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法律研究電動發電機：構造和工作原理
電動發電機是一種機電能量轉換裝置，它將機械能轉換為電能。
電動發電機的構造
電動發電機主要由以下部件組成：
磁場系統
電樞鐵芯
電樞繞組
機座
磁場系統
磁場系統用於在電動發電機內產生均勻的磁場，電樞在該磁場中旋轉。磁場系統可以由永磁體（小型發電機）或電磁體（大型發電機）組成。通常，實用電動發電機的磁場系統由安裝有勵磁線圈的磁極組成。當勵磁線圈通電時，在發電機內部產生磁場。
電樞鐵芯
電樞鐵芯安裝在電機軸上，並在磁極的磁場中旋轉。它由疊置在一起形成圓柱形鐵芯的開槽軟鐵薄片組成。薄片之間由一層薄薄的清漆絕緣。鐵芯採用疊片結構是為了減少渦流損耗。電樞導體放置在電樞鐵芯外圓周上的槽中。
電樞繞組
電樞鐵芯的槽中放置絕緣導體，這些導體以適當的方式連線起來。這被稱為電樞繞組。這是感應工作電動勢的繞組。
機座
電動發電機的圓形框架稱為機座。電動發電機的機座通常由實心鑄鋼製成。機座增加了發電機的機械強度。它還為勵磁繞組產生的磁通提供通路。
電動發電機的工作原理
考慮一個簡單的環形電動發電機（如圖所示），其中一個單匝線圈“ABCD”以恆定速度在均勻磁場中順時針旋轉。當線圈旋轉時，穿過線圈邊“AB”和“CD”的磁通量不斷變化。這種磁通量變化線上圈邊上感應出電動勢，並且一個線圈邊上的感應電動勢與另一個線圈邊上的感應電動勢疊加。
電動發電機中感應電動勢的解釋如下：
當線圈處於位置 1時，產生的電動勢為零，因為線圈邊的運動方向與磁通量平行。
當線圈處於位置 2時，線圈邊與磁通量成一定角度運動，因此產生小的電動勢。
當線圈處於位置 3時，線圈邊與磁通量垂直運動，因此產生的電動勢最大。
當線圈處於位置 4時，線圈邊與磁通量成一定角度切割，因此線上圈邊上產生較小的電動勢。
當線圈處於位置 5時，與線圈邊沒有磁通量連線，並且與磁通量平行運動。因此，線上圈中沒有產生電動勢。
在位置 6，線圈邊在相反極性的磁極下運動，因此產生的電動勢的極性反轉。在位置 7將產生最大電動勢，並在位置 1時為零。此迴圈隨著線圈的旋轉重複。
這樣，在電動發電機中產生電動勢，其中旋轉的機械能轉換為電能。
電動發電機的損耗
電動發電機的損耗可分為三類：
銅損
這些損耗是由於繞組的歐姆電阻引起的。銅損是可變損耗，因為它們是繞組中電流的函式。
銅損，
$$P_{cu}=I^{2}R\:瓦特$$
鐵損或鐵芯損耗
鐵損或鐵芯損耗發生在電動發電機的電樞鐵芯中，因為電樞在磁場中旋轉。它們分為兩種型別：
磁滯損耗 (Ph)
磁滯損耗發生在電樞鐵芯中，因為電樞受到磁反轉的影響。它由以下公式給出：
$$p_{h}=K_{h}B_{max}^{1.6}f^{2}t^{2}V\:瓦特$$
渦流損耗 (Pe)
當電樞在磁場中旋轉時，在電樞鐵芯中感應出電動勢，該電動勢在電樞鐵芯中產生渦流。由於這些渦流引起的功率損耗稱為渦流損耗。
$$p_{e}=K_{e}B_{max}^{2}f^{2}t^{2}V\:瓦特$$
機械損耗
機械損耗是由於摩擦和風阻引起的。
摩擦損耗 – 例如軸承摩擦、刷子摩擦等。
風阻損耗 – 這是由於旋轉電樞的空氣摩擦引起的。
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