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在交流發(fā)電機中同步發(fā)電機為常見,該類發(fā)電機由直流電流勵磁,既能提供有功功率,也能提供無功功率,可用于為各種需要交流電源的負載設備供電。另外,同步發(fā)電機按所用原動機的不同又可分為汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機、柴油發(fā)電機、風力發(fā)電機4種。
交流發(fā)電機的應用十分廣泛,例如各種發(fā)電站、企業(yè)、商鋪及家庭備用電源、汽車等均使用發(fā)電機供電,其應用實例如圖3所示。
因為定子鐵芯內(nèi)的磁通是在不停的變化,為防止渦流損耗,定子鐵芯采用多層硅鋼片疊成,硅鋼片涂絕緣漆相互絕緣。硅鋼片導磁良好。為通風冷卻定子鐵芯分成多段,段間有縫隙實現(xiàn)徑向通風。在定子鐵芯的兩端用壓圈與穿心螺桿壓緊定子鐵芯,見圖8。圖8--汽輪發(fā)電機定子鐵芯
在定子鐵芯槽內(nèi)嵌放定子的三相繞組,繞組形式一般為雙層疊繞。每相繞組由多個線圈組成,按一定規(guī)律對稱排列,大型發(fā)電機的線圈只有幾匝,是用一根根銅條或銅管彎成,在端部進行連接形成線圈。本模型簡化處理,線圈是由表皮絕緣的導線繞成多匝的線圈。
圖16--電刷盒結構
刷盒固定在刷握上,刷握固定在刷握架上,刷辮連接到勵磁電源接線端子上,見圖17左圖,在圖17右圖中顯示了電刷與集電環(huán)的相對位置(圖中隱去了轉子軸)。圖17--電刷裝置與集電環(huán)
圖17僅為發(fā)電機電刷示意圖,實際大型發(fā)電機的勵磁電流很大,每個集電環(huán)由幾段組成,電刷組相應增多,電刷數(shù)量達數(shù)十個。集電環(huán)采用耐磨的合金鋼制成,為降低集電環(huán)溫度,集電環(huán)有通風孔,在兩集電環(huán)之間還裝有離心風扇。