交流电动势的产生原理
如图3-9所示,发电机定子的三相绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中,内部有一个转子,转子上安装着爪极和励磁绕组 。
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,根据电磁感应原理可知,定子的三相绕组中便产生交变的感应电动势 。这就是交流发电机的发电原理 。
交流电动势的变化频率f和转速、磁极对数成正比
式中-磁极对数
-发电机转速(r/min)
在交流发电机中,由于转子磁极呈鸟嘴形,其磁场的分布近似正弦规律,所以交流电动势的波形也近似正弦规律,如果发电机定子的三相绕组是对称绕制的,则产生的三相电动势也是对称的 。
三相交流发电机的感应电动势有效值的表示
定子每相电动势的有效值的表示:
式中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
由此可见,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 。
交流电动势的波形
【交流发电机的工作原理】 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 。
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