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交流发电机的工作原理

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

（汽车发发网 原创 https://www.185885.com/)

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。