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法学交流发电机类型——单相和三相交流发电机
交流发电机通常被称为同步发电机或交流发电机，它们将机械能转换为交流电能。术语“交流发电机”用于指产生交流电的交流发电机。它被称为同步发电机是因为它必须以恒定速度（等于同步速度）运行才能产生所需频率的交流电。
一般来说，实践中使用两种类型的交流发电机：
单相交流发电机
三相交流发电机
单相交流发电机
单相交流发电机是一种电机，它通过电磁感应过程将机械能转换为单相交流电。
单相交流发电机结构
单相交流发电机具有以下主要部件：
磁场系统
电枢铁芯
电枢绕组
机座
磁场系统
磁场系统用于在单相交流发电机内产生均匀磁场，电枢在该磁场中旋转。磁场系统可以由永磁体（小型发电机）或电磁体（大型发电机）组成。通常，实际单相交流发电机的磁场系统由安装有励磁线圈的磁极组成。当励磁线圈通电时，会在发电机内产生磁场。
电枢铁芯
电枢铁芯安装在电机轴上，并在磁极的磁场中旋转。它由叠加在一起形成圆柱形铁芯的开槽软铁薄片组成。薄片之间用一层薄的清漆绝缘。铁芯采用叠片结构是为了减少涡流损耗。电枢导体放置在电枢铁芯外圆周上的槽中。
电枢绕组
电枢铁芯的槽中容纳绝缘导体，这些导体以适当的方式连接起来。这被称为电枢绕组。这是感应工作电动势的绕组。
机座
单相交流发电机的圆形框架称为机座。单相交流发电机的机座通常由实心铸钢制成。机座提高了发电机的机械强度。它还为励磁绕组产生的磁通提供了路径。
单相交流发电机的工作原理
考虑一个简单的单环单相交流发电机（如图所示），其中一个单匝线圈“ABCD”以恒定速度在均匀磁场中顺时针旋转。当线圈旋转时，与线圈边“AB”和“CD”连接的磁通量不断变化。这种磁通量变化会在线圈边上感应电动势，一个线圈边的感应电动势与另一个线圈边的感应电动势相加。
单相交流发电机中感应的电动势可以解释如下：
当线圈处于位置1时，产生的电动势为零，因为线圈边的运动与磁通量平行。
当线圈处于位置2时，线圈边与磁通量成一定角度运动，因此会产生小的电动势。
当线圈处于位置3时，线圈边与磁通量成直角运动，因此产生的电动势最大。
当线圈处于位置4时，线圈边以一定角度切割磁通量，因此在线圈边上产生较小的电动势。
当线圈处于位置5时，与线圈边没有磁通量连接，并且与磁通量平行移动。因此，线圈中不产生电动势。
在位置6，线圈边在相反极性的磁极下移动，因此产生的电动势的极性反转。最大电动势将在这个方向上在位置7产生，而在位置1时为零。这个循环随着线圈的旋转而重复。
这样，在单相交流发电机中产生交流电动势，其中旋转的机械能转换为电能。
三相交流发电机
三相交流发电机是一种同步电机，它通过电磁感应过程将机械能转换为三相交流电。
三相交流发电机或交流发电机的工作原理是电磁感应，即当与导体或线圈连接的磁通量发生变化时，会在导体或线圈中感应出电动势。
重要提示——三相交流发电机具有三个相同的电枢绕组，它们彼此之间相差120°电角度。
三相交流发电机结构
三相交流发电机在定子上具有三相绕组，在转子上具有由直流电源励磁的励磁绕组。
定子
定子是三相交流发电机的静止部分，由带有内圆周槽的薄钢片叠压而成。三相电枢绕组放置在发电机的定子槽中。三相交流发电机的电枢绕组总是星形连接，中性点接地。
转子
三相交流发电机的转子带有励磁绕组，该绕组由直流电源（称为励磁机）供电。直流电源通常是一个小型直流分励或他励发电机，安装在三相交流发电机的轴上。三相交流发电机中使用两种类型的转子结构：
凸极式转子（用于低速和中速（120-400 RPM）交流发电机）
圆柱式转子（用于高速（1500-3000 RPM）交流发电机）
三相交流发电机的工作原理
三相交流发电机的转子绕组连接到直流励磁机，因此在转子上产生交替的N极和S极。当转子由原动机反时针旋转时，电枢导体被转子磁极的旋转磁场切割。
因此，由于电磁感应，在电枢导体中感应出电动势。电枢中感应的电动势是交流电，因为转子的N极和S极交替通过电枢导体。感应电动势的方向由弗莱明右手定则给出，频率由下式给出：
$$\mathrm{f=\frac{N_{S}P}{120}\:\:HZ}$$
其中，
$N_{S}$ = 旋转磁场的同步速度 = 转子速度
P = 转子磁极数
感应电动势的大小取决于旋转速度和直流励磁电流。电枢绕组各相中感应电动势的大小相同，但彼此相差120°电角度（参见波形和相量图）。
三相交流发电机的电动势方程由下式给出：
$$\mathrm{E_{RMS}/相=2.22f\varphi Z\:伏特}$$
由于三相交流发电机的电枢绕组是星形连接的，因此线电压为：
$$\mathrm{E_{L}=\sqrt{3}\times E_{ph}}$$
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