第二章 发电机教案
发电机教案

发电机教案一、教学目标1.了解发电机的基本原理和结构组成;2.掌握发电机的工作原理和运行过程;3.熟悉发电机的维护保养和故障处理方法。
二、教学内容1.发电机的基本原理2.发电机的结构组成3.发电机的工作原理和运行过程4.发电机的维护保养和故障处理方法三、教学重点与难点1.掌握发电机的工作原理和运行过程;2.熟悉发电机的维护保养和故障处理方法。
四、教学方法1.讲授法:通过讲解理论知识,使学生了解发电机的基本原理;2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解如何进行维护保养和处理故障。
五、教学手段1.PPT课件;2.模拟实验设备。
六、教学流程第一节发电机的基本原理一、导入(5分钟)通过PPT展示图片,引出话题,介绍“什么是发电机”以及“为什么需要使用发电机”。
二、讲授(20分钟)1.什么是磁场2.什么是电磁感应3.发电机的基本原理三、小结(5分钟)总结本节课内容,强调发电机的基本原理是理解发电机工作原理的基础。
第二节发电机的结构组成一、导入(5分钟)通过PPT展示图片,引出话题,介绍“发电机的结构组成”以及“各部分作用”。
二、讲授(20分钟)1.转子和定子2.励磁系统3.输出端三、小结(5分钟)总结本节课内容,强调了解发电机的结构组成对于后面学习发电机工作原理和运行过程非常重要。
第三节发电机的工作原理和运行过程一、导入(5分钟)通过PPT展示图片,引出话题,介绍“发电机的工作原理”以及“运行过程”。
二、讲授(20分钟)1.交流发电机和直流发电机2.励磁方式3.并联运行和串联运行三、小结(5分钟)总结本节课内容,强调了解发电机的工作原理和运行过程对于后面学习维护保养和故障处理非常重要。
第四节发电机的维护保养和故障处理方法一、导入(5分钟)通过PPT展示图片,引出话题,介绍“发电机的维护保养”以及“故障处理方法”。
二、讲授(20分钟)1.日常检查和保养2.故障排除三、小结(5分钟)总结本节课内容,强调发电机的维护保养和故障处理是保证发电机正常运行的重要措施。
发电机教案示例

发电机教案示例教案标题:探索发电机的原理和制作教学目标:1. 了解发电机的基本原理;2. 掌握发电机的制作方法;3. 培养学生的动手能力和实验精神。
教学内容:1. 发电机的工作原理;2. 发电机的主要组成部分;3. 发电机的制作方法。
教学准备:1. 材料准备:铜线、铁芯、磁铁、电源线、电池、导线剪刀等;2. 实验器材:万用表、镊子、焊锡器等。
教学过程:步骤一:介绍发电机的基本原理(15分钟)1. 向学生简单解释发电机的基本原理:通过磁场和电流的相互作用来产生电能;2. 分享一些实际应用场景,让学生了解到发电机的重要性。
步骤二:展示发电机的主要组成部分(10分钟)1. 展示一个发电机的实物或图片,介绍其主要组成部分:铜线圈、磁铁、铁芯等;2. 解释每个组成部分在发电机工作中的作用。
步骤三:制作简易发电机(30分钟)1. 根据提供的材料协助学生制作发电机;2. 按照以下步骤进行制作:a. 将铜线围绕铁芯绕制成线圈;b. 将线圈的两端与导线焊接连接;c. 将磁铁放置在铁芯的两侧;d. 将线圈固定在铁芯上;e. 连接电源线和电池。
步骤四:实验验证发电机的工作原理(20分钟)1. 连接发电机与灯泡或小风扇等负载器件;2. 观察负载器件是否正常工作;3. 解释发电机产生电能的原理。
步骤五:总结和讨论(10分钟)1. 引导学生总结发电机的工作原理和制作方法;2. 鼓励学生分享他们的制作过程和使用体验;3. 提出一些发展思考题,如:如何提高发电机的效率?如何应用发电机解决实际问题等。
教学延伸:1. 学生可以尝试改变发电机的各个组成部分,如改变线圈的圈数、改变磁铁的大小等,观察对发电机工作效果的影响;2. 学生可以利用发电机制作一些小巧玩具,如手摇发电机、自行车动力发电机等。
教学评估:1. 观察学生在制作发电机的过程中的动手能力和实验操作技能;2. 检查学生对发电机的原理和制作方法的理解程度;3. 评估学生对发电机实验结果的分析和讨论能力等。
