交流发电机怎样工作

交流发电机的工作原理

交流发电机利用电磁感应原理，将发动机带动发电机轴转动的机械能转变为电能输出。根据法拉第电磁感应定律，当穿过一个闭合回路所包围的面积的磁通量（磁力线数）发生变化时（导体和磁场之间存在相对运动），回路中就有感应电动势产生，如果回路为闭合导体回路，则有感应电流产生 。

交流发电机就是根据上述原理设计制成，只是发电机的磁场是电磁场。给两个炭刷上通人固定方向的电流（如炭刷a流人、炭刷b流出），则线圈附近就会产生磁场，磁场的方向用右手定则来判定。为增加磁场的强度，在线圈中间插一软铁，通电流后形成磁铁。磁铁周围磁力线的方向从N极出来，由S极回到磁铁形成环路。软铁上固接一根轴，当发动机带动此轴旋转，便形成旋转磁场，使导线和磁场之间产生了相对运动。

交流发电机

交流发电机定子的三相绕组按一定的规律嵌套在发电机的定子槽内，彼此互差120°电角度。当转子磁场绕组接通直流电源时，转子的爪极被磁化为N极和S极。其磁力线由N极出发，穿过转子与定子之间很小的气隙进入定子铁心，最后又通过气隙回到S极。

同步发电机是根据电磁感应原理工作的，它通过转子磁场和定子绕组的相对运动，将机械能转变为电能。

当转子在外力带动下，转子磁场和定子导体作相对运动，即导体切割磁力线，因此在导体中产生感应电动势，其方向可根据右手定则判定。由于转子磁极的位置使导体以垂直方向切割磁力线，所以此时定子绕组中的感应电动势最大。

当磁极转过90度后。磁极成水平位置，导体不切割磁力线，其感应电动势为零。转子再转90度，定时定子绕组又以垂直方向切割磁力线，使感应电动势达到最大值，但方向与前相反。

当转子再转90度，感应电动势又变为零。这样转子转动一周，定子绕组的感应电动势也发生正、负变化。如果转子连续匀速旋转，在定子绕组中就感应出一个周期性不断变化的交变电动势。

以目前常见的交流发电机（无刷励磁）为例，其原理图如下：

无刷励磁发电机由主发电机、励磁发电机及旋转整流器组成。其特点是将励磁发电机的电枢绕组、旋转整流器及主发电机的励磁绕组(转子绕组)三者共同安装在一个公共轴上。主发电机的励磁由励磁发电机产生的交流，经过旋转整流器进行三相桥式整流后变成直流，直接输入主发电机的励磁绕组(转子绕组)。使主发电机能够发电。输出电压的高低由AVR（自动电压调节器）控制。

交流发电机和直流发电机产生电流的原理是一样的，都是“运动的磁场磁力线”在“切割”固定的导线，或者是“运动的导线”在切割固定的磁场磁力线，只要能输出电流的导线与发电机磁场有相对运动，发电机就能发电了，这里的相对运动就是靠动力拖动发电机的旋转部分（转子）使之旋转来实现的，只不过直流发电机是通过一个叫换向器（也叫整流子）的装置把交流电整流成直流电输出，而交流发电机没有换向器，直接输出交流电而已。

问题一：电机由哪些部件组成？ 答：电动机是由定子（固定部分）和转子（转动部分）两个基本部分组成，它们之间由气隙分开。异步电动机的外形见，异步电动机分为鼠笼式电动机和绕线式电动机两种。参见鼠笼式电动机模型定子结构

1、机座：用铸铁或铸钢制成的，起支撑作用。

2、定子铁芯：是由内圆周表面均匀冲有槽孔的圆环形硅钢片叠压而成的圆筒，因而，在铁芯内圆周上形成了均匀分布的轴向线槽，用来放置定子绕组。

定子绕组：

用带有绝缘包皮的导线（如漆包铜线等）绕成匝数相同的线圈，再分三组按一定的规律将线圈对称放置在定子铁芯的轴向线槽内，其中每一组称为一相绕组，这就成为三相对称绕组U1U2，V1V2，W1W2。根据电源的线电压和每相绕组的额定电压，定子绕组可接成Y形或△形。

参见鼠笼式电动机模型的定子结构

定子的作用：产生旋转磁场，并从电网吸收电能。

转子结构

1、转轴

2、转子铁芯：是由外圆周表面冲有槽的硅钢片叠成的圆柱体，装在转轴上

3、转子绕组：放置在转子铁芯槽内，有两种形式：鼠笼式，绕线式

详情参考下面的网站：

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问题二：交流电动机是由那些部件组成的？ 汽车电气有两个关键的部件，一个是发电机，负责汽车供电；另一个是起动机，负责汽车起步。两者的电机一样有磁场、电枢和整流元件，但前者是将机械能转换为电能，后者是将电能转换为机械能，因此两者的构造是有很大差异。

