直流發(fā)電機和交流發(fā)電機區(qū)別工作原理結(jié)構(gòu)方式

1、直流發(fā)電機和交流發(fā)電機區(qū)別、工作原理、結(jié)構(gòu)方式直流電機與交流電機區(qū)別直流電機具有良好的啟動特性和調(diào)速特性。因此,在調(diào)速性能要求較高的大型設(shè)備,比如軋鋼機上都采用直流電動機拖動。但它存在著直流換向問題,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維護檢修不方便,而且消耗有色金屬多。一、直流電機的優(yōu)點² 直流電機具有良好的啟動特性和調(diào)速特性² 直流電機的轉(zhuǎn)矩比較大² 維修比較便宜。² 直流電機的直流相對于交流比較節(jié)能環(huán)保。二、直流電機的缺點² 直流電機制造比較貴² 有碳刷三、交流電機的優(yōu)點² 交流電機 制造比較便宜。² 矢量變頻技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)可以用變

2、頻電機模擬成直流電² 相對于直流電機在結(jié)構(gòu)簡單、維護容易、對環(huán)境要求低以及節(jié)能和提高生產(chǎn)力等方面具有足夠的優(yōu)勢，使得交流調(diào)速已經(jīng)廣泛運用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防以及日常生活之中。四、交流電機的缺點1.交流電機的啟動性和調(diào)速性較差交流電機根據(jù)轉(zhuǎn)速可分為同步電機和異步電機。一、同步電機的主要運行方式有三種，即作為發(fā)電機、電動機和補償機運行。作為發(fā)電機運行是同步電機主要的運行方式，作為電動機運行是同步電機的另一種重要的運行方式。同步電動機的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，在不要求調(diào)速的場合，應(yīng)用大型同步電動機可以提高運行效率。近年來，小型同步電動機在變頻調(diào)速系統(tǒng)中開始得到較多地應(yīng)用。同步電機還可以接

3、于電網(wǎng)作為同步補償機。這時電機不帶任何機械負載，靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子中的勵磁電流向電網(wǎng)發(fā)出所需的感性或者容性無功功率，以達到改善電網(wǎng)功率因數(shù)或者調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的目的。二、異步電機異步電機是一種交流電機，其負載時的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關(guān)系。還隨著負載的大小發(fā)生變化。負載轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越低。異步電機包括感應(yīng)電機、雙饋異步電機和交流換向器電機。感應(yīng)電機應(yīng)用廣泛，在不致引起誤解或混淆的情況下，一般可稱感應(yīng)電機為異步電機。² 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價格便宜，運行方便。² 缺點：功率因數(shù)滯后，輕載功率因數(shù)低，調(diào)速性能稍差。² 主要做電動機用，一般不做發(fā)電機！三相異步

4、電機按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式分為屬籠式、繞線式；按外殼結(jié)構(gòu)形式可分為開啟式、防護式、封閉式和防爆式；按安裝形式可分為立式、臥式。交流發(fā)電機結(jié)構(gòu)詳細介紹發(fā)電機通常由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋及軸承等部件構(gòu)成。 定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。 由軸承及端蓋將發(fā)電機的定子，轉(zhuǎn)子連接組裝起來，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，做切割磁力線的運動，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。（一）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子圖如下：轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛、磁場繞組、集電環(huán)、轉(zhuǎn)子軸組成轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極，

5、兩塊爪極各有六個鳥嘴形磁極,爪極空腔內(nèi)裝有磁場繞組(轉(zhuǎn)子線圈)和磁軛。集電環(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成，集電環(huán)壓裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣，兩個集電環(huán)分別與磁場繞組的兩端相連。當(dāng)兩集電環(huán)通入直流電時（通過電刷），磁場繞組中就有電流通過，并產(chǎn)生軸向磁通，使爪極一塊被磁化為N極，另一塊被磁化為S極，從而形成六對相互交錯的磁極。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，就形成了旋轉(zhuǎn)的磁場。交流發(fā)電機的磁路為：磁軛N極轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙定子定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙S極磁軛。（二）定子定子的功用是產(chǎn)生交流電。定子由定子鐵心和定子繞組成。定子鐵心由內(nèi)圈帶槽的硅鋼片疊成，定子繞組的導(dǎo)線就嵌放在鐵心的槽中。定子繞組有三相，三相繞組采用星形接法或三

