本篇文章给大家谈谈汽轮发电机结构图解,以及发电机结构及原理图解对应的知识点,文章可能有点长,但是希望大家可以阅读完,增长自己的知识,最重要的是希望对各位有所帮助,可以解决了您的问题,不要忘了收藏本站喔。
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一、汽轮发电机的结构
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。
汽轮发电机与汽轮机配套的发电机。为了得到较高的效率,汽轮机一般做成高速的,通常为3000转/分(频率为50赫)或3600转/分(频率为60赫)。核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗,转子直径一般做得比较小,长度比较大,即采用细长的转子。特别是在3000转/分以上的大容量高速机组,由于材料强度的关系,转子直径受到严格的 *** ,一般不能超过 1.2米。而转子本体的长度又受到临界速度的 *** 。当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度,运行中可能发生较大的振动。所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的 *** 。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。为此必须加强电机的 *** 。所以 5~10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了 *** 效果较好的氢冷或水冷技术。70年代以来,汽轮发电机的更大容量已达到130~150万千瓦。从1986年以来,在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。超导技术可望在汽轮发电机中得到应用,这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞电磁感应定律
励磁机就是一个小功率的直流发电机,一般都为几十伏,励磁电压一般不变,即使变动也很小,而励磁电流的大小由磁场变阻器或自动励磁调节器调节,它的作用是将发出来的直流电供发电机转子磁极饶组励磁电流以产生磁场.励磁电流在发电机空载时改变其大小可以改变发电机的端电压,在发电机并网带负荷时改变其大小可以改变发电机的无功功率.
电磁感应定律:只要穿过回路的磁通量发生变化电路中将产生感应电动势。感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化成正比。导体回路中感应电动势e的大小,与穿过回路的磁通量的变化率成正比,若闭合电路为一个n匝的线圈,则又可表示为:式中n为线圈匝数,Δ为磁通量变化量,单位Wb,Δt为发生变化所用时间,单位为s.ε为产生的感应电动势,单位为V.1.[感应电动势的大小计算公式](1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}(2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效长度(m)}(3)Em=nBSω(交流发电机更大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}(4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}2.磁通量Φ=BS{Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}*4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,�6�2t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}
二、汽轮发电机都有哪些结构组成
火力发电厂或核能发电厂中的汽轮发电机采用卧式结构,如图1所示。它们通常与汽轮机、励磁机等配套,共同组成同轴运转的汽轮发电机组。汽轮发电机的基本组成部分包括定子、转子、励磁 *** 和 *** *** 。
定子是汽轮发电机的核心部件,由定子铁芯、定子绕组和机座等组成。
-定子铁芯:是构成磁路并固定定子绕组的关键部分,通常由0.5mm或3.5mm厚的冷轧硅钢片叠 *** 成。大型发电机的定子铁芯尺寸庞大,硅钢片呈扇形排列,多片组合成圆形。
-定子绕组:绕组嵌放在定子铁芯的槽中,分为三相,相位差为120°,以产生电动势。每个槽内放置上下两组绝缘导体(线棒),线棒包括直线部分(铁芯槽内)和端接部分。
-机座及端盖:机座用于支撑和固定定子铁芯,由钢板 *** 而成,需有足够的强度和 *** ,并具备通风散热功能。端盖封闭发电机两端,并与机座等构成通风 *** 。
转子是汽轮发电机的关键部件,由转子铁芯、励磁绕组、护环和风扇等组成。
-转子铁芯:采用 *** 度、导磁 *** 能良好的合金钢加工而成,表面铣出放置励磁绕组的凹槽,排列方式通常为辐射式。
-励磁绕组:由多个线圈组成,放置在转子铁芯的凹槽中,端部用槽楔压紧,径向固定护环,轴向固定云母块和中心环。
-护环和中心环:用于固定励磁绕组端部,防止位移和变形,提供额外的支撑。
-集电环:装于转子励磁端外侧,用于连接励磁绕组两端,通过电刷引入发电机励磁 *** 。
-风扇:安装在转子两端,加速气体循环,提高 *** 效果。
发电机产生的热量需要通过 *** *** 散发掉,特别是在大型汽轮发电机中, *** 尤为重要。
-维持发电机的端电压和无功功率输出。
-实现发电机并列运行时的无功功率分配。
-面对 *** 短路故障时,提供强励以保持 *** 稳定 *** 。
-发电机负荷减少时,进行减磁以防止电压过高。
-发电机内部故障时,自动减磁或灭磁。
三、汽轮发电机结构及工作原理
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。
与汽轮机配套的发电机。为了得到较高的效率,汽轮机一般做成高速的,通常为3000转/分(频率为50赫)或3600转/分(频率为60赫)。核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗,转子直径一般做得比较小,长度比较大,即采用细长的转子。特别是在3000转/分以上的大容量高速机组,由于材料强度的关系,转子直径受到严格的 *** ,一般不能超过
1.2米。而转子本体的长度又受到临界速度的 *** 。当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度,运行中可能发生较大的振动。所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的 *** 。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。为此必须加强电机的 *** 。所以
5~10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了 *** 效果较好的氢冷或水冷技术。70年代以来,汽轮发电机的更大容量已达到130~150万千瓦。从1986年以来,在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。超导技术可望在汽轮发电机中得到应用,这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞电磁感应定律
励磁机就是一个小功率的直流发电机,一般都为几十伏,励磁电压一般不变,即使变动也很小,而励磁电流的大小由磁场变阻器或自动励磁调节器调节,它的作用是将发出来的直流电供发电机转子磁极饶组励磁电流以产生磁场.励磁电流在发电机空载时改变其大小可以改变发电机的端电压,在发电机并网带负荷时改变其大小可以改变发电机的无功功率.
只要穿过回路的磁通量发生变化电路中将产生感应电动势。感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化成正比。导体回路中感应电动势e
的大小,与穿过回路的磁通量的变化率成正比,
若闭合电路为一个n匝的线圈,则又可表示为:式中n为线圈匝数,Δ为磁通量变化量,单位Wb
,Δt为发生变化所用时间,单位为s.ε
(1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
(3)Em=nBSω(交流发电机更大的感应电动势)
(4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割)
{ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
{Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}
*4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,∆t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}
关于汽轮发电机结构图解的内容到此结束,希望对大家有所帮助。