以前的汽车发电机是直流发电机，用换向器整流，从20世纪70年代起已经逐步淘汰，现在的汽车发电机大都是交流发电机，用半导体整流。它具有体积小，功率大，寿命长，故障少和低速充电性能好的优点。

交流发电机分为定子绕组和转子绕组两部分，三相定子绕组按照彼此相差120度电角度分布在壳体上，转子绕组由两块极爪组成。当转子绕组接通直流电时即被励磁，两块极爪形成N极和S极。磁力线由N极出发，透过空气间隙进入定子铁心再回到相邻的S极。转子一旦旋转，转子绕组就会切割磁力线，在定子绕组中产生互差120度电度角的正弦电动势，即三相交流电，再经由6只硅二极管组成的整流元件变为直流电输出。

由于发电机输出电压会随发动机转速增高而升高，故要用电压调节器进行调节，使之符合使用需要。现代轿车的发电机都是比较紧凑的，将集成电路调节器放进发电机内装成一体，并且采用多管形式。例如夏利轿车的发电机就有8只半导体管，其中6只整流用，另2只用于三相中性点的电压整流输出，藉以提高发电机的功率。

现代轿车已普遍采用空调装置、电喷发动机、电控门窗、电动可调座椅等等。汽车越高级，用电量就越大。现在的中高级轿车发电机功率一般都达1千瓦。随着自动化舒适化的提高，用电量还要加大，但轿车的安装空间有限，不可能靠加大体积增加功率。因此，工程师就在冷却和安装位置上做文章。例如将发电机安装在发动机的上端，尽量远离发热区；发电机的前后端都装上风扇叶，以增强冷却效果。最近宝马公司更是尝试用水冷却方式来提高发电机的冷却效果。

起动机由电动机、驱动机构和操纵机构等组成。它专门启动发动机，需要强大的转矩，因此要通过的电流量很大，达到几百安培，这种特性决定了它与发电机的不同。例如，采用直流串激式电动机，转子及定子部分都是用比较粗的矩形截面铜线绕制；驱动机构采用减速齿轮结构；操纵机构采用电磁磁吸方式。

电动机由磁场（定子）、电枢（转子）和整流子组成，为了增大扭矩采用多极磁场，常见有4个磁场。当电流通过电枢线圈时，按照“左手定则”，整个线圈会受到一个转矩而转动。由于直流电动机通电后会产生一种反电动势，并与发动机转速成正比，与扭矩成反比，因此能满足发动机起动时的要求。起动机起动电流很大，因此，操作时启动时间一定要短。

减速齿轮机构的驱动齿轮与发动机飞轮接合而启动发动机，采用单向驱动方式。当电动机上的小齿轮的转速高于发动机飞轮齿圈的速度时，电动机带动发动机转，当发动机的转速高于电动机时，它们之间的动力传递关系自动解除。小齿轮个子小受力大，一出毛病汽车启动将会非常费劲

问题三：电动机主要组成部分 朋友，电动机组成主要有两大部分：定子部分、转子部分。如果是鼠笼电动机：转子部分――转子铁心、轴承、鼠笼；定子部分――外壳、接线盒、定子铁心、线圈。如果是绕线电动机：定子部分――外壳、接线盒、定子铁心、线圈；转子部分――转子铁心、伐承、线圈、滑环装置。

