第四节汽轮发电机
汽轮发电机是同步发电机的一种,它是由汽轮机作原动机拖动转子旋转,利用电磁感应原理把机械能转换成电能的设备。
汽轮发电机包括发电机本体、励磁系统及其冷却系统等。
一、汽轮发电机的工作原理
按照电磁感应定律,导线切割磁力线感应出电动势,这是发电机的基本工作原理。汽轮发电机转子与汽轮机转子高速旋转时,发电机转子随着转动。发电机转子绕组内通入直流电流后,便建立一个磁场,这个磁场称主磁极,它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个极出来,经过空气隙、定子铁芯、空气隙、进入转子另一个极构成回路。
根据电磁感应定律,发电机磁极旋转一周,主磁极的磁力线北装在定子铁芯内的U、V、W三相绕组(导线)依次切割,在定子绕组内感应的电动势正好变化一次,亦即感应电动势每秒钟变化的次数,恰好等于磁极每秒钟的旋转次数。
汽轮发电机转子具有一对磁极(即1个N极、一个S极),转子旋转一周,定子绕组中的感应电动势正好交变一次(假如发电机转子为P对磁极时,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势交变P次)。当汽轮机以每分钟3000转旋转时,发电机转子每秒钟要旋转50周,磁极也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次,这样发电机转子以每秒钟50周的恒速旋转,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50Hz的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端(即中性点)连在一起。绕组的首端引出线与用电设备连接,就会有电流流过,这个过程即为汽
轮机转子输入的机械能转换为电能的过程。
二、汽轮发电机的结构
火力发电厂的汽轮机发电机皆采用二极、转速为3000r/min的卧式结构。发电机与汽轮机、励磁机等配套组成同轴运转的汽轮发电机组。
发电机最基本的组成部件是定子和转子。
为监视发电机定子绕组、铁芯、轴承及冷却器等各重要部位的运行温度,在这些部位埋置了多只测温元件,通过导线连接到温度巡检装置,在运行中进行监控,并通过微机进行显示和打印。
在发电机本体醒目的位置装设有铭牌,标出发电机的主要技术参数,作为发电机运行的技术指标。
(一)定子
发电机的定子由定子铁芯、定子绕组、机座、端盖及轴承等部件组成。
1.定子铁芯
定子铁芯是构成磁路并固定定子绕组的重要部件,通常由0.5mm或0.35mm厚,导磁性能良好的冷轧硅钢片叠装而成。大型汽轮发电机的定子铁芯尺寸很大,硅钢片冲成扇形,再用多片拼装成圆形。
2.定子绕组
定子绕组嵌放在定子铁芯内圆的定子槽中,分三相布置,互成120°电角度,以保证转子旋转时在三相定子绕组中产生互成120°相位差的电动势。每个槽内放有上下两组绝缘导体(亦称线棒),每个线棒分为直线部分(置于铁芯槽内)和两个端接部分。直线部分是切割磁力线并产生感应电动势的有效边,端接部分起连接作用,把各线棒按一定的规律连接起来,构成发电机的定子绕
组。中、小型发电机的定子线棒均为实心线棒。大型发电机由于散热的需要,采用内部冷却的线棒,即由若干实心线棒和可通水的空心线棒并联组成。
3.机座及端盖
机座的作用是支撑和固定发电机定子。机座一般用钢板焊接而成,应有足够的强度和刚度,并能满足通风散热的要求。
端盖的作用是将发电机本体的两端封盖起来,并与机座、定子铁芯和转子一起构成电机内部完整的通风系统。
(二)转子
发电机的转子主要由转子铁芯、励磁绕组(转子线圈)、护环和风扇等组成,是汽轮发电机最重要的部件之一。由于汽轮发电机转速高,转子受到离心力很大,所以转子都呈细长形,且制成隐极式的,以便更好地固定励磁机组。
1.转子铁芯
发电机转子采用高强度、导磁性能良好的合金钢加工而成。沿转子铁芯表面铣有用于放置励磁绕组的凹槽。槽的排列方式一般为辐射式,槽与槽之间的部分为齿。未加工的部分通称大齿,余称小齿。大齿作为磁极的极身,是主要磁通回路。在大齿表面沿横向铣出若干个圆弧形月牙槽,使大齿区域和小齿区域两个方向的刚度相同。
2.励磁绕组
励磁绕组为若干个线圈组成的同心式绕组。线圈用矩形扁铜线绕制而成。励磁绕组放在槽内后,绕组的直线部分用槽楔压紧,端部径向固定采用护环,轴向固定采用云母块和中心环。励磁绕组的引出线经导电杆接到集电环(滑环)上再经电刷引出。
3.护环和中心环
汽轮发电机转速很高,励磁绕组端部承受很大的离心力,所以要用护环和中心环来紧固。护环把励磁绕组端部套紧,使绕组端部不发生径向位移和变形;中心环用以支持护环并防止端部的轴向移动。
4.集电环
集电环分为正、负两个环,由坚硬耐磨的合金锻钢制成,装于发电机的励磁机端外侧。两个集电环分别通过引线接到励磁绕组的两端,并借电刷装置引至直流电源。
5.风扇
风扇装于发电机转子的两端,用以加快氢气在定子铁芯和转子部分的循环,提高冷却效果。
三、发电机的出线
容量为200MW及以上的发电机出线至主变压器、厂用变压器之间,多采用全连式分相封闭母线进行连接。封闭母线应满足正常最大工作电压和最大持续电流、最高环境温度等要求。封闭母线可采用自然冷却或机械通风冷却。中小型发电机的引出线常采用矩形或槽形铝排连接,只有当发电机和变压器距离较远时,才采用多根铝导线进行连接。
对于发电机中性点的连接方式,当发电机容量较大、电压回路电容电流超过规定值时,需经消弧线圈或接地变压器接地,而且当发电机发生单相接地故障时,由保护装置动作,发出操作命令或报警信号。由于小容量发电机电压回路电容电流较小,中性点可不接地。
四、发电机的励磁系统
励磁系统的主要作用是:①发电机正常运转时,按主机负荷情况供给和自动调节励磁电流,以维持一定的端电压和无功功率的输出,。②发电机并列运行时,使无功功率分配合理。③当系统发生突然短路故障,能对发电机进行强励,以提高系统运行的稳定性。短路故障切除后,使电压迅速恢复正常。④当发电机负荷突减时,能进行强行减磁,以防止电压过分升高。⑤发电机发生内部故障,如匝间短路或转子发生两点接地故障掉闸后以及正常停机能对发电机自动消磁。
(一)直流励磁机励磁
直流励磁机励磁是中小型同步发电机采用的一种励磁方式。这种方式的特点是同步发电机的转子绕组由专用的直流励磁机供电,直流励磁机与同步发电机同轴,通过调节直流励磁机的电枢电势从而调节送入发电机转子绕组的励磁电流,达到调节发电机机端电压和输出无功功率的目的。
随着机组容量的不断增大,直流励磁机励磁方式表现出了明显的缺陷,一是受换向器所限制其制造容量不可能大;二是整流子、碳刷及滑轮磨损,污染环境,运行维护麻烦;三是励磁调节速度慢,可靠性低。同轴直流励磁机已无法适应大容量汽轮发电机的需要。
