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同步發(fā)電機(jī),直流發(fā)電機(jī)的工作原理
同步發(fā)電機(jī)工作原理
· 主磁場的建立:勵磁繞組通以直流勵磁電流,建立極性相間的勵磁磁場,即建立起主磁場。
· 載流導(dǎo)體:三相對稱的電樞繞組充當(dāng)功率繞組,成為感應(yīng)電勢或者感應(yīng)電流的載體。
· 切割運(yùn)動:原動機(jī)拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)(給電機(jī)輸入機(jī)械能),極性相間的勵磁磁場隨軸一起旋轉(zhuǎn)并順次切割定子各相繞組(相當(dāng)于繞組的導(dǎo)體反向切割勵磁磁場)。
· 交變電勢的產(chǎn)生:由于電樞繞組與主磁場之間的相對切割運(yùn)動,電樞繞組中將會感應(yīng)出大小和方向按周期性變化的三相對稱交變電勢。通過引出線,即可提供交流電源。
直流發(fā)電機(jī)的工作原理
直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的交變電動勢,靠換向器配合電刷的換向作用,使之從電刷端引出時變?yōu)橹绷麟妱觿莸脑怼?
電刷上不加直流電壓,用原動機(jī)拖動電樞使之逆時針方向恒速轉(zhuǎn)動,線圈兩邊就分別切割不同極性磁極下的磁力線,而在其中感應(yīng)產(chǎn)生電動勢,電動勢方向按右手定則確定。這種電磁情況表示在圖上。由于電樞連續(xù)地旋轉(zhuǎn),因此,必須使載流導(dǎo)體在磁場中所受到線圈邊ab和cd交替地切割N極和S極下的磁力線,雖然每個線圈邊和整個線圈中的感應(yīng)電動勢的方向是交變的.線圈內(nèi)的感應(yīng)電動勢是一種交變電動勢,而在電刷A,B端的電動勢卻為直流電動勢(說得確切一些,是一種方向不變的脈振電動勢)。因?yàn)?,電樞在轉(zhuǎn)動過程中,無論電樞轉(zhuǎn)到什么位置,由于換向器配合電刷的換向作用,電刷A通過換向片所引出的電動勢始終是切割N極磁力線的線圈邊中的電動勢,因此,電刷A始終有正極性。同樣道理,電刷B始終有負(fù)極性,所以電刷端能引出方向不變的但大小變化的脈振電動勢。如每極下的線圈數(shù)增多,可使脈振程度減小,就可獲得直流電動勢。這就是直流發(fā)電機(jī)的工作原理。同時也說明子直流發(fā)電機(jī)實(shí)質(zhì)上是帶有換向器的交流發(fā)電機(jī)。
從基本電磁情況來看,一臺直流電機(jī)原則上既可工作為電動機(jī)運(yùn)行,也可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行,只是約束的條件不同而已。在直流電機(jī)的兩電刷端上,加上直流電壓,將電能輸入電樞,機(jī)械能從電機(jī)軸上輸出,拖動生產(chǎn)機(jī)械,將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能而成為電動機(jī),如用原動機(jī)拖動直流電機(jī)的電樞,而電刷上不加直流電壓,則電刷端可以引出直流電動勢作為直流電源,可輸出電能,電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能而成為發(fā)電機(jī)。同一臺電機(jī),能作電動機(jī)或作發(fā)電機(jī)運(yùn)行的這種原理.在電機(jī)理論中稱為可逆原理。


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發(fā)電機(jī)進(jìn)氣門的配氣相位
(1)進(jìn)氣提前角 在排氣沖程接近終了,活塞到達(dá)上止點(diǎn)前,進(jìn)氣門便開始開啟。從進(jìn)氣門開始開啟到上止點(diǎn)所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為進(jìn)氣提前角,一般為10°~30°。進(jìn)氣門早開,使得活塞到達(dá)上止點(diǎn)開始向下移動時,因近期門已有一定開度,所以可較快的獲得進(jìn)氣通道截面積,減少進(jìn)氣阻力。
(2)進(jìn)氣滯后角 在進(jìn)氣沖程下止點(diǎn)過后,活塞重又上一行一段進(jìn)氣門才關(guān)閉。從下止點(diǎn)到氣門關(guān)閉所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為進(jìn)氣滯后角,一般為40°~80°。進(jìn)氣門晚關(guān),是因?yàn)榛钊竭_(dá)下止點(diǎn)時,由于進(jìn)氣阻力的影響,氣缸內(nèi)的壓力仍然低于大氣壓,且氣流還有相當(dāng)大的慣性,仍能繼續(xù)進(jìn)氣。下止點(diǎn)過后,隨著活塞的上行,氣缸內(nèi)壓力逐漸增大,、甘肅平?jīng)龈浇M(jìn)氣氣流速度也逐漸減小,至流速等于零時,進(jìn)氣門關(guān)閉的滯后角適合。若滯后角過大會將進(jìn)入氣缸的氣體重新又壓回進(jìn)氣管。
由上可見,進(jìn)氣門開啟持續(xù)時間內(nèi)的曲軸轉(zhuǎn)角,即進(jìn)氣持續(xù)角,它等于提前角、甘肅平?jīng)龈浇鼫蠼侵图?80°曲軸轉(zhuǎn)角。



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