发电机是机械能转变为电能的机具,是大部分发电厂、船舶以及许多其他地方都应用的常见设备。发电机基于电磁感应原理,将旋转的机械能转化为电力输出,而通过设备间的线路将电能传输到目标设备。
发电机核心部分是转子和定子,发电的原理是通过磁力感应产生电磁势。具体来说,发电机转子由磁极和磁极间腔组成,放置在转子内部的铜线包绕在各个磁极间隙中,形成一系列绕组。当转子旋转时,磁感线突然切入绕组内部——正如在变压器中所发生的那样——就会在绕组内部产生电动势(电势差)。由于绕线中通常流过的电流非常小,所以这里的电势差通常非常低,一般只有几毫伏。
为了增加这种电势差,发电机的定子就需要包裹着二次绕组。当磁性感应线切入定子的金属元件时,就会在绕组两端产生电势差,使电势差升高。由于定子的外围是转子自由旋转的磁场,所以电势差会随之而变化,输出电流也会变化。
这就是发电机的基本原理。除了这个之外,发电机还有很多特定的工作原理,用来调整电压和输出电流,适应不同的负载和场合。