(二)交流励磁机带静止整流器励磁
同步发电机转子绕组的励磁电流由静止半导体整流器供给,与同步发电机同轴的交流主励磁机是整流器的交流电源。主励磁机的励磁电流由与其同轴的一台交流副励磁机经三相可控硅整流供给,交流副励磁机做成永磁式。
随着发电机运行参数的变化,励磁调节器AVR(调节电路)自动地改变主励磁机励磁回路可控整流装置的控制角,以改变其励磁电流,从而改变主励磁
机的输出电压,也就调节了发电机的励磁电流。
交流励磁机的频率一般采用100Hz,交流副励磁机多采用永磁式中频同步发电机,其频率一般为400~500Hz,以减少励磁绕组的电感及时间常数。
交流励磁机静止整流器励磁系统通常称为三机励磁方式。发电机、主励磁机和副励磁机三台交流同步发电机同轴旋转,励磁机不需换向器,而整流装置和励磁调节器是静止的,所以励磁容量不会受到限制。
(三)交流励磁机带旋转整流器励磁
这种励磁系统将交流励磁机制成旋转电枢式,旋转电枢输出的多相交流电流经装在同轴的硅整流器整流后,直接送给同步发电机的转子绕组,这样就无需通过电刷及集电环装置,所以又称为无刷励磁系统。
同静止整流器励磁系统相比,由于旋转整流器励磁系统中没有集电环及电刷等装置,从而避免了大型汽轮发电机集电环及电刷易发生故障的难题,是最有前途的励磁方式。在国产300MW的机组中,目前旋转整流器励磁系统配套使用于全氢冷及水氢氢冷机组上。
(四)无励磁机的静止晶闸管励磁
无励磁机的静止晶闸管励磁系统,即自并励励磁系统,其晶闸管整流装置的电源,一种是采用发电机端的整流变压器供电,另一种是由厂用母线引出的整流变压器供电。
用整流变压器作为励磁电源具有简单可靠、容量不受限制、设备费用低、缩短了机组的长度、整流设备安装地点不受限制、不需要经常监视和维护等优点,因而在大容量机组上(特别是大型水轮发电机)得到广泛的应用。
五、汽轮发电机冷却方式简介
第四节汽轮发电机 汽轮发电机是同步发电机的一种,它是由汽轮机作原动机拖动转子旋转,利用电磁感应原理把机械能转换成电能的设备。 汽轮发电机包括发电机本体、励磁系统及其冷却系统等。 一、汽轮发电机的工作原理 按照电磁感应定律,导线切割磁力线感应出电动势,这是发电机的基本工作原理。汽轮发电机转子与汽轮机转子高速旋转时,发电机转子随着转动。发电机转子绕组内通入直流电流后,便建立一个磁场,这个磁场称主磁极,它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个极出来,经过空气隙、定子铁芯、空气隙、进入转子另一个极构成回路。 根据电磁感应定律,发电机磁极旋转一周,主磁极的磁力线北装在定子铁芯内的U、V、W三相绕组(导线)依次切割,在定子绕组内感应的电动势正好变化一次,亦即感应电动势每秒钟变化的次数,恰好等于磁极每秒钟的旋转次数。 汽轮发电机转子具有一对磁极(即1个N极、一个S极),转子旋转一周,定子绕组中的感应电动势正好交变一次(假如发电机转子为P对磁极时,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势交变P次)。当汽轮机以每分钟3000转旋转时,发电机转子每秒钟要旋转50周,磁极也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次,这样发电机转子以每秒钟50周的恒速旋转,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50Hz的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端(即中性点)连在一起。绕组的首端引出线与用电设备连接,就会有电流流过,这个过程即为汽轮机转子输入的机械能转换为电能的过程。 二、汽轮发电机的结构 火力发电厂的汽轮机发电机皆采用二极、转速为3000r/min的卧式结构。发电机与汽轮机、励磁机等配套组成同轴运转的汽轮发电机组。 发电机最基本的组成部件是定子和转子。 为监视发电机定子绕组、铁芯、轴承及冷却器等各重要部位的运行温度,在这些部位埋置了多只测温元件,通过导线连接到温度巡检装置,在运行中进行监控,并通过微机进行显示和打印。
汽轮机发电机本体结构及功能 一、发电机结构及功能 氢冷发电机在本体上主要由定子和转子两大部分组成,在附属系统上主要有励磁系统、冷却系统、密封油系统和氢气系统。 二、发电机定子 定子由机座、铁芯、定子绕组、端盖等部分组成。 1、机座及端盖 定子机座为中段机座和两端端罩组成的三段式组合结构,中间段与铁芯长度相近。沿轴向布置的环形板既是铁芯的支撑件,也是风区隔板,隔板间有圆形风
管。两端端罩罩住定子线圈端部,4个卧式冷却器置于两端罩顶部的冷却器罩内。 三段式机座之间用螺栓把合,各接合面处除用橡胶圆条密封外,还用气密罩封焊,端罩两侧下部设有排水法兰,接液位信号器,冷却器漏水可及时报警。 整个机座按防爆要求设计,具有足够的强度和良好的气密性,经受1.0兆帕30分钟的水压试验和4×105帕气密试验。 2、机座的作用: 主要是支持和固定铁芯绕组。如果用端盖轴承,它还要承受转子的重量和电磁力以及分配冷却气流力矩。(特别是在发电机出口短路后要承受10倍以上的短路力矩的作用),除此以外,还要防止漏氢和承受住氢气的爆炸力。 3、定子弹性支撑: 为了减少发电机运行时定子铁芯所产生的双倍频的振动对发电机基础的影响,铁芯与机座之间采用轴向组合式弹性定位筋作为隔振结构。 两个主要振动源:一是铁芯振动,其振动频率为二倍频100HZ。这因为在二极发电机中,由于发电机转子磁场的影响,机座和定子铁芯将受到100HZ的交变电磁力的作用,并使定子铁芯变成一个不断变化的椭圆,使机座发生倍频振动。二是转子振动,这通常只发生在轴承与端盖合成一体的发电机上,它起因于转子的各种不平衡,其频率为50HZ,即转子的机械旋转频率。所以说机座都是为高
