圖1--交流發(fā)電機(jī)工作原理

在交流發(fā)電機(jī)原理課件中模型的磁場(chǎng)是不動(dòng)的，線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。在實(shí)際發(fā)電機(jī)中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)的線圈是不運(yùn)動(dòng)的，運(yùn)動(dòng)的是磁場(chǎng)。產(chǎn)生磁場(chǎng)的是一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的磁鐵，兩端為南、北兩磁極，是發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，線圈在磁鐵外圍，與磁鐵轉(zhuǎn)軸同一平面。當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。見(jiàn)圖1。

圖1--旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)交流發(fā)電機(jī)原理

由于空氣的磁導(dǎo)率太低，在旋轉(zhuǎn)磁鐵的外圍安上環(huán)型鐵芯，也就是定子，可大大加強(qiáng)磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度。在定子鐵芯的內(nèi)圓有一對(duì)槽，線圈嵌裝在槽內(nèi)。為了看清線圈電流與轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，把定子變成半透明的。當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，線圈切割磁力線感生交流電流，見(jiàn)圖2。

圖2--旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)交流發(fā)電機(jī)工作過(guò)程

真正發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是電磁鐵，轉(zhuǎn)子上繞有勵(lì)磁線圈，通過(guò)滑環(huán)向勵(lì)磁線圈供電來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)。把定子與線圈安在轉(zhuǎn)子外圍，一個(gè)單相交流發(fā)電機(jī)原理模型就組成了，見(jiàn)圖3。

圖3--勵(lì)磁轉(zhuǎn)子交流發(fā)電機(jī)原理

轉(zhuǎn)子作勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，線圈就感生交流電流，運(yùn)動(dòng)的方向表示感應(yīng)電流的方向、運(yùn)動(dòng)的速度表示感應(yīng)電流的大小。

在這個(gè)模型中感生電壓的頻率與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速完全相同，感生的電壓的變化與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)完全對(duì)應(yīng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速為每分鐘1500轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)出的交流電頻率為50赫茲（Hz）。由于定子繞組只有一個(gè)線框，只能發(fā)出單相交流電。有關(guān)三相交流發(fā)電機(jī)請(qǐng)到三相交流發(fā)電機(jī)原理模型課件。

這種旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的發(fā)電機(jī)稱為旋轉(zhuǎn)磁極式同步發(fā)電機(jī)。在以下動(dòng)畫中從旋轉(zhuǎn)電樞模型開始介紹，再介紹旋轉(zhuǎn)磁極式同步發(fā)電機(jī)原理模型。