發(fā)電機是指將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機械設(shè)備,它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅(qū)動,將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機械能傳給發(fā)電機,再由發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能。
發(fā)電機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科技及日常生活中有廣泛的用途。發(fā)電機的形式很多,但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此,其構(gòu)造的一般原則是:用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進行電磁感應(yīng)的磁路和電路,以產(chǎn)生電磁功率,達到能量轉(zhuǎn)換的目的。
當(dāng)發(fā)電機接上對稱負(fù)載后,電樞繞組中的三相電流會產(chǎn)生另一個旋轉(zhuǎn)磁場,稱電樞反應(yīng)磁場。其轉(zhuǎn)速正好與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速相等,兩者同步旋轉(zhuǎn)。
同步發(fā)電機的電樞反應(yīng)磁場與轉(zhuǎn)子勵磁磁場均可近似地認(rèn)為都按正弦規(guī)律分布。它們之間的空間相位差取決于空載電動勢E0與電樞電流I之間的時間相位差。電樞反應(yīng)磁場還與負(fù)載情況有關(guān)。當(dāng)發(fā)電機的負(fù)載為電感性時,電樞反應(yīng)磁場起去磁作用,會導(dǎo)致發(fā)電機的電壓降低;當(dāng)負(fù)載呈電容性時,電樞反應(yīng)磁場起助磁作用,會使發(fā)電機的輸出電壓升高。
同步發(fā)電機的并聯(lián)運行 同步發(fā)電機絕大多數(shù)是并聯(lián)運行,并網(wǎng)發(fā)電的。各并聯(lián)運行的同步發(fā)電機必須頻率、電壓的大小和相位都保持一致。否則,并聯(lián)合閘的瞬間,各發(fā)電機之間會產(chǎn)生內(nèi)部環(huán)流,引起擾動,嚴(yán)重時甚至?xí)拱l(fā)電機遭受破壞。但是,兩臺發(fā)電機在投入并聯(lián)運行以前,一般說來它們的頻率與電壓的大小和相位是不會完全相同的。為了使同步發(fā)電機能投入并聯(lián)運行,首先必須有一個同步并列的過程。同步并列的方法可分為準(zhǔn)同步和自同步兩種。同步發(fā)電機在投入并聯(lián)運行以后,各機負(fù)載的分配決定于發(fā)電機的轉(zhuǎn)速特性。通過調(diào)節(jié)原動機的調(diào)速器,改變發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速特性,即可改變各發(fā)電機的負(fù)載分配,控制各發(fā)電機的發(fā)電功率。而通過調(diào)節(jié)各發(fā)電機的勵磁電流,可以改變各發(fā)電機無功功率分配和調(diào)節(jié)電網(wǎng)的電壓。
柴油發(fā)電機組是一種獨立的發(fā)電設(shè)備,系指以柴油等為燃料,以柴油機為原動機帶動發(fā)電機發(fā)電的動力機械。整套機組一般由柴油機、發(fā)電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應(yīng)急柜等部件組成。整體可以固定在基礎(chǔ)上,定位使用,亦可裝在拖車上,供移動使用。 柴油發(fā)電機組屬非連續(xù)運行發(fā)電設(shè)備,若連續(xù)運行超過12h,其輸出功率將低于額定功率約90%。