同步發電機，直流發電機的工作原理 同步發電機工作原理 · 主磁場的建立:勵磁繞組通以直流勵磁電流，建立極性相間的勵磁磁場，即建立起主磁場。 · 載流導體:三相對稱的電樞繞組充當功率繞組，成為感應電勢或者感應電流的載體。 · 切割運動:原動機拖動轉子旋轉(給電機輸入機械能)，極性相間的勵磁磁場隨軸一起旋轉并順次切割定子各相繞組(相當于繞組的導體反向切割勵磁磁場)。 · 交變電勢的產生:由于電樞繞組與主磁場之間的相對切割運動，電樞繞組中將會感應出大小和方向按周期性變化的三相對稱交變電勢。通過引出線，即可提供交流電源。 直流發電機的工作原理 直流發電機的工作原理就是把電樞線圈中感應產生的交變電動勢，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時變為直流電動勢的原理。 電刷上不加直流電壓，用原動機拖動電樞使之逆時針方向恒速轉動，線圈兩邊就分別切割不同極性磁極下的磁力線，而在其中感應產生電動勢，電動勢方向按右手定則確定。這種電磁情況表示在圖上。由于電樞連續地旋轉，因此，必須使載流導體在磁場中所受到線圈邊ab和cd交替地切割N極和S極下的磁力線，雖然每個線圈邊和整個線圈中的感應電動勢的方向是交變的.線圈內的感應電動勢是一種交變電動勢，而在電刷A，B端的電動勢卻為直流電動勢(說得確切一些，是一種方向不變的脈振電動勢)。因為，電樞在轉動過程中，無論電樞轉到什么位置，由于換向器配合電刷的換向作用，電刷A通過換向片所引出的電動勢始終是切割N極磁力線的線圈邊中的電動勢，因此，電刷A始終有正極性。同樣道理，電刷B始終有負極性，所以電刷端能引出方向不變的但大小變化的脈振電動勢。如每極下的線圈數增多，可使脈振程度減小，就可獲得直流電動勢。這就是直流發電機的工作原理。同時也說明子直流發電機實質上是帶有換向器的交流發電機。 從基本電磁情況來看，一臺直流電機原則上既可工作為電動機運行，也可以作為發電機運行，只是約束的條件不同而已。在直流電機的兩電刷端上，加上直流電壓，將電能輸入電樞，機械能從電機軸上輸出，拖動生產機械，將電能轉換成機械能而成為電動機，如用原動機拖動直流電機的電樞，而電刷上不加直流電壓，則電刷端可以引出直流電動勢作為直流電源，可輸出電能，電機將機械能轉換成電能而成為發電機。同一臺電機，能作電動機或作發電機運行的這種原理.在電機理論中稱為可逆原理。

江蘇泰州柴油發電機組的直流電動機啟動 電動機啟動系統由操作人員通過踏板和杠桿操作啟動開關，使電動機的齒輪嚙入飛輪齒圈或者操作人員撳下啟動按鈕，電磁開關通電吸合，控制啟動機和齒輪嚙入輪齒圈帶動柴油機啟動。 1．啟動電動機的離合機構 啟動電動機軸上的嚙合齒輪在啟動時，才與發動機曲軸上的飛輪齒圈相嚙合，而當發動機開始運行后，啟動電動機應立即與曲軸分。否則當發動機轉速升高，使啟動電動機大大超速旋轉，產生很大的離心力，造成損壞，甚至使啟動電動機電樞飛散。因此，啟動電動機必須裝離合機構。啟動時保證啟動電動機的動力能傳遞給曲軸，啟動后能切斷啟動電動機與發動機曲軸的聯系。 常用的離合機構有以下幾種： (1)彈簧離合機構這種機構套裝在啟動機電樞軸上，驅動齒輪的右端活套在花鍵套筒的左端的外圓上，兩個扇形塊裝入齒輪右端相應缺口中并伸人花鍵套筒左端的環檜內，這樣齒輪和花鍵套筒可一起作軸向移動，兩者可相對滑轉。離合彈簧在自由狀態下的內徑小于齒輪和套筒相應外圓面的直徑，安裝時緊在外圓面上。啟動機帶動花鍵套筒旋轉，有使離合彈簧收縮的趨勢，由于離合彈簧被箍在相應外圓面上，于是，啟動機扭矩靠彈簧與外圓面的摩擦傳給驅動齒輪，從而帶動飛輪圈轉動。當機啟動后，齒輪有比套筒轉速快的趨勢，彈簧脹開，離合齒輪在套簡上滑動，從而使齒輪與飛輪齒圈脫開。 該離合機構較簡單，所配用的ST614型啟動機，其電壓為流24V、功率為5.3kW，操作方便，因而得到廣泛應用。 （2）摩擦片式離合機構摩擦片式離合機構。這種離合結構這樣裝配的，內花鍵殼9裝在具有右旋外花鍵上，主動片8套在內花鍵殼9的導槽中，而從動片6與主動片8相間排列，旋裝在花鍵套10上的螺母2與摩擦片之間，裝有彈性3圈，壓環4和調整墊片5。驅動齒輪右端的形部分有一個導槽，從動片齒形凸緣裝入此導槽之中， 裝卡環7，以防止啟動機驅動齒輪1與從動片松脫。離合結構裝好后摩擦片之間無壓緊力。 啟動時，花鍵套10按順時針方向轉動，靠內花鍵殼9與花鍵套10之間的右旋花鍵，使內花鍵殼在花鍵套上向左移動將摩擦片壓緊，從而使離合機構處于接合狀態，啟動機的扭矩靠摩擦片之間的摩擦傳給驅動齒輪，帶動飛輪齒圈轉動。發動機啟動后，驅動齒輪相對于花鍵套轉速加快，內花鍵殼在花鍵套上右移，于是摩擦片便松開，離合機構處于分離狀態。 該離合機構摩擦力矩的調整，即調整墊片5可改變內花鍵殼端部與彈性墊圈之間的間隙，以控制彈性墊圈的變形量，從而調整離合機構所能傳遞的 摩擦力矩。 摩擦片式的離合機構由于可傳動的扭矩較大。因此，通常用于較大啟動扭矩的柴油機上。 2.啟動機電嵫操機構 為柴油機所用的ST614型啟動機的結構圖。它由串激式直流電動機作啟動機，其功率為5.3kW，電壓為24V，此外，還有電磁開關和離合機構等部件組成。 為電磁操縱機構啟動機電氣接線圖。 啟動時，打開電路鎖鑰（即電路開關），然后，撳下啟動按鈕4，電路接通，于是電流通入牽引電磁鐵兩個線圈：即牽引電磁鐵線圈和保持線圈，兩個線圈產生同一方向的磁場吸力，吸引鐵心左移，并帶動驅動杠桿8擺動，使啟動機的齒輪與飛輪齒圈進行嚙合。鐵心1繼續向左移，于是，啟動開關5觸點閉合，啟動直流電動機電路接通，直流電動機開始運轉工作，同時與啟動開關與并聯的牽引線圈被短路失去作用，牽引繼電器由保持線圈所產生磁場吸力保持鐵心位置不動。 啟動后，應及時松開啟動按鈕，使其回到斷開位置，并轉動電路鎖鑰，切斷電源，以防啟動按鈕卡住，電路切不斷，牽引繼電器繼續通電。此時，由于電路已切斷，保持線圈磁場消失，在復位彈簧的作用下，鐵心右移復原位，直流電動機斷電停轉。同時，齒輪驅動杠桿也在復位彈簧的作用下，使齒輪退出嚙合。