初中物理发电机教案

初中物理发电机教案教学目标:1. 让学生了解发电机的工作原理,理解电磁感应现象。
2. 培养学生观察、思考、实验的能力,提高学生的科学素养。
教学重点:1. 发电机的工作原理。
2. 电磁感应现象的理解。
教学难点:1. 电磁感应现象的原理。
2. 发电机转子和定子的构造及作用。
教学准备:1. 发电机模型。
2. 电磁感应实验器材。
3. PPT课件。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生思考:我们生活中电是如何产生的?2. 学生回答:通过发电机产生。
3. 教师总结:今天我们就来学习发电机的原理。
二、讲解发电机原理(15分钟)1. 介绍发电机的基本构成:转子、定子、磁极、线圈等。
2. 讲解电磁感应现象:当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
3. 解释发电机的工作原理:转子带动磁场的转动,使定子中的导体切割磁感线,产生感应电流。
4. 强调发电机是将机械能转化为电能的机器。
三、实验演示(15分钟)1. 进行电磁感应实验,让学生观察并感受感应电流的产生。
2. 展示发电机模型,让学生直观地了解发电机的构造。
3. 教师操作发电机模型,让学生观察并理解发电机的工作过程。
四、课堂讨论(10分钟)1. 提问:发电机是如何将机械能转化为电能的?2. 学生回答:通过转子带动磁场的转动,使定子中的导体切割磁感线,产生感应电流。
3. 教师总结:正确。
发电机的转子和定子的构造及作用就是实现这一过程的关键。
五、课后作业(5分钟)1. 请学生总结发电机的原理。
2. 请学生思考:发电机在现实生活中有哪些应用?教学反思:本节课通过讲解和实验相结合的方式,让学生了解了发电机的原理,明白了发电机是将机械能转化为电能的机器。
在实验环节,学生积极参与,观察并操作发电机模型,加深了对发电机工作原理的理解。
但在课堂讨论环节,部分学生对电磁感应现象的理解仍有欠缺,需要在今后的教学中加强引导和讲解。
总体来说,本节课达到了预期的教学目标。
发电机教案示例

发电机教案示例作为一名中小学教师,教学是我们必须面对的任务。
而教学的成功与否,很大程度上取决于我们的教案设计。
教案是教学的纲领,一份好的教案不仅可以提高教学效率,还能使学生在学习过程中更好地掌握知识点。
本文将为大家提供一份发电机教案的示例,希望能够对广大中小学教师的教学工作有所帮助。
一、教学目标1.了解发电机的构造和原理。
2.掌握发电机的三大部分:励磁系统、转子与定子等。
3.学习电动势的基本概念和表达式。
4.掌握发电机的工作原理,理解电能转换的基本原理。
二、教学重点1.发电机的基本构造和原理。
2.电动势的基本概念和表达式。
3.发电机的工作原理。
三、教学难点1.理解电能转换的基本原理。
2.了解励磁系统的结构和作用。
3.分析电动势的变化规律。
四、教学过程1.导入环节老师将一部分芯片、电池、铁丝等材料简单摆放在讲台上,并询问学生关于电路的相关知识,引导学生关注电路中的能量转换现象。
2.呈现环节通过多媒体课件、电路图等形式,向学生简单介绍发电机的工作原理和构造原理,并且详细讲解励磁系统、转子、定子等三个部分的作用。
3.探究环节通过PPT演示,实物展示等多种形式,带领学生分析、“解析”发电机中的三大部分:励磁系统、转子、定子等。
并利用实验让同学们更加直观地了解电量的大小与功率、电阻、电流之间的关系。
4.拓展环节通过课堂讨论、小组合作等形式,带领学生进行关于电能转换中的相关知识讨论。
老师可以通过提问和解释来激发学生的思考,促进观念的变革。
5.总结环节总结本节课内容,强调学习发电机的意义和科学价值,并带领学生进行简单的测试,测试学生对本节课知识点的掌握程度。
五、教学评估1.利用小测验、课堂演讲、小组活动、实验操作等方式进行形成性评估。
2.利用期末考试等方式进行总结性评估。
