直流發電機 - 中文百科知識

直流發電機的工作原理就是把電樞線圈中感應產生的交變電動勢，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時變為直流電動勢因為電刷A 通過換向片所引出的電動勢始終是 ... 直流發電機 直流發電機是把機械能轉化為直流電能的設備。

它主要作為直流電動機、電解、電鍍、電冶煉、充電及交流發電機的勵磁等所需的直流電機。

雖然在需要直流電的地方，也用電力整流元件，把交流電變成直流電，但從使用方便、運行的可靠性及某些工作性能方面來看，直流電動機還不能和交流發電機相比。

直流發電機的電勢波形較好，電磁干擾較小、但由於存在換向器，其製造、維護複雜，價格較高。

基本信息中文名：直流發電機拼音：zhíliúfādiànjī作用：作為直流電動機、電解、電鍍、電冶煉、充電及交流發電機的勵磁等所需的直流電機發展史1831年法拉第發現電磁感應定律，並製成第一台圓盤式單極直流發電機。

1832年皮克西製成永久磁鐵手搖直流發電機，它是世界上首台報導製造的直流發電機。

1838年楞次提出電機既可作發電機運行，又可作電動機運行的電機可逆原理。

1845年惠斯通製成首台電磁鐵勵磁的直流發電機(以前用永久磁鐵)。

1851年辛斯特登提出用通電線圈代替永久磁鐵，作為電機的勵磁。

1852年～1856年英法聯盟公司成立，並製成蒸汽機驅動的電磁式直流發電機，發電機首次進入工業、商業運用領域。

1860年巴辛諾特套用電機可逆原理，製成第一台既可作發電機運行，又可作電動機運行的直流電機。

1866年W．西門子提出直流電機利用電機剩磁進行自勵的原理，並製成自勵直流發電機(Dy．namo)。

1873年方丹在維也納世界博覽會上用直流發電機發出的電使直流電動機運轉，解決了困擾多年的直流電動機的電源問題(在此以前，直流電動機採用電池作為電源)，推動了直流電動機的套用。

直流電機萌芽、發展時期(1821～1895)從1821年第一台直流電動機雛形誕生到I895年直流發電機在尼亞加拉瀑布Adams電站水輪發電機國際招標中敗北，是直流電機萌芽發展時期。

在此期間，1880年前後愛迪生和斯旺(J．W_Swan，1828～1914)(圖8．1)獨立發明的白熾燈，極大地推動了直流電的套用，刺激了直流發電機的發展。

自此，直流電機一路高歌，獨霸世界。

但1895年直流發電機在尼亞加拉瀑布Adams電站投標的敗北，迅速遏制了直流電機一路飆升的勢頭和直流電機稱雄世界的局面。

1821年～1895年期間，直流電機在理論方面日益完善，逐漸成熟；在結構方面不斷改進，走向統一；在產品方面，由小到大，從實驗室全面進入實際套用領域。

工作原理用電動機拖動電樞使之逆時針方向恆速轉動，線圈邊ab和cd分別切割不同極性磁極下的磁力線，感應產生電動勢。

直流發電機的工作原理就是把電樞線圈中感應產生的交變電動勢，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時變為直流電動勢因為電刷A通過換向片所引出的電動勢始終是切割N極磁力線的線圈邊中的電動勢。

所以電刷A始終有正極性，同樣道理，電刷B始終有負極性。

所以電刷端能引出方向不變但大小變化的脈動電動勢。

直流發電機結論：線圈內的感應電動勢是一種交變電動勢，而在電刷AB端的電動勢卻是直流電動勢。

當發電機的電樞被其他機器帶動以均勻速逆時針鏇轉時，線圈abcd作切割磁感線運動。

線圈轉到圖1.1.B所示位置時，用右手定則可以判斷出ab段導體產生的感應電動勢方向為b→a；cd段導體產生的感應電動勢方向為d→c，則與滑片1接觸的電刷A為正極，與滑片2接觸的電刷B為負極。

當線圈轉到中性面（與磁感線相垂直的平面）時，感應電動勢從最大值逐漸減小到零。

當線圈轉過中性面後，ab段導體產生的感應電動勢方向由a→b；cd段導體的感應電動勢方向由c→d。

此時，電刷A改為與換向器的滑片2接觸，電刷B與滑片1接觸。

隨著線圈在磁場中的不斷轉動，換向器滑片1和2間的感應電動勢是大小和方向都隨時間變化的交變電動勢，但電刷A與B交替地接觸與線圈同時轉動的換向器滑片1和2，因此在電刷A與B間產生的是脈動直流電動勢，從A與B輸出的就是直流電了。

