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法學交流發電機型別——單相和三相交流發電機
交流發電機通常被稱為同步發電機或交流發電機，它們將機械能轉換為交流電能。術語“交流發電機”用於指產生交流電的交流發電機。它被稱為同步發電機是因為它必須以恆定速度（等於同步速度）執行才能產生所需頻率的交流電。
一般來說，實踐中使用兩種型別的交流發電機：
單相交流發電機
三相交流發電機
單相交流發電機
單相交流發電機是一種電機，它透過電磁感應過程將機械能轉換為單相交流電。
單相交流發電機結構
單相交流發電機具有以下主要部件：
磁場系統
電樞鐵芯
電樞繞組
機座
磁場系統
磁場系統用於在單相交流發電機內產生均勻磁場，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，實際單相交流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，會在發電機內產生磁場。
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。它由疊加在一起形成圓柱形鐵芯的開槽軟鐵薄片組成。薄片之間用一層薄的清漆絕緣。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
電樞鐵芯的槽中容納絕緣導體，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
單相交流發電機的圓形框架稱為機座。單相交流發電機的機座通常由實心鑄鋼製成。機座提高了發電機的機械強度。它還為勵磁繞組產生的磁通提供了路徑。
單相交流發電機的工作原理
考慮一個簡單的單環單相交流發電機（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，與線圈邊“AB”和“CD”連線的磁通量不斷變化。這種磁通量變化會線上圈邊上感應電動勢，一個線圈邊的感應電動勢與另一個線圈邊的感應電動勢相加。
單相交流發電機中感應的電動勢可以解釋如下：
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，因此會產生小的電動勢。
當線圈處於位置3時，線圈邊與磁通量成直角運動，因此產生的電動勢最大。
當線圈處於位置4時，線圈邊以一定角度切割磁通量，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，並且與磁通量平行移動。因此，線圈中不產生電動勢。
在位置6，線圈邊在相反極性的磁極下移動，因此產生的電動勢的極性反轉。最大電動勢將在這個方向上在位置7產生，而在位置1時為零。這個迴圈隨著線圈的旋轉而重複。
這樣，在單相交流發電機中產生交流電動勢，其中旋轉的機械能轉換為電能。
三相交流發電機
三相交流發電機是一種同步電機，它透過電磁感應過程將機械能轉換為三相交流電。
三相交流發電機或交流發電機的工作原理是電磁感應，即當與導體或線圈連線的磁通量發生變化時，會在導體或線圈中感應出電動勢。
重要提示——三相交流發電機具有三個相同的電樞繞組，它們彼此之間相差120°電角度。
三相交流發電機結構
三相交流發電機在定子上具有三相繞組，在轉子上具有由直流電源勵磁的勵磁繞組。
定子
定子是三相交流發電機的靜止部分，由帶有內圓周槽的薄鋼片疊壓而成。三相電樞繞組放置在發電機的定子槽中。三相交流發電機的電樞繞組總是星形連線，中性點接地。
轉子
三相交流發電機的轉子帶有勵磁繞組，該繞組由直流電源（稱為勵磁機）供電。直流電源通常是一個小型直流分勵或他勵發電機，安裝在三相交流發電機的軸上。三相交流發電機中使用兩種型別的轉子結構：
凸極式轉子（用於低速和中速（120-400 RPM）交流發電機）
圓柱式轉子（用於高速（1500-3000 RPM）交流發電機）
三相交流發電機的工作原理
三相交流發電機的轉子繞組連線到直流勵磁機，因此在轉子上產生交替的N極和S極。當轉子由原動機反時針旋轉時，電樞導體被轉子磁極的旋轉磁場切割。
因此，由於電磁感應，在電樞導體中感應出電動勢。電樞中感應的電動勢是交流電，因為轉子的N極和S極交替透過電樞導體。感應電動勢的方向由弗萊明右手定則給出，頻率由下式給出：
$$\mathrm{f=\frac{N_{S}P}{120}\:\:HZ}$$
其中，
$N_{S}$ = 旋轉磁場的同步速度 = 轉子速度
P = 轉子磁極數
感應電動勢的大小取決於旋轉速度和直流勵磁電流。電樞繞組各相中感應電動勢的大小相同，但彼此相差120°電角度（參見波形和相量圖）。
三相交流發電機的電動勢方程由下式給出：
$$\mathrm{E_{RMS}/相=2.22f\varphi Z\:伏特}$$
由於三相交流發電機的電樞繞組是星形連線的，因此線電壓為：
$$\mathrm{E_{L}=\sqrt{3}\times E_{ph}}$$
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