六、教学反思在设计本课教案时,通过设置多个环节,并从不同的角度来展现发电机的构造与工作原理,使学生们在学习过程中得以领略科技发展的历史,增强他们对于科技的兴趣与热情,让他们更好地掌握电能转换的基本原理。
发电机教案

发电机教案一、引言本教案主要针对发电机的相关知识进行介绍和探讨,以帮助学生深入了解发电机的原理、结构和使用方法。
通过本教案的学习,学生将能够掌握发电机的基本知识,并能够运用所学知识解决实际问题。
二、发电机的原理2.1 电磁感应原理1.电磁感应的概念:当导体在磁场中运动或磁场发生变化时,会在导体中产生感应电动势。
2.法拉第电磁感应定律:感应电动势的大小与磁场的变化率成正比。
2.2 发电机工作原理1.发电机的基本结构:定子、转子、磁场、导电线圈等。
2.发电机的工作过程:通过旋转的转子在磁场中产生感应电动势。
3.发电机的工作原理图解和示意图。
三、发电机的类型3.1 直流发电机1.直流发电机的结构和工作原理。
2.直流发电机的应用领域。
3.2 交流发电机1.交流发电机的结构和工作原理。
2.交流发电机的应用领域。
四、发电机的选择和使用4.1 发电机的选择要点1.功率需求:根据使用电器的总功率来选择合适的发电机。
2.燃油类型:根据实际使用情况选择柴油发电机或汽油发电机。
3.负载容量和稳定性:确保发电机能够承载所连接电器的负载,并保持稳定的输出电压。
4.2 发电机的使用方法1.安全操作规程:了解发电机的操作规程,避免电击和其他安全事故。
2.维护保养:定期检查发电机的外观、连接线路、油液、滤芯等部件,确保其正常运行。
3.故障排除:掌握发电机常见故障及排除方法,保证及时修复和维护。
五、实例应用5.1 家庭备用电源1.如何选择合适的家用发电机。
2.家庭备用电源的安装和使用方法。
5.2 野外生存1.野外生存中发电机的应用。
2.如何选择适合野外使用的发电机。
3.发电机的运输、安装和维护注意事项。
六、总结通过本教案的学习,我们了解了发电机的原理、类型、选择和使用方法,在实际应用中能更好地运用发电机解决各种问题。
发电机作为一种重要的电力设备,在日常生活和特殊环境中都具有广泛的应用前景。
希望同学们能够通过学习发电机的知识,培养自己的实践操作能力,并能在未来的工作和生活中发挥创造力和想象力。
发电机教学过程设计方案

一、教学目标1. 知识目标:(1)了解发电机的定义、工作原理和分类;(2)掌握发电机的构造、工作过程和能量转换;(3)熟悉发电机在电力系统中的应用和重要性。
2. 能力目标:(1)培养学生的观察能力、动手能力和创新思维;(2)提高学生的实验操作技能和数据分析能力;(3)增强学生的团队合作意识和沟通能力。
3. 情感目标:(1)激发学生对物理学科的兴趣和热爱;(2)培养学生严谨求实的科学态度和奉献精神;(3)树立学生的社会责任感和环保意识。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)发电机的定义、工作原理和分类;(2)发电机的构造、工作过程和能量转换;(3)发电机在电力系统中的应用和重要性。
2. 教学难点:(1)发电机工作过程中能量转换的原理;(2)发电机在电力系统中的应用及维护;(3)实验操作过程中的注意事项。
三、教学过程设计1. 导入新课(1)展示发电机在实际生活中的应用,如风力发电、水力发电等,激发学生的学习兴趣;(2)提出问题:发电机是如何工作的?它有哪些类型?2. 新课讲解(1)介绍发电机的定义、工作原理和分类;(2)讲解发电机的构造、工作过程和能量转换;(3)分析发电机在电力系统中的应用和重要性。
3. 实验操作(1)分组进行发电机实验操作,让学生亲身体验发电过程;(2)指导学生观察实验现象,记录实验数据;(3)引导学生分析实验数据,总结实验结论。
4. 课堂讨论(1)组织学生就实验结果进行讨论,分享实验心得;(2)针对实验过程中的问题,引导学生思考解决方法;(3)结合实际案例,让学生分析发电机在电力系统中的应用及维护。
5. 课堂小结(1)回顾本节课所学内容,强调重点和难点;(2)总结发电机的定义、工作原理和分类;(3)强调发电机在电力系统中的应用和重要性。
