6.6 电机中的能量转换

6.6 电机中的能量转换

电力系统中最显著的有源元件是静止和旋转的交流电机。电力变压器中发生的能量转换过程是通过磁场实现的（图 6.9）。穿过磁芯的磁场实现了 A 和 B 条件之间的转换。

图 6.9 电力变压器中的能量转换。来源：作者自制

这种机器需要磁场来传输并将高电压、低电流能量转换为低电压、高电流能量，反之亦然。磁场使得将机械能转换为电能成为可能（图 6.9）。发电机需要一次能源（例如，流经涡轮机的水）。随后，动能转化为机械能。这种机械能带动涡轮机旋转，进而驱动发电机的转子。在发电过程中，通常将卡普兰水轮机与发电机耦合，以转换水体所蕴含的能量（图 6.10）。

图 6.10 耦合卡普兰水轮机的发电机。来源：PD-US Army。来源：来自维基共享资源，根据免费使用许可 [8]

相反，电动机中的能量转换过程与上述发电机的过程相反。这种机器利用磁场将来自电网的电能转换为机械能。这种机械能驱动机器的转子。