发电机如何发出三相电的?它的输出电压由什么决定的?

如题所述

,发电机之所以能发出三相电,是因为发电机定子上有按120度电角度分布的三个绕组,输出电压取决于三个事:C,电机常数,简单的说就是发电机个头大小和绕组匝数,n,发电机转速,Φ,就是磁通。就这么简单,三个数的乘积就是电动势。
1-22. 为什么要使用三相交流电?

答:人们总是研究用最小的发电机发出最多电能的方法,最后找到的方法就是使用三相交流发电机来发电。
①组成发电机的零件立体图:
定子:就是一个铁制的圆筒,周围的圆孔是用来固定磁极和线圈用。
线圈:是一个使用电磁线(又名漆包线,是外边涂有聚酯漆的圆铜线)在骨架上绕成的线圈,绕成后脱胎(拆去骨架),再用黄蜡绸带(是浸过漆的玻璃纤维布条)包裹起来就不散乱了。匝数多电压就高,线径粗电流就大。
磁极:铁制的内大外小的瓦状弧板,中心径向制有阴螺纹,以便用螺钉固定到定子内部。为减少铁芯发热,目前都是由硅钢片叠合而成。
转子:一根钢制圆轴,压入一个板状条形磁铁的中心孔内,目前,100瓦以上的发电机的转子都不使用永久磁铁,而是使用励磁,也就是用直流电来生成磁场,目的是发电量可控。
端盖:是铁制中心安装有滚动轴承的圆盘,用来封闭定子、支承转子,图上未画。

②定子内安装了一个磁极,磁极上套了一个线圈,当永久磁铁的转子旋转时,线圈两端就有交流电动势。若接上灯泡等负载形成环路,就能点亮灯泡,提供电能。

③在第一个磁极的对面又安装了一个没有线圈的磁极,发电量就增大很多,这是因为:磁路的磁阻减小很多(空气的磁阻是纯铁的约一千倍,是硅钢片的约一万倍),磁通(就是磁力线总条数)大大增加的缘故。

④两个磁极各安装一个线圈,同样转速比较,发电量比仅安装一个线圈的图③的发电量又增加一倍,当两个线圈串联时,电压增加一倍,电流不变;当两个线圈并联时,电流增加一倍,电压不变(不管是串联还是并联,都要注意接线方向,如果串联接反,电压互相抵消,输出电流为零!如果并联时接反,电流内部消耗,虽然输出为零,但内部电流大,时间长了会烧毁发电机的线圈!)

⑤继续增加磁极和线圈,在原来磁极的90度垂直方向再增加一对磁极和线圈,经测试,这样发电量比④并没有再增加一倍,而且两组(每组两个)不管是串联还是并联,都会使发的电的波形变坏(不是正弦波了),这些电如果用于白炽灯照明影响倒不大,但用于驱动电动机则不好,噪音和震动增大。不管这两组电分组使用还是整体使用,效果都不好,所以本方案只好淘汰。

⑥继续增加磁极和线圈,在原来磁极的60度垂直方向再增加一对磁极和线圈,这样就有三组六个磁极、六个线圈,将这三组线圈按120度为首连接。经测试,这样发电量真的比④增加了三倍,而且传输只使用三根线就可以了,可节约大量的导线。作为驱动电动机真的太理想了,三相电动机结构简单、运转平稳、体积小、马力大,所以三相电又名动力电。照明只使用其中一相电就可以了。
如果再继续增加磁极和线圈,势必要减小磁极和线圈的尺寸,这样发电量增加微乎其微,但线路复杂却要加倍,所以没有必要了。因此,三相交流电成为目前几乎所有发电机首选和主流。三根线的电流是此消彼长,一去两回、两去一回。
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第1个回答  2021-05-24
自备电发电机发出来的是三相电,是由发电机的发电绕组决定的。绕组设计和制造为三相四线,它输出的即为三个相线和一个零线,两个相线的电压为380伏,一个相线和零线的电压为220伏。答案仅供参考。
第2个回答  2021-05-24
功率大的发电机由定子线圈与转子线圈组成,定子的三相线圈在旋转磁场空间中,各相差120度。调节转子的励磁电流,就能改变输出电压。