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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(gè)電動(dòng)勢(shì)?發(fā)電機(jī)原理

作者:佚名    文章來源:本站原創(chuàng)    點(diǎn)擊數(shù):    更新時(shí)間:2021-06-19
三相交流發(fā)電機(jī)的定子中,放置三個(gè)線圈,三個(gè)線圈的空間位置各差120度。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子安裝磁極,并以ω速度旋轉(zhuǎn),三個(gè)線圈便可產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。
每個(gè)線圈有首端和末端,三個(gè)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(duì)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(gè)線圈的末端聯(lián)接成一點(diǎn),把三個(gè)線圈首端作為外電路的相聯(lián)接的端點(diǎn)。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(jī)原理圖 

線圈是如何能產(chǎn)生單個(gè)電動(dòng)勢(shì)?
發(fā)電機(jī)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律,可又分動(dòng)生點(diǎn)和感生電。
動(dòng)生電,導(dǎo)體在磁場做切割磁感線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體在磁場運(yùn)動(dòng)快慢決定電動(dòng)勢(shì)大小。感生電,導(dǎo)體不運(yùn)動(dòng),改變電路磁感應(yīng)強(qiáng)度,引起電路磁通量變化產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。
顯而易見,發(fā)電機(jī)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(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電流有沒有,與電路閉合有關(guān),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電路閉合不閉合無關(guān)。因此,發(fā)電機(jī)在工作時(shí),一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。
線圈的首端和末端有電勢(shì)差,因?yàn)榫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(shí)線圈首末端的電場也越來越強(qiáng),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(shí)達(dá)到峰值電壓即可311V。同理可知,三個(gè)線圈只是空間位置不同,相位互差120度,但電動(dòng)勢(shì)幅值相等、頻率相同。
由此可知,一個(gè)線圈就是一個(gè)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(dòng)勢(shì)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(dá)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(jī),三相電,電磁感應(yīng)  
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