发电机动画课件
发电机系列
本栏展示用3d绘制的发电机系列教学课件，通俗易懂、直观形象。这些课件为青少年科技爱好者而作，可作中学物理的参考读物，有些可作为电工参考读物。
发电机基础原理：课件通过一个发电机原理模型讲解了发电机的基本原理，动画显示了磁力线走向、旋转线圈中感应电流的方向与输出电压的波形。
固定磁场交流发电机原理模型
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上，输出线端连有负载电阻。当线圈旋转时，根据电磁感应原理，线圈两端将会产生感应电动势，当磁场是均匀的，矩形线圈作匀速旋转时，感应电势按正弦规律变化，在负载电阻上有正弦交流电通过。动画中绿色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的大小。（观看动画固定磁场交流发电机原理模型）
旋转磁场交流发电机原理模型
在这个模型中磁场是不动的，线圈在磁场中旋转产生感应电势。在实际发电机中产生感应电势的线圈是不运动的，运动的是磁场。产生磁场的是一个可旋转的磁铁，也就是转子，线圈在磁铁外围，与磁铁转轴同一平面。当磁铁旋转时产生旋转磁场，线圈切割磁力线产生感应电动势。
由于空气的磁导率太低，在旋转磁铁的外围安上环型铁芯，也就是定子，可大大加强磁铁的磁感应强度。在定子铁芯的内圆有一对槽，线圈嵌装在槽内。为了看清线圈电流与转子的运动关系，把定子变成半透明的。当磁铁旋转时，线圈切割磁力线感生交流电流。
真正发电机的转子是电磁铁，转子上绕有励磁线圈，通过滑环向励磁线圈供电来产生磁场。把定子与线圈安在转子外围，一个单相交流发电机原理模型就组成了。
转子作匀速旋转时，线圈就感生交流电流，画面中绿色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的大小。（观看动画旋转磁场交流发电机原理模型）
三相交流发电机原理模型
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。（观看动画三相交流发电机原理模型）
汽轮发电机的构造
这里介绍汽轮发电机的构造，是由蒸汽轮机或燃气轮机推动的发电机。发电机主要由转子与定子组成，由于汽轮机的转速很高，故汽轮发电机的转子是两极的，额定转速每分钟3000转，输出50赫兹的三相交流电。
这是转子铁芯构造示意图，在铁芯圆周上开有一些槽，嵌有励磁绕组，在圆周两侧各有一段槽距大的面称为大齿，就是磁极（图1所示）。励磁绕组两端通过集电环（滑环）接到励磁电源，在转子圆周两侧就形成北极与南极，旋转时就产生旋转磁场。
由于转子圆周上没有凸出的磁极（不像原理模型中的转子），称之为隐极式转子。
图2为嵌有励磁绕组的转子模型，为降低发电机的温度，在转子两端还装有风扇。
定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，在铁芯内圆均匀分布着许多槽（图3所示）。
在槽内嵌放定子的三相绕组。每相绕组由多个线圈组成，按一定规律对称排列。（图4所示）。使定子铁芯透明可看清绕组的分布（图4所示）。
转子插在定子内部，定子与转子的相对位置如图5所示。
定子固定在发电机的机座（外壳）内，转子由机座两端的轴承支撑，可在定子内自由旋转。集电环在机壳外侧，和碳刷架一同装在隔音罩内。在发电机外壳下方有发电机出线盒，发出的三相交流电从这里引出（图6所示）
图7是发电机外观图
下载动画可观看汽轮发电机结构动画。
多磁极发电机原理模型
多磁极发电机的转子有多对磁极，
图1是有3对磁极的转子模型。由于每个磁极都是从转子上明显凸起，称之为凸极式转子。每个磁极上都绕有励磁线圈，形成南北相间的6个磁极，励磁电源通过滑环向励磁线圈供电。
该模型的转子有3对磁极，旋转一周磁场将循环3个周期，每旋转120度磁场变化1个周期。定子内园周有18个槽