區別直流發電機和直流電動機在結構上沒有差別。

只不過直流發電機是用其他機器帶動，使其導體線圈在磁場中轉動，不斷地切割磁感線，產生感應電動勢，把機械能變成電能。

直流發電機由靜止部分和轉動部分組成。

靜止部分叫定子，它包括機殼和磁極，磁極當然是用來產生磁場的；轉動部分叫轉子，也稱電樞。

電樞鐵芯呈圓柱狀，由矽鋼片疊壓而成，表面沖有槽，槽中放置電樞繞組。

換向器是直流電機的構造特徵，，換向器就是那兩個與線圈abed兩端a與d相連的弧形導電滑片1和2，這兩個弧形導電滑片相互絕緣。

隨著線圈轉動。

兩個固定不動的電刷A和B，緊壓在換向器滑片上，並與外電路相連線。

為了減小直流發電機輸出的直流電的脈動性，電樞繞組並不是單線圈，而是由許多線圈組成，繞組中的這些線圈均勻地分布在電樞鐵芯的槽內，線圈的端點接到換向器的相應的滑片上。

換向器實際上由許多弧形導電滑片組成，彼此用雲母片相互絕緣。

線圈和換向器的滑片數目越多，產生的直流電脈動就越小，這當然也給製造上帶來困難。

直流發電機產生的感應電動勢的大小與定子磁場的磁感應強度和電樞的轉速成正比。

中小型直流發電機輸出的額定電壓並不高，為115伏、230伏、460伏。

大型的直流發電機輸出的額定電壓在800伏左右，輸出更高電壓的直流發電機屬於高壓特殊機組的範圍內，比較少用了。

結構鏇轉電機結構形式,必須有滿足電磁和機械兩方面要求的結構,鏇轉電機必須具備靜止和轉動兩大部分。

直流電機的結構1.直流電機靜止部分稱作定子作用--產生磁場由主磁極、換向極、機座和電刷裝置等組成2.直流電機轉動部分稱作轉子(通常稱作電樞)作用--產生電磁轉矩和感應電動勢由電樞鐵心和電樞繞組、換向器、軸和風扇等組成靜止部分1.主磁極是一種電磁鐵，用1-1.5毫米厚的鋼板沖片疊壓緊固而成的鐵心主磁極和換向極示意圖2.換向極（又稱附加極或間極）作用--改善換向換向極裝在兩主磁極之間，也是由鐵心和繞組構成鐵心一般用整塊鋼或鋼板加工而成；換向極繞組與電樞繞組串聯3.機座機座通常由鑄鐵或厚鐵板焊成，有兩個作用：固定主磁極、換向極和端蓋作為磁路的一部分。

機座中有磁通經過的部分稱為磁軛4.電刷裝置作用--把直流電壓、直流電流引入或引出由電刷、刷握、刷桿座和銅絲辮組成轉動部分1.電樞鐵心兩個用處：作為主磁路的主要部分嵌放電樞繞組，通常用0。

5mm厚的矽鋼片沖片疊壓而成主磁極和換向極示意圖2.電樞繞組直流電機的主要電路部分，用以通過電流和感應產生電動勢以實現機電能量轉換，由許多按一定規律聯接的線圈組成，元件及嵌放方法（圖1.1.16）3.換向器直流電機的重要部件，作用---將電刷上所通過的直流電流轉換為繞組內的交變電流或將繞組內的交變電動勢轉換為電刷端上的直流電動勢勵磁方式按勵磁方式不同，直流發電機可分為他勵直流發電機電樞和勵磁繞組由兩個獨立的直流電源供電。

並勵直流發電機電樞和勵磁繞組並聯後由一個獨立的直流電源供電。

串勵直流發電機電樞和勵磁繞組串聯後由一個獨立的直流電源供電復勵直流發電機復勵電機有兩個繞組，一個並勵繞組，一個串勵繞組，並勵繞組和電樞並聯，和串勵繞組串聯後由一個獨立的直流電源供電。

