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旋转磁场交流发电机原理模型
Principle of the Rotating Magnetic Field generator

在交流发电机原理课件中模型的磁场是不动的，线圈在磁场中旋转产生感应电势。在实际发电机中产生感应电势的线圈是不运动的，运动的是磁场。产生磁场的是一个可旋转的磁铁，两端为南、北两磁极，是发电机的转子，线圈在磁铁外围，与磁铁转轴同一平面。当磁铁旋转时产生旋转磁场，线圈切割磁力线产生感应电动势。见图1。

② 线圈  Copper Wire loop             ③ 永磁体转子  Permanent magnet rotor
④ 磁力线 Lines of flux                                      ⑤ 负载电阻   Load resistance

图1--旋转磁场交流发电机原理

由于空气的磁导率太低，在旋转磁铁的外围安上环型铁芯，也就是定子，可大大加强磁铁的磁感应强度。在定子铁芯的内圆有一对槽，线圈嵌装在槽内。为了看清线圈电流与转子的运动关系，把定子变成半透明的。当磁铁旋转时，线圈切割磁力线感生交流电流，见图2。

①  定子铁心 Stator core                             ② 线圈 Copper Wire loop   
③  永磁体转子 Permanent magnet rotor            ④ 磁力线 Lines of flux
⑤  负载电阻 Load resistance
图2--旋转磁场交流发电机工作

真正发电机的转子是电磁铁，转子上绕有励磁线圈，通过滑环向励磁线圈供电来产生磁场。把定子与线圈安在转子外围，一个单相交流发电机原理模型就组成了，见图3。

① 定子铁心 Stator core                                   ② 定子绕组 Stator winding
③ 转子铁心  Rotor core                            ④  励磁绕组  Excitation winding 
⑤ 电刷   Brush                                                           ⑥  集电环  Slip rings
⑦ 负载电阻 Load resistance             ⑧  励磁电源   Excitation power supply
⑨ 磁力线 Lines of flux
图3--励磁转子交流发电机原理

转子作匀速旋转时，线圈就感生交流电流，画面中绿色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的大小。

在这个模型中感生电压的频率与转子转速完全相同，感生的电压的变化与转子旋转完全对应，当转速为每秒50转（50r/s）或每分钟3000转（3000r/min）时，发出的交流电频率为50赫兹（Hz）。由于定子绕组只有一个线框，只能发出单相交流电。有关三相交流发电机请到三相交流发电机原理模型课件。

这种旋转磁场的发电机称为旋转磁极式同步发电机。在以下动画中从旋转电枢模型开始介绍，再介绍旋转磁极式同步发电机原理模型。

请观看旋转磁极式同步发电机工作原理3D动画。 动画格式 .mp4，分辨率1280x720。

单相交流发电机工作原理3D动画

 
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