發(fā)電機(jī):核心功能是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,是電力系統(tǒng)發(fā)電環(huán)節(jié)的核心設(shè)備。它通常由原動機(jī)(如汽輪機(jī)、水輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、風(fēng)力機(jī))驅(qū)動,通過電磁感應(yīng)原理將原動機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,為電網(wǎng)或用電設(shè)備供電。根據(jù)輸出電流類型,發(fā)電機(jī)可分為交流發(fā)電機(jī)和直流發(fā)電機(jī),其中交流發(fā)電機(jī)因便于高壓輸電和并網(wǎng)運(yùn)行,已成為電力系統(tǒng)中的主流設(shè)備(如火力發(fā)電廠的汽輪發(fā)電機(jī)、水力發(fā)電廠的水輪發(fā)電機(jī)、風(fēng)電場的風(fēng)力發(fā)電機(jī))。
交流電動機(jī):以交流電源(如工頻 220V/380V 交流電)為動力源,根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速的關(guān)系,又可分為同步電動機(jī)和異步電動機(jī):
串勵直流電動機(jī):定子勵磁繞組與轉(zhuǎn)子電樞繞組串聯(lián),勵磁電流與電樞電流相等,其機(jī)械特性呈 “軟特性”(轉(zhuǎn)速隨負(fù)載減小而急劇升高,負(fù)載過大時轉(zhuǎn)速迅速降低),且啟動轉(zhuǎn)矩大,適用于啟動負(fù)載大、轉(zhuǎn)速允許大范圍變化的場景,如電動起重機(jī)、電動叉車、牽引電機(jī)(老式電車)等,但需注意嚴(yán)禁空載運(yùn)行(空載時轉(zhuǎn)速可能過高導(dǎo)致電機(jī)損壞)。
定子旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生:當(dāng)異步電動機(jī)的定子繞組通入三相交流電時,三相電流會在定子鐵芯中產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的磁場(“定子旋轉(zhuǎn)磁場”)。這個旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速(稱為 “同步轉(zhuǎn)速”)由電源頻率和定子繞組的極對數(shù)決定,計(jì)算公式為:n? = 60f/p(其中 n?為同步轉(zhuǎn)速,單位 r/min;f 為電源頻率,單位 Hz;p 為定子繞組極對數(shù))。例如,在我國工頻電源(f=50Hz)下,極對數(shù) p=1 的電機(jī),同步轉(zhuǎn)速 n?=3000r/min;p=2 的電機(jī),同步轉(zhuǎn)速 n?=1500r/min,以此類推。