在120度机械角度里有6个槽，均匀分布A相、B相、C相3个线圈；另外两个120度里同样各自分布3个线圈。3个A相线圈串联起来即为整机的A相绕组，3个B相线圈串联起来即为整机的B相绕组，3个C相线圈串联起来即为整机的C相绕组，3个绕组按星形接法将三个绕组尾端连在一起引出即中性线，3个绕组的引出端为相线。
为看清线圈的分布与连接，图4中定子为半透明。
转子插在定子中，与定子有很小间隙，可自由旋转。
当转子匀速旋转时A、B、C相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。由于三个线圈均匀分布，它们感应电势的相位也相差120度电角度（每周期为360度电角度）。
当转子旋转一周将感生出3个周期的三相交流电动势。当转子转速为每分钟1000转时，所感生交流电动势的频率为50赫兹。
本模型仅是个原理模型，定子线圈的分布与连接仅表示基本规律，实际发电机上定子的槽数要多得多，绕组分布也复杂得多。
通过动画可看到每根相线的输出电势波形。观看多磁极发电机原理模型动画。
水轮发电机的构造
水轮机的转速都比较低，特别是立式水轮机，所以水轮发电机采用多对磁极结构，这里介绍一个有12对磁极的水轮机发电机模型。
图1是该水轮机的转子模型，有南北相间的24个磁极，每个磁极上都绕有励磁线圈。
励磁电源通过集电环（滑环）向励磁线圈供电。集电环装在转子轴的端头。
发电机定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，在铁芯内圆均匀分布着许多槽，
用来嵌放定子线圈。
定子线圈嵌放在定子槽内，组成三相绕组，每相绕组由多个线圈组成，按一定规律对称排列。
定子由机座固定，一同安装在水泥基础上。
转子插在定子中间，与定子有很小间隙，转子由下机架支撑，可以自由旋转。
安装好上机架，铺好上平台地板，在外罩内装好电刷装置，一台水轮机发电机模型就安装好了。
该水轮机发电机模型转子旋转一周将感生出12个周期的三相交流电动势。当转子转速为每分钟250转时，所发交流电的频率为50赫兹。
请下载动画观看水轮机发电机模型的运转。
爪极发电机构造
爪极发电机具有制造简单、成本低廉的特点，主要用在小型发电场合，特别是在汽车发电机、小型风力发电机中得到广泛应用。其实它也是一种多极发电机，只不过转子励磁的磁极使用的是爪状磁极。下面介绍一种6对磁极的爪极发电机。
发电机定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，在铁芯内圆均匀分布着36个槽，用来嵌放定子线圈。
在定子槽内嵌放着定子线圈，有多种绕法组成三相绕组，以产生三相交流电。
转子的磁极采用爪极结构，这是装在轴上的一个爪极，有六个极。
在爪极内装有产生磁场的磁軛与励磁线圈，在转子轴上有向励磁线圈供电的滑环。
在转轴上再装上另一个爪极，使两个爪极的磁极交错排列。
下图面说明爪极的磁场，先观看没有两边爪极的情况，在轴上装上滑环向励磁线圈供电，当励磁线圈通电后磁軛产生的磁场如下图。
装上两边爪极后，磁力线将沿爪极走动，为便于看清磁力线的走向，磁力线改为红色，爪极改为半透明。
从轴向可更清楚的看到6对磁极的磁力线走向。
如果把励磁线圈与磁軛换成永久磁铁，同样可以形成6对磁极。
为了发电机的散热，在轴上还要装上风扇，这就是一个完整的转子。
把转子放入定子内，装上向转子供电的电刷。
装上前后端盖，就是一台爪极发电机外观图。
从另一个角度看该爪极发电机外观
发电机原理图解
