较而言能更好地被人们理解。然而，直流电机由于存在换向器的问题而仅仅用于低电压下的发电。随着电网的发展，为了将大量的电力传输到越来越远的地方，电压也就要越来越高。电力变压器能轻易地将电机正常发出来的低电压转变为所需要的高电压，以利于能源的有效传输。当然，变压器只能在交流状态下工作。交流发电机通常称为交流电机，比起直流电机来机械结构更简单，使用效率更高，所需维修更少，所以今天大型电厂的输出都为交流电流。尽管直流输电能很有效地将绝对多的能源进行长距离传输，然而，电能还是先以交流电形式发出，再被转换到所要求的电压等级，经整流，以直流方式传送，最后在用户端再被转换成交流形式使用。机械能用来驱动发电机的机械能必须来源于具有高可靠性和大容量的能源，以便能经济可行地发电，并将电能传输给用户。在雨季才有定的流速的小水源或者距离电力用户非常遥远的水源是不适宜当作机械能的源泉的。机械能源不能移动，如水轮机和风机，因此它传输能量的费用必须在计算费用时要加以考虑。而汽轮机电厂却可以建造在离煤层，木材厂或个可靠的冷却水源较近的地方而节约了这笔费用。有些机械可以很容易地从用户附近的资源中得到。汽轮机和往复式汽机或柴油机都属于这类。除了用于紧急状态下的备用发电机外，这儿甚至是建设大电厂和传输电力更经济的地方。般来说大电厂要比小电厂运行起来更有效率，如果燃料供应方便，人们会期望在用电中心建立个大电厂，然后将发出的电向外传送。每种机械驱动形式都有它自己的特点，并且对发电机的结构具有相当大的影响。每种电机输出的适当速度，可能产生的速度跳动，以及可能产生的过速度等等都有着显著的不同。通常发电机机轴是水平放置的且与传动装置直接相连。有时在高速汽轮机和低速发电机间连接个速度变化调节盒，这些都是为了汽轮机能以最有效的速度运转，而这个速度对发电机而言又太高了。小型水轮发电机常常将轴水平置于支架上，大型水轮发电机则将轴直接连接且垂直置于支架上。发电机可能含有些特殊的轴承，以承担水流通过轮机所施加的侧向压力。这些用于提供机械能的准则对发电机的些特殊设计有定的帮助。发电机的基本原理和结构现代交流电机有两种迥异的形式，尽管它们的工作原理相同，即磁极运动使磁力线切割稳定线圈产生电流，但两者的线圈结构完全不同。这是由于每种形式都要设计成与它的原动机相配合，即要适合能将自然界中主要的两种能源落水和由来自矿物燃料或核燃料的热产生的蒸汽抽取上来的机械装置。为了配合涡轮交流发电机的输出，水轮发电机必须多极性，大直径，小轴长。的轴绝缘。滑环联系着交流电磁场，并借电刷装置引至出线。尽管旋转式电刷励磁机直还在使用，但是为了保证滑环换向器和电刷上能够通过大电流，必须对其不间断地进行维修。随着可靠性要求的不断提高以及半导体器件价格的不断下调，再加述这些问题，使得无刷励磁机成为今日主流。无电刷旋转式。无刷励磁机作为主要的励磁机形式，只是套在同样的转子支架上的交流电机的种特殊形式。它的特殊性在于它的场是稳定场，且必须由直流电流激励，并且它的交流输出来自转子转动部分。无电刷励磁机的输出被整流后，经电缆与主发电机场连结，并固定在电机主轴上。关于电刷整流子滑环和维护的内容在此省略。静止式。当半导体的可靠性和性能提高而价格却下降的时候，种特殊的称之为静止式励磁机的立式可控整流器日益受到普遍的欢迎。它造价低，损耗少，维修小，输出方式更灵活，所有这些使之成为已损坏的旋转式励磁机的良好替代品。台静止式励磁机由输入变压器，可控硅，整流控制器及电压调节控制器组成。完全组装后具有将交流电压整流成交流电机所要求的适于控制的直流励磁电压的功能。静止励磁机可与任何便利的交流源相连，例如变电站能源假定交流电机不运行时变电站能源也可获得，但它常常与交流电机的输出铅板连在起。为防止系统故障，在交流电机和励磁机之间安装了熔断器和分离开关。旦交流电机的励磁绕组中有电流流过，就会留有少量的剩磁。当交流电机再次以额定转速运行时，无需励磁就可在交流电机的输出端测得的额定交流电压值。该电压是作用于转子里的定子绕组的剩磁通量产生的。当励磁机与交流电机的输出相连时，它就把这个剩余的交流电压转换成直流电压，用在交流电机的励磁绕组上。这种作用会促进励磁，且能够在很短的时间内加强直至达到额定输出电压。显然，必须进行正确的连接。如果励磁机输出与剩余电压的输出相反，则上述作用不会得到加强。