直流發電機的主要勵磁方式是他勵式、並勵式和復勵式。

弱電原因汽車、拖拉機用直流發電機，如不發電或發電很弱可根據情況從下列幾方面找原因：(1)驅動膠帶過松或因有油污使膠帶打滑，導致發電機達不到規定轉速。

(2)發電機鏇轉方向不對。

(3)整流子表面油污影響電流輸出。

(4)整流子脫焊，造成電樞線圈斷路。

脫焊線頭往往發生在燒得最嚴重的整流片上。

(5)整流子燒蝕嚴重，出現黑色斑跡，影響電流輸出。

(6)電刷磨損過甚，或電刷彈簧彈力減弱，使電刷與整流子的接觸壓力減小。

影響電流輸出。

直流發電機(7)磁場線圈絕緣受潮，絕緣失效，造成搭鐵短路或者線圈斷路。

(8)電樞線圈受潮，造成連線短路。

(9)電樞或磁場接線柱絕緣損壞，與發電機外殼搭鐵。

(10)電刷架與發電機外殼搭鐵。

(11)接線柱鏽蝕。

(12)接線錯誤，絕緣電刷未與電樞接線柱連線+，搭鐵電刷卻與其連線。

(13)發電機磁場剩磁消失。

可用蓄電池接於激磁線圈兩端。

通以1～4安電流重新充磁，但通電時間要儘量短暫。

大型發電機的結構事實上，轉子也不是永磁體（普通的磁鐵），為了更容易獲得以及可以控制磁場強度，事實上轉子是用電磁鐵的。

大型發電機都為3相交流發電機，並且為了提高發電容量，發電機輸出電壓通常都為幾千伏左右，而這樣根據P=UI就可以讓電流下降減少導線的損耗。

定子有3個繞組，分別以120度的角度擺放，這樣3個繞組的2個端點中的其中一個，捆綁在一起，即為中性線（零線）而其他3個繞組的另一個端點的線，則為相線（火線）並且轉子通常為2-6極轉子，由於轉子的極數直接決定著發電的頻率，但中國供電為50HZ，即每秒50次切割磁感線，或說每分鐘3000次切割磁感線。

這時候，如果是單極（只有一個電磁鐵的轉子）鏇轉的話需要3000轉的轉速，則如果使用2極的，只需要1500轉即可。

6極則只需要500轉即可（公式為3000轉/分鐘÷極數=轉速）並且這些每一個極中，事實上是一個繞組，他們通過碳刷以及受電環（不是換向器，是一種圓環，起到讓電力流入轉子但不影響轉子運轉的功能）將定子發出來的電的一小部分，整流後送到轉子進行勵磁。

只要控制勵磁的電流，即可控制磁場強度，控制發電電壓和電流。

由於發電機轉子即使沒有電流流過線圈，他也具有少量剩磁（殘留磁性，即鋼鐵被少量磁化）然後只要運轉起來，定子哪怕發出一點點的電也可以緩慢的建立起電壓，然後建立起電流來運轉，如果是新機組或一點剩磁都沒有了，可以接外部電源進行勵磁，等電壓建立起來後再轉為自勵磁。

大型發電機就這樣發電的。

實驗室中的發電機，通常使用定子為永磁體（即普通磁鐵），讓轉子運轉，轉子中的導線切割磁感線而發電，發的電通過受電環（發電機都是用受電環，他每一個繞組有2個環，通常實驗室的就1個繞組，這樣實現發電的）當然也有的是2個繞組的，為了得到直流就需要使用換向器了。

不然如果直接用受電環，發出的電就是交流電。

顯然，大型機組的效率肯定比實驗室的高。

直流發電機很簡單的道理，那么如果使用受電環來輸出電能，這個設備就會負載非常重同時可能由於接觸不良好而導致電壓電流等不穩定，同時產生的火花也是一種損耗，之所以有火花，就是電能通過熱量而損耗掉了.套用原理發電機通常由定子、轉子、端蓋.電刷.機座及軸承等部件構成。

定子由機座.定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他結構件組成。

轉子由轉子鐵芯、轉子磁極（有磁扼.磁極繞組)、滑環、(又稱銅環.集電環)、風扇及轉軸等部件組成。

通過軸承、機座及端蓋將發電機的定子，轉子連線組裝起來，使轉子能在定子中鏇轉，通過滑環通入一定勵磁電流，使轉子成為一個鏇轉磁場，定子線圈做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在迴路中，便產生了電流。

從物理結構來說，發電機的定子和轉子除了是一個原動力的拖動外，是完全獨立、互不干擾的兩部分；發電機的定子是有功源，產生感應電動勢、電流，在原動力的拖動下，向外輸出交流電的有功，由原動力（油量、氣量、風量、水量等）決定有功功率的大小。

發電機的轉子是無功源、繞組從外部引入直流電建立磁場，在原動力的拖動下，向外輸送交流電的無功，由外部輸入（多數用發電機自發的交流電整流而得）的直流電決定無功功率的大小。

