一文帶你了解發電機 　　一、發電機的種類和功能特點 　　發電機是指受到機械動力的作用時產生電的設備。在這種轉換過程中，機械動力來自于各種各樣的其他形式的能源，如風能、水能、熱能、太陽能等。 　　根據產生電的類型不同，發電機主要分為直流發電機和交流發電機兩大類。 　　1.直流發電機的功能特點 　　直流發電機是指受外部機械力作用產生直流電的發電機。 　　一文帶你了解發電機 　　直流發電機具有使用方便、運行可靠等特點，可以直接為各種需要直流電源的用電設備提供電能。但是直流發電機內部有換向器，易產生電火花，發電效率較低。直流發電機一般可作為直流電動機、電解、電鍍、充電及交流發電機的勵磁等所需的直流電源。 　　2.交流發電機的功能特點 　　交流發電機是指受外部機械力作用產生交流電的發電機，該類發電機又可分為同步交流發電機和異步交流發電機。其實物外形如圖2所示。 　　在交流發電機中同步發電機為常見，該類發電機由直流電流勵磁，既能提供有功功率，也能提供無功功率，可用于為各種需要交流電源的負載設備供電。另外，同步發電機按所用原動機的不同又可分為汽輪發電機、水輪發電機、浙江湖州柴油發電機、風力發電機4種。 　　交流發電機的應用十分廣泛，例如各種發電站、企業、商鋪及家庭備用電源、汽車等均使用發電機供電，其應用實例如圖3所示。 　　二、發電機的型號與技術參數 　　為了便于對發電機的生產管理和使用， 對發電機的型號進行了編制方法的統一，并在其外殼比較明顯的位置貼有發電機的銘牌，其中包含的參數主要有發電機的型號、額定電壓、額定電源、額定功率、絕緣等級、頻率、功率因數以及轉速等。 　　1.發電機的型號含義 　　發電機的型號通常是對機組的型號進行的說明，其中包含的信息有發電機輸出的電壓的種類、發電機機組的類型、控制特征、設計序號以及環境特征等，如圖5所示。 　　除此之外，有些發電機的型號較為直觀簡單，識別時較為方便，如圖6所示，其中包含有產品編號、額定電壓及額定電流等。 　　例如，圖7所示典型發電機的銘牌標識，從中可以了解其型號為“200GF6，參照上述命名方法可了解其型號所標識的含義?！? 　　2.發電機的主要技術參數 　　發電機的技術參數通常與型號一樣通過銘牌標簽粘貼或直接標識在發電機的外殼上，以供選用和檢修時參考，如圖8所示。 　　發電機的主要技術參數包括：額定電壓、額定電流、轉速、頻率、功率因數、定子接法和絕緣等級等。 　　(1)額定電壓 　　額定電壓指發電機在正常運行時輸出的額定電壓，單位是kV。 　　(2)額定電流 　　額定電流是指發電機正常并連續工作時的 工作電流，單位是kA。當發電機其他各參數都在額定的情況下，發電機以該電流運行，其定子繞組的溫升不會超過允許的范圍。 　　(3)轉速 　　發電機的轉速是指發電機主軸在1min內的 旋轉速度。該參數是判斷發電機性能好壞的重要參數之一。 　　(4)頻率 　　頻率是指發電機中交流電正弦波周期的倒數，其單位為赫茲(Hz)。例如一臺發電機的頻率為50Hz，則表明其交變電流的方向等參數1s改變50次。 　　(5)功率因數 　　發電機是靠電磁轉換進行發電的，其輸出的功率可以分為兩種，即無功功率和有功功率。無功功率主要是用來產生磁場，進行電與磁的轉換;而有功功率則是為用戶提供的。在發電機輸出的總功率中，有功功率所占的比例就是功率因數。 　　(6)定子接法 　　發電機的定子接法主要可以分為兩種，即三角形(△形)聯結和星形(Y形)聯結，如圖9所示。