發(fā)電機(jī)是在發(fā)現(xiàn)電與磁之間的關(guān)系之前發(fā)明的。這些發(fā)電機(jī)利用靜電原理，在平板(帶電的移動傳送帶)和圓盤(將電荷帶到高電位電極)的幫助下運轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)使用兩種機(jī)制來產(chǎn)生電荷，要么像摩擦電效應(yīng)，要么像靜電感應(yīng)。因此，它產(chǎn)生低電流和非常高的電壓，因為絕緣機(jī)器的復(fù)雜性和它們的低效率。由于靜電發(fā)電機(jī)的額定功率較低，從未用于發(fā)電。這種發(fā)電機(jī)的實際應(yīng)用是為x射線管供電，也可用于原子粒子加速器。
什么是發(fā)電機(jī)?
發(fā)電機(jī)的另一個名稱是一臺發(fā)電機(jī)，用于傳輸和分配能量的電力線路，以不同的應(yīng)用，如家庭，工業(yè)，商業(yè)等。這些也適用于飛機(jī)，汽車，火車，船舶發(fā)電。對于發(fā)電機(jī)來說，機(jī)械功率可以通過旋轉(zhuǎn)軸獲得，旋轉(zhuǎn)軸等于軸轉(zhuǎn)矩乘以角速度或轉(zhuǎn)速。
機(jī)械能可以通過不同的來源獲得，如瀑布/大壩的水輪機(jī);蒸汽渦輪機(jī)，燃?xì)鉁u輪機(jī)和風(fēng)力渦輪機(jī)，在這些地方，蒸汽可以通過燃燒化石燃料產(chǎn)生，而不是通過核裂變產(chǎn)生。燃?xì)廨啓C(jī)可以直接在渦輪內(nèi)燃燒氣體，否則柴油發(fā)動機(jī)和汽油。發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)及其轉(zhuǎn)速可根據(jù)機(jī)械原動機(jī)的特性而變化。
發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)器。它的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。法拉第定律指出，每當(dāng)導(dǎo)體置于變化的磁場中，就會產(chǎn)生電動勢，而這種電動勢等于磁鏈的變化率。當(dāng)導(dǎo)體和磁場之間存在相對空間或相對時間的變化時，就會產(chǎn)生電動勢。
發(fā)電機(jī)工作原理
發(fā)電機(jī)基本上是電導(dǎo)體的線圈，通常是銅線，緊緊地纏繞在金屬芯上，安裝在一個大型磁鐵展覽館內(nèi)旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)體在磁場中運動，磁場會與導(dǎo)體中的電子結(jié)合，從而在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電流。
導(dǎo)體線圈和它的核心被稱為電樞，電樞連接到一個機(jī)械動力源的軸，例如，一個電機(jī)，銅導(dǎo)體可以在磁場中以異常增加的速度轉(zhuǎn)動。
當(dāng)發(fā)電機(jī)電樞第一次開始轉(zhuǎn)動時，則在鐵極靴內(nèi)存在弱磁場。當(dāng)電樞轉(zhuǎn)動時，它開始提高電壓。其中一些電壓是通過發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器在磁場繞組上產(chǎn)生的。這個令人印象深刻的電壓會形成更強(qiáng)的繞組電流，提高磁場的強(qiáng)度。
擴(kuò)展的磁場在電樞中產(chǎn)生更多的電壓。這反過來又使磁場繞組中的電流增大，從而產(chǎn)生更高的電樞電壓。此時，鞋的標(biāo)志取決于磁場繞組中電流的流向。相反的符號將使電流流向錯誤的方向。
發(fā)電機(jī)是如何發(fā)電的?
實際上，發(fā)電機(jī)不是創(chuàng)造能量，而是把能量從機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，或者把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。這種能量轉(zhuǎn)換可以通過捕獲運動能量，并通過使用電路從外部源推動電子，將其轉(zhuǎn)換為電子形式來完成。發(fā)電機(jī)基本上是逆著電動機(jī)工作的。
一旦產(chǎn)生了這種電流，就可以用銅線為外部設(shè)備、機(jī)器供電，或者整個電氣系統(tǒng)供電。
現(xiàn)在的發(fā)電機(jī)使用的是邁克爾·法拉第的電磁感應(yīng)原理，因為他發(fā)現(xiàn)一旦導(dǎo)體在磁場中旋轉(zhuǎn)，就會形成電荷來產(chǎn)生電流。發(fā)電機(jī)與水泵如何使用管道迫使水有關(guān)。
發(fā)電機(jī)的類型
交流發(fā)電機(jī)
這些也被稱為交流發(fā)電機(jī)。由于現(xiàn)在所有的消費者都在使用交流，它是許多地方生產(chǎn)電力的最重要的手段。它的工作原理是電磁感應(yīng)。這有兩種類型，一種是感應(yīng)發(fā)電機(jī)，另一種是同步發(fā)電機(jī)。
感應(yīng)發(fā)電機(jī)不需要單獨的直流勵磁，調(diào)節(jié)器控制，頻率控制，或調(diào)速器。這個概念發(fā)生在導(dǎo)體線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生電流和電壓。發(fā)電機(jī)應(yīng)以恒定的速度運行，以傳遞穩(wěn)定的交流電壓，即使是空載也可以使用。
同步發(fā)電機(jī)是一種大型發(fā)電機(jī)，主要應(yīng)用于電廠。它們可以是旋轉(zhuǎn)磁場型或旋轉(zhuǎn)電樞型。在旋轉(zhuǎn)電樞式中，電樞在轉(zhuǎn)子處，磁場在定子處。轉(zhuǎn)子電樞電流通過滑環(huán)和電刷。這些都是有限的，因為高風(fēng)損失。這些是用于低功率輸出應(yīng)用。旋轉(zhuǎn)場式交流發(fā)電機(jī)因其發(fā)電能力強(qiáng)、無滑環(huán)和電刷而得到廣泛應(yīng)用。
它可以是三相或兩相發(fā)電機(jī)。兩相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生兩個完全分離的電壓。每個電壓可以看作是一個單相電壓。每一個產(chǎn)生的電壓完全獨立于另一個。三相交流發(fā)電機(jī)有三個單相繞組，使其中任何一相感應(yīng)的電壓從其他兩相位移120º。
這些連接可以是delta或wye連接。在三角連接中，每個線圈的末端連接在一起，形成一個閉環(huán)。Delta Connection類似于希臘字母Delta (Δ)。在萬向連接中，每個線圈的一端連接在一起，每個線圈的另一端留作外部連接。Wye Connection表示字母Y。
這些發(fā)電機(jī)與發(fā)動機(jī)或渦輪機(jī)組合在一起，用作電機(jī)發(fā)電機(jī)組，用于船舶、石油和天然氣開采、采礦機(jī)械、風(fēng)力發(fā)電廠等應(yīng)用。
交流發(fā)電機(jī)的優(yōu)點包括以下幾點。
由于沒有電刷，這些發(fā)電機(jī)一般是免維護(hù)的。
通過變壓器，輕松地上下踏步。
傳輸鏈路的大小可能會因為增加的特性而變細(xì)
發(fā)電機(jī)的尺寸相對比直流電機(jī)小
損耗相對直流電機(jī)要小
這些發(fā)電機(jī)斷路器是相對較小的直流斷路器
直流發(fā)電機(jī)
