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                          簡述直流發電機的工作原理以及結構特點有哪些

                          文章來源:武漢瓦克動力科技有限公司  更新時間:2020-02-05 11:57

                          發電機是日常中經常用到的發電設備,市面上有很多種類供大家選擇,今天要跟大家介紹的是直流發電機;直流發電機是將直流電能轉化成機械能或將機械能轉化為直流電能的旋轉電機,直流發電機的結構是由定子和轉子兩大部分組成,并且具有結構簡單和優良的電磁轉矩控制等特性。下面給大家作出詳細的介紹。

                          一、簡述直流發電機的工作原理

                          1、發電機利用外力推動發電機轉動,帶動導體切割一個固定磁場。固定磁場叫定子,旋轉導體叫轉子。產生電壓的同時,導體受到阻力(反作用力),即推力的功轉化成電能輸出。如果輸入電能,轉子會受推力轉動,這個逆過程就是電動機。

                          2、變化的磁場產生電場,實際上有兩種:1、導體閉合,導體不動,穿過導體環的磁通變化。2、磁場不變,導體相對磁場運動。發電機就是利用第二種,外力推動發電機轉動,帶動導體切割一個固定磁場。

                          3、基本原理

                          發電機的基本原理就是物理課所講的“磁力生電”。發電機的基本元件就是原動機、轉子、定子:原動機提供能量驅動轉子旋轉,轉子利用剩磁或者直流電產生磁場,當轉子旋轉時對于定子就形成相對的切割磁力線運動,在定子上就會產生一個感應電勢,如果定子和外部回路接通形成閉合回路就有電流輸出給負荷了。

                          4、組成

                          發電機是由定子和轉子2大基礎元件組成的,其中定子里有3相繞組和3相對稱繞組:A、B、C and X、Y、Z。還有定子鐵芯。 轉子由磁極和勵磁繞組組成。 當勵磁系統給轉子的勵磁繞組一個恒定的電流時(直流電),就在發電機的轉子里形成了一個磁場。 在主軸的旋轉下帶動發電機的轉子旋轉。這樣轉子就形成了一個旋轉的磁場。 每一個磁極的磁場和定子的3相繞組相互切割磁力線。 產生3相電動勢。 如果在這個時候給發電機接上負載的話,那么發電機就有3相交流電通過。

                          二、直流電機的結構特點

                          1、直流電動機結構

                          (1)直流電機:將直流電能轉化成機械能(直流電動機)或將機械能轉化為直流電能(直流發電機)的旋轉電機。

                          (2)直流電機的結構應由定子和轉子兩大部分組成。直流電機運行時靜止不動的部分稱為定子,定子的主要作用是產生磁場,由機座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。運行時轉動的部分稱為轉子,其主要作用是產生電磁轉矩和感應電動勢,是直流電機進行能量轉換的樞紐,所以通常又稱為電樞,由轉軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風扇等組成。

                          (3)有刷直流電動機被廣泛用于要求轉速可調、調速性能好,以及頻繁起動、制動和反轉的場合。

                          2、直流電動機特點

                          (1)直流電動機有下面的優點:結構簡單;具有優良的電磁轉矩控制特性,可實現基速以下恒轉矩、基速以上恒功率,可滿足汽車對動力源低速高轉矩、高速低轉矩的要求;可頻繁快速啟動、制動和反轉;調速平滑、無級、精確、方便,范圍廣;抗過載能力強,能夠承受頻繁的沖擊負載;控制方法簡單,只需要用電壓控制,不需要檢測磁極位置。

                          (2)但是它也有下面缺點:設有電刷和換向器,高速和大負荷運行時換向器表面易產生電火花,同時換向器維護困難,很難向大容量、高速度發展,此外電火花會產生電磁干擾;不宜在多塵、 潮濕、易燃易爆的環境中使用;價格高、體積和質量大。其中電火花產生的電磁干擾,對高度電子化的電動汽車來說將是致命的。隨著電子力子技術和控制理論的發展,相對于其它驅動系統而言,直流電機在電動汽車中的應用已處于劣勢,目前已逐漸被淘汰。

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