固定磁场交流发电机原理模型 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 电刷连接到输出线上，输出线端连有负载电阻。 当线圈旋转时，根据电磁感应原理，线圈两端将会产生感应 电动势，当磁场是均匀的，矩形线圈作匀速旋转时，感应电势 按正弦规律变化，在负载电阻上有正弦交流电通过。动画中绿 色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应 电流的大小。 旋转磁场交流发电机原理模型 在这个模型中磁场是不动的，线圈在磁场中旋转产生感应电 势。在实际发电机中产生感应电势的线圈是不运动的，运动的 是磁场。产生磁场的是一个可旋转的磁铁，也就是转子，线圈 在磁铁外围，与磁铁转轴同一平面。当磁铁旋转时产生旋转磁 场，线圈切割磁力线产生感应电动势。 由于空气的磁导率太低，在旋转磁铁的外围安上环型铁芯， 也就是定子，可大大加强磁铁的磁感应强度。在定子铁芯的内 圆有一对槽，线圈嵌装在槽内。为了看清线圈电流与转子的运 动关系，把定子变成半透明的。当磁铁旋转时，线圈切割磁力 线感生交流电流。 真正发电机的转子是电磁铁，转子上绕有励磁线圈，通过滑 环向励磁线圈供电来产生磁场。把定子与线圈安在转子外围， 一个单相交流发电机原理模型就组成了。 转子作匀速旋转时，线圈就感生交流电流，画面中绿色小球 运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的 大小。 三相交流发电机原理模型
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。 汽轮发电机的构造 这里介绍汽轮发电机的构造，是由蒸汽轮机或燃气轮机推动的发电机。发电机主要由转子与定子组成，由于汽轮机的转速很高，故汽轮发电机的转子是两极的，额定转速每分钟3000转，输出50赫兹的三相交流电。 这是转子铁芯构造示意图，在铁芯圆周上开有一些槽，嵌有励磁绕组，在圆周两侧各有一段槽距大的面称为大齿，就是磁极（图1所示）。励磁绕组两端通过集电环（滑环）接到励磁电源，在转子圆周两侧就形成北极与南极，旋转时就产生旋转磁场。 由于转子圆周上没有凸出的磁极（不像原理模型中的转子），称之为隐极式转子。 图2为嵌有励磁绕组的转子模型，为降低发电机的温度，在转子两端还装有风扇。 定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，在铁芯内圆均匀分布着许多槽（图3所示）。 在槽内嵌放定子的三相绕组。每相绕组由多个线圈组成，按一定规律对称排列。（图4所示）。使定子铁芯透明可看清绕组的分布（图4所示）。 转子插在定子内部，定子与转子的相对位置如图5所示。 定子固定在发电机的机座（外壳）内，转子由机座两端的轴承支撑，可在定子内自由旋转。集电环在机壳外侧，和碳刷架一同装在隔音罩内。在发电机外壳下方有发电机出线盒，发出的三相交流电从这里引出（图6所示）图7是发电机外观图 下载动画可观看发电机结构动画。 多磁极发电机原理模型 多磁极发电机的转子有多对磁极， 图1是有3对磁极的转子模型。由于每个磁极都是从转子上明显凸起，称之为凸极式转子。每个磁极上都 绕有励磁线圈，形成南北相间的6个磁极，励磁电源通过滑环向励磁线圈供电。 该模型的转子有3对磁极，旋转一周磁场将循环3个周期，每旋转120度磁场变化1个周期。定子内园周有 18个槽
(江苏星光发电设备有限公司)柴油发电机组培训讲义
柴油发电机组培训讲义
目录 一、前言 二、用途及主要性能 三、结构简介 四、使用环境要求 五、机组存放与安装 六、起动前的准备 七、运转 八、机组在运行中的维护 九、停机 十、关于机组用燃油、润滑油及冷却水十一、关于机房的几个要求 十二、保养 十三、故障及排除方法
