正弦交流電的產生

正弦交流電是由交流發(fā)電機產生的，而發(fā)電機則是利用電磁感應的原理，將機械能轉變?yōu)殡娔艿难b置。

在日常的生產和生活中，電動機應用的場合很多，很多設備都是采用電動機作為動力源。給電動機加上交流電源，電動機就會運轉。常見的交流異步電動機是由定子繞組和轉子構成的，交流電源加到定子繞組上就會產生旋轉磁場，旋轉磁場便會帶動轉子旋轉。而發(fā)電機則相反，旋轉轉子就會在定子繞組中感應出交變的電壓（即電動勢）。

交流發(fā)電機的基本結構和原理如圖2-3所示。轉子是由永磁體構成的，當水輪機或汽輪機帶動發(fā)電機轉子旋轉時，轉子磁極旋轉，會對定子繞組輻射磁場，磁力線切割定子繞組，定子繞組中便會產生感應電動勢，轉子磁極轉動一周就會使定子繞組產生相應的電動勢（電壓）。

由于感應電動勢的強弱與感應磁場的強度成正比，感應電動勢的極性也與感應磁場的極性相對應。定子繞組所受到的感應磁場是正反向交替周期性變化的。轉子磁極勻速轉動時，感應磁場是按正弦規(guī)律變化的，發(fā)電機輸出的電動勢則為正弦波形。

發(fā)電機是根據(jù)電磁感應原理產生電動勢的，當繞組受到變化磁場的作用時，即繞組切割磁力線便會產生感應磁場，感應磁場的方向與作用磁場方向相反。發(fā)電機的轉子可以被看作是一個永磁體，如圖2-4（a）所示，當N 極旋轉并接近定子繞組時，會使定子繞組產生感應磁場，方向為N →S，繞組產生的感應電動勢為一個逐漸增強的曲線，當轉子磁極轉過繞組繼續(xù)旋轉時，感應磁場則逐漸減小。

當轉子磁極繼續(xù)旋轉時，轉子磁極S 開始接近定子繞組，磁場的磁極發(fā)生了變化，如圖2-4（b）所示，定子繞組所產生的感應電動勢極性也翻轉180° ，感應電動勢輸出為反向變化的曲線。轉子旋轉一周，感應電動勢會重復變化一次。由于轉子旋轉的速度是均勻恒定的，因此輸出電動勢的波形為正弦波。

單相交流電的產生

在發(fā)電機中如定子繞組是一組，它所產生的感應電動勢（電壓）也為一組，如圖2-5所示，由兩條線傳輸，這種電源就是單相電源。這種方式多在小型移動發(fā)電機中采用。

兩相交流電的產生

在發(fā)電機內設有兩組定子繞組互相垂直地分布在轉子外圍，如圖2-6所示。轉子旋轉時兩組定子繞組產生兩組感應電動勢，這兩組電動勢之間有90°的相位差。這種電源為兩相電源。這種方式多在自動化設備中使用。