一、发电机概述 发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产,国防,科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。 发电机可分为直流发电机和交流发电机,交流发电机又可分为同步发电机和异步发电机(很少采用) ,还可分为单相发电机与三相发电机。 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。 二、发电机的工作原理 按照电磁感应定律,导线切割磁力线感应出电动势,这是发电机的基本工作原理。图1为同步发电机的工作原理图。发电机转子与汽轮机转子为同轴连接,当蒸汽推动汽轮机高速旋转时,发电机转子随着转动。发电机转子绕组内通入直流电源后,便建立了一个磁场,这个磁场有一对主磁极,它随着汽轮机发电机转子旋转。磁通自转子的一个极(N级)出来,经过空气隙、定子铁芯、空气隙,进入转子另一个极(S极)构成回路。 图1 同步发电机工作原理图2 发电机出线的接线发电机转子具有一对磁极,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势正好交变一次(假如发电机转子为P对磁极是,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势交变P次)。当汽轮机以每分钟3000转旋转时,发电机转子每秒钟要旋转50周,磁极也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次。这样,发电机转子以每秒50周的恒速旋转,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50Hz的三相交变电动势。这时若
1.2 数控机床的组成及基本工作原理 一、数控机床组成 数控机床由:程序、输人/输出装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统、机床本体组成。 1、程序的存储介质,又称程序载体 1)穿孔纸带(过时、淘汰); 2)盒式磁带(过时、淘汰); 3)软盘、磁盘、U盘; 4)通信。 2、输人/输出装置 1)对于穿孔纸带,配用光电阅读机;(过时、淘汰); 2)对于盒式磁带,配用录放机;(过时、淘汰); 3)对于软磁盘,配用软盘驱动器和驱动卡; 4)现代数控机床,还可以通过手动方式(MDI方式); 5)DNC网络通讯、RS232串口通讯。 3、CNC单元 CNC单元是数控机床的核心,CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。 CNC单元接受数字化信息,经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后,将各种指令信息输出给伺服系统,伺服系统驱动执行部件作进给运动。其它的还有主运动部件的变速、换向和启停信号;选择和交换刀具的刀具指令信号,冷却、润滑的启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度台转位等辅助指令信号等。 准备功能:G00,G01,G02,G03, 辅助功能:M03,M04 刀具、进给速度、主轴:T,F,S 4、伺服系统 由驱动器、驱动电机组成,并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。对于步进电机来说,每一个脉冲信号使电机转过一个角度,进而带动机床移动部件移动一个微小距离。每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统,整个机床的性能主要取决于伺服系统。如三轴联动的机床就有三套驱动系统。 脉冲当量:每一个脉冲信号使机床移动部件移动的位移量。常用的脉冲当量为0.001mm/脉冲。 5、位置反馈系统(检测反馈系统) 伺服电动机的转角位移的反馈、数控机床执行机构(工作台)的位移反馈。包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。(作业:让同学们网上查找反馈元件,下节课用5分钟自述所查内容) 反馈装置把检测结果转化为电信号反馈给数控装置,通过比较,计算实际位置与指令位置之间的偏差,并发出偏差指令控制执行部件的进给运动。 反馈系统包括半闭环、闭环两种系统。 6、机床的机械部件 1)主运动部件
第一章给水泵汽轮机结构及其原理 一、给水泵汽轮机热力系统的工作原理 给水泵汽轮机蒸汽由高压汽源或低压汽源供汽,高压汽源来自主汽轮机的高压缸排汽(即再热冷段的蒸汽),低压汽源来自主机第四段抽汽。蒸汽做功后排入主机凝汽器。给水泵汽轮机与给水泵通过齿形联轴器连接,驱动给水泵向锅炉供水。 二、给水泵汽轮机的常规设计 驱动给水泵的汽轮机本体结构、组成部件与主汽轮机的基本相同,主汽阀、调节阀、汽缸、喷嘴室、隔板、转子、支持轴承、推力轴承、轴封装置等样样俱全。 给水泵汽轮机的工作任务是驱动给水泵,必须满足锅炉所需的供水要求。因此,该汽轮机的运行方式与主汽轮机的大不相同。这些不同的特性集中体现在该汽轮机自身的润滑油系统、压力油系统和调节系统上。 三、岱海电厂的设备配置及选型 我公司给水泵汽轮机为杭州汽轮机厂生产的双汽源、外切换、单缸、反动式、下排汽凝汽式汽轮机。给水泵汽轮机正常运行汽源来自主汽轮机第四段抽汽,备用汽源来自再热冷段蒸汽,无论是正常运行汽源还是备用汽源,均由电液转换器来的二次油压控制进汽量。进汽速关阀与汽缸法兰连接,紧急情况下速管阀在尽可能短的时间内切断进入汽轮机的蒸汽。工作蒸汽经速关阀进入蒸汽室,蒸汽室内装有提板式调节汽阀,油动机通过杠杆机构操纵提板(阀梁)决定调节汽阀开度,控制蒸汽流量,蒸汽通过喷嘴导入调节级。备用蒸汽由管道调节阀控制,管道调节阀法兰连接在速关阀上,备用蒸汽经管道调节阀调节后相继通过速关阀,调节汽阀,然后进入喷嘴作功,这时的调节汽阀全开,不起调节作用。给水泵汽轮机的轴封蒸汽来自主机轴封系统;排汽通入主机凝汽器。保护系统配备机械式危急保安装置,用于超速保护和轴位移保护。两台给水泵汽轮机并联运行,可驱动每台锅炉给水泵50%BMCR的给水量;一台给水泵汽轮机驱动一台锅炉给水泵与一台30%BMCR容量的电动泵组并联运行,可供给锅炉100%BMCR的给水量;一台给水泵汽轮机驱动一台锅炉给水泵作单泵运行时,可供给锅炉60% BMCR的给水量。
固定磁场交流发电机原理模型 发电机是根据电磁感应原理来发电的,发电机首先要有磁 场,现在用一对磁铁来产生发电机的磁场,磁力线从北极到南 极。 在磁场内放入矩形线圈,线圈两端通向两个滑环,滑环通过 电刷连接到输出线上,输出线端连有负载电阻。 当线圈旋转时,根据电磁感应原理,线圈两端将会产生感应 电动势,当磁场是均匀的,矩形线圈作匀速旋转时,感应电势 按正弦规律变化,在负载电阻上有正弦交流电通过。动画中绿 色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应 电流的大小。 旋转磁场交流发电机原理模型 在这个模型中磁场是不动的,线圈在磁场中旋转产生感应电 势。在实际发电机中产生感应电势的线圈是不运动的,运动的 是磁场。产生磁场的是一个可旋转的磁铁,也就是转子,线圈 在磁铁外围,与磁铁转轴同一平面。当磁铁旋转时产生旋转磁 场,线圈切割磁力线产生感应电动势。 由于空气的磁导率太低,在旋转磁铁的外围安上环型铁芯, 也就是定子,可大大加强磁铁的磁感应强度。在定子铁芯的内 圆有一对槽,线圈嵌装在槽内。为了看清线圈电流与转子的运 动关系,把定子变成半透明的。当磁铁旋转时,线圈切割磁力 线感生交流电流。 真正发电机的转子是电磁铁,转子上绕有励磁线圈,通过滑 环向励磁线圈供电来产生磁场。把定子与线圈安在转子外围, 一个单相交流发电机原理模型就组成了。 转子作匀速旋转时,线圈就感生交流电流,画面中绿色小球 运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的 大小。 三相交流发电机原理模型
