发电机的工作原理PPT课件
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《发电机的工作原理》课件
交流发电机工作原理
总结词
通过相位和幅值的调节，实现电压和电 流的控制。
VS
详细描述
在交流发电机中，相位和幅值的调节是实 现电压和电流控制的关键。通过改变励磁 绕组的电流大小和方向，可以改变磁场强 度和方向，从而改变感应电场的大小和方 向，实现电压和电流的控制。
发电机的工作条件
总结词
需要满足一定的条件才能正常工作。
详细描述
在直流发电机中，换向器和电刷的作用是实现电流方向的改变。换向器由多个换向片组成，与转子轴 固定在一起，随着转子的旋转而转动。电刷则固定在定子上，与换向片接触，将电流引入或引出。
交流发电机工作原理
总结词
利用电磁感应原理，将机械能转换为交流电能。
详细描述
交流发电机利用电磁感应原理，将机械能转换为交流电能。 在发电机运行时，转子在原动机的带动下旋转，使得励磁绕 组产生磁场，这个磁场与定子绕组产生感应电场，从而产生 交流电压和电流。
应用领域拓展
新能源领域
随着新能源技术的不断发展，发电机将广泛应用于风能、太阳能 等新能源发电领域。
电动汽车领域
随着电动汽车市场的不断扩大，发电机将作为电动汽车的重要组件 之一，发挥更加重要的作用。
工业领域
在工业领域中，发电机将广泛应用于各种设备和机器的驱动和供电 。
未来展望
创新发展
未来发电机的发展将更加注重创 新，不断推出新技术、新产品和 新服务，满足市场的多样化需求 。
《发电机的工作原理 》ppt课件
目录
• 发电机简介 • 发电机工作原理 • 发电机结构 • 发电机维护与保养 • 发电机发展前景
01 发电机简介
发电机定义
总结词
发电机是一种将其他形式的能量 转换为电能的装置。
《发电机工作原理》课件
转子上安装有励磁绕组，通过外部励磁电 源提供磁场。
整流器将定子线圈产生的交流电转换为直 流电输出。
发电机调节器结构
01 发电机调节器主要由电压调节器和电流调节器组 成。
02 电压调节器根据发电机输出电压的大小，自动调 节励磁电流，使输出电压保持稳定。
02 电流调节器根据发电机输出电流
发电机维护与保养
日常维护保养
01 清洁
保持发电机外观清洁，无 尘和污垢，以防止对正常 散热造成影响。
03 检查油位和冷却液位
确保油位和冷却液位在正
常范围内，不足时及时补
充。
02 紧固
检查并紧固发电机各部位
螺栓，确保其牢固可靠。
04 仪表检查
检查发电机仪表盘，确保
各项参数显示正常。
定期维护保养
总结词
广泛应用于需要交流电源的场合。
详细描述
由于交流发电机能够提供交流电源，因此在许多领域都有 广泛的应用，如电力系统、工业生产、家庭用电等。
发电机调节器的工作原理
总结词
调节器通过控制励磁电流来调节发电机的输出电压和频率 。
详细描述
发电机调节器是用来自动调节发电机输出电压和频率的设 备，它通过控制励磁电流来改变发电机的磁场强度，从而 调节发电机的输出电压和频率。
工业生产中使用的电动机、泵等设备需要 由发电机供电。
国防领域
军事装备中的雷达、通信设备等需要由发 电机供电。
02
发电机工作原理
直流发电机工作原理
总结词
通过电磁感应原理，将机械能转换为直流电能。
详细描述
直流发电机主要由定子和转子组成，当转子在磁场中旋 转时，根据电磁感应原理，转子中的导线会产生感应电 动势，从而将机械能转换为直流电能。
交流发电机发电原理图-PPT
交流发电机发电原理图
一、交流发电原理
1.在发电机内部有一个由 发动机带动转子（旋转磁 场）
2.磁场外有一个定子绕组, 绕组有3组线圈(3相绕组)， 3相绕组彼此相隔120度
3.当转子旋转时，旋转的 磁场使固定的电枢绕组切 割磁力线（或者说使电枢 绕组中通过的磁通量发生 变化）而产生电动势。
定子3相绕组感生电动势的大小为：
其中：E m -每相电动势的最大值
ω-电角速度
f-交流电动势的频率（为转速的函数）
p-磁极对数
n-发电机转速（r/min）
Eφ-每相电动势的有效值
定子每相电动势的有效值
K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方法有关 ) N-每项匝数（匝） φ-每极磁通（Wb） Ce-电机结构常数