直流發電機從電磁原理來說，轉子和定子又是精密聯繫的，發電機的有功和無功都是由定子輸出的，轉子的力矩決定有功功率的大小，轉子線圈的直流電流決定無功功率的大小。

選購方法負載分析許多因素影響選用發電機組的大小.其中系統用電負載的特性就是一個重要的因素。

用戶在選用一台柴油發電機組以前必須仔細考慮以下幾點：a、是用作常用發電機組還是備用發電機組。

b、考慮今後系統增加的用電量。

c、系統容許的電壓降。

d、電動機起動的情況。

2.機組功率標定一般供給用戶的柴油發電機組為常用機組它可以連續12小時以額定功率向負載供電(其中有1小時以110%額定功率運行的能力)。

在市電故障不太頻繁且供電時間不長的時候用戶可以使用功率標定為備用機組的發電機組。

它每年不超過200小時以平均80%最大功率運行，另外每年以100%最大功率運行的時間不應超過25小時。

直流發電機相關詞條 雙凸極直流發電機結構與原理 書作頁 圖書信息   內容介紹 汽車使用保養與故障排除555問 內容介紹內容提要本書是《汽車駕駛員1000個怎么辦》的姊妹篇，以問答形式逐一介紹汽車發動機、底盤、電氣設備如何正確使用保養和故障... 內容介紹   作品目錄 中國機電產品目錄第14冊 大型直流發電機18.ZJF系列大型直流發電機19.ZJF系列中型直流發電機20.ZF2系列中型直流發電機21.ZFS型直流發電機22zFTzMF...25.ZGF型港口用發電機26.ZQFR型直流發電機及ZQDR型... 內容介紹   作品目錄 風光互補系統 化為電能的設備。

風力發電機分為直流發電機和交流發電機。

1)直流發電機。

電勵磁直流發電機。

該類發電機分自勵、它勵和復勵三種形式，小型...直流發電機。

這種發電機與電勵磁式直流發電機相比結構簡單，其輸出電壓隨風速變化... 能源危機   風光發電系統   系統組成   解決方案   方案特點 風光互補發電系統 發電機分為直流發電機和交流發電機。

1)直流發電機。

電勵磁直流發電機。

該類...容量一般為1000w以下。

永磁直流發電機。

這種發電機與電勵磁式直流發電機相比結構簡單，其輸出電壓隨風速變化，需在發電機和負載間增加蓄電池和... 簡介   風光互補發電系統的發展過程及現狀   風光互補發電系統的套用前景   發電分析   互補控制 電氣設備運行及事故處理 結構、運行及事故處理；直流發電機的結構、運行及事故處理；同步發電機的結構...和事故處理第二章直流發電機及運行第一節直流發電機的原理和結構第二節直流發電機的電樞繞組第三節直流發電機的電樞反應... 圖書信息   內容簡介   目錄 面向21世紀高職高專系列教材：電機拖動與控制 ：直流電動機基本理論、直流發電機、直流電動機的電力拖動、變壓器、三相...　直流發電機2.1　他勵直流發電機穩態運行的方程式2.1.1　平衡方程式2.1.2　他勵直流發電機的功率關係2.2　他勵... 圖書信息   內容簡介   目錄 電機與變壓器 教材。

主要內容有：直流電機的基本原理與結構、直流發電機、變壓器的原理...　直流發電機第一節　並勵發電機的空載特性第二節　並勵發電機電動勢的建立第三節　直流發電機的功率、轉矩及電動勢平衡方程式第四節　並勵發電機的外特性第五節... 內容簡介   目錄   同名教材   同名圖書 相關搜尋表面粗糙度電機自勵磁甘油發電機琥珀計算機黑洞電壓調整器半導體同步發電機直流發電機獅子座三相交流換向器電動機金牛座星座視頻電機天蠍座電機勵磁方式軟起動器晶體二極體熱門詞條afterschoolgbLizLisa《送報男孩》九重紫唯愛國營土地法規城堡爭霸墨西哥辣椒女人是老虎子紋嵛山島幻月之歌忘憂谷永安營業稅爸爸綠鋼琴芒果汁萬水千山總是情陳心陸瑤雅思哥11月12日cbsspfdisk京都念慈庵蜜煉川貝枇杷膏南華大學圖書館女人的危機孔雀開屏宵夜市場調查怡園酒莊林智勝柯震東權力的遊戲第八季澡盆無法觸碰胡立陽致命詭計螢幕保護程式豐田c-hr隕石撞擊三英戰呂布天天來生活小常識美甲工作室蔡衍明諾頓送禮物邱翊橙直流發電機@百科知識中文網