交流同步發(fā)電機(jī)的工作過程可以簡單看作為取消直流發(fā)電機(jī)中的換向器裝置后的工作過程,即在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組旋轉(zhuǎn)過程中無換向過程,電流輸出方向發(fā)生變化的過程。
另外,在交流同步發(fā)電機(jī)中,并不是由轉(zhuǎn)子繞組做切割磁感線運(yùn)動,而是由轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(勵磁裝置為勵磁繞組通入電流),使定子繞組做切割磁感線的運(yùn)動,從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,并通過接線端子引出。
交流同步發(fā)電機(jī)根據(jù)定子繞組輸出相數(shù),可以設(shè)計成產(chǎn)生單相或多相交流電壓的發(fā)電機(jī)。圖7為產(chǎn)生單相、兩相和三相交流電壓的基本設(shè)置。
單相交流發(fā)電機(jī)工作原理示意圖。磁鐵旋轉(zhuǎn)后,在兩個定子繞組A、B中產(chǎn)生正弦波交流電動勢e。將產(chǎn)生電動勢的電源稱為相,這種發(fā)電機(jī)使用由單相和兩根電線供給的交流,稱為單相交流,這種配電方式稱為單相二線制。
在該類發(fā)電機(jī)中,定子槽內(nèi)放置著3個結(jié)構(gòu)相同的定子繞組AX、BY、CZ,其中A、B、C稱為繞組的始端,X、Y、Z稱為繞組的末端,這些繞組在空間互隔120°。轉(zhuǎn)子磁場在空間按正弦規(guī)律分布,當(dāng)轉(zhuǎn)子由原動機(jī)帶動以角速度ω等速順時針方向旋轉(zhuǎn)時,在3個定子繞組中就產(chǎn)生頻率相同、幅值相等、相位上互差120°的3個正弦電動勢,這樣就形成了對稱三相電動勢