6、角形（大功率）接法，都能產(chǎn)生三相交流電。三相繞組的必須按一定要求繞制,才能使之獲得頻率相同、幅值相等、相位互差120°的三相電動勢。² 每個線圈的兩個有效邊之間的距離應(yīng)和一個磁極占據(jù)的空間距離相等。² 每相繞組相鄰線圈始邊之間的距離應(yīng)和一對磁極占據(jù)的距離相等或成倍數(shù)。² 三相繞組的始邊應(yīng)相互間隔2+120o電角度（一對磁極占有的空間為360o電角度）例：國產(chǎn)JF13系列交流發(fā)電機三相繞組繞制結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：u 磁極對數(shù)p6對u 定子槽數(shù)z36槽u 定子繞組相數(shù)m3相u 每個線圈匝數(shù)N13匝u 繞組聯(lián)結(jié)方法Y型聯(lián)結(jié)在國產(chǎn)JF13系列交流發(fā)電機中，一對磁極占6

7、個槽的空間位置（每槽60o電角度），一個磁極占3個槽的空間位置，所以每個線圈兩條有效邊的位置間隔是3個槽，每相繞組相鄰線圈始邊之間的距離6個槽，三相繞組的始邊的相互間隔可以是2個槽，8個槽，14個槽等。（三）整流器交流發(fā)電機整流器的作用是將定子繞組的三相交流電變?yōu)橹绷麟姡?管交流發(fā)電機的整流器是由6只硅整流二極管組成三相全波橋式整流電路，6只整流管分別壓裝（或焊裝）在兩塊板上。1汽車用硅整流二極管特點² 工作電流大，正向平均電流50A，浪涌電流600A；² 反向電壓高，反向重復(fù)峰值電壓270V，反向不重復(fù)峰值電壓300V；² 只有一根引線。并且有的二極管引線是正極

8、，有的二極管引線是負極，引出線為正極的管子叫正極管，引出線為負極的管子叫負極管，所以說整流二極管有正二極管和負二極管之分。2整流管的安裝將正極管安裝在一塊鋁制散熱板上，稱為正整流板；將負極管安裝另一塊鋁制散熱板上，稱為負整流板，也可用發(fā)電機后蓋代替負整流板。在正整流板上有一個輸出接線柱B（發(fā)電機的輸出端）。負整流板上直接搭鐵。負整流板上一定和殼體相聯(lián)接。整流板的形狀各異，有馬蹄形、長方形、半圓形等（四）端蓋端蓋一般分兩部分（前端蓋和后端蓋），起固定轉(zhuǎn)子、定子、整流器和電刷組件的作用。端蓋一般用鋁合金鑄造，一是可有效的防止漏磁，二是鋁合金散熱性能好。后端蓋上裝有電刷組件，有電刷、電刷架和電刷彈簧

9、組成。電刷的作用是將電源通過集電環(huán)引入磁場繞組。磁場繞組（兩只電刷）和發(fā)電機的聯(lián)接不同，使發(fā)電機分為內(nèi)搭鐵型和外搭鐵型兩種² 內(nèi)搭鐵型發(fā)電機：磁場繞組負電刷直接搭鐵的發(fā)電機（和殼體直接相連）。² 外搭鐵型發(fā)電機：磁場繞組的兩只電刷都和殼體絕緣的發(fā)電機。外搭鐵型發(fā)電機的磁場繞組負極（負電刷）接調(diào)節(jié)器，通過后再搭鐵。二、8管交流發(fā)電機8管交流發(fā)電機（如夏利車用）和6管交流發(fā)電機的基本機構(gòu)是相同的，所不同的是整流器有8只硅整流二極管，其中6只組成三相全波橋式整流電路，還有2只是中性點二極管，1只正極管接在中性點和正極之間，1只負極管接在中性點和負極之間。對中性點電壓進行全波整流。