交流电动势波形
定子绕组
1 .每个线圈的两个有效边之间的距离应 和一个磁极占据的空间距离相等。
2 .每相绕组相邻线圈始边之间的距离应 和一对磁极占据的距离相等或成倍数。
3. 三相绕组的始边应相互间隔2π+120o 电角度（一对磁极占有的空间为360o电 角度）
JF13交流发电机三相绕组绕制
结构参数如下： 磁极对数p 6对；定子槽 数z 36槽
交流发电机的结构
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
一、转子
转子的功用是产生旋转磁场。 转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、
转子轴组成，见图。
转子结构图
转子
转子轴上压装着两块爪 极，两块爪极各有六个 鸟嘴形磁极,爪极空腔内 装有磁场绕组 (转子线圈) 和磁轭。
端盖一般用铝合金铸造，一 是可有效的防止漏磁，二是 铝合金散热性能好。
一、交流发电原理
1.在发电机内部有一个由 发动机带动转子（旋转磁 场）
2.磁场外有一个定子绕组, 绕组有3组线圈(3相绕组)， 3相绕组彼此相隔120度
3.当转子旋转时，旋转的 磁场使固定的电枢绕组切 割磁力线（或者说使电枢 绕组中通过的磁通量发生 变化）而产生电动势。
定子3相绕组感生电动势的大小为：
其中：E m -每相电动势的最大值
ω-电角速度
f-交流电动势的频率（为转速的函数）
p-磁极对数
n-发电机转速（r/min）
Eφ-每相电动势的有效值
定子每相电动势的有效值
K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方法有关 ) N-每项匝数（匝） φ-每极磁通（Wb） Ce-电机结构常数
交流电动势波形
定子绕组
1 .每个线圈的两个有效边之间的距离应 和一个磁极占据的空间距离相等。
2 .每相绕组相邻线圈始边之间的距离应 和一对磁极占据的距离相等或成倍数。
3. 三相绕组的始边应相互间隔2π+120o 电角度（一对磁极占有的空间为360o电 角度）
JF13交流发电机三相绕组绕制
结构参数如下： 磁极对数p 6对；定子槽 数z 36槽
交流发电机的结构
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
一、转子
转子的功用是产生旋转磁场。 转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、
转子轴组成，见图。
转子结构图
转子
转子轴上压装着两块爪 极，两块爪极各有六个 鸟嘴形磁极,爪极空腔内 装有磁场绕组 (转子线圈) 和磁轭。
端盖一般用铝合金铸造，一 是可有效的防止漏磁，二是 铝合金散热性能好。
发电机培训课件ppt
THANKS
感谢观看
温度过高
检查冷却系统是否正常工 作，如散热器、风扇和水 泵等。
电压不稳
检查发电机的电压调节器 是否正常工作，并确保负 载在发电机承受范围内。
03
发电机安全与环保
发电机安全操作规程
启动前检查
在启动发电机之前，应进 行全面的检查，确保没有 特殊情况，如漏油、破损 或过热等。
操作注意事项
操作发电机时应遵循安全 操作规程，避免产生触电 、火灾等事故。
转子磁场和定子绕组的相对运动，产生感应电动势（电压）和电流。
02
发电机的组成
发电机通常由转子、定子、机座、端盖、轴承等组成。转子用于产生磁
场，定子则安装有绕组，用于产生感应电动势和电流。
03
工作过程
当发电机运行时，转子在励磁绕组的作用下产生磁场，定子中的三相绕
组切割磁力线，从而产生三相感应电动势。通过外部电路，电流从发电
噪声控制
采取有效的噪声控制措施，如安装消音器、隔音罩等，降低发电机运行时的噪 声。
减振措施
通过减震器、弹性支撑等减振措施，减少发电机运行时的振动，降低对周围环 境的影响。
04
发电机应用案例分析
小型发电机在家庭中的应用
家庭备用电源
在停电或紧急情况下，小型发电机可以为家庭提供电力，保证基 本生活需求。
机流出，为负载提供电能。
发电机种类与特点
同步发电机
同步发电机是最常见的发电机类型，其转子转速与电网频率保持同步。它具有效率高、稳 定性好、维护方便等优点，广泛应用于电力系统中的发电厂。
