直流发电机的工作原理 直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。

电刷上不加直流电压，用原动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈两边就分别切割不同极性磁极下的磁力线，而在其中感应产生电动势，电动势方向按右手定则确定。这种电磁情况表示在图上。由于电枢连续地旋转，，因此，必须使载流导体在磁场中所受到线圈边ab和cd交替地切割N极和S极下的磁力线，虽然每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的．线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷A，B端的电动势却为直流电动势(说得确切一些，是一种方向不变的脉振电动势)。因为，电枢在转动过程中，无论电枢转到什么位置，由于换向器配合电刷的换向作用，电刷A通过换向片所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势，因此，电刷A始终有正极性。同样道理，电刷B始终有负极性，所以电刷端能引出方向不变的但大小变化的脉振电动势。如每极下的线圈数增多，可使脉振程度减小，就可获得直流电动势。这就是斯坦福发电机的工作原理。同时也说明子直流发电机实质上是带有换向器的康明斯柴油发电机。

从基本电磁情况来看，一台直流电机原则上既可工作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是约束的条件不同而已。在直流电机的两电刷端上，加上直流电压，将电能输入电枢，机械能从电机轴上输出，拖动生产机械，将电能转换成机械能而成为电动机，如用原动机拖动直流电机的电枢，而电刷上不加直流电压，则电刷端可以引出直流电动势作为直流电源，可输出电能，电机将机械能转换成电能而成为康明斯发电机组。同一台康明斯发电机，能作电动机或作发电机运行的这种原理．在电机理论中称为可逆原理

电动机改发电机 一般单相异步电动机可以改成发电机,只需在两个绕组间接两个电容即可,非常实用。三相异步电动机可以在每一个绕组接一个电容,再把三个所剩脚接在一起,便可以组成星型接法!相线与中性线之间的电压为220V。 三相电动机通过外加电容和动力拖动可改成发电机，供普通照明用。外加电容分为主电容组和副电容组，主电容组主要是使发电机在空载状态下自激达到额定电压输出的电容，副电容是指为了在加载状态下保持输出电压在额定值所必须加的电容。如果选取的电容耐压值为250V，则应接成Y型，如果电容的耐压值是400V，则可接成△型。 主电容组的容量是根据电动机的功率大小来定的，如图表：

副电容是根据负载情况而定的，所有电容都是无极性电容。

另外，要使电动机能激励发电，转子必须要存在剩磁通，如果接好线后，不能正常发电，可能是因为转子缺乏剩磁通的缘故，可用6V的直流电源随便给电动机其中的一相绕组通电几秒钟后，转子即会产生剩磁。

浅淡异步电动机改武汉发电机组的方法

罗合发西藏自治区扎囊县政府(850800)

在西藏由于受自然条件、资金短缺等原因，尚有30%农村还没有用上藏中大电网的电，而靠高山小溪的水电，来解决农牧民的照明用电及人畜饮水用电问题。目前西藏农村常有将异步电动机改为发电机运行的事例，这是由于其结构简单、维修、运行操作方便和造价低等一系列优点所致。现将本人在农村将异步电动机改为发电机的一点经验介绍如下：

1、发电机的励磁方式

发电机励磁方式有两种，一种叫他励方式，这种方式是电网供给励磁电流来建立磁场。这种方式在农村无其它电源供电的情况下，无法使用。另一种叫做自励方式，他是依靠本身剩磁和一组接在定子线卷上的电容器来自行励磁，此种方式在农村广泛使用。

2、自励式异步电机的选择和发电所要具备的条件

(1)为了同时满足动力及照明负荷的用电，通常应选择“Y”型接法的武汉发电机组，以便于引出中性线。

(2)为了降低造价，应选择容量在15kW以内，电压为380/220V的异步电动机为宜。

(3)电动机转速的选择应略低于原动机转速，原动机转速一般比电动机同期转速高出5%～10%左右为宜。

(4)电动机转子上必须有一定的剩磁。

(5)必须并联恰当数值的励磁电容。

3、空载励磁和负载并联电容量的选择

正确选择空载励磁并联电容量很重要，如果电容量选择过大，则造成空载电压太高，可能损坏设备；选得过小，空载电压又太低，选择空载励磁电容应使发电机产生的电压不超过铭牌规定的额定电压，根据这一条件空载时所需的励磁电容Co(按“△”接法)可以按下式计算：

(1)

式中IO—在UN下的空载励磁电流A

UN—电动机的额定线电压V

CO—空载励磁电容μF

对于三相总电容量按“Y”接法，可以按下式计算：

C0=106*3I0/314UNx (2)

式中UNX—电动机的额定相电压V

当电动机带上负荷后，发电机电压将随负荷的增加而降低，因此带负荷运行时还必须补偿电容量。当负荷功率因数cosφ=1(即纯电阻负载)且满载时，由于有功功率在电网引起无动损耗，则必须增加电容器以补偿负荷中的无功功率，其补偿电容值可按下式估算：

C1=1.25CO (3)

式中C1——带负荷时补偿电容值μF

当负荷的功率因数cosφ约为0.8时，由于负载中有感性负载，为了补偿无功功率在电网中引起的无功损耗，因此必须相应的补偿电容值，其补偿电容值C2可按下式计算：

C2=0.6SN/314UN2 (4)

式中C2——补偿无功功率电容值μF

SN—异步电动机的额定容量VA

其带额定负荷时总的负荷补偿电容C为：

C=C1+C2 (5)

三相总的励磁电容值为：

C总=CO+C=CO+C1+C2 (6)

例如有一台J02-71-8电动机，额定功率Pe=17kW，额定转速720r/min，额定电压380V，额定电流35.8A，Y型接法，功率因数为0.8，空载电流5.5A(铭牌值)，现需要改为异步发电机，求空载电容、负荷电容多少?

将上述数据代入公式(1)、(3)、(4)、(5)中，得到空载电容为78μF，负荷补偿总电容为322.4μF。

4、运行中注意事项

(1)为了保证供电电压质量，应随负荷的变化而增减补偿电容量。

(2)应在发电机的空载电压升起后再带负荷，否则康明斯柴油发电机电压很难建立起来。

(3)带动力负荷不要超过发电机容量的25%，所带电动机的单台容量不应超过发电机总容量的10%，否则启动电流太大，电压急剧下降，电动机难以启动。