10、試驗表明：加裝中性點二極管的交流發(fā)電機在結(jié)構(gòu)不變的情況下可以提高發(fā)電機的功率10%15%。中性點二極管提高發(fā)電機功率的原理：交流發(fā)電機中性點電壓為三次諧波，隨著發(fā)電機轉(zhuǎn)速的提高，中性點三次諧波電壓也升高。當(dāng)中性點電壓瞬時值高于三相繞組的高值時，中性點正極管導(dǎo)通對外輸出電流；電流回路為：中性點中性點正極管負載某一負極管定子繞組中性點。當(dāng)中性點電壓瞬時值低于三相繞組的低值時，中性點負極管導(dǎo)通對外輸出電流；電流回路：中性點定子繞組某一正極管負載中性點負極管中性點。交流發(fā)電機組工作原理交流電機分同步和異步電機，同步主要用作發(fā)電機，異步主要是電動機。我主要說一下異步電動機吧，由于異步電動機結(jié)構(gòu)簡單，價格

11、便宜，維護方便，運行可靠等特點得到了廣泛的應(yīng)用。交流電機雖然結(jié)構(gòu)簡單，但是工作原理其實比直流電機要復(fù)雜一點，如果要理解清楚也更加費勁。在交流電機的定子上通上三相對稱交流電，如右圖所示，定子不動，僅僅通過電流的變化就能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的合成磁場，這個磁場像一個繞著定子旋轉(zhuǎn)的磁鐵。有了這個旋轉(zhuǎn)的磁鐵，一切就都好辦了，在定子內(nèi)部隨便放一個閉合的線圈，在這個閉合線圈里就會感應(yīng)出電動勢和電流，就會產(chǎn)生電磁力，閉合線圈就會轉(zhuǎn)動起來。也可以這么理解，定子上有一個旋轉(zhuǎn)的磁鐵，轉(zhuǎn)子閉合線圈由于感應(yīng)帶電，其實也變成了一個電磁鐵，外面的電磁鐵在轉(zhuǎn)，就會帶著里面的電磁鐵轉(zhuǎn)，于是交流電機的轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)起來了。定子磁場的旋轉(zhuǎn)速度叫同

12、步轉(zhuǎn)速，里面轉(zhuǎn)子其實是被定子磁場牽引著在轉(zhuǎn)動，所以它的轉(zhuǎn)速會比定子磁場的轉(zhuǎn)速慢，所以叫異步轉(zhuǎn)速。所以有了異步電動機的名稱。交流電機的轉(zhuǎn)子就是這么簡單的幾個閉合線圈，或者說閉合導(dǎo)體，像一個鼠籠子一樣，所以又叫鼠籠式異步電動機。另外，由于轉(zhuǎn)子內(nèi)部的電動勢和電流是由于定子磁場感應(yīng)出來的，所以又把異步電動機叫做感應(yīng)電動機。所以三相交流異步電動機的名字比較多：交流電機，異步電機，感應(yīng)電機，都是在說它，是從不同的角度給它起的名字而已。直流發(fā)電機工作原理下圖就是直流電動機簡單的物理模型。工作原理： 1. 直流電源電流順著電源正極流到了左邊的電刷上面，電刷和換向器相互摩擦，電流經(jīng)過左邊的換向器（也叫換向片，這

13、個電機有左右兩個換向片）流進線圈，從線圈的右邊流出來，經(jīng)過右邊的換向片和右邊的電刷流回到電源的負極，形成了閉合回路。2. 由于線圈處在主磁極（圖中的N和S）的磁場中，線圈會受到電磁力的作用，線圈的兩個邊由于電流的方向不同（左邊的電流向里流，右邊的向外流），所以兩個線圈邊受到大小相同方向相反的電磁力，這兩個電磁力剛好形成了電磁轉(zhuǎn)矩，在電磁轉(zhuǎn)矩的拉動下，線圈開始轉(zhuǎn)動了。直流電機中線圈嵌放在轉(zhuǎn)子槽中，電動機就開始轉(zhuǎn)動了。3.左右換向片跟著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，而電刷固定不動，轉(zhuǎn)動一圈以后，右邊的線圈到了左邊，左邊的線圈到了右邊，但是由于換向片的存在，現(xiàn)在處在左邊的線圈內(nèi)的電流方向和原來處在左邊的線圈變的電流的方向一樣流向里，所以受到的電磁力方向