异步发电机
异步发电机又称感应发电机，其转子转速高于或低于电网频率。异步发电机结构简单、价 格低廉，但效率较低，通常用于小型电动机或作为备用电源。
发电机原理课件ppt
能开始发电。
启动方式
02
发电机可采用手动或自动启动方式，手动启动需通过人力转动
发电机转子，自动启动则通过控制系统自动完成。
关闭方式
03
发电机关闭时，应先断开输出电源，再关闭发动机，确保安全
。
发电机的正常运行
工作原理
发电机正常运行时，原动机驱动转子旋转，使发电机中的导体产 生感应电动势，通过接线端子输出电能。
风力发电和水力发电中
3
风力发电机和水力发电机的核心部件就是发电 机。
02
发电机的基本结构
旋转磁场与三相发电机
旋转磁场
利用磁极的旋转，产生旋转磁场，是交流发电机的基本原理。
三相发电机
由三相交流电励磁绕组组成，产生旋转磁场。
发电机的转子与定子
转子
由励磁绕组、护环、中心环和风扇组成，是发电机的旋转部分。
工作原理
同步发电机
在原动机的驱动下，转子绕组产生磁场，定子绕组切割磁力线产生感应电动 势，输出电能。
异步发电机
转子在原动机的驱动下转动，定子绕组感应电动势，输出电能。
主要应用场景
1 2
工业领域
作为电力系统的核心设备，为工厂、大型建筑 等提供电力。
电力系统中
作为调峰、调频和事故备用的重要设备，保障
发电机控制系统故障，如断路器故 障、传感器失灵等。
发电机的维护与检修
定期检查
预防性维护
按照规定的时间和项目进行定期检查，包括 发电机内部和外部的检查。
根据发电机的工作状况，进行预防性的维护 和保养，如更换润滑油、清洁冷却系统等。
紧急维修
记录与报告
当发电机出现故障时，应立即停机检查，找 出故障原因并进行修复。
发电机工作原理ppt课件
发电机是汽车用电设备的主要电源。在汽车正 常运行期间，发电机向除起动机之外的其它用电设 备供电，并向蓄电池充电。
汽车上所用的发电机大多为三相交流发电机。
汽车上采用硅整流交 流发电机，它以硅二极管 为整流器，将交流电转变 成直流电。具有结构简单、 体积小、重量轻、功率高、 工作可靠、寿命长、维修 方便等特点。
① 起动发动机，并使其在2000rpm的转速下 运转；
② 打开大前灯，给发电机加上一定的负载； ③ 将数字万用表并接于蓄电池的正负极两端， 读取交流电压值。如果电压≤0.4V，说明发电机的 整流器工作正常；如果电压＞ 0.5V，说明发电机 的整流器存电压降的测试，主要用来判断发电机与蓄电池之间的 连线是否良好。具体方法如下：
第二章交流发电机及调节器主要内容?交流发电机的构造?交流发电机的工作原理?交流发电机的工作特性?交流发电机的调节器?交流发电机的使用与维护?发电机与充电系统的测试?充电系统的常见故障发电机是汽车用电设备的主要电源
第二章、交流发电机及调节器
主要内容
交流发电机的构造 交流发电机的工作原理 交流发电机的工作特性 交流发电机的调节器 交流发电机的使用与维护 发电机与充电系统的测试 充电系统的常见故障
① 起动发动机，并使其在2000rpm的转速下运转； ② 打开大前灯，给发电机加上一定的负载； ③ 用数字万用表的直流电压档测量发电机的输出端与 蓄电池的正极端之间的电压降（如图所示），正常电压值 为≤0.4V。如果超过0.4V，说明导线连接点的电阻大。
④用数字万用表的直流电压档测量发电机的 外壳与蓄电池的负极端之间的电压降（如图所 示），正常电压值为≤0.3V。如果超过0.3V，说明 导线连接松动，连接点的电阻大。
触不良等。 ② 发电机故障。如转子或定子绕组层间短路、
发电机工作原理演示幻灯片
线和切向磁拉力
– 转矩产生了
定子磁场
N
S
N
S
N
S
N
R转o子tor
负载运行
13
不同运行方式下的模型
• 运行方式
– 空载: 径向磁力线, 没有转矩
– 电动机运行: 定子磁场 “拉着” 转子磁场 (驱动转 矩)
空载
– 发电机运行: 转子磁场 “拉着”定子磁场 (制动转矩)
• 失步
– 磁力线不能 “约束” 磁拉力
定子温升限制线
0.95
1.0
2
0.8
0.90
0.85 0.80
14.起吊设备能力（t）限制
15.运输尺寸重量（m3，t）限制
17
与电磁设计相关联的发电机振动问题
