發(fā)電機是指將其他形式的能源轉換成電能的機械設備,它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動,將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發(fā)電機,再由發(fā)電機轉換為電能。
發(fā)電機在工農業(yè)生產、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定律和電磁力定律。因此,其構造的一般原則是:用適當?shù)膶Т藕蛯щ姴牧蠘嫵苫ハ噙M行電磁感應的磁路和電路,以產生電磁功率,達到能量轉換的目的。
主要指外特性和調整特性。外特性是當轉速為額定值、勵磁電流和負載功率因數(shù)為常數(shù)時,發(fā)電機端電壓U與負載電流I之間的關系。調整特性是轉速和端電壓為額定值、負載功率因數(shù)為常數(shù)時,勵磁電流If與負載電流I之間的關系。
同步發(fā)電機的電壓變化率約為20~40%。一般工業(yè)和家用負載都要求電壓保持基本不變。為此,隨著負載電流的增大,必須相應地調整勵磁電流。雖然調整特性的變化趨勢與外特性正好相反,對于感性和純電阻性負載,它是上升的,而在容性負載下,一般是下降的。
異步發(fā)電機也可以并聯(lián)電容,靠本身剩磁自行勵磁,獨立發(fā)電(見圖),這時發(fā)電機的電壓與頻率由電容值、原動機轉速和負載大小等因素決定。當負載改變,一般要相應地調節(jié)并聯(lián)的電容值,以維持電壓穩(wěn)定。由于異步電機并聯(lián)電容時,不需外加勵磁電源就可獨立發(fā)電,故在負荷比較穩(wěn)定的場合,有可取之處。例如可用作農村簡易電站的照明電源或作為備用電源等。
柴油發(fā)電機組是一種獨立的發(fā)電設備,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、應急柜等部件組成。整體可以固定在基礎上,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)電設備,若連續(xù)運行超過12h,其輸出功率將低于額定功率約90%。