实际应用的都是三相交流发电机,其定子铁芯的内圆均匀分布着6个槽,嵌装着三个相互间隔120度的同样线圈,分别称之为A相线圈、B相线圈、C相线圈。装上转子就组成了一台三相交流发电机原理模型。 画面中的三相交流发电机采用星形接法,三个线圈的公共点引出线是中性线,每个线圈的引出线是相线。 当转子匀速旋转时三个线圈顺序切割磁力线,都会感生交流电动势,其幅度与频率相同。由于三个线圈相互间隔120度,它们感应电势的相位也相差120度。在画面上有每根相线的输出电势波形。 汽轮发电机的构造 这里介绍汽轮发电机的构造,是由蒸汽轮机或燃气轮机推动的发电机。发电机主要由转子与定子组成,由于汽轮机的转速很高,故汽轮发电机的转子是两极的,额定转速每分钟3000转,输出50赫兹的三相交流电。 这是转子铁芯构造示意图,在铁芯圆周上开有一些槽,嵌有励磁绕组,在圆周两侧各有一段槽距大的面称为大齿,就是磁极(图1所示)。励磁绕组两端通过集电环(滑环)接到励磁电源,在转子圆周两侧就形成北极与南极,旋转时就产生旋转磁场。 由于转子圆周上没有凸出的磁极(不像原理模型中的转子),称之为隐极式转子。 图2为嵌有励磁绕组的转子模型,为降低发电机的温度,在转子两端还装有风扇。 定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成,在铁芯内圆均匀分布着许多槽(图3所示)。 在槽内嵌放定子的三相绕组。每相绕组由多个线圈组成,按一定规律对称排列。(图4所示)。使定子铁芯透明可看清绕组的分布(图4所示)。 转子插在定子内部,定子与转子的相对位置如图5所示。 定子固定在发电机的机座(外壳)内,转子由机座两端的轴承支撑,可在定子内自由旋转。集电环在机壳外侧,和碳刷架一同装在隔音罩内。在发电机外壳下方有发电机出线盒,发出的三相交流电从这里引出(图6所示)图7是发电机外观图 下载动画可观看发电机结构动画。 多磁极发电机原理模型 多磁极发电机的转子有多对磁极, 图1是有3对磁极的转子模型。由于每个磁极都是从转子上明显凸起,称之为凸极式转子。每个磁极上都 绕有励磁线圈,形成南北相间的6个磁极,励磁电源通过滑环向励磁线圈供电。 该模型的转子有3对磁极,旋转一周磁场将循环3个周期,每旋转120度磁场变化1个周期。定子内园周有 18个槽
发电机概述、结构和工作原理及分类 1.概述 电能是现代社会最主要的能源之一。发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产,国防,科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。 发电机的分类可归纳如下: 直流发电机、交流发电机;同步发电机、异步发电机(很少采用) 交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 2.结构及工作原理 发电机通常由定子、转子、端盖、机座及轴承等部件构成。 定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。 转子由转子铁芯(有磁扼.磁极绕组)滑环、(又称铜环.集电环).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限制,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限制。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限制。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冷却。所以5~10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。70年代以来,汽轮发电机的最大容量已达到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跃。 3.水轮发电机 由水轮机驱动的发电机。由于水电站自然条件的不同,水轮发电机组的容量和转速的变化范围很大。通常小型水轮发电机和冲击式水轮机驱动的高速水轮发电机多采用卧式结构,
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。 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限制,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限制。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限制。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冷却。所以 5~10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好
的氢冷或水冷技术。70年代以来,汽轮发电机的最大容量已达到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]
数控机床的工作原理及基本结构 一、程序编制及程序载体 数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。在对加工零件进行工艺分析的基础上,确定零件坐标系在机床坐标系上的相对位置,即零件在机床上的安装位置;刀具与零件相对运动的尺寸参数;零件加工的工艺路线、切削加工的工艺参数以及辅助装置的动作等。得到零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工信息后,用由文字、数字和符号组成的标准数控代码,按规定的方法和格式,编制零件加工的数控程序单。编制程序的工作可由人工进行;对于形状复杂的零件,则要在专用的编程机或通用计算机上进行自动编程(APT)或CAD/CAM设计。 编好的数控程序,存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上,它可以是穿孔纸带、磁带和磁盘等,采用哪一种存储载体,取决于数控装置的设计类型。 数控机床的基本结构