• 定子的100Hz频率的零节点振动：由电网电压不平衡产 生的负序电流造成。
• 定子的分数次谐波振动：发电机采用不恰当的分数槽绕 组和绕组接线。
• 发电机有功输出功率大幅波动：发电机固有频率（扭振 频率）与水轮机尾水脉振频率产生共振造成。对额定转 速为300r/min左右的水轮发电机组，在水轮机部分出力 （50～80％）下可能产生。
,额定转速nN（r/min）：按水轮机。由额定转速nN和额定频率
6.飞逸转速nr（r/min）：按水轮机。
7.飞轮力矩GD2（tm2）：由电电力系统稳定性和水轮机调保计算确定。
8. 短路比 Kcc：由电力系统对发电机的静态稳定度要求提出。
9. 纵轴瞬变电抗X’d（标么值）：由电电力系统对发电机的动态稳定度要求提出。
N
S
S
– 电流在时间上相差 120° 电角度
– 如同转子，定子产生一个旋转磁场，与电网频 率n =60 f / p 同步旋转
– 转矩产生了
定子磁场
N
S
N
S
N
S
N
R转o子tor
负载运行
13
不同运行方式下的模型
• 运行方式
– 空载: 径向磁力线, 没有转矩
– 电动机运行: 定子磁场 “拉着” 转子磁场 (驱动转 矩)
空载
– 发电机运行: 转子磁场 “拉着”定子磁场 (制动转矩)
• 失步
– 磁力线不能 “约束” 磁拉力
定子温升限制线
0.95
1.0
2
0.8
0.90
0.85 0.80
14.起吊设备能力（t）限制
15.运输尺寸重量（m3，t）限制
17
与电磁设计相关联的发电机振动问题
• 定子的100Hz频率的零节点振动：由电网电压不平衡产 生的负序电流造成。
• 定子的分数次谐波振动：发电机采用不恰当的分数槽绕 组和绕组接线。
• 发电机有功输出功率大幅波动：发电机固有频率（扭振 频率）与水轮机尾水脉振频率产生共振造成。对额定转 速为300r/min左右的水轮发电机组，在水轮机部分出力 （50～80％）下可能产生。
,额定转速nN（r/min）：按水轮机。由额定转速nN和额定频率
6.飞逸转速nr（r/min）：按水轮机。
7.飞轮力矩GD2（tm2）：由电电力系统稳定性和水轮机调保计算确定。
8. 短路比 Kcc：由电力系统对发电机的静态稳定度要求提出。
9. 纵轴瞬变电抗X’d（标么值）：由电电力系统对发电机的动态稳定度要求提出。
N
S
S
– 电流在时间上相差 120° 电角度
– 如同转子，定子产生一个旋转磁场，与电网频 率n =60 f / p 同步旋转
发电机原理和结构课件
的稳定输出。
实验模式
03
发电机在实验室内运行，可通过改变运行参数进行性能测试和
实验分析。
发电机的保护措施
过载保护
当发电机输出功率超过额定值时，控制系统会自动切断发 电机的励磁电流，使发电机停止运行以防止过载损坏。
欠压保护
当发电机输出电压低于额定值时，控制系统会自动切断发 电机的励磁电流，使发电机停止运行以防止欠压对负载设 备造成损坏。
励磁系统的组成
02 励磁系统主要由励磁功率单元
、励磁调节器、励磁控制单元 和励磁保护单元组成。
励磁功率单元
03 为发电机提供直流电源，以产
生磁场。
励磁调节器
04 根据发电机运行状态，自动调
节励磁电流，以保持发电机输 出稳定。
励磁控制单元
05 控制励磁功率单元的输出，实
现发电机励磁的自动控制。
励磁保护单元
发电机失磁故障
总结词
发电机失磁故障是指发电机失去磁场，导致输出电流减小，影响电力系统的稳 定性和供电质量。
详细描述
发电机失磁故障的原因主要包括转子绕组故障、励磁系统故障、控制回路故障 等。处理方法包括检查转子绕组、励磁系统、控制回路等，并采取相应措施进 行维修或更换故障部件。
发电机短路故障
总结词
异步发电机工作原理
01
02
03
工作原理
异步发电机主要依靠转子 的旋转产生磁场，定子中 的线圈在磁场中切割磁感 线产生感应电流。
启动方式
无需外部电源，通常由负 载或其他动力设备拖动转 子旋转。
调节方式
通过调节转子的速度可以 改变输出电压和频率。
发电机的主要技术参数
电压
发电机输出的电压值。
初中物理《发电机》(共25张)ppt
思考：如果是线圈在磁场中转动，又会怎样？
二、交流电的产生
1、交流电：周期性改变方向的电流
2、交流电的周期和频率：
（1）交流电完成一次周期性变化需要的时间，叫交流电的周期