二、用途及主要性能 机组均可输出其额定功率，额定电压为400V，额定频率为50Hz的交流电，使用于工厂、矿山工地、农村、小型集镇作固定或流动电站，供动力和照明用。 1、机组在0-100%额定功率，和功率因数COS＝0.8-1时，三相对称负载下，静态电压市政率≤5%，空载时能在95%-105%额定电压的范围内调节。 2、机组在三相不对称情况下运行时，若每项电流都不超过额定值，且三相电流之差均不超过20%，则机组可以长期运行。 3、机组在三相对称负载时，输出由0-100%额定功率突变或渐变时，电压稳定时间不大于3结构简介 三、结构简介 所述机组均系滑行式，无外罩的结构、由柴油机、发电机、控制屏、联轴器和底盘等组成。除控制屏外，其余部件都安装在用型钢和钢板焊接而成的同一底盘上，移动和安装方便。 柴油机与发电机之间采用圆柱销型弹性联轴器，确保机组在突变负载的情况下，产生冲击时，具有缓冲减震作用。 机组的柴油机主要为沃尔沃系列的柴油机，其主要结构可参阅相应的使用说明书。 机组配用的发电机，主要的是斯坦福系列发电机 控制屏为独立式的，用钢板与角钢焊接而成。有前后门，便于检查和维修，在控制屏前门上装有各种测量登记表，转换开关，电压调节器，信号灯及按钮等。屏内装有自动空气断路器，仪表用互感器等。 四、使用环境要求 机组的转向，从散热水箱或油冷器端为顺时针。 1、机组的额定功率系指大气压为100K pa，室温为20℃，相对温度为60%时的12小时连续运转功率。 2、机组在超过过12小时以上连续使用时，其输出功率按额定功率的90%折算。 3、机组在不同的大气压力，环境温度及相对温度下使用时，输出功率应按“柴油机使用保养说明书”的规定进行修正。
发电机动画课件
发电机系列 本栏展示用3d绘制的发电机系列教学课件，通俗易懂、直观形象。这些课件为青少年科技爱好者而作，可作中学物理的参考读物，有些可作为电工参考读物。 发电机基础原理：课件通过一个发电机原理模型讲解了发电机的基本原理，动画显示了磁力线走向、旋转线圈中感应电流的方向与输出电压的波形。 固定磁场交流发电机原理模型 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上，输出线端连有负载电阻。当线圈旋转时，根据电磁感应原理，线圈两端将会产生感应电动势，当磁场是均匀的，矩形线圈作匀速旋转时，感应电势按正弦规律变化，在负载电阻上有正弦交流电通过。动画中绿色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的大小。（观看动画固定磁场交流发电机原理模型）
旋转磁场交流发电机原理模型 在这个模型中磁场是不动的，线圈在磁场中旋转产生感应电势。在实际发电机中产生感应电势的线圈是不运动的，运动的是磁场。产生磁场的是一个可旋转的磁铁，也就是转子，线圈在磁铁外围，与磁铁转轴同一平面。当磁铁旋转时产生旋转磁场，线圈切割磁力线产生感应电动势。 由于空气的磁导率太低，在旋转磁铁的外围安上环型铁芯，也就是定子，可大大加强磁铁的磁感应强度。在定子铁芯的内圆有一对槽，线圈嵌装在槽内。为了看清线圈电流与转子的运动关系，把定子变成半透明的。当磁铁旋转时，线圈切割磁力线感生交流电流。 真正发电机的转子是电磁铁，转子上绕有励磁线圈，通过滑环向励磁线圈供电来产生磁场。把定子与线圈安在转子外围，一个单相交流发电机原理模型就组成了。 转子作匀速旋转时，线圈就感生交流电流，画面中绿色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的大小。（观看动画旋转磁场交流发电机原理模型）
发电机原理上
□ 充电装置 充电装置是由发电机以及调节器组成的，它向电瓶充电并且向电气装置供电。 即，在起动机起动以及发动机停止时电瓶就成为必须的电源，而发电机要在发动机运转时向电气装置供电同时也要给电瓶充电，保证电瓶随时都处在可使用状态。 发电机通过皮带被发动机带动运转，产生的交流电被二极管整流为直流电。但是，在高速旋转时产生的电压会过高，向电瓶中充电过多，并会导致大灯熄灭等电气故障。为了防止上述故障的发生，需要通过调节器来将发电机的发电电压控制在适当的范围内。 电瓶 发电机 <充电装置> 点火装置