二、输入装置 输入装置的作用是将程序载体(信息载体)上的数控代码传递并存入数控系统内。根据控制存储介质的不同,输入装置可以是光电阅读机、磁带机或软盘驱动器等。数控机床加工程序也可通过键盘用手工方式直接输入数控系统;数控加工程序还可由编程计算机用RS232C或采用网络通信方式传送到数控系统中。 零件加工程序输入过程有两种不同的方式:一种是边读入边加工(数控系统内存较小时),另一种是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部的存储器,加工时再从內部存储器中逐段逐段调出进行加工。 三、数控装置 数控装置是数控机床的核心。数控装置从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序,经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后,输出各种控制信息和指令,控制机床各部分的工作,使其进行规定的有序运动和动作。 零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成,刀具在加工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运动,即按图形轨迹移动。但输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据,不能满足要求,因此要进行轨迹插补,也就是在线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”,求出一系列中间点的坐标值,并向相应坐标输出脉冲信号,控制各坐标轴(即进给运动的各执行元件)的进给速度、进给方向和进给位移量等。 四、驱动装置和位置检测装置
汽轮发电机组的工作原理? 发电机是把机械能转变为电能的一种设备。发电机的静止部分叫定子,转动部分叫转子,在定子的内圆上有槽,槽内装有三绕组,用来产生感应电流。转子由硅钢片和导线制成,发电机转子有隐极试和凸极式两种。励磁机发出来的或者式励磁柜转变出来的直流电经滑环炭刷送至发电机的转子线圈中。转子带上直流电后,便成了电磁铁,这时转子周围就有了磁场,当汽轮机带动发电机转子旋转时,磁场也就跟着旋转,定子槽内的导线就会切割磁力产生感应电流,这就是发电机使机械能转变为电能的基本过程。 1、发电厂的主要经济指标 (1)什么叫汽耗率 每生产一千瓦小时电能所需要的蒸汽量称为汽耗率 D kg/kw?h d= Nd D—汽轮机发电机组发出电功率为Nd时的汽耗量kg/h (2)什么叫热耗率 每生产一千瓦小时电能所需要的热量称为热耗率,用符号q表示Q kJ/kw?h q= Nd (3)厂用电率 厂用电量占发电量的百分数叫厂用电率 2、汽轮机的轴封起什么作用,有几种形式? 答:高压汽缸端时防止蒸汽顺轴流出(启动前防止空气漏入)低压缸真空部分防止空气顺轴流入。 我厂机组两端轴封都是防止蒸汽顺轴流出 轴封:齿形轴封和炭精轴封我厂为炭精轴封 3、我厂汽轮机有哪些保护? ①超速保护②报警装置③主开关速关闭连锁装置 4、临界转速? 在汽轮机启动的升速过程中,当转速升到某一转速时,汽轮机、发电机的轮子逐渐发生较大振动,当转速离开此转速后振动逐渐减小或消失,这种转子发生较大振动的转速称为临界转速 5、推力轴承的作用? 推力轴承的作用是使汽轮机和汽缸之间的轴向位置固定并且承受转子在运行中的轴向推力 6、轴向位移变化有什么危害? 说明汽轮机动静部分的相对位置发生变化,如果轴向位移的数值
<一> 发电机概述
发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力 机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由 发电机转换为电能。发电机在工农业生产,国防,科技及日常生活中有广泛的用途。
发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原 则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到 能量转换的目的。
发电机已实施出口产品质量许可制度,未取得出口质量许可证的产品不准出口。
<二>发电机的分类可归纳如下:
发电机分:直流发电机和交流发电机 交流发电机分:同步发电机和异步发电机(很少采用) 交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。
<三>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。
柴油发电机工作原理
柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。
在柴油机汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油 充分混 合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气 体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用 在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。
将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子, 利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。
这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列 的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。
