Синхронные генераторы

Генератор – механизм, преобразующий механическую энергию вращения в электрическую.

В синхронном генераторе частота вращения магнитного поля статора равна частоте вращения ротора. Частота вырабатываемого переменного тока определяется частотой вращения ротора и числом пар полюсов из расчёта:

f = pn  

Здесь:

p - число пар полюсов ротора,

n - частота вращения ротора об/сек.

Например, для генератора с одной парой полюсов и частотой вращения 50 об/сек (3000 об/мин), частота тока будет равна 50 Гц.

http://tel-spb.ru/dizel_generator/sinc_g.php

 В бытовых электростанция чаще всего применяют ротор с двумя полюсами. Именно этим объясняется частота вращения двигателя электростанции – 3000 об/мин.

В синхронном генераторе ротор выполнен в виде постоянного магнита или электромагнита.

При помощи внешнего двигателя ротор вращается и магнитное поле вращается вместе с ним, поэтому скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного поля, отсюда название - синхронный генератор.

При вращении, магнитный поток полюсов пересекает обмотку статора и наводит в ней ЭДС по закону электромагнитной индукции: E = 4,44*f*w*kw*Ф, 

f – частота переменного тока, Гц; w – количество витков;

kw – обмоточный коэффициент;

Ф – магнитный поток.

Так как частота индуктированной ЭДС (напряжения, тока) синхронного генератора: 

f = p*n/60, где:
р – число пар полюсов и n – скорость вращения ротора, об/мин, произведём замену:

E = 4,44*(n*р/60)*w*kw*Ф

Условимся, что выражение 4,44*(р/60)*w*kw  есть некий конструктивный коффициент С,

C = 4.44*(р/60)*w*kw.

Тогда: Е = С*n*Ф.

Таким образом, индуктированная ЭДС Е пропорциональна магнитному потоку машины Ф и скорости вращения ротора n .