问题四：电动机由什么构成？ 基本结构

一、三相异步电动机的结构，由定子、转子和其它附件组成。 （一）定子（静止部分） 1、定子铁心 作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。 构造：定子铁心一般由035~05毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成，在铁心的内圆冲有均匀分布的槽，用以嵌放定子绕组。 定子铁心槽型有以下几种： 半闭口型槽：电动机的效率和功率因数较高，但绕组嵌线和绝缘都较困难。一般用于小型低压电机中。 半开口型槽：可嵌放成型绕组，一般用于大型、中型低压电机。所谓成型绕组即绕组可事先经过绝缘处理后再放入槽内。 开口型槽：用以嵌放成型绕组，绝缘方法方便，主要用在高压电机中。 2、定子绕组 作用：是电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。 构造：由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。 定子绕组的主要绝缘项目有以下三种：（保证绕组的各导电部分与铁心间的可靠绝缘以及绕组本身间的可靠绝缘）。 （1）对地绝缘：定子绕组整体与定子铁心间的绝缘。 （2）相间绝缘：各相定子绕组间的绝缘。 （3）匝间绝缘：每相定子绕组各线匝间的绝缘。 电动机接线盒内的接线： 电动机接线盒内都有一块接线板，三相绕组的六个线头排成上下两排，并规定上排三个接线桩自左至右排列的编号为1（U1）、2（V1）、3（W1），下排三个接线桩自左至右排列的编号为6（W2）、4（U2）、5（V2），将三相绕组接成星形接法或三角形接法。凡制造和维修时均应按这个序号排列。 3、机座 作用：固定定子铁心与前后端盖以支撑转子，并起防护、散热等作用。 构造：机座通常为铸铁件，大型异步电动机机座一般用钢板焊成，微型电动机的机座采用铸铝件。封闭式电机的机座外面有散热筋以增加散热面积，防护式电机的机座两端端盖开有通风孔，使电动机内外的空气可直接对流，以利于散热。 （二）转子（旋转部分） 1、三相异步电动机的转子铁心： 作用：作为础机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。 构造：所用材料与定子一样，由05毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲有均匀分布的孔，用来安置转子绕组。通常用定子铁心冲落后的硅钢片内圆来冲制转子铁心。一般小型异步电动机的转子铁心直接压装在转轴上，大、中型异步电动机（转子直径在300~400毫米以上）的转子铁心则借助与转子支架压在转轴上。 2、三相异步电动机的转子绕组 作用：切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。 构造：分为鼠笼式转子和绕线式转子。 （1）鼠笼式转子：转子绕组由插入转子槽中的多根导条和两个环行的端环组成。若去掉转子铁心，整个绕组的外形像一个鼠笼，故称笼型绕组。小型笼型电动机采用铸铝转子绕组，对于100KW以上的电动机采用铜条和铜端环焊接而成。 （2）绕线式转子：绕线转子绕组与定子绕组相似，也是一个对称的三相绕组，一般接成星形，三个出线头接到转轴的三个集流环上，再通过电刷与外电路联接。 特点：结构较复杂，故绕线式电动机的应用不如鼠笼式电动机广泛。但通过集流环和电刷在转子绕组回路中串入附加电阻等元件，用以改善异步电动机的起、制动性能及调速性能，故在要求一定范围内进行平滑调速的设备，如吊车、电梯、空气压缩机等上面采用。 （三）三相异步电动机的其它附件 1、端盖：支撑作用。 2、轴承：连接转动部分与不动部分。 3、轴>>

问题五：交流电动机的主要结构 电动机由两个基本部分组成， 定子：机座：通常有铸铁或铸钢制成。作用是固定铁芯和定子绕组，并以前后两个端盖支撑转子轴，它的外表面铸有散热筋。 铁芯：是电动机的磁路部分，铁芯固定在机座内，有表面绝缘的硅钢片柩苟成，硅钢片内圆冲制有均匀的槽口，用于放置定子绕组。 定子绕：是电动机的电路部分。 转子：转轴：作用输出力矩。 转子铁芯：是把相互绝缘的硅钢片压装在转子轴上的圆柱体，在硅钢片的外圆上冲有均有的沟槽。供嵌转子绕组用。称为导向槽。 转子绕组：分两种：一种是鼠笼式，另一种是绕线式。

问题六：电动机由哪几部分组成的 转；

电动机是由转子,定子,换向器组成的

单相异步电机通过电容移相作用，将单相交流电分离出另一相相位差90度的交流电。将这两相交流电分别送入两组或四组电机线圈绕组，就在电机内形成旋转的磁场，旋转磁场在电机转子内产生感应电流，感应电流产生的磁场与旋转磁场方向相反，被旋转磁场推拉进入旋转状态，由于转子必须切割磁力线才能产生感应电流，因此转子转速必须低于旋转磁转速，故称异步电机。

三相异步电机不必通过电容移相，本身就有相差120度的三相交流电，故产生的旋转磁场更均匀，效率更高。

永磁同步交流电动机的磁场由永久磁铁产生，转子线圈通过电刷供电，转速与交流电频率为整倍数（分数）关系（视转子线圈绕组数而定），故称同步电机。

还有转子线圈通过电刷供电，定子通过线圈绕组产生旋转磁场的电机，按转子线圈与定子线圈的串、并联关系分别称串励、并励电机。

问题七：三相异步电动机都有那些部分组成 定子部分（包括有机座，定子铁心，定子绕组，两端端盖，接线装置，风扇罩）。转子部分（包括有转轴，转子鸡心和鼠笼，轴承，风叶等。）

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