柴油发电机工作原理

1、柴油发电机工作原理 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。 I定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分得其她结构件组成。 I转子由转子铁芯（或磁极、磁扼）绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部硬 I由轴承及端盖将发电机得定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转,做切割 磁力线得运动，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。 柴油机驱动发电机运转，将柴油得能量转化为电能 发电机直流发电机、交流发电机同步发电机、异步发电机（很少采 用）交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 由轴承及端盖将发电机得定子，转子连接组装起来，使转子能在定子 中旋转，做切割磁

2、力线得运动，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. 直流发电机得工作原理 直流发电机得工作原理就就是把电枢线圈中感应产生得交变电动势，靠换向器 配合电刷得换向作用，使之从电刷端引岀时变为直流电动势得原理。 电刷上不加直流电压，用原动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈两边 就分别切割不同极性磁极下得磁力线，而在其中感应产生电动势，电动势方向按 右手定则确定。这种电磁情况表示在图上。由于电枢连续地旋转，因此，必须 使载流导体在磁场中所受到线圈边“b与c d交替地切割N极与S极下得磁力线, 虽然每个线圈边与整个线圈中得感应电动势得方向就是交变得.线圈内得感应 电动势就是

3、一种交变电动势，而在电刷A, B端得电动势却为直流电动势（说得 确切一些，就是一种方向不变得脉振电动势）因为，电枢在转动过程中，无论电 枢转到什么位置，由于换向器配合电刷得换向作用，电刷A通过换向片所引出 得电动势始终就是切割N极磁力线得线圈边中得电动势，因此，电刷A始终有正 极性。同样道理，电刷B始终有负极性，所以电刷端能引出方向不变得但大小 变化得脉振电动势.如每极下得线圈数增多，可使脉振程度减小，就可获得直流 电动势这就就是直流发电机得工作原理。同时也说明子直流发电机实质上 就是带有换向器得交流发电 机. 轉動線 N 金 環 碳刷 線圈位置 铁芯具有吸引磁力线得作用（因为其磁阻很小），发

4、电机电枢线圈就是 放在定子铁芯槽中得，磁场NS得磁力线将被吸引，穿过定子铁芯后 闭合。磁场得磁力线转动时，也就被电枢线圈切割了，自然就产生了电动 势与电流。 异步电机一般定子通电，转子有感应电势，所以我们也称异步电机为感应 电机。转子得转速与同步转速总就是有一定得差异，这才叫异步电机得。 同步电机就是定转子都要通电，而且转子得转速与同步转速一直就是一样得, 所以叫同步电机. i 2k i V V2 W 平2壬平 U U2 F6 6- 1-27交流发电机的工作原理图 ir W 2芒2倉2 用电设各 0“*2%454 h I（0）1） (b)三相交流电的波形 O O (a)三相桥式整流电路 图1

5、28二相桥式整流电粘及电压波形 (a继屯器控制电路 (b)九管扌 图1-83充电指示灯电路 图1-79沃尔沃汽车充电指示灯电路 图X起动机的组成 电刷端盖 电刷架 转子 接线柱 驱动端盖 h子绕组 埋头螺栓 定子铁心 图2-4起动机用肖-流电动机结构 图2-5电动机磁路 图2-6励磁式电动机定子 (a)静止未工作(b)电磁开关通电推向I啮合(c)主开关接通接近完全啮合 图2-12起动机驰动齿轮啮合过程 (a)十字块式 图2-13滚柱式单向离合器 图5-1电动刮水器 1、5刮片架；2、 4、6摆帕3、 7、8连杆; 9 一减速蜗轮；10蜗杆；11 一电动机；12底板 2 3 4 5 B!B HI

6、 II 图5-2永磁式电动机 1电枢；2永久磁铁磁极； 3蜗杆；4蜗轮；5自动停位滑片 图5-5间歇刮水器实例 电机励磁方式 旋转电机中产生磁场得方式现代电机大都以电磁感应为基础，在电机中 都需要有磁场这个磁场可以由永久磁铁产生，也可以利用电磁铁在线圈中 通电流来产生。电机中专门为产生磁场而设置得线圈组称为励磁绕组由于 受永磁材料性能得限制，利用永久磁铁建立得磁场比较弱，它主要用于小容 量电机但就是随着新型永磁材料得出现，特别就是高磁能积得稀土材料如 稀土钻、钱铁硼得出现，容量达百千瓦级得永磁电机已开始研制。 一般得电机多采用电流励磁。励磁得方式分为她励与自励两大类。 她励 由独立得电源为电机

