交流同步發(fā)電機(jī)的工作過(guò)程可以簡(jiǎn)單看作為取消直流發(fā)電機(jī)中的換向器裝置后的工作過(guò)程，即在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組旋轉(zhuǎn)過(guò)程中無(wú)換向過(guò)程，電流輸出方向發(fā)生變化的過(guò)程。
此外，在交流同步發(fā)電機(jī)中，并不是由轉(zhuǎn)子繞組做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，而是由轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)（勵(lì)磁裝置為勵(lì)磁繞組通入電流），使定子繞組做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并通過(guò)接線端子引出。交流同步發(fā)電機(jī)根據(jù)定子繞組輸出相數(shù)，可以設(shè)計(jì)成產(chǎn)生單相或多相交流電壓的發(fā)電機(jī)。
單相交流發(fā)電機(jī)工作原理示意圖。磁鐵旋轉(zhuǎn)后，在兩個(gè)定子繞組A、B中產(chǎn)生正弦波交流電動(dòng)勢(shì)e。將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的電源稱為相，這種發(fā)電機(jī)使用由單相和兩根電線供給的交流，稱為單相交流，這種配電方式稱為單相二線制。

轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是一種交變電動(dòng)勢(shì)，而在電刷AB端的電動(dòng)勢(shì)卻是直流電動(dòng)勢(shì)，即通過(guò)換向器配合電刷，使轉(zhuǎn)子繞組輸出的電流始終是一個(gè)方向，即為直流發(fā)電機(jī)的工作原理。值得注意的是，在實(shí)際直流發(fā)電機(jī)中，轉(zhuǎn)子繞組并不是單線圈，而是由許多線圈組成的，繞組中的這些線圈均勻地分布在轉(zhuǎn)子鐵芯的槽內(nèi)，線圈的端點(diǎn)接到換向器的相應(yīng)滑片上。換向器實(shí)際上由許多弧形導(dǎo)電滑片組成，彼此用云母片相互絕緣。線圈和換向器的滑片數(shù)目越多，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的直流電脈動(dòng)就越小。一般中小型直流發(fā)電機(jī)輸出的電壓有115V、230V、460V，大型直流發(fā)電機(jī)輸出電壓為800V左右。

發(fā)電機(jī)運(yùn)行率因數(shù)過(guò)高或過(guò)低造成的危害
發(fā)電機(jī)額定功率因數(shù)過(guò)高實(shí)際上是指當(dāng)發(fā)電機(jī)同時(shí)在額定有功功率和額定視在功率運(yùn)行工況(一般在滯相方式)下運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)值，同樣的額定有功功率機(jī)組，如果其額定功率因數(shù)越低，則說(shuō)明運(yùn)行時(shí)帶無(wú)功的能力相對(duì)較強(qiáng)，機(jī)組額定電流也增加，從而使造價(jià)增加。
一般發(fā)電機(jī)額定功率因數(shù)均為0.9左右。
發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，從理論上講，在同樣的機(jī)端電壓下，如果在同樣的有功出力下，功率因數(shù)越高，那么所發(fā)的無(wú)功越少，發(fā)電機(jī)電勢(shì)就越低，發(fā)電機(jī)的靜態(tài)運(yùn)行穩(wěn)定水平下降。
發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，如果要降低功率因數(shù)至額定值以下，則必須降低其有功出力，以使定子和轉(zhuǎn)子電流不超限，既不經(jīng)濟(jì)，又不安全。這種運(yùn)行方式往往在當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生事故，無(wú)功缺額較為嚴(yán)重，要求發(fā)電機(jī)減發(fā)有功增發(fā)無(wú)功時(shí)出現(xiàn)。

發(fā)電機(jī)的發(fā)電過(guò)程是一種能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，例如，水流動(dòng)的能量帶動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，由水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即將水庫(kù)中水流的能量轉(zhuǎn)換為電能。發(fā)電機(jī)基本的工作過(guò)程即為將各種帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，通過(guò)電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)換為電能的過(guò)程。
直流發(fā)電機(jī)的工作原理:
直流發(fā)電機(jī)工作時(shí)，外部機(jī)械力的作用帶動(dòng)導(dǎo)體線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，并不斷切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)外部機(jī)械力帶動(dòng)繞組轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈ab和cd分別做切割磁感線動(dòng)作，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，繞組內(nèi)部產(chǎn)生電流，電流的方向由右手定則可判斷為：感應(yīng)電流經(jīng)線圈dc→cb→ba、換向器1、電刷A、電流表、電刷B、換向器2形成回路。直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)過(guò)90°后的工作過(guò)程。當(dāng)繞組轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，兩個(gè)繞組邊處于磁場(chǎng)物理中性面，且電刷不與換向片接觸，繞組中沒(méi)有電流流過(guò)，F(xiàn)=0，轉(zhuǎn)矩消失。
直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組再經(jīng)90°旋轉(zhuǎn)后的工作過(guò)程。受外部機(jī)械力作用，轉(zhuǎn)子繞組繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，這時(shí)繞組繼續(xù)做切割磁感線動(dòng)作，繞組中又可產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流經(jīng)繞組ab→bc→cd、換向器2、電刷A、電流表、電刷B、換向器1形成回路。
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