大型发电机 一、发电机概述 发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产,国防,科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。 发电机可分为直流发电机和交流发电机,交流发电机又可分为同步发电机和异步发电机(很少采用) ,还可分为单相发电机与三相发电机。 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。 二、发电机的工作原理 按照电磁感应定律,导线切割磁力线感应出电动势,这是发电机的基本工作原理。图1为同步发电机的工作原理图。发电机转子与汽轮机转子为同轴连接,当蒸汽推动汽轮机高速旋转时,发电机转子随着转动。发电机转子绕组内通入直流电源后,便建立了一个磁场,这个磁场有一对主磁极,它随着汽轮机发电机转子旋转。磁通自转子的一个极(N级)出来,经过空气隙、定子铁芯、空气隙,进入转子另一个极(S极)构成回路。 图1 同步发电机工作原理图2 发电机出线的接线发电机转子具有一对磁极,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势正好交变一次(假如发电机转子为P对磁极是,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势交变P次)。当汽轮机以每分钟3000转旋转时,发电机转子每秒钟要旋转50周,磁极也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次。这样,发电机转子以每秒50周的恒速旋转,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50Hz的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端(即中心点)连在一起,绕组的首端引出线与用电设备相连,就会有电流流过,如图2所示。 三、发电机的结构 图3 大型发电机基本结构 目前我国热力发电厂的发电机皆采用二极、转速为3000r/m的卧式结构。如图4所示,发电机最基本的组成部件是定子和转子。 图4 300MW汽轮发电机组侧视图 1-发电机主体;2-主励磁机;3-永磁副励磁机;4-气体冷却器;5-励磁机轴承;6-碳刷架隔音罩;7-电机端盖;8-连接汽轮机背靠轮;9-电机接线盒;10-电路互感器;11-引出线;12测温引线盒;13-基座定子由铁芯和定子绕组构成,固定在机壳(座)上,转子由轴承支撑置于定子铁芯中央,
第一章600WM汽轮机低压缸及发电机结构简介 一、汽轮机热力系统的工作原理 1、汽水流程: 1〉再热后的蒸汽从机组两侧的两个中压再热主汽调节联合阀及四根中压导汽管从中部进入分流的中压缸,经过正反各9 级反动式压力级后,从中压缸上部四角的4 个排汽口排出,合并成两根连通管,分别进入Ⅰ号、Ⅱ号2个低压缸。低压缸为双分流结构,蒸汽从中部流入,经过正反向各7 级反动式压力级后,从2个排汽口向下排入凝汽器。排入凝汽器的乏汽在凝汽器内凝结成凝结水,由凝结水泵升压后经化学精处理装置、汽封冷却器、四台低压加热器,最后进入除氧器,除氧水由给水泵升压后经三台高压加热器进入锅炉省煤器,构成热力循环。 二、汽轮机本体缸体的常规设计 低压汽缸为三层缸结构,能够节省优质钢材,缩短启动时间。汽机各转子均为无中心孔转子,采用刚性联接,,提高了转子的寿命及启动速度。#1 低压转子的前轴承采用两瓦块可倾瓦轴承,这种轴承不仅有良好的自位性能,而且能承受较大的载荷,运行稳定。低压转子的另外三个轴承为圆筒轴承,能承受更大的负荷。 三、岱海电厂的设备配置及选型 1)我公司的汽轮机组选用上海汽轮机厂生产的 N600-16.7/538/538 型600MW 机组。最大连续出力可达 648.624MW。这是上海汽轮机厂在引进美国西屋电气公司技术的基础上,对通流部分作了设计改进后的新型机组,它采用积木块式的设计。形式为亚临界参数、一次中间再热、单轴、四缸、四排汽凝汽式汽轮机。具有较好的热负荷和变负荷适应性,采用数字式电液
调节(DEH)系统。机组能在冷态、温态、热态和极热态等不同工况下启动。 汽轮机有两个双流的低压缸;通流级数为28级。低压汽缸为三层缸结构,能够节省优质钢材,缩短启动时间。汽机各转子均为无中心孔转子,采用刚性联接,提高了转子的寿命及启动速度。低压缸设有四个径向支持轴承。#1 低压缸的前轴承采用两瓦块可倾瓦轴承,这种轴承不仅有良好的自位性能,而且能承受较大的载荷,运行稳定。低压转子的另外三个轴承为圆筒轴承,能承受更大的负荷。 汽轮机低压缸有4级抽汽,分别用于向4 台低压加热器提供加热汽源。N600-16.7/538/538汽轮机采用一次中间再热,其优点是提高机组的热效率,在同样的初参数条件下,再热机组一般比非再热机组的热效率提高4%左右,而且由于末级蒸汽温度较非再热机组大大降低,因此,对防止汽轮机组低压末级叶片水蚀特别有利。但是中间再热式机组的热力系统比较复杂。 汽轮机额定基本参数 型号N600-16.7/538/538 铭牌出力603.7MW 结构形式亚临界、一次中间再热、单轴、四缸、四排汽、反动式、冷凝式 主汽压力16.7MPa 主汽温度538℃ 再热汽压力 3.194MPa 再热汽温度538℃ 背压11.8kPa(a) 冷却水温18℃ 给水温度278.2℃ 转速3000r/min 旋转方向从汽轮机端向发电机端看为顺时针 汽轮机抽汽级数8级
发电机技术规范书 1、总则 1.1本规范适用于15MW汽轮发电机及其附属设备。对设备的功能、设计、结构、性能、安装和试验等方面提出技术要求。 1.2买方在本规范技术中提出了最低限度的技术要求,并未规定所有的技术要求和适用的标准,卖方提供一套满足本规范技术规范和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。对国家有关安全、环保等强制性标准,能够满足其要求。 1.3卖方执行本规范所列标准及相应的国家和行业相关技术要求和适用的标准。合同签订后按合同规定,卖方将提出合同设备的设计、制造、检验/试验、装配、安装、调试、试运、试验、运行和维护等标准清单给买方,由买方确认。 1.4卖方将提供能充分说明投标方案、技术设备特点的有关资料、图纸供买方参考。 2、设计和运行条件 2.1环境条件 室内 厂区地震基本烈度7度 2.2设计、制造标准 卖方在设计制造标准和规范方面采用了下列规则,在标准、图纸、质量记录、和操作手册上均采用国际单位(SI);设备铭牌按制造厂标准;制造标准和规范按下列标准执行,原则上可采用国家和企业标准,如采用国际标准,则所采用的标准应不低于国内标准,并在设计、制造上优先采用已获准采用的国际先进标准。这些标准符合或高于下列标准的最新版本。 中华人民共和国国家标准GB 国标GB755-87《旋转电机基本技术要求》 国标GB/T1029-93《三相同步电机试验方法》 国标GB/T7064-1996《透平型同步电机技术要求》 国标GB10069.1-88《旋转电机噪声测定方法及限值》 国标GBJ87-85《工业噪声控制设计标准》 国标GB11348.1-89《旋转机械转轴径向振动的测量和评定》