7、励磁绕组提供所需得励磁电流。例如用独立得 直流电源为直流发电机得励磁绕组供电;由交流电源对异步电机得电枢绕 组供电产生旋转磁场等等。前者为直流励磁，后者为交流励磁同步电机按 电网得情况，可以就是转子得励磁绕组直流励磁，也可以定子上由电网提供 交流励磁，一般以直流励磁为主。如直流励磁不足，则从电网输入滞后得无 功电流对电机补充励磁；如直流励磁过强，则电机就向电网输出滞后得无 功电流，使电机内部磁场削弱采用直流励磁时,励磁回路中只有电阻引起得 电压降，所需励磁电压较低，励磁电源得容量较小。采用交流励磁时,由于励 磁线圈有很大得电感电抗，所需励磁电压要高得多，励磁电源得容量也大得 多。 她励式励磁电

8、源，原来常用直流励磁机。随着电力电子技术得发展，已 较多地采用交流励磁机经半导体整流后对励磁绕组供电得方式励磁。励磁 调节可以通过调节交流励磁机得励磁电流来实现;也可以在交流励磁机输 岀电压基本保持不变得情况下，利用可控整流调节。后者调节比较快速，还可 以方便地利用可控整流桥得逆变工作状态达到快速灭磁与减磁，从而取消 常用得灭磁开关。前一种方式，整流元件为二极管，如把它与交流励磁机电 枢绕组、同步电机励磁绕组一起都装在转子上,则励磁电流就可以直接由交 流励磁机经整流桥输入励磁绕组，不再需要集电环与电刷，可构成无刷励磁 系统，为电机得运行、维护带来很多方便。当然整流元件、快速熔断器等 器件在运行

9、中均处于高速旋转状态，要承受相当大得离心力,这在结构设计 时必须加以考虑。 自励 利用电机自身所发电功率得一部分供应本身得励磁需要。电机采用自 励时，不需要外界单独得励磁电源,设备比较简单但如果原先电机内部没有 磁场，它就不可能产生电动势，也就不可能进行自励。所以实现自励得条件 就是电机内部必须有剩磁。 自励系统又可分为并励与复励两种。并励指仅由同步电机得电压取得能 量得自励系统，复励指由同步电机得电压及电流两者取得能量得自励系统. 异步发电机得自励 交流励磁得异步发电机也可以进行自励其 交流励磁电流须由电容器供给，利用LC并联谐振得原理建立电压。与直流 发电机一样,要实现自励，电机铁心中必须

10、有剩磁，利用剩磁在电枢绕组中产 生电动势对电容负载供电，输出容性电流。由于输出相位超前得容性电流, 相当于输入滞后得感性电流，它具有助磁作用，使电机气隙磁场加强,从而增 大电机得感应电动势与容性电流最后由于磁路饱与得影响，电机得电压稳 定在空载特性与电容特性得交点上（图5）。它建立电压得过程与自励直流 发电机十分相似只就是用电容特性代替了电阻特性。电容特性得斜率为。 为保证异步发电机能自励建压，需要有足够得电容，当电容小到临界值Ccr 时,电容特性与无载特性重合，电机就不能稳定发电。再减小电容,电机就 不能自励建立电压。 同步电机得励磁 励磁系统除了应该能维持电机电压以外，还有其她一 系列要求

11、，如在调节系统得无功功率与在电力系统发生突然短路、突加负 载及甩负载时，能对电机强行励磁或强行减磁，以提高电力系统运行得稳定性与可靠性，当电机内部发生短路事故时能对电机快速灭磁，以防止事故 扩大，避免电机进一步损坏等所以同步电机得励磁系统比较复杂,种类繁 多，其分类列于表。 同步电机励磁系统得分类如下： 同步电机得励磁系统由励磁电源、手动调节装置、自动励磁调节器与灭 磁装置等组成。励磁电源也分为自励式与她励式两大类。她励式设备比较 庞大，但调节性能较好，而自励式电源比较简单，但就是当电力系统发生 故障，电网电压严重下降时，其励磁电流可能反而减少，使电网电压情况 更为恶化。励磁电压影响电机运行得稳定性，为此必须采取适当得设备保 护措施。 自励式励磁电源取自同步电机内部得辅助绕组或直接取自同步电机本 身得出线端.同步电机自励式励磁系统中，自动励磁调节器就是重要部件。它 得作用就是当同步电机得端电压与无功功率发生变化时，能根据电压量测 比较单元与无功补偿（调差）单元送回得反馈信号，自动地控制励磁机或 其她励磁供电电源