发电机

将其他能源转换成电能的设备
发电机(Electrical Generator)是一种将其他形式的能源转化为电能的机械设备。它通常由水轮机汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,使用水流、气流、燃料燃烧或原子核裂变产生能量转化的机械能传到发电机上,再经过发电机转换为电能。发电机是现代社会中电力供应不可或缺的环节之一。[10]它的工作原理是利用电磁感应定律,通过一定的导磁材料和电材料构成一个相互作用的磁路和电路。磁路和电路的相互作用会引起电势差的变化,从而产生电流,将机械能(如水力、风力或燃料能等)转化为电能。这种电能可以被进一步转换为其他形式的能量,如照明、制冷、加热和机械动力等。[5][11]
发电机主要由发电机转子、发电机定子、端盖和轴承、整流器以及氢气冷却系统组成。[6][7][8]按照发电机结构的不同可以分为交流发电机和直流发电机[12]交流发电机线圈两端各接一个铜制圆环(滑环)即电刷;直流发电机线圈两端有两个彼此绝缘的铜制半环构成的换向器[13]交流发电机还可以分为同步发电机异步发电机[14]按照产生电的方式上可分为汽轮发电机水轮发电机柴油发电机汽油发电机等。[10]发电机在日常生活用电和消费产品中有广泛的用途。[14]例如风力、水力、火力发电厂、汽车、手电等。[2][15][4]
发电机的发明是人类社会进步的重要标志之一。[16]1831年,英国物理学家法拉第(Michael Faraday)发现了电磁感应。他利用这个技术发明了第一台能够产生连续电流的发电机。[17]1869年,比利时学者古拉姆(Ghoulam)对发电机进行了改进,经过改进的发电机是历史上第一个能够驱动许多电气设备的发电机。1873年,德国西门子公司在古拉姆发电机的基础上发明了交流发电机。[16]1883 年,美国物理学家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)发明了小型交流电发电机。随着科技的进步,科学家们陆续成功研制出了各种新型发电机。[16]

历史沿革

理论背景