数控车床的基本组成和工作原理 一、任务描述 了解CAK40100VL的基本组成和工作原理 二、任务准备 (一)、安全文明生产(播放插件) (二)、机床结构和工作原理 1、机床结构 数控机床一般由输入输出设备、CNC装置(或称CNC单元)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器PLC及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量反馈装置组成。如下图是数控机床的组成框图。 数控机床的机床本体与传统机床相似,由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化,这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。 ⑵、CNC单元 CNC单元是数控机床的核心,CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。CNC
单元接受数字化信息,经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后,将各种指令信息输出给伺服系统,伺服系统驱动执行部件作进给运动。 ⑶输入/输出设备 输入装置将各种加工信息传递于计算机的外部设备。在数控机床产生初期,输入装置为穿孔纸带,现已淘汰,后发展成盒式磁带,再发展成键盘、磁盘等便携式硬件,极大方便了信息输入工作,现通用DNC网络通讯串行通信的方式输入。 输出指输出内部工作参数(含机床正常、理想工作状态下的原始参数,故障诊断参数等),一般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存,待工作一段时间后,再将输出与原始资料作比较、对照,可帮助判断机床工作是否维持正常。 ⑷伺服单元 伺服单元由驱动器、驱动电机组成,并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。对于步进电机来说,每一个脉冲信号使电机转过一个角度,进而带动机床移动部件移动一个微小距离。每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统,整个机床的性能主要取决于伺服系统。 ⑸驱动装置 驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动,通过简单的机械连接部件驱动机床,使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动,最后加工出图纸所要求的零件。和伺服单元相对应,驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。 伺服单元和驱动装置可合称为伺服驱动系统,它是机床工作的动力装置,CNC装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施,所以,伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分。 ⑹可编程控制器 可编程控制器 (PC,Programmable Controller) 是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置,专为在工业环境下应用而设计的。由于最初研制这种装置的目的是为了解决生产设备的逻辑及开关控制,故把称它为可编程逻辑控制器( PLC, Programmable Logic Controller)。当PLC用于控制机床顺序动作时,也可称之为编程机床控制器( PMC,Programmable Machine Controller )。PLC己成为数控机床不可缺少的控制装置。CNC 和PLC协调配合,共同完成对数控机床的控制。 ⑺测量反馈装置 测量装置也称反馈元件,包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。通常安装在机床的工作台或丝杠上,它把机床工作台的实际位移转变成电信号反馈给CNC装置,供CNC 装置与指令值比较产生误差信号,以控制机床向消除该误差的方向移动。 2、工作原理 使用数控机床时,首先要将被加工零件图纸的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式
电能是现代社会最主要的能源之一。发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,最早产生于第二次工业革命时期,由德国工程师西门子于1866年制成,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产,国防,科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。 发电机的分类可归纳如下: 发电机:直流发电机、交流发电机、同步发电机、异步发电机(很少采用) 交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 直流发电机原理图 [编辑本段] 2. 结构及工作原理 发电机通常由定子、转子、端盖.机座及轴承等部件构成。 定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。 转子由转子铁芯(有磁扼.磁极绕组)滑环、(又称铜环.集电环).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限制,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限制。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
