第一讲 交流发电机的结构与工作原理

交流发电机的结构与工作原理

第一讲 交流发电机的结构与工作原理

交流发电机的结构与工作原理

质疑：电刷磨损变短，会使其与滑环的接触不良。发电机性能是否变差？

四、整流器作用：将交流发电机产生的三相交流电变成直流电输出；阻止蓄电池电流 向发电机倒流。 (1)正极管 中心引线为正极，外壳为负极，在管壳低部一般标有红色标记。(实物演示) (2)负极管 负极管中心引线为负极，外壳为正极，在管壳底部一般标有黑色标记。(实物演示)

五、交流发电机的工作原理1.交流电动势的产生 当外电路通过电刷使励磁绕组通电时，便产生磁场，使爪极被磁化为 N 极 和 S 极。当转子旋转时，磁通交替地在定子绕组中变化.绕组中便产生交变的感 应电动势。(动画演示) 2.电动势有效值的表示

三相绕组中每相电动势有效值的表示为： K -绕组系数(和发电机定子

绕组的绕线方式有关 ) N-每相绕组的匝数(单位：匝) f-频率(单位：Hz) Φ-每极磁通(单位：Wb) Ce-电机结构常数 EΦ-相电动势 小结：当交流发电机结构一定时(结构常数 Ce 不变),相电动势 EΦ和发 电机转速、磁通成正比。 3.交流电动势的波形 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。如图所示。 4.整流原理 二极管具有单项导电性,当给二极管加上正向电压时,二极管导通, 当给二 极管加上反向电压时,二极管截止。 将定子的三相绕组和 6 只整流二极管按电路连接，发电机的输出端 B、E 上 就输出一个脉动直流电压。如图所示。 (1) 二极管的导通原则 3 只正极管中，在某一瞬间正极电位(电压)最高者导通。 3 只负极管中，在某一瞬间正极电位(电压)最低者导通。 (2)整流过程(动画演示) 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。

交流发电机的结构与工作原理

对于三个正极管子(D1、D3、D5 正极和定子绕组始端相联),在某瞬时， 电压最高一相的正极管导通。 对于三个负极管子(D2、D4、D6 负极和定子绕组始端相联),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。质疑：六个二极管中，若其中一个二极断路或短路，发电机的输出电压将如何变化？

(4) 中性点电压 定子绕组为星形连接时，三相绕组的公共结点称为中性点。从三相绕组的 中性点引一根导线到发电机外，标记为“N”。“N”点电压称为中性点电压。 中性点电压的瞬时值是一个三次谐波电压。平均值为发电机输出电压(平 均值)的一半。如图所示。

六、质疑1.发电机定子铁心、转子爪极均采用导磁性能好的材料，而端盖则采用非 导磁材料，为什么？ 2.若将整流器的正、负二极管装反，将对发电机的性能有何影响？

七、互动性交流由学生自由提问题，老师可只作启发性回答，让学生自己来总结出答案

八、总结由老师引导思路与大学一起对本次内容进行系统回顾。作业

1.发电机的转子总成、定子总成的作用是什么？由哪些构件组成？ 2.发电机的整流器是如何工作的？ 发电机结构的讲解可遵循组成、作用、结构、工作过程的思路。发电机工 作原理可结合电动势的产生过程讲解。整流器的工作过程可只作回顾性复习。

教学后记

交流发电机的结构与工作原理

第二讲 交流发电机的励磁、工作特性、分类和型号

交流发电机的结构与工作原理

定义：发电机输出电压一定时，输出电流随着转速的变化规律。如图所示。 意义： (1)发电机空载时，输出电压达到额定值的转速 n1,称为空载转速。n1 常用作选择发电机与发动机传动比的主要依据。 (2)发电机输出电流达到额定值时的转速 n2,称为满载转速，发电机的额 定电流一般规定为 70%~75%。 (3)当转速达到一定值后，发电机的输出电流几乎不再继续增加。即发电 机具有自动限制输出电流的能力。 3.外特性 定义：当发电机转速一定时，发电机端电压与输出电流之间的关系。 意义： (1)发电机转速变化时，发电机端电压有较大变化； (2)发电机转速恒定时，由于输出电流的变化，端电压也有较大的变化。 因此，要使输出电流稳定，必须配用电压调节器；高速时，当发电机突然失 去

负载时，端电压会急剧升高，这时电器设备中的电子元件将有被击穿的危险。

四、交流发电机的分类交流发电机按照不同的分类方法分为以下几类： 1.按总体结构分类 实物、图片展示 (1)普通交流发电机。无特殊装置和特殊功能，使用时需要配装电压调节 器。 (2)整体式交流发电机，发电机和调节器制成一个整体。 (3)带泵的交流发电机 发电机和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起 (4)无刷交流发电机，转子上励磁绕组的通电不需要电刷 (5)永磁交流发电机，转子磁极为永磁铁制成的发电机。 2.按整流器结构分类 实物、图片展示 (1)6 管交流发电机 (2)8 管交流发电机 整流器有 8 只硅整流二极管。其中 6 只组成三相全 波桥式整流电路，另 2 只是中性点二极管，对中性点电压进行全波整流。 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 …… 此处隐藏：5778字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……