大型发电机组的结构与原理

时间：2021-01-06

事实上，转子也不是永磁体(普通的磁铁)，为了更容易获得以及可以控制磁场强度，事实上转子是用电磁铁的。

大型发电机都为3相交流发电机，并且为了提高发电容量，发电机输出电压通常都为几千伏左右，而这样根据P=UI就可以让电流下降减少导线的损耗。

定子有3个绕组，分别以120度的角度摆放，这样3个绕组的2个端点中的其中一个，捆绑在一起，即为中性线(零线)而其他3个绕组的另一个端点的线，则为相线(火线)

并且转子通常为2-6较转子，由于转子的较数直接决定着发电的频率，但中国供电为50HZ，即每秒50次切割磁感线，或说每分钟3000次切割磁感线。这时候，如果是单较(只有一个电磁铁的转子)旋转的话需要3000转的转速，则如果使用2较的，只需要1500转即可。6较则只需要500转即可(公式为3000转/分钟÷较数=转速)

并且这些每一个较中，事实上是一个绕组，他们通过碳刷以及受电环(不是换向器，是一种圆环，起到让电力流入转子但不影响转子运转的功能)将定子发出来的电的一小部分，整流后送到转子进行励磁。只要控制励磁的电流，即可控制磁场强度，控制发电电压和电流。

由于发电机转子即使没有电流流过线圈，他也具有少量剩磁(残留磁性，即钢铁被少量磁化)然后只要运转起来，定子哪怕发出一点点的电也可以缓慢的建立起电压，然后建立起电流来运转，如果是新机组或一点剩磁都没有了，可以接外部电源进行励磁，等电压建立起来后再转为自励磁。

大型发电机就这样发电的。

实验室中的发电机，通常使用定子为永磁体(即普通磁铁)，让转子运转，转子中的导线切割磁感线而发电，发的电通过受电环(发电机都是用受电环，他每一个绕组有2个环，通常实验室的就1个绕组，这样实现发电的)当然也有的是2个绕组的，为了得到直流就需要使用换向器了。不然如果直接用受电环，发出的电就是交流电。

显然，大型机组的效率肯定比实验室的高。

很简单的道理，假设你的发电机功率高达几兆瓦(几百万瓦)(现在的大型机组基本上都是几兆瓦甚至几百兆瓦容量的)的容量，那么如果使用受电环来输出电能，这个设备就会负载非常重同时可能由于接触不良好而导致电压电流等不稳定，同时产生的火花也是一种损耗，之所以有火花，就是电能通过热量而损耗掉了。

所以，大型机组的定子发电模式，更加经济，更加稳定，而且容量可以做得很大，并且稳定性高，发电效率更高。目前电厂都是这种机组，包括小型的汽油发电机也是。

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