《我在美漫世界有一个商店》 第242章 发电机

    
        

    如何获取直流电电源，成为寻猎者的心病。


    直流电电源有6种获取方式，分别是化学电池，燃料电池，温差电池，太阳能电池，直流发电机、交流电转直流电6种。


    其中最后一种交流电转直流电的方案，寻猎者想都没想，直接pass。


    你要为什么，原因很简单，交流电哪来？不还是要发电机，那我为什么不直接弄直流电呢。


    直流电是用电动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈边ab和cd分别切割不同极性磁极下的磁力线，感应产生电动势。


    其实就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势。


    而因为电刷a通过换向片所引出的电动势始终是切割n极磁力线的线圈边中的电动势。


    所以电刷a始终有正极性，同样道理，电刷b始终有负极性。


    所以电刷端能引出方向不变但大小变化的脉动电动势。


    线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷ab端的电动势却是直流电动势。


    当发电机的电枢被其他机器带动以均匀速逆时针旋转时，线圈abcd作切割磁感线运动。


    线圈转到一定位置时，用右手定则可以判断出ab段导体产生的感应电动势方向为b→a；


    cd段导体产生的感应电动势方向为d→c，则与滑片1接触的电刷a为正极，与滑片2接触的电刷b为负极。


    而当线圈转到中性面（与磁感线相垂直的平面）时，感应电动势从最大值逐渐减小到零。


    当线圈转过中性面后，ab段导体产生的感应电动势方向由a→b；cd段导体的感应电动势方向由c→d。


    此时，电刷a改为与换向器的滑片2接触，电刷b与滑片1接触。


    随着线圈在磁场中的不断转动，换向器滑片1和2间的感应电动势是大小和方向都随时间变化的交变电动势。


    但电刷a与b交替地接触与线圈同时转动的换向器滑片1和2，因此在电刷a与b间产生的是脉动直流电动势，从a与b输出的就是直流电了。


    直流发电机由静止部分和转动部分组成。


    静止部分叫定子，它包括机壳和磁极，磁极当然是用来产生磁场的，转动部分叫转子，也称电枢。


    电枢铁芯呈圆柱状，由硅钢片叠压而成，表面冲有槽，槽中放置电枢绕组。


    换向器是直流电机的构造特征，换向器就是那两个与线圈abed两端a与d相连的弧形导电滑片1和2，这两个弧形导电滑片相互绝缘。随着线圈转动。


    两个固定不动的电刷a和b，紧压在换向器滑片上，并与外电路相连接。


    而为了减小直流发电机输出的直流电的脉动性，电枢绕组并不是单线圈，而是由许多线圈组成，绕组中的这些线圈均匀地分布在电枢铁芯的槽内，线圈的端点接到换向器的相应的滑片上。


    换向器实际上由许多弧形导电滑片组成，彼此用云母片相互绝缘。


    线圈和换向器的滑片数目越多，产生的直流电脉动就越小，这当然也给制造上带来困难。


    直流发电机产生的感应电动势的大小与定子磁场的磁感应强度和电枢的转速成正比。


    中小型直流发电机输出的额定电压并不高，为115伏、230伏、460伏。


    大型的直流发电机输出的额定电压在800伏左右，输出更高电压的直流发电机属于高压特殊机组的范围内，比较少用了。


    旋转电机结构形式，必须有满足电磁和机械两方面要求的结构，其旋转电机必须具备静止和转动两大部分。


    静止部分，主磁极是一种电磁铁，用1-1.5毫米厚的钢板冲片叠压紧固而成的铁心主磁极和换向极。


    换向极又称附加极或间极，换向极安装在两主磁极之间，也是由铁心和绕组构成，铁心一般用整块钢或钢板加工而成，换向极绕组与电枢绕组串联


    机座通常由铸铁或厚铁板焊成，有两个作用，固定主磁极、换向极和端盖，作为磁路的一部分，而机座中有磁通经过的部分称为磁轭


    电刷装置，把直流电压、直流电流引入或引出，由电刷、刷握、刷杆座和铜丝辫组成。


    转动部分，电枢铁心两个用处，作为主磁路的主要部分，嵌放电枢绕组，通常用0.5mm厚的硅钢片冲片叠压而成。


    电枢绕组，直流电机的主要电路部分，用以通过电流和感应产生电动势以实现机电能量转换，由许多按一定规律联接的线圈组成，元件及嵌放方法。


    换向器是直流电机的重要部件，作用思将电刷上所通过的直流电流转换为绕组内的交变电流或将绕组内的交变电动势转换为电刷端上的直流电动势。


    大型发电机的结构都为3相交流发电机，并且为了提高发电容量，发电机输出电压通常都为几千伏左右，而这样根据p=ui就可以让电流下降减少导线的损耗。


    定子有3个绕组，分别以120度的角度摆放，这样3个绕组的2个端点中的其中一个，捆绑在一起，即为中性线（零线）而其他3个绕组的另一个端点的线，则为相线（火线）。


    转子通常为2-6极转子，由于转子的极数直接决定着发电的频率，供电为50hz，即每秒50次切割磁感线，或说每分钟3000次切割磁感线。


    这时候，如果是单极（只有一个电磁铁的转子）旋转的话需要3000转的转速，则如果使用2极的，只需要1500转即可。


    6极则只需要500转即可（公式为3000转分钟÷极数=转速）。


    并且这些每一个极中，事实上是一个绕组，他们通过碳刷以及受电环（不是换向器，是一种圆环，起到让电力流入转子但不影响转子运转的功能）将定子发出来的电的一小部分，整流后送到转子进行励磁。


    只要控制励磁的电流，即可控制磁场强度，控制发电电压和电流。


    第0235章预告电池