发电机的工作原理电磁感应定律°

发电机的工作原理基于电磁感应定律，即在一个磁场中运动的导体或一个运动的永磁体切割磁感线时，会在导体中产生感应电动势，进而产生电流。这一现象Zui早由迈克尔·法拉第°发现，并应用于发电机的设计。发电机的核心部件包括定子和转子，其中定子固定不动，转子则通过水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动旋转。当转子在定子的磁场中旋转时，其切割磁感线，根据电磁感应定律，定子中便会产生感应电动势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。发电机的这种转换过程是将其他形式的能源（如水能、化石燃料、核能等）转换为电能的过程。12

直流发电机的工作原理与交流发电机类似，但为了保持电流方向不变，需要在转子和定子之间加入一个换向器。这个换向器是一个中间有缝隙的圆环，能在线圈磁场改变时自动改变电刷接触点，确保电流始终朝同一方向流动。34

汽车发电机的工作原理也是基于电磁感应，它通过皮带与发动机相连，带动其旋转产生电力。发电机的电路包括负极线搭铁与车架相连，输出线为电池充电用，调节器（稳压器)用于监测电压。发电机的维修方法包括检查电路连接、更换损坏的部件等。56

发电机的主要结构包括定子、转子、端盖及轴承等部件。定子由定子铁芯、线包绕组、机座等组成，而转子由转子铁芯、绕组、护环等组成。这些部件通过轴承及端盖连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势。1

发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。不同类型的发电机虽然工作原理相似，但具体应用和结构会有所不同。2

发电机(Generators)）是指将机械能转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流,气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。

发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。

工作特性:

表征同步发电机性能的主要是空载特性和负载运行特性。这些特性是用户选用发电机的重要依据。

空载特性:

发电机不接负载时，电枢电流为零，称为空载运行。此时电机定子的三相绕组只有励磁电流l感生出的空载电动势EO(三相对称)，其大小随if的增大而增加。但是，由于电机磁路铁心有饱和现象，所以两者不成正比。反映空载电动势E0与励磁电流f送系的曲线称为同步发电机的空载特性。

电枢反应:

当发电机接上对称负载后，电枢绕组中的三相电流会产生另一个旋转磁场，称电枢反应磁场。其转速正好与转子的转速相等，两者同步旋转。

同步发电机的电枢反应磁场与转子励磁磁场均可近似地认为都按正弦规律分布。它们之间的空间相位差取决于空载电动势EO与电枢电流/之间的时间相位差。电枢反应磁场还与负载情况有关。当发电机的负载为电感性时，电枢反应磁场起去磁作用，会导致发电机的电压降低;当负载呈电容性时，电枢反应磁场起助磁作用，会使发电机的输出电压升高。

负载运行特性:

主要指外特性和调整特性。外特性是当转速为额定值、励磁电流和负载功率因数为常数时，发电机端电压U与负载电流l之间的关系。调整特性是转速和端电压为额定值、负载功率因数为常数时，励磁电流lf与负载电流l之间的关系。

同步发电机的电压变化率约为20~40%。一般工业和家用负载都要求电压保持基本不变。为此，随着负载电流的增大，必须相应地调整励磁电流。虽然调整特性的变化趋势与外特性正好相反，对于感性和纯电阻性负载，它是上升的，而在容性负载下，一般是下降的。[4]