（2）1秒内交流电完成周期性变化的次数叫交流电的频率
（3）周期和频率互为倒数
（4）我国交流电的周期 秒，频率是 赫兹
闭合开关，让ab导体在磁场 里静止 电流，让其在磁 场里上下运动 电流， 在磁场左右运动或倾斜一定角度运动， 电流；断开开关，ab运动 电流。
没
没
有
没
结论：
要产生感应电流，电路必须闭合；导体在磁场中必须做切割磁感线的运动
如图所示，当开关闭合后，灵敏电流表G指针会发生偏转的是导线（ ） A、向上运动 B、向下运动 C、向左运动 D、向里运动 D
高电压、弱电流
l. 组成：（1）定子：线圈 转子：电磁铁
01
☞
02
动力机：水轮机、汽轮机、内燃机、蒸汽轮机等。
03
☞
04
实际使用的交流发电机
（用导线远距离输送。） 在我们生活中发电站是否建在用户的周围？发电站供应的电流如何输送到我们家中呢？
减小输电电流
加粗导线以减小电阻 导线那么长，导线的电阻就不能忽略，由于电流的热效应导线要损耗电能，造成资源浪费。有没有办法将这种热能损耗减小到最低呢?
若发电机的输出电压为U，输出电流为I，则输出功率P=______，所以要减小输电电流，在输送功率一定的条件下，必须提高______，因此远距离输电时必须采用______。
二、填充题
如图1所示，可以使电流表指针发生偏转的情况是[ ] 开关S断开，导线ab竖直向下运动 开关S闭合，导线ab竖直向上运动 开关S断开，导线ab从纸里向纸外运动 开关S闭合，导线ab从纸外向纸里运动
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发电机的工作原理
动画示范
发电机是根据电磁感应 原理来发电的，发电机 首先要有磁场，现在用 一对磁铁来产生发电机 的磁场，磁力线从北极 到南极。
在磁场内放入矩形线圈， 线圈两端通向两个滑环， 滑环通过电刷连接到输 出线动画示范
实际应用的都是三相交流发电机， 其定子铁芯的内圆均匀分布着6 个槽，嵌装着三个相互间隔120 度的同样线圈，分别称之为A相 线圈、B相线圈、C相线圈。装上 转子就组成了一台三相交流发电 机原理模型。
画面中的三相交流发电机采用星形 接法，三个线圈的公共点引出线是 中性线，每个线圈的引出线是相线。 当转子匀速旋转时三个线圈顺序切 割磁力线，都会感生交流电动势， 其幅度与频率相同。由于三个线圈 相互间隔120度，它们感应电势的 相位也相差120度。在画面上有每 根相线的输出电势波形。
SUCCESS
THANK YOU
2019/7/30
定子3相绕组感生电动势的 大小为：
其中：E m -每相电动 势的最大值 ω-电 角速度 f-交流电 动势的频率（为转速 的函数） p-磁极 对数 n-发电机转 速（r/min） Eφ每相电动势的有效值
谢谢
SUCCESS
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2019/7/30
动画示范
发电机是根据电磁感应 原理来发电的，发电机 首先要有磁场，现在用 一对磁铁来产生发电机 的磁场，磁力线从北极 到南极。
在磁场内放入矩形线圈， 线圈两端通向两个滑环， 滑环通过电刷连接到输 出线动画示范
实际应用的都是三相交流发电机， 其定子铁芯的内圆均匀分布着6 个槽，嵌装着三个相互间隔120 度的同样线圈，分别称之为A相 线圈、B相线圈、C相线圈。装上 转子就组成了一台三相交流发电 机原理模型。
画面中的三相交流发电机采用星形 接法，三个线圈的公共点引出线是 中性线，每个线圈的引出线是相线。 当转子匀速旋转时三个线圈顺序切 割磁力线，都会感生交流电动势， 其幅度与频率相同。由于三个线圈 相互间隔120度，它们感应电势的 相位也相差120度。在画面上有每 根相线的输出电势波形。
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2019/7/30
定子3相绕组感生电动势的 大小为：
其中：E m -每相电动 势的最大值 ω-电 角速度 f-交流电 动势的频率（为转速 的函数） p-磁极 对数 n-发电机转 速（r/min） Eφ每相电动势的有效值
谢谢
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