定子绕组
最大值的气隙磁通密度是有限的定子和转子的磁饱和铁,和通常是一个特斯拉(韦伯每平方米)。有效,或均方根(rms),定子线圈的感应电压在一个把2-pole, 60赫兹发电机约为170伏特每米平方面积包围着的转折。大型同步发电机通常为几千伏特的终端电压而设计的。每个定子线圈可能因此包含绝缘的导体,每个定子绕组通常包括许多类似线圈放置在连续槽定子表面和绕组串联连接如图所示一个- - - - - -一个′在。
阶段
单个线圈的电压诱导的分布式绕组在时间互相代替。结果,最大绕组电压稍小于每个线圈的电压乘以线圈的数量。波形是,然而,仍然近似正弦形式。在图中圈一个- - - - - -一个′横跨两个弧,每60°。为了使整个的使用外围定子表面的,另外两个类似的绕组是插入。绕组的感应电压b- - - - - -b′将在峰值大小相等的一′但将推迟时间周期的三分之一。绕组的电压c- - - - - -c′将推迟了一个额外的一个周期的三分之一。这就是所谓的三相绕组系统。三绕组的波形或阶段,所示。
三相安排有许多优点。单个绕组或阶段,需要两个导体传输的电力负荷。乍一看,这可能会出现六个导体系统的需要。然而,如果的波形被认为是三相绕组电流的流动,就会看到三个电流之和为零在每一个瞬间。因此,只要三个阶段加载同样,终端一个′,b′,c′的可以连接在一起形成一个中立点可以被连接到地面或在某些情况下。所有三个阶段的力量可以传播三个导体。此连接被称为明星,或者怀依,连接。另外,由于三绕组电压也总和为零在每一个瞬间,三个绕组可以连接在系列-一个′,b,b′,c,c′,一个——形成一个δ连接。输出就可以传播只使用三个导体连接到三个连接点。三相系统的其他优点将成为明显的讨论下面的电动马达。
场激发
的一个来源直流电是所需的磁场绕组,勾勒出吗。在非常小的同步发电机,这一点当前的可能从外部源提供合适的发电机轴有两个绝缘铜(或滑动)戒指,磁场线圈两端连接到环和提供一个连接到外部源通过固定环上的碳刷轴承。
所需的能量磁场绕组的消散绕组电阻的热量。在大型发电机,这通常是不到1%的发电机评级,但在一台发电机能力1000伏安倍这仍将几兆瓦。大多数大型同步发电机的励磁电流是由另一个发电机,称为一个励磁机,安装在相同的轴。这可能是一个直流发电机。在大多数现代设施,使用同步发电机励磁机。为此,磁场绕组的励磁机放置在定子和转子绕组的阶段。一个整流器安装在转动轴上用于转换交流电直流电。主发电机的励磁电流可以调整通过控制励磁机的励磁电流。