6. 课后作业(1)完成课后练习题,巩固所学知识;(2)查阅相关资料,了解发电机在新能源领域的应用;(3)撰写一篇关于发电机在电力系统中的应用及维护的短文。
第二章(1-3节) 同步发电机励磁自动控制系统教案

第二章 同步发电机励磁自动控制系统第一节 概述励磁电流I EF空载电动势q E •同步发电机的励磁系统=励磁功率单元+励磁调节器一、同步发电机励磁控制系统的任务 (一)电压控制 单机运行:•••=+q d G G E X I j U式中 ——发电机直轴同步电抗图2-1 励磁控制系统结构框图图2-2 同步发电机感应电动势和励磁电流关系 (a) 同步发电机运行原理;(b) 等值电路;(c) 矢量图)(bGI •d)(a GU •U I •qE •X I U E d Q G G q +=δcos式中δG—qE •与GU •间的相角,即发电机的功率角;QI •—发电机的无功电流。
一般δG很小,可近似认为1cos ≈δG,于是,可得简化的运算式为X I U E d Q G q +≈上式说明,负荷的无功电流是造成与幅值差的主要原因,发电机的无功电流越大,两者之间的差值也越大。
线1:I EF 1不变()1,Q GeI U()22,Q G I U 曲线2:I EF 2不变()1,Q GeI U()2,Q Ge I U(二)控制无功功率的分配1、同步发电机与无穷大系统母线并联运行的有关问题:图2-3 同步发电机的外特性I QQ 2Q 1U GU G 2U G e 励磁不变励磁增加)(a 常数=U G GK 2'Q I •Q I •1G I K 1•1q E •qE•2q E无论励磁电流如何变化,发电机的有功功率P G均为常数,即==ϕcos I U P G G G 常数 ==δsin X U E P dGq G 常数 k I G 1cos =ϕ K E q 2sin =δ•G I 的端点则沿着'BB 虚线变化 •q E 的端点则沿着'AA 虚线变化由此可见,与无限大母线并联运行的机组,调节它的励磁电流可以改变发电机无功功率的数值。
2、并联运行各发电机间无功功率的分配当母线电压为U M 1时:I I I Q Q Q 21+=无功负荷增加,母线电压降到U M 2时:/2/1/Q Q Q I I I +=显然:图2-5 并联运行发电机间无功负荷的分配)(bQ 2Q 1Q 2Q 1)(a I QI I Q Q 21∆>∆(三)提高同步发电机并联运行的稳定性励磁自动控制系统是通过改变励磁电流I EF从而改变空载电动势q E •值来改善系统稳定性的。
发电机教案

质疑:发动机正常运转时,充电指示灯不亮,发电机工作一定正
常吗?
四、交流发电机与调节器的使用注意事项
交流发电机、调节器在使用和维护中,应注意以下几点:
1.蓄电池的极性必须是负极搭铁,不能接反;
2•发电机运转时,不能用试火的方法检查发电机是否发电,否则会烧坏二极管;
(2)利用发电机磁场二极管控制
利用发电机磁场二极管控制指示灯的亮、灭,指示发电机的工作情况。控制电路如图所示。
工作过程:
接通点火开关,电流经蓄电池“+”一点火开关一充电指示灯一调节器“+”一调节器F-励磁绕组一搭铁一蓄电池“一”。构成回路,充电指示灯亮,指示发电机不发电。
发动机起动后,充电指示灯受蓄电池电压和励磁二极管输出端电压“D+”的差值控制。若发电机不发电,则“D+”电位为“0”,充电指示灯仍亮,指示发电机不发电;若发电机工作正常,则“D+”处的电位为12V,则充电指示灯两端的电位差为“0”,充电指示不亮,指示发电机工作正常。
交流电动势的幅值是发电机转速的函数。因此,当转速n变化时,三相电动势的波形为变频率、变幅值的交流波形。如图所示。
4.整流原理
二极管具有单项导电性,当给二极管加上正向电压时,二极管导通,当给二极管加上反向电压时,二极管截止。
将定子的三相绕组和6只整流二极管按电路连接,发电机的输出端B、E上就输出一个脉动直流电压。如图所示。
两个电刷接线柱分为“B、F”接线柱或“Fl、F2”接线柱。
质疑:电刷磨损变短,会使其与滑环的接触不良。发电机性能是否变差?