在發電機中，通常發電機定子的3個繞組一般都聯結成星形。 　　(7)絕緣等級 　　發電機的絕緣等級主要是指其絕緣材料耐高溫的等級。在發電機中絕緣材料是較為薄弱的環節，該材料在過高的溫度中很容易加速老化甚至損壞，所以不同的絕緣材料其耐熱等級 　　也有所區別。該參數通常是用字母表示的，其中Y 表示耐熱溫度為90℃，A 表示耐熱溫度為105℃，E 表示耐熱溫度為120℃，B 表示耐熱溫度為130℃，F 表示耐熱溫度為155℃，H 表示耐熱溫度為180℃，C 表示耐熱溫度為180℃以上。 　　(8)其他 　　在發電機中，除上述技術參數外，還有發電機的相數、機組總重量和制造日期等參數。這些參數在識讀時比較直觀易懂，主要供使用者在使用時或是購買時參考。 　　三、發電機在線路中的符號標識 　　發電機是電力拖動、機床等控制線路中必不可少的部件之一。在繪制各控制線路對應的原理圖時，發電機并不是用其實際外形體現，而是由代表其功能的圖樣或簡圖、字母等符號進行標識的。發電機的符號與電動機符號相似，一般用字母“G”文字符號標識。其中G表示發電機，GD表示直流發電機，GA表示交流發電機(異步發電機)，GS表示同步發電機，GH表示永磁發電機。根據這些不同的字母標識，可以快速識別出該線路中使用的發電機的類型。

發電機為什么能發電？ 發電機原理及構造——發電機的勵磁系統 眾所周知，同步發電機要用直流電流勵磁。在以往的他勵式同步發電機中，其直流電流是有附設的直流勵磁機供給。直流勵磁機是一種帶機械換向器的旋轉電樞式交流發電機。其多相閉合電樞繞組切割定子磁場產生了多相交流電，由于機械換向器和電刷組成的整流系統的整流作用，在電刷上獲得了直流電，再通過另一套電刷，滑塊系統將獲得的直流輸送到同步發電機的轉子，勵磁繞組去勵磁，因此直流勵磁機的換向器原則上是一個整流器，顯然可以用一組硅二節管取代，而功率半導體器件的發展提供了這個條件。將半導體元件與發電機的軸固結在一起轉動，則可取消換向器、滑塊等滑動接觸部分、利用二極管換成直流電流。直流送給轉子勵磁、繞組勵磁。這就是無刷系統。 下面我們以典型的幾種不同發電機勵磁系統，介紹它的工作原理。 一、相復勵勵磁原理 由線形電抗器DK把電樞繞組抽頭電壓移相約90°、和電流互感器LH提供的電壓幾何疊加，經過橋式整流器ZL整流，供給發電機勵磁繞組。負載時由電流互感器LH供給所需的復勵電流，進行電流補償，由線形電抗器DK移相進行相位補償。 二、三次諧波原理 對一般發電機來源，我們需要的是工頻正弦波，稱為基波，比基波高的正弦波都稱為諧波、其中三次諧波的含量 ，在諧波發電機定子槽中，安放有主繞組和諧波勵磁繞組（s1、s2），而這個繞組之間沒有電的聯系。諧波繞組將繞組中150HZ諧波感應出來，經過ZL橋式整流器整流，送到主發電機轉子繞組LE中進行勵磁。 三、可控硅直接勵磁原理 可控硅直接勵磁是采用可控硅整流器直接將發電機輸出的任一相一部分能量，經整流后送入勵磁繞組去的勵磁方式，它是由自動電壓調節器（AVR），控制可控硅的導通角來調節勵磁電流大小而維持發電機端電壓的穩定。 四、無刷勵磁原理 無刷勵磁主要用于西門子、斯坦福、利萊等無刷發電機。它是利用交流勵磁機，其定子上的剩磁或 磁鐵（帶永磁機）建立電壓，該交流電壓經旋轉整流起整流后，送入主發電機的勵磁繞組，使發電機建壓。自動電壓調節器（AVR）能根據輸出電壓的微小偏差迅速地減小或增加勵磁電流，維持發電機的所設定電壓近似不變