电机中的磁:

发电机中的励磁

当直流电源连接到铜线圈,电流将沿一个方向流过线圈,随即产生磁场。

如果将铁芯置于磁场中,它将磁化。磁力由线圈中的直流功率(电压*电流)决定。

1831年,迈克尔1.三相交流同步发电机的构造

同步电机由定子和转子两大部分组成。定子铁芯、转子铁芯和定转子间的气隙构成同步电机的磁路。以转子绕组形式分类,有旋转电枢式和旋转磁极式。对于高压、大容量的同步电机,通常采用旋转磁极式结构,即主磁极装设在转子上,电枢装设在定子上。由于励磁部分的容量和电压较电枢小得多,电刷和集电环的负载就大为减轻,工作条件得以改善。目前,旋转磁极式结构已成为包括船舶发电机在内的中、大型同步电机的基本结构形式。·法拉第使用简单的磁铁和线圈发现机械能可以转化为电能。

简易的法拉第发电机:

当磁铁静止时,闭合线圈不产生磁通变化,因此不发电。

当磁铁快速移动通过线圈时,线圈磁通发生变化,在线圈中产生电动势

交流发电机基本原理:

1. 永磁

2. 电励磁 – 单相

通过控制磁场中的直流电流,可以调整电压水平,达到控制输出电压目的。

3.电励磁

4. 三相

输出电压是磁场强度、交流电枢中导体长度(匝数)和切割磁力线的导体速度的乘积。

为什么是交流?

交流电压可以通过互感增减。这通过变压器实现,对输配电至关重要。

交流变压器使得在非常长的距离上输配交流电源成为可能。

直流电压过去不能转换,现在转换代价也昂贵。

5..三相交流同步发电机的励磁方式

按同步发电机的励磁电源的不同有两种基本类型,即自励和他励。设有专用励磁电源的称为他励方式。目前船舶同步发电机都采用自励形式,其直流励磁电流由自身输出的交流电经过整流并调节后获得。各磁极励磁线圈连接后构成同步电机的直流电路,各励磁线圈之间的连接极性应使得所产生的磁极极性N、S相邻。为从外部将直流励磁电流引人旋转的励磁线圈中,须将励磁绕组的两个出线端分别接到固定在转轴上的两个滑环上。两个滑环彼此绝缘并对轴绝缘。通过固定的电刷装置与滑环的滑动接触将直流电流引入励磁线圈。

为降低滑环和炭刷装置带来的维护保养问题,近年来无刷发电机得到推广和使用。与普通发电机组相比,除具有相同的同步主发电机外,无刷发电机还由中频交流励磁机和旋转整流器组成。交流励磁机的转子和旋转整流器与发电机转子连在同一根轴上,故无刷发电机的轴向尺寸较长。通常同步发电机采用旋转磁极式,交流励磁机采用旋转电枢式。由于是同轴旋转,这样交流励磁机发出的中频交流电经同轴的旋转整流器整流成直流电,再送至同轴的主发电机励磁绕组,因此取代了炭刷与滑环。

有些磁极铁芯顶面圆周槽内还嵌放短路的鼠笼条,称为阻尼绕组。阻尼绕组对暂态过程中可能引起的转子振荡起阻尼作用,有增强同步发电机并联运行的稳定性、抑制柴油机的谐波转矩和加大自整步力矩等作用,同时它也能提高发电机承担不对称负载的能力。对于同步电动机阻尼绕组也是作为异步启动的“启动绕组”。

一文看懂….从小白到精通发电机知识

典型旋转电枢交流发电机:

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上世纪60年代末之前,交流发电机设计有旋转交流电枢,发电机输出从该电枢获取。

通过滑环和碳刷实现。

这种配置有磨损、起火可能,需要定期维护。

上世纪60年代后期切换到无刷发电机设计。

二极管整流器发明后,这变得切实可行。

典型旋转直流励磁发电机:

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该发电机有一个旋转磁场(转子),由直流通过两个滑环供电

输出来自静止交流绕组(定子)

这种设计在今天仍然很流行,因为旋转磁场比旋转电枢更容易设计,制造更经济

无刷发电机的主要部件与上述设计相似,然而,无刷发电机的设计没有滑环和刷子。

大部分船舶发电机采用无刷交流发电机:

滑环和碳刷现在替换为:

将交流电压转换为直流电压的直流组件。

励磁机转子,为整流器提供交流电源。

励磁机定子,是励磁机转子的电磁场。

两轴承无刷发电机:

单轴承无刷发电机:

实际的完整发电机构成:

发电机励磁AVR:

完整的发电机系统:

转自:船机通