柴油发电机组的工作原理及结构 发电机组的工作原理及结构: 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1500转/分(频率为50赫)或1800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限制,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限制。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限制。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冷却。所以 5~10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。70年代以来,汽轮发电机的最大容量已达到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跃。 将机械能转变成电能的电机。通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动。小型发电机也有用风车或其他机械经齿轮或皮带驱动的。 发电机分为直流发电机和交流发电机两大类。后者又可分为同步发电机和异步发电机两种。现代发电站中最常用的是同步发电机。这种发电机的特点是由直流电流励磁,既能提供有功功率,也能提供无功功率,可满足各种负载的需要。异步发电机由于没有独立的励磁绕组,其结构简单,操作方便,但是不能向负载提供无功功率,而且还需要从所接电网中汲取滞后的磁化电流。因此异步发电机
数控机床工作原理及组成 1.1.1 数控机床工作原理 数控机床是采用了数控技术的机床,它是用数字信号控制机床运动及其加工过程。具体地说,将刀具移动轨迹等加工信息用数字化的代码记录在程序介质上,然后输入数控系统,经过译码、运算,发出指令,自动控制机床上的刀具与工件之间的相对运动,从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件,这种机床即为数控机床。 1.1.2 数控机床的种类 由于数控系统的强大功能,使数控机床种类繁多.其按用途可分为如下三类。 ①金属切削类数控机床。金属切削类数控机床包括数控车床、数控铣床、数控磨床、数控钻床、数控镗床、加工中心等。 ②金属成形类数控机床。金属成形类数控机床有数控折弯机、数控弯管机、数控冲床和数控压力机等。 ③数控特种加工机床。数控特种加工机床包括数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光加工机床,数控淬火机床等。 1.1.3 数控机床的组成 数控机床一般由输入输出设备、数控装置(CNC)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器(PLC)及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。图1—1是数控机床的硬件构成。 (1)输入和输出装置 输入和输出装置是机床数控系统和操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备. 输入装置的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号,传送并存入数控装置内。目前,数控机床的输入装置有键盘、磁盘驱动器、光电阅读机等,其相应的程序载体 第1页
为磁盘、穿孔纸带。输出装置是显示器,有CRT显示器或彩色液晶显示器两种。输出装置的作用是:数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息。显示的信息可以是正在编辑的程序、坐标值,以及报警信号等。 (2)数控装置(CNC装置) 数控装置是计算机数控系统的核心,是由硬件和软件两部分组成的。它接受的是输入装置送来的脉冲信号,信号经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后,输出各种信号和指令,控制机床的各个部分,使其进行规定的、有序的动作。这些控制信号中最基本的信号是各坐标轴(即作进给运动的各执行部件)的进给速度、进给方向和位移量指令(送到伺服驱动系统驱动执行部件作进给运动),还有主轴的变速、换向和启停信号,选择和交换刀具的刀具指令信号,控制切削液、润滑油启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度工作和转位的辅助指令信号等。 数控装置主要包括微处理器(CPU)、存储器、局部总线、外围逻辑电路以及与CNC系统其他组成部分联系的接口等。 (3)可编程逻辑控制器(PLC) 数控机床通过CNC和PLC共同完成控制功能,其中CNC主要完成与数字运算和管理等有关的功能,如零件程序的编辑、插补运算、译码、刀具运动的位置伺服控制等;而PLC主要完成与逻辑运算有关的一些动作,它接收CNC的控制代码M(辅助功能)、S(主轴转速)、T(选刀、换刀)等开关量动作信息,对开关量动作信息进行译码,转换成对应的控制信号,控制辅助装置完成机床相应的开关动作,如工件的装夹、刀具的更换、切削液的开关等一些辅助动作。它还接收机床操作面板的指令,一方面直接控制机床的动作(如手动操作机床),另一方面将一部分指令送往数控装置用于加工过程的控制。 在FANUC系统中专门用于控制机床的PLC,记作PMC,称为可编程机床控制器。 (4)伺服单元 伺服单元接收来自数控装置的速度和位移指令。这些指令经伺服单元变换和放大后,通过驱动装置转变成机床进给运动的速度、方向和位移。因此,伺服单元是数控装置与机床本体的联系环节,它把来自数控装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。伺服单元分为主轴单元和进给单元等,伺服单元就其系统而言又有开环系统、半闭环系统和闭环系统之分。 (5)驱动装置 驱动装置把经过伺服单元放大的指令信号变为机械运动,通过机械连接部件驱动机床工作台,使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动,加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。目前常用的驱动装置有直流伺服电动机和交流伺服电动机,且交流伺服电动机正逐渐取代直流伺服电动机。 伺服单元和驱动装置合称为伺服驱动系统,它是机床工作的动力装置,计算机数控装置的指令要靠伺服驱动系统付渚实施,伺服驱动装置包括主轴驱动单元(主要控制主轴的速度),进给驱动单元(主要是进给系统的速度控制和位置控制)。伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分。从某种意义上说,数控机床的功能主要取决于数控装置,而数控机床的性能主要取决于伺服驱动系统。 (6)机床本体 机床本体即数控机床的机械部件,包括主运动部件、进给运动执行部件