励磁机的输出通过滑环与交流电机的磁场相连，因此需要对些电刷和滑环保养，但这种需求没有旋转式励磁机里电刷和换向器所需求的那么多。有时候剩磁会损失掉或者希望反转剩磁方向，这时候磁场会立即被连接在起的电池激发到交流磁场中，以便在正确的方向上建立剩磁。在有些静止式励磁机上，当装置每次开始起动的时候，这种场激励是自动完成的。静止式励磁机也应用在交流电机必须有特别响应特性的地方，例如非正常起动大型电动机时。个感应电动机的起动电流是它满负荷电流的倍。起动个大型电动机大于发电机负荷的会引起发电机输出电压降低，有可能引起电动机起动装置脱落。有几种类型的降压起动器可用于降低电动机的起动电流，但其价格昂贵且据说时间的延迟并不理想。静止式励磁机可配以特殊的场推动装置以加快励磁，满足大型感应电动机的起动需要。运用场推动设备比起标准设备而言，只需较小的发电机，并且价格便宜。电动机发电机装置由发动机驱动的分散安置的直流发电机或交流电动机有时可以当作励磁机使用，称之为电动机发电机装置，这套装置偶尔可以替代损坏的直流励磁机，有时也用些带有电压可调节励磁机的电动机发电机装置的特殊形式。要限制涡轮交流发电机的长度，这主要是基于机械方面的考虑，这种考虑也包含在两个轴承之间如何支撑大型转子中。当发电机转速在或或下，转子必须具有相当好的平衡性，且表面要光滑。当电机用低速水流提供动力时，这种谨慎的要求可以有所放松，目的是为了使大转子制造成本更低些。两种型式的转子外形上的根本区别主要是基于上述的考虑，非根本区别就得归于设计师的经验和技术了，有必要建立感应的正弦波。瞬态值的影响因素是磁通密度，导体长度，以及运动速度这个小写字母表示瞬态值，这样有对个极的组成合理明确的定义是定义个磁极距而非每台主发电机的个电极。个磁极距是指两个电流最大值点间的距离户，个圆周被户分成几部分就是几个极。这种定义比较符合线性电动机技术，因为其极数既不必均分也不必为整数。表中转子的转速表示为，这里为极数。转子的转速通常被转换成线性速度，因为圆周包含了长度为户的个磁极距，因此，。于是，转速就转换成个线性速度，这样这只是行波每行驶圈走过两个磁极等于个波长又的般意义上的表达式这相当于众所周知的对所有波运动适用的公式三相电机的定子如图所示。很明显，它没有六个极。如果它有六个显而易见的凸出物，这些凸出物可以被看作含有三相分布线圈的开槽定子里的个齿，但这种情况只限于三相分布状态。只有在图中才能弄清楚每相两个线圈是如何连接的，除此之外，没有人能说出定子有个极还是个极。图值得仔细研究，首先体会图中的和之间的差别，然后弄明白首次面临这类问题的学生，在他们的思想上可能存在的困难。如所示的连接方式，两个红色相线圈产生的径向通过电机的磁通是彼此互助的，两个黄色线圈和两个蓝色相线圈也是如此。所以，总的来说，系统里无论流过什么暂态电流，其合成磁通都将是个径向磁通的矢量和。因此，这个径向磁通本身是径向的，而电机相当于二级系统，但是如果相反的部分往转子里发反向磁通，那么合成磁通只有可能如图所示，此时电机有个极。目前，在这个粗浅的例子里显然缺少线圈分布的内容，因为只有个槽的两极三相电机每极每相有个槽。按时下流行的写法，是个槽，每极每相。四级型式每极每相只有半个槽，这使得行波场非常凹凸不平，但实际上这种情况在槽数很多时能尽可能地避免。读者将会意识到，如果举个更现实的例子，两极或四级电机，也就是说，每个都有个槽被选中，这些图就可能显得太模糊而不能标明极计数点。定子由于定子铁芯抵制磁通密度的变化，使得快速变化的磁通在定子铁芯中引起磁滞损耗。变化的磁通还引起涡流电流，流进铁芯片中。损耗也是由该电流引起的。定子采用特殊的硅钢材料和许多薄的钢片做成，以使磁滞损耗最小和电流损耗最小。对于小电机而言，钢片制成整圆的对于大电机而言，钢片被冲成半圆形，然后再拼成完整的圆形定子。为了嵌放定子绕组，在定子铁芯内冲出许多形状相同的槽。绕组的槽间必须可靠绝缘，以保证绕组和接地定子间的电气绝缘及绕组免遭定子铁心的擦伤。应详细说明绕组适当的间距线距和电机的额定值所要求的绝缘等级。对于较小的电机而言，绕组由很多松散的圆形线圈绕制而成，再个挨个地嵌进定子槽里，用槽楔固定，防止绕组松动。为了使电机的导体面积和定子铁心尽可能大，导线可采用方形或长方形以形成坚硬的线圈，这些线圈导线之间是相互绝缘的且环绕成同心式。线圈嵌进有平行壁的定子槽内，平行壁的作用是为了在线圈和铁心间提供个适当位置。槽楔能固定线圈。线圈末端被适当地连