會員中心
會員注冊直流發電機的工作原理就是把電樞線圈中感應的交變電動勢，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時變為直流電動勢的原理。
圖1.1是一臺交流發電機的原理模型。圖中， 
、 
為一對固定的磁極（一般是電磁鐵，也可以是永久磁鐵）， 
是裝在可以轉動的圓柱體表面上的一個線圈，把線圈的兩端分別接到兩個圓環（稱為滑環）上（以后把這個可以轉動的裝有線圈的圓柱體稱為電樞）。在滑環上分別放上兩個固定不動的由石墨制成的電刷 
和 
。通過電刷 和 把旋轉著的電路與外部電路相聯接。
圖1.1 交流發電機原理模型
1—磁極；2—電樞；3—滑環；4—電刷
當原動機拖動電樞以恒速 
逆時針方向轉動時，根據電磁感應定律可知，在線圈邊（即導體） 
和 
中有感應電動勢產生。感應電動勢 
的大小用式（1.1）確定。
（1.1）
式中 ——導體所在處的磁密（
）；
——導體 或 的長度（ 
）;
&upSILon; ——導體 或 與 之間的相對線速度（ 
）。
感應電動勢的方向按右手定則確定。在圖2.1所示瞬間，導體 、 的感應電動勢方向分別由 
指向 
和由 
指向 
。這時電刷 呈高電位，電刷 呈低電位。當圖1.1中電樞逆時針方向轉過180°時，導體 與 互換了位置，用右手定則判斷，此時導體 、 中的感應電動勢方向都與圖1.1所示瞬間的相反。這時電刷A呈低電位，電刷B呈高電位。如果電樞繼續逆時針方向旋轉180°，導體 、 又轉到圖1.1所示位置，則電刷 又呈高電位，電刷 呈低電位。由此可見，圖1.1中電樞每轉一周，線圈 中感應電動勢方向交變一次，因此線圈內的感應電動勢是一種交變電動勢，這是最簡單的交流發電機的原理。
如果想要得到直流電動勢，那么必須把上述線圈 感應的電動勢進行整流，實現整流的裝置稱之為換向器。
圖2.2是直流發電機的原理模型，它由兩個銅質換向片代替圖1.1中的兩個滑環。換向片之間用絕緣材料隔開，線圈 出線端分別與兩個換向片相連，電刷 、 與換向片相接觸并固定不動，這就是最簡單的換向器。有了換向器，在電刷 、 之間感應電動勢就和圖1.1中電刷 、 間的電動勢大不一樣了。例如，在圖2.2所示瞬間，線圈 中感應電動勢的方向如圖中所示，這時電刷 呈正極性，電刷 呈負極性。當線圈逆時針方向旋轉180°時，這時導體 位于 極下，導體 位于 極下，各導體中電動勢都分別改變了方向。但是，由于換向片隨著線圈一同旋轉，本來與電刷 相接觸的那個換向片，現在卻與電刷 接觸了；與電刷 相接觸的換向片與電刷 接觸了，顯然這時電刷 仍呈正極性，電刷 呈負極性。從圖1.2看出，和電刷 接觸的導體永遠位于 極下，同樣，和電刷 接觸的導體永遠位于 極下。因此，電刷 始終有正極性，電刷 始終有負極性，所以電刷端能引出方向不變的但大小變化的脈振電動勢。如果電樞上線圈數增多，并按照一定的規律把它們連接起來，可使脈振程度減小，就可獲得直流電動勢。這就是直流發電機的工作原理。同時也說明了直流發電機實質上是帶有換向器的交流發電機。
圖1.2 直流發電機的原理模型
圖1.3 直流電動機的原理模型
1—磁極；2—電樞；3—換向器；4—電刷 1—磁極；2—電樞；3—換向器；4—電刷
返回頂部
刷新頁面
下到頁底