電氣百科：發電機的結構及工作原理

現在社會最不可缺少的能源——電能，而發電機就是制造這一能源的主要設備。

電能的轉換過程

發電機的工作原理都來源于電磁感應定律和電磁力定律。其構造是利用適當的導磁和導電材料構成相互進行電磁感應的磁路和電路為原則，從而產生電磁功率，作為達到能量轉換的目的。

發電機是將其他形式的能源轉換成電能的機械設備，它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發電機，再由發電機轉換為電能。發電機在工農業生產，國防，科技及日常生活中有廣泛的用途。

發電機的結構及工作原理

發電機通常由定子、轉子、端蓋.機座及軸承等部件構成。

定子由機座.定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他結構件組成。

轉子由轉子鐵芯(有磁扼.磁極繞組)滑環、(又稱銅環.集電環).風扇及轉軸等部件組成。

由軸承及端蓋將發電機的定子，轉子連接組裝起來，使轉子能在定子中旋轉，做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產生了電流。

發電機的分類：

發電機、直流發電機、交流發電機 、 同步發電機、異步發電機(很少采用)

交流發電機還可分為單相發電機與三相發電機。

汽輪發電機與汽輪機配套的發電機

汽輪機一般都做成高速運轉的，是為了達到較高的效率，運轉速度通常為3000轉／分（頻率為50赫）或3600轉／分（頻率為60赫）。核電站中汽輪機轉速較低,但也在1500轉/分以上。高速汽輪發電機為了減少因離心力而產生的機械應力以及降低風摩耗，轉子直徑一般做得比較小，長度比較大，即采用細長的轉子。特別是在3000轉／分以上的大容量高速機組，由于材料強度的關系，轉子直徑受到嚴格的限制，一般不能超過 1.2米。而轉子本體的長度又受到臨界速度的限制。當本體長度達到直徑的6倍以上時,轉子的第二臨界速度將接近于電機的運轉速度，運行中可能發生較大的振動。所以大型高速汽輪發電機轉子的尺寸受到嚴格的限制。10萬千瓦左右的空冷電機其轉子尺寸已達到上述的極限尺寸,要再增大電機容量,只有靠增加電機的電磁負荷來現，為此必須加強電機的冷卻。所以 5～10萬千瓦以上的汽輪發電機都采用了冷卻效果較好的氫冷或水冷技術。

70年代以來，汽輪發電機的最大容量已達到130～150萬千瓦。從1986年以來，在高臨界溫度超導電材料研究方面取得了重大突破。超導技術可望在汽輪發電機中得到應用，這將在汽輪發電機發展史上產生一個新的飛躍。

對于發電機結構以及工作原理的一些初步了解，顯然發電機已是目前社會生活中必不可少的一項工具，而且隨著生活質量的提高，發電機的冷卻技術以及超導技術都得以提升，對于每一位愛車人士來說，發電機也是非常之關鍵的一個設備，所以平時一定注重發電機的保養及維修。