固定磁场交流发电机原理模型发电机是根据电磁感应原理来发电的,发电机首先要有磁场,现在用一对磁铁来产生发电机的磁场,磁力线从北极到南极
在磁场内放入矩形线圈,线圈两端通向两个滑环,滑环通过电刷连接到输出线上,输出线端连有负载电阻
当线圈旋转时,根据电磁感应原理,线圈两端将会产生感应电动势,当磁场是均匀的,矩形线圈作匀速旋转时,感应电势按正弦规律变化,在负载电阻上有正弦交流电通过
动画中绿色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的大小
旋转磁场交流发电机原理模型在这个模型中磁场是不动的,线圈在磁场中旋转产生感应电势
在实际发电机中产生感应电势的线圈是不运动的,运动的是磁场
产生磁场的是一个可旋转的磁铁,也就是转子,线圈在磁铁外围,与磁铁转轴同一平面
当磁铁旋转时产生旋转磁场,线圈切割磁力线产生感应电动势
由于空气的磁导率太低,在旋转磁铁的外围安上环型铁芯,也就是定子,可大大加强磁铁的磁感应强度
在定子铁芯的内圆有一对槽,线圈嵌装在槽内
为了看清线圈电流与转子的运动关系,把定子变成半透明的
当磁铁旋转时,线圈切割磁力线感生交流电流
真正发电机的转子是电磁铁,转子上绕有励磁线圈,通过滑环向励磁线圈供电来产生磁场
把定子与线圈安在转子外围,一个单相交流发电机原理模型就组成了
转子作匀速旋转时,线圈就感生交流电流,画面中绿色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的大小
三相交流发电机原理模型实际应用的都是三相交流发电机,其定子铁芯的内圆均匀分布着6个槽,嵌装着三个相互间隔120度的同样线圈,分别称之为A相线圈、B相线圈、C相线圈
装上转子就组成了一台三相交流发电机原理模型
画面中的三相交流发电机采用星形接法,三个线圈的公共点引出线是中性线,每个线圈的引出线是相线
当转子匀速旋转时三个线圈顺序切割磁力线,都会感生交流电动势,其幅度与频率相同