發(fā)電機是指將其他形式的能源轉換成電能的機械設備,它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動,將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發(fā)電機,再由發(fā)電機轉換為電能。
發(fā)電機在工農業(yè)生產、國防、科技及日常生活中有廣泛的用途。發(fā)電機的形式很多,但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此,其構造的一般原則是:用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路,以產生電磁功率,達到能量轉換的目的。
交流發(fā)電機 在日常生活中,用交流發(fā)電機來供用電設備使用時,常發(fā)生用電設備不能正常工作的情況,其原因是發(fā)電機輸出的交流電不夠穩(wěn)定,這時候需要電力穩(wěn)壓器來穩(wěn)定電壓,也就是日常生活中常用到的交流穩(wěn)壓電源,交流穩(wěn)壓電源能使發(fā)電機的輸出電壓精度穩(wěn)定到用電設備正常工作所允許的范圍。
水力發(fā)電機組的能量轉換過程分為兩個階段:首先由水輪機將水失去的位能轉換為機械能,再由發(fā)電機將水輪機的機械能轉換為電能。具體的過程為:在水流的沖擊作用下,水輪機開始旋轉,將水的位能轉換為機械能;水輪機又帶動同軸相連的發(fā)電機旋轉,在勵磁電流的作用下,旋轉的轉子帶動勵磁磁場旋轉,發(fā)電機的定子繞組切割勵磁磁力線在其中產生感應電動勢,在輸出電能的同時會在轉子上產生一個與其旋轉方向相反的電磁制動轉矩。由于水流不問斷地作用于水輪機,水輪機從水流中獲得的旋轉力矩用于克服電機轉子上產生的電磁制動轉矩,當兩個力矩達到平衡時,水力發(fā)電機組將以某一恒定的轉速運轉,穩(wěn)定地發(fā)出電力,實現能量的轉換。所以水輪機和發(fā)電機是水力發(fā)電機組中關鍵的兩個部件。