四、整流器
作用:将交流发电机产生的三相交流电变成直流电输出;阻止蓄电池电流向发电机倒流。
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旧知回顾:蓄电池作用?本节内容:第二章交流发电机第一节概述一、功用发动机正常运转时(怠速以上),向用电设备(除起动机)供电,并向蓄电池充电。
二、分类1、按电流类型分类:直流发电机(已淘汰)和交流发电机,2、按结构分类:普通交流发电机——使用时需要配装电压调节器(JF132(EQ140用))整体式交流发电机——发电机和调节器制成一个整体(别克轿车的CS型发电机)带泵交流发电机——和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起(JFZB292发电机)无刷交流发电机——不需要电刷的发电机(例JFW1913)永磁交流发电机——磁极为永磁铁制成的发电机3、按整流器分类:六管交流发电机例JF1522(东风汽车用)八管交流发电机例JFZ1542(天津夏利汽车用)九管交流发电机例(日本日立、三凌、马自达汽车用)十一管交流发电机例JFZ1913Z(奥迪、桑塔纳汽车用)4、按搭铁形式分类:内搭铁型交流发电机磁场绕组的一端(负极)直接搭铁(和壳体相联)外搭铁型交流发电机磁场绕组的一端(负极)接入调节器,通过调节器后再搭铁。
三、型号1. 产品代号——中文字母表示•JF—普通交流发电机JFZ—整体式交流发电机•JFB—带泵的交流发电机JFW—无刷交流发电机2. 电压等级代号——1位阿拉伯数字表示,1表示12V;2表示24V;6表示6V3. 电流等级代号表2.9 电流等级代号4、设计序号——按产品设计先后顺序,用1~2位数字表示5、变形代号——交流发电机以调整臂位置作为变形代号。
从驱动端看,在中间不加标记,在右边时用Y表示,在左边时用Z表示。
例:JF152:电压等级为12V、电流等级为大于50~59A,第二次设计的普通交流发电机。
JFZ1913Z:电压等级为12V、电流等级大于90V、第十三次设计,调整臂在左边的整体式交流发电机。
第二节交流发电机的结构一、结构结构:定子、转子、滑环、电刷、整流二极管、前后端盖、风扇及带轮。
作用:转子用来建立磁场,定子中产生的交变电动势,经过二极管整流器整流后输出直流电。
1、转子——产生磁场组成:两块爪极、磁场绕组、滑环和轴。
两块爪极被压装在转轴上,且内腔装有磁轭,其上绕有磁场绕组。
绕组两端的引线分别焊在与轴绝缘的两个滑环上。
两个电刷装在与端盖绝缘的电刷架内,通过弹簧力使其与滑环保持接触。
当发电机工作时,两电刷与直流电源连通,可为磁场绕组提供定向电流并产生轴向磁通,使两块爪极被分别磁化为N极和S极,从而形成犬牙交错的磁极对并沿圆周方向均匀分布。
磁极对数为4~7对。
爪极凸缘的外形像鸟嘴,这种形状可以使定子感应的交流电动势近似于正弦波形。
转子每转一周,定子的每相电路上就能产生周波个数等于磁极对数的交流电动势。
2、 定子——产生交流电动势的部件,又叫电枢组成:定子铁芯和定子绕组组成。
定子铁芯由相互绝缘的内圆带槽的环状硅钢片叠成。
定子槽内置有三相对称绕组,三相绕组连接方法大多数为Y 形(星形),也有用△形连接的。
为使三相绕组中产生大小相等、相位差120°(电角度)的对称电动势,三相绕组的绕法应遵循以下原则:1) 每相绕组的线圈个数、每个线圈的匝数和每个线圈的节距都必须完全相等。
以JF11型发电机为例,磁极对数为6对,定子总槽数为36,每相绕组占有的槽数为36/3=12,并且采用单层集中绕法,即每个槽内放置一个有效边(1个线圈2个有效边,分别放在2个定子槽内)。
