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发电机励磁电流减小为什么定子电流也会减小?

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转子励磁电流减小,磁场减弱。那么定子也会因为转子磁场减弱而感应出来的电动势不足,电压降低,电流自然变小。

发电机是根据磁生电原理制造出来的,英国的伟大科学家法拉第发现:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,在导体上就会产生电流。
如上图所示,线圈在磁场中不断的旋转,做切割磁力线运动,那么线圈就会感应出
电流。通过碳刷把电流传输出来,即可供给用电设备,如上图点亮灯泡。以上只是发电机一个原理模型,实际生活中的发电机多采用转子励磁,定子线圈用来感应电流来发电。

如上图,典型的三项交流发电机原理图。转子产生一个磁场在定子内旋转,定子线圈从而切割磁力线,在线圈中感应出交流电。因三个定子线圈的排列位置决定了三个线圈感应出来的交流电相位互错120度,所以成为三项交流电。外界励磁电压通过碳刷接触集电环传送给转子,转子的磁场强弱,转速的高低,决定了电子感应出来的电压高低。

所以发电机电压一方面靠转速提升,一发面也要通过转子电流来控制。例如为了使发电机频率达到标准50hz,那么必须提高发电机转速。但是提高转速以后不仅频率上来了,而且电压也会升高。这时候自动调节器就可以降低转子电流,是发电机组电压维持在380v,频率50hz。如果是手动调节发电机转子电流的(电阻法),则需要调节可变电阻,把转子电流降低,从而把发电机电压降到标准电压。

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发电机的励磁电流和汽轮机的进气门是电厂调节负荷的关键,汽轮机进气门是调节发电机的输入功率,发电机的励磁电流是调节发电机的负荷。

这之间的逻辑应该是电网所需求的供电量减小了→定子电流降低了→需要调整励磁电流降低→调整汽轮机的进气门。

磁场强度B=N × I / Le(N是励磁线圈的匝数、I是励磁电流、Le为测试样品的有效长度),励磁电流减小了,磁场强度也就减弱了。

发电机的工作原理是汽轮机带动励磁线圈旋转以产生旋转的磁场,旋转的磁场去切割定子线圈产生感应电动势和感应电流。感应电流δ=BLvsinθ(B是磁场强度、L是切割磁场的导线长度、V是切割的速度、θ是切割的角度),在发电机正常50Hz运行中除去B以为其他的都是定量,在磁场强度减小后定子线圈的电流也会降低。

发电机运行这其中的调节不是一两个问题可以解释清楚的,励磁电流的变换还会影响到转子磁通量的变化、转子铁损和铜损的变化、定子线圈感应电动势的变化等。

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