直流發(fā)電機是什么？它的工作原理是什么？

直流發(fā)電機將是下述內(nèi)容的主要介紹對象，通過這篇文章，小編希望大家可以對直流發(fā)電機的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識和了解，詳細內(nèi)容如下。

一、直流發(fā)電機

直流發(fā)電機是把機械能轉(zhuǎn)化為直流電能的設(shè)備。它主要作為直流電動機、電解、電鍍、電冶煉、充電及交流發(fā)電機的勵磁等所需的直流電機。雖然在需要直流電的地方，也用電力整流元件，把交流電變成直流電，但從使用方便、運行的可靠性及某些工作性能方面來看，直流電動機還不能和交流發(fā)電機相比。直流發(fā)電機的電勢波形較好，電磁干擾較小、但由于存在換向器，其制造、維護復(fù)雜，價格較高。

直流發(fā)電機是由美國物理學(xué)家法拉第(Michael Faraday)于1831年發(fā)明的。法拉第發(fā)現(xiàn)，當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，會在導(dǎo)體兩端感應(yīng)出電動勢，這就是著名的法拉第電磁感應(yīng)定律?；谶@一發(fā)現(xiàn)，法拉第提出了一種將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置——電磁發(fā)電機，這便是直流發(fā)電機的前身。

隨后，美國發(fā)明家托馬斯·愛迪生(Thomas Edison)對直流發(fā)電機做了大量的改進和創(chuàng)新，將之應(yīng)用于實際工業(yè)生產(chǎn)中，為現(xiàn)代電力工業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻。在他的努力下，直流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)得到不斷優(yōu)化，效率得到提高，使用壽命得到延長，成為了現(xiàn)代電力系統(tǒng)和各類電氣設(shè)備的基礎(chǔ)組成部分之一。

可以說，直流發(fā)電機的發(fā)明和應(yīng)用是電力工業(yè)發(fā)展歷程中的重要事件，奠定了現(xiàn)代電力系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)。直流發(fā)電機的創(chuàng)新不斷推動了電力技術(shù)的進步，從而激發(fā)了工業(yè)革命的浪潮，也為今天的節(jié)能、環(huán)保和智能化的能源應(yīng)用提供了堅實的基礎(chǔ)。

二、直流發(fā)電機工作原理

通過上面的介紹，想必大家對直流發(fā)電機已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識。在這部分，我們主要來了解一下直流發(fā)電機的工作原理。

用電動機拖動電樞使之逆時針方向恒速轉(zhuǎn)動，線圈邊 a b 和 c d 分別切割不同極性磁極下的磁力線，感應(yīng)產(chǎn)生電動勢。

直流發(fā)電機的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的交變電動勢，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時變?yōu)橹绷麟妱觿?因為電刷 A 通過換向片所引出的電動勢始終是切割N 極磁力線的線圈邊中的電動勢。所以電刷 A 始終有正極性，同樣道理，電刷 B 始終有負(fù)極性。所以電刷端能引出方向不變但大小變化的脈動電動勢。

結(jié)論：線圈內(nèi)的感應(yīng)電動勢是一種交變電動勢，而在電刷 A B 端的電動勢卻是直流電動勢。當(dāng)發(fā)電機的電樞被其他機器帶動以均勻速逆時針旋轉(zhuǎn)時，線圈abcd作切割磁感線運動。線圈轉(zhuǎn)到圖1.1.B所示位置時，用右手定則可以判斷出ab段導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向為b→a;cd段導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向為d→c，則與滑片1接觸的電刷A為正極，與滑片2接觸的電刷B為負(fù)極。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到中性面(與磁感線相垂直的平面)時，感應(yīng)電動勢從最大值逐漸減小到零。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過中性面后，ab段導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向由a→b;cd段導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢方向由c→d。此時，電刷A改為與換向器的滑片2接觸，電刷B與滑片1接觸。隨著線圈在磁場中的不斷轉(zhuǎn)動，換向器滑片1和2間的感應(yīng)電動勢是大小和方向都隨時間變化的交變電動勢，但電刷A與B交替地接觸與線圈同時轉(zhuǎn)動的換向器滑片1和2，因此在電刷A與B間產(chǎn)生的是脈動直流電動勢，從A與B輸出的就是直流電了。

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