因此,每相绕组都由6个线圈串联而成,每个线圈有13匝,则每相绕组共有6×13=78匝。
每个线圈的两个有效边之间所间隔的定子槽数叫做线圈节距,相邻两异性磁极中心线之间的槽数称为极距。
即)(312362槽磁极对数定子铁芯总槽数线圈节距==⨯= 2) 绕组起端A 、B 、C(或末端X 、Y 、Z)在定子槽内的排列,相隔120°。
转子旋转时,磁极的磁场不断和定子中的导体作相对运动,在定子绕组中产生交流电动势。
每转过一对磁极,定子导体中的感应电动势就变化一个周期,即360°电角度。
每个磁极在定子圆周上占有槽数为36/12=3槽,即180°角度,所以2个相邻的槽的中分线之间为180°/3=60°角度。
为了使三相绕组各个起端之间相隔120°角度,即线圈的节距为3,各起端之间的距离则应为2+3n 个槽(n =0,1,2,3,…),即2,5,8,11,…个槽均可。
图2.24为三相绕组展开图。
A 、B 、C 三个首端依次放入1、9、17三个槽中,而末端X 、Y 、Z 则相应地放入34、6、14三个槽内,这时三相绕组之间的电位差仍为120°电角度。
3. 整流器——大多由6个硅二极管组成。
负极管:外壳为正极、中心引线为负极的二极管,管壳底上注有黑色标记;正极管:壳体为负极,中心引线为正极的二极管,管壳底上有红色标记。
安装二极管的散热板称为整流板,用合金制成以利散热。
安装正极管的整流板(装在外侧)称为正整流板,安装负极管的整流板(装在内侧)称为负整流板。
两块板绝缘安装在一起,并与后端盖绝缘安装。
正整流板连接至后端盖作为电源输出端,并标记为“B”(“+”、“A”或“电枢”)。
4、端盖与电刷端盖包括驱动端盖、整流端盖、轴承、轴承盖组成。
端盖由铝合金制成,铝合金为非导磁材料,可减少漏磁并具有轻便、散热性能良好等优点。
后端盖装有电刷架,电刷分别装在电刷架的孔内,借弹簧压力与滑环保持接触。
电刷的高度低于7 mm时应更换。
电刷引线:1)内搭铁:磁场绕组直接通过外壳搭铁,一根引线接至后端盖上的磁场接线柱“F”(或“磁场”),另一根则直接与外壳上的搭铁接线柱“-”(或“搭铁”)连接。
2)外搭铁:磁场绕组必须通过电压调节器后(发电机外部)再搭铁,故电刷引线必须分别与发电机后端盖“F+”(或“F1”)和“F-”(或“F2”)接线柱相连。
发电机前端装有带轮,由发动机带轮驱动。
在带轮后面装有风扇,靠风扇的离心作用给发电机强制通风。
前后端盖用3~4个螺栓与定子紧固在一起。
旧知回顾:发电机的功用和结构?本节内容:第三节 交流发电机的工作原理一、交流电动势交流发电机定子的三相绕组依次相差120°。
当磁场绕组接通直流电源时即被激励,转子爪极被磁化为N 和S 极。
其磁力线由N 极出发,穿过转子与定子之间很小的气隙进入定子铁芯,最后又通过气隙回到相邻的S 极。
当转子旋转时,由于定子绕组与磁力线有相对的切割运动,所以在三相绕组中产生频率相同、幅值相等、相位相差120°的正弦电动势e A 、e B 、e C 。
三相绕组中所产生的感应电动势可用下列方程式表示:式中:E m ——相电动势的最大值;E φ——相电动势的有效值;ω——电角速度(ω=2πƒ)。
图2.29 三相桥式整流电路中的电压、电流波形(a) 电路;(b) 三相交流电动势;(c) 整流后的交流发电机输出电压波形)120sin(2)120sin(φm B ︒-=︒-=t E t E e ωω)240sin(2)240sin(φm C ︒-=︒-=t E t E e ωωtE t E e ωωsin 2sin φm A ==发电机每相绕组所产生的电动势的有效值为:(V) 44.4φΦ=KfN E 式中:K ——定子绕组系数,一般小于1;ƒ——感应电动势的频率(Hz),ƒ=Pn /60(P 为磁极对数,n 为转速(r/min)); N ——每相绕组的匝数(匝);Φ——磁极的磁通(Wb)。
