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正弦交流電的產生_交流發電機原理

來源:廣東湘潭電機維修廠 聯系人:黃經理 13924002839 發布日期:2021-08-22 17:22:30

 

根據法拉第電磁感應定律,研制出了交流發電機。如圖所示是最簡單的交流發電機的原理示意圖,可用來說明交流發電機工作的基本原理。

圖1交流發電機原理示意圖

在圖a中,將一個可以繞固定轉動軸轉動的單匝線圈abcd放置在勻強磁場中,為了避免在線圈轉動過程中,兩根引出的導線扭絞在一起,把線圈兩根引線分別接到與線圈一起轉動的兩個銅環上,銅環通過電刷與外電路連接。當線圈abcd在外力作用下,在勻強磁場中以角速度勻速轉動時,線圈的ab邊和cd邊作切割磁感線運動,線圈中產生感應電動勢。如果外電路是閉合的,閉合回路中將產生感應電流。ad和bc邊的運動不切割磁感線,則不產生感應電流。

圖b所示的是轉動線圈的截面圖。線圈abcd以角速度逆時針勻速轉動。設在起始時刻,線圈平面與中性面的夾角為,t時刻線圈平面與中性面的夾角為。從圖中可以看出,cd邊運動速度與磁感線方向的夾角也是,設cd邊的長度為l,磁場的磁感應強度為b,則由于cd邊作切割磁感線的運動所產生的感應電動勢為

同樣的道理,ab邊產生的感應電動勢為

所以整個線圈產生的感應電動勢為

可見,發電機產生的電動勢按正弦規律變化,可以向外電路輸送正弦交流電。

應當指出,實際的發電機構造比較復雜,線圈匝數很多,而且嵌在硅鋼片制成的鐵心上,叫做電樞;磁極是由電磁鐵構成的。一般多采用旋轉磁極式,即電樞不動,磁極轉動。

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