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]
(1E=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}
(2E=BLV