发电机的类型和原理

发电机分为DC发电机和交流发电机。后者可分为同步发电机和异步发电机。同步发电机是现代电站中最常用的。这种发电机由DC电流激励，既能提供有功功率，又能提供无功功率，能满足各种负荷的需要。异步发电机由于没有独立的励磁绕组，结构简单，操作方便，但不能向负载提供无功功率，还需要从连接的电网中吸取滞后磁化电流。因此，异步发电机必须与其他同步电动机并联或与相当数量的电容器并联。这就限制了异步发电机的应用范围，只能用于小型自动化水电站。20世纪50年代以前，DC用于城市电车、电解、电化学等行业的电源大多采用DC发电机。但DC发电机有换向器，结构复杂，制造耗时，价格昂贵，易出故障，维护困难，效率不如交流发电机。因此，自大功率可控整流器问世以来，出现了用交流电源通过半导体整流获得DC功率来代替DC发电机的趋势。

根据使用的原动机不同，同步发电机分为三种类型:涡轮发电机、水轮发电机和柴油发电机。它们在结构上的相似之处是，除了小型电机是用永磁体产生磁场外，一般的磁场都是用DC电流励磁线圈产生，励磁线圈放在转子上，电枢绕组放在定子上。由于励磁线圈电压低，功率小，出线端子只有两个，容易通过滑环引出；但电枢绕组电压高，功率大，采用三相绕组，有三根或四根引线，方便套在定子上。发电机的电枢(定子)铁芯由硅钢片层压而成，以减少铁耗。转子芯可以由整体钢块制成，因为通过的磁通量是恒定的。在大型电机中，由于转子承受强大的离心力，制造转子的材料必须是优质钢。

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