2.种类 【1】发电机 [1]发电机（标准型） 请参见下图中发电机，这就是本公司体积小、重量轻的标准型。IC调节器被安装在内部，这也是现在的主流机型。 <标准型发电机> [2]发电机（传统型） 一般通常结构的发电机。要和触点式调节器组合之后才能使用。 <传统型发电机>
[3]带真空泵的发电机 将生成负压（刹车的助力装置驱动源）的真空泵和发电机合为一体的型号。 [4]SC 发电机 本发电机采用了类似于波形蛙式绕组的“导线分段”式定子线圈，并通过采用此线圈成为体积小·输出大·功率高的发电机。 【2】调节器 <带真空泵的发电机> <带真空泵的发电机> 真空泵 发电机
[1]触点式调节器 本调节器是由稳压器和充电指示灯继电器组成的。电压调节的方式是，在磁场线圈串联上电阻，通过电阻两端触点的连接、断开来控制转子电流。 稳压器 充电指示灯继电器 <触点式调节器> 〔2〕IC调节器 由于半导体技术的发展，现在已经由触点式调节器转变为IC调节器。IC调节器上没有触点，和触点式调节器相比的优点为能够更多地捕捉转子电流，并且由于其体积小，重量轻更能够与发电机浑然一体。
开关磁阻电机原理动画演示_说明
开关磁阻电动机原理 资料来源：开关磁阻电动机（SR）是近些年发展的新型调速电机，结构简单结实、调速范围宽且性能好，现已广泛用在仪器仪表、家电、电动汽车等领域。 下面通过一个开关磁阻电动机原理模型来介绍工作原理。 双凸极结构 磁阻电机的定子铁芯有六个齿极，由导磁良好的硅钢片冲制后叠成，见下图。 磁阻电机定子铁芯 磁阻电机的转子铁芯有四个齿极，由导磁良好的硅钢片冲制后叠成，见下图。 磁阻电机转子铁芯 与普通电机一样，转子与定子直接有很小缝隙，转子可在定子内自由转动，见下图。 双凸极结构的定子铁芯与转子铁芯 由于定子与转子都有凸起的齿极，这种形式也称为双凸极结构。在定子齿极上绕有线圈（定子绕组），是向电机提供工作磁场的励磁绕组。 定子铁芯上有励磁绕组 在转子上没有线圈，这是磁阻电机的主要特点。在讲电动机工作原理时常用通电导线在磁场中受力来解释电动机旋转的道理，但磁阻电机转子上没有线圈，也无“鼠笼”，那是靠什么力推动转子转动呢磁阻电动机则是利用磁阻最小原理，也就是磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，利用齿极间的吸引力拉动转子旋转。 三相6/4结构工作原理 下面通过图示来说明转子的工作原理，下面是磁阻电动机的正视图，定子六个齿极上绕有线圈，径向相对的两个线圈连接在一起（标有紫色圆点的线端连接在一起），组成一“相”，该电机有3相，结合定子与转子的极数就称该电机为三相6/4结构。在下图标注的A相、B相、C相线圈仅为后面分析磁路带来方便，并不是连接普通的三相交流电。 磁阻电机励磁绕组分布图 在下面有一组磁阻电动机运转原理动画的截图，从中我们将看到磁阻电动机是如何转动起来的。A相、B相、C相线圈由开关控制电流通断，图中红色的线圈是通电线圈，黄色的线圈没有电流通过；通过定子与转子的深蓝色线是磁力线；约定转子启动前的转角为0度。 从左面图起，A相线圈接通电源产生磁通，磁力线从最近的转子齿极通过转子铁芯，磁力线可看成极有弹力的线，在磁力的牵引下转子开始异时针转动；中间图是转子转了10度的图，右面图是转到20度的图，磁力一直牵引转子转到30度为止，到了30度转子不再转动，此时磁路最短。 磁阻电机工作原理示意图-1 为了使转子继续转动，在转子转到30度前已切断A相电源在30度时接通B相电源，磁通从最近的转子齿极通过转子铁芯，见下左图，于是转子继续转动。中间图是转子转到40度的图，右面图是转到50度的图，磁力一直牵引转子转到60度为止。