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三相交流電源如何產(chǎn)生?線圈是如何能產(chǎn)生單個電動勢?發(fā)電機原理

作者:佚名    文章來源:本站原創(chuàng)    點擊數(shù):    更新時間:2021/6/19
三相交流發(fā)電機的定子中,放置三個線圈,三個線圈的空間位置各差120度。發(fā)電機的轉(zhuǎn)子安裝磁極,并以ω速度旋轉(zhuǎn),三個線圈便可產(chǎn)生三個單相電動勢。
每個線圈有首端和末端,三個線圈的首端標(biāo)記A、B、C,也就是我們熟知的A相、B相、C相。對應(yīng)的末端標(biāo)記X、Y、Z。三相電源的聯(lián)結(jié)采用星型聯(lián)接,將三個線圈的末端聯(lián)接成一點,把三個線圈首端作為外電路的相聯(lián)接的端點。可見,我們民用電只是取三相電路中的一相,即單相交流電路。

三相發(fā)電機原理圖 

線圈是如何能產(chǎn)生單個電動勢?
發(fā)電機的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律,可又分動生點和感生電。
動生電,導(dǎo)體在磁場做切割磁感線運動,導(dǎo)體在磁場運動快慢決定電動勢大小。感生電,導(dǎo)體不運動,改變電路磁感應(yīng)強度,引起電路磁通量變化產(chǎn)生電動勢。
顯而易見,發(fā)電機采用的是法拉第電磁感應(yīng)定律中的感生電方式,電路中的磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電流有沒有,與電路閉合有關(guān),感應(yīng)電動勢與電路閉合不閉合無關(guān)。因此,發(fā)電機在工作時,一定有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生。
線圈的首端和末端有電勢差,因為線圈中的自由電荷在磁場中受到洛倫茲力作用而發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移,使得線圈兩端不斷積累電荷,此時線圈首末端的電場也越來越強,當(dāng)電場力與洛倫茲力相等,自由電荷不再定向轉(zhuǎn)移,此時達到峰值電壓即可311V。同理可知,三個線圈只是空間位置不同,相位互差120度,但電動勢幅值相等、頻率相同。
由此可知,一個線圈就是一個單相交流電源,首先說和末端之間連接負(fù)載,即可使負(fù)載得到感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,使負(fù)載工作。我們生活用電是單相交流電源,電壓峰值可達到311V,電壓有效值是220V,因此我們常說的220V電壓是單相交流電源的有效值電壓,并不是峰值電壓。

Tags:發(fā)電機,三相電,電磁感應(yīng)  
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