上式表明,交流发电机的交变电动势的有效值取决于转速和转子的磁通量。
二、整流原理交流发电机的硅二极管具有单向导电特性,有阻止反向电流的作用。
六管交流发电机的整流装置实际是一个由6只硅整流二极管组成的三相桥式整流电路。
3个二极管VD1、VD3、VD5组成共阴极组接法,3个二极管VD2、VD4、VD6组成共阳极组接法。
每个时刻有2个二极管同时导通,其中一个在共阴极组,另一个在共阳极组,同时导通的两个管子总是将发电机的电压加在负荷两端。
当t =0时,C 相电位最高,而B 相电位最低,所对应的二极管VD5、VD4均处于正向导通。
电流从绕组C 出发,经VD5→负载R L →VD4→绕组B 构成回路。
发电机输出电压为B 、C 绕阻之间的线电压。
在t 1~t 2时间内,A 相的电位最高,而B 相电位最低,故对应VD1、VD4处于正向导通。
发电机输出电压为A 、B 绕阻之间的线电压。
在t 2~t 3时间内,A 相电位最高,而C 相电位最低,故VD1、VD6处于正向导通。
发电机输出电压为A 、C 绕阻之间的线电压。
交流发动机输出电压的平均值为式中:U ——输出直流电压平均值(V);U φ——发电机相电压有效值(V)。
旧知回顾:整流原理?本节内容:第四节 电压调节器一、电压调节器1、功用:当发电机转速变化时,自动调节发电机输出电压,使之保持恒定。
2、工作原理:当发电机转速变化时,自动改变发电机励磁电流,使电压保持恒定。
3、分类:触点式电压调节器和电子式电压调节器二、触点式电压调节器触点式电压调节器——又称振动式电压调节器。
有双级式和单级式之分,其基本原理都是通过改变触点闭合或断开的时间长短来改变励磁电流的大小(现已淘汰)。
1、双级式电压调节器双级触点式调节器具有两对触点,常闭的为低速触点,常开的为高速触点。
活动触点在两个静触点的中间,可以进行两级电压调节。
调节器只有火线和磁场两个接线柱。
工作原理:交流发电机每相电压U φ=4.44KfN Φ,而发电机经整流后输出的直流电压U =2.34U φ,所以得Φ⨯=KfN U 44.434.2交流发电机端电压的高低,取决于转子的转速和磁极磁通。
要保持电压U 恒定,在转速n升高时,相应减弱磁通Φ,减少励磁电流来实现;在转速n降低时,相应增强磁通Φ,通过增大励磁电流来实现。
工作过程:(1) 发动机起动并闭合点火开关时,发电机转速很低,其端电压低于蓄电池端电压,调节器低速触点闭合,由蓄电池向发电机提供他励励磁电流。
这种情况下,用电设备均由蓄电池供电,电流表指向“-”的一侧,调节器不工作。
励磁电路为:蓄电池正极→电流表→点火开关→调节器火线接线柱S→低速触点K1→衔铁→调节器磁场接线柱F→发电机励磁绕组→搭铁→蓄电池负极。
(2) 当发电机转速升高,其端电压略高于蓄电池的端电压但低于14V时,调节器低速触点仍闭合,发电机由他励转入自励而正常发电。
所有用电设备均由发电机供电,同时,发电机向蓄电池作补充充电。
电流表指向“+”的一侧,调节器处于准备工作状态。
励磁电路为:发电机正极→点火开关→调节器火线接线柱S→R1→R3→搭铁→发电机负极。
(3) 当发动机升至较高转速,发电机的电压达到第一级调压值时,调节器线圈中的铁芯电磁力克服弹簧力,使低速触点K1打开,但尚不能使高速触点K2闭合。