

當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。交流發(fā)電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子和定子組成。轉(zhuǎn)子通常由永磁體或電磁鐵構(gòu)成，定子由線圈繞組組成。

當(dāng)外部機(jī)械力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子中的磁場(chǎng)隨之旋轉(zhuǎn)，定子線圈中的磁通量就會(huì)周期性變化，從而在定子線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，形成交流電。

轉(zhuǎn)子上繞有勵(lì)磁繞組產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)穿過定子繞組，使定子繞組磁通量變化，進(jìn)而產(chǎn)生交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

線圈的圈面垂直于磁場(chǎng)方向時(shí)，通過的磁力線最多；圈面平行于磁場(chǎng)方向時(shí)，磁力線數(shù)最少。線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)動(dòng)半圈，電流方向改變一次。

集電環(huán)隨同線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，電刷的正、負(fù)極隨時(shí)間改變，輸出電流方向交替變換形成交流電。

定子的三相繞組按規(guī)律嵌套在定子槽內(nèi)，彼此互差 120°電角度。

給炭刷通固定方向電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，在線圈中間插軟鐵通電流后形成磁鐵，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使導(dǎo)線和磁場(chǎng)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)繞組接通直流電源，轉(zhuǎn)子的爪極被磁化為 N 極和 S 極，磁力線從 N 極出發(fā)穿過氣隙進(jìn)入定子鐵心再回到 S 極。

當(dāng)轉(zhuǎn)子在外力帶動(dòng)下，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)和定子導(dǎo)體相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

轉(zhuǎn)子磁極位置使導(dǎo)體垂直切割磁力線時(shí)，定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大；磁極轉(zhuǎn)過 90 度，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；再轉(zhuǎn) 90 度，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又達(dá)最大值但方向相反；再轉(zhuǎn) 90 度，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)再次為零。

轉(zhuǎn)子連續(xù)勻速旋轉(zhuǎn)，定子繞組就感應(yīng)出周期性變化的交變電動(dòng)勢(shì)。