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。
作為一種價格低廉、運行可靠、無溫室氣體排放的新型發(fā)電系統(tǒng),風力發(fā)電系統(tǒng)的安裝容量正在以每年超過30%的增長率在世界范圍得到日益廣泛的應用,已經形成一個年產值超過五十億美元的全球性產業(yè)。但是用于邊遠地區(qū)獨立供電的小型風力發(fā)電系統(tǒng)還需要克服很多技術上的難點才能得以廣泛的應用。隨著我國對“三農”投入力度加大,經濟持續(xù)快速發(fā)展,廣大農、牧、漁民對改善生活環(huán)境,提高生活質量,解決生活用電的迫切要求,采用小型風力發(fā)電系統(tǒng)為局部負載提供電力,不僅可以減少一次性巨額投資,還可以免除火力發(fā)電系統(tǒng)的溫室氣體排放,改善環(huán)境和農村地區(qū)的能源結構,有益于可持續(xù)性發(fā)展。
作發(fā)電機運行的同步電機。是一種最常用的交流發(fā)電機。在現(xiàn)代電力工業(yè)中,它廣泛用于水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電以及柴油機發(fā)電。由于同步發(fā)電機一般采用直流勵磁,當其單機獨立運行時,通過調節(jié)勵磁電流,能方便地調節(jié)發(fā)電機的電壓。若并入電網運行,因電壓由電網決定,不能改變,此時調節(jié)勵磁電流的結果是調節(jié)了電機的功率因數(shù)和無功功率。
同步發(fā)電機的定子、轉子結構與同步電機相同,一般采用三相形式,只在某些小型同步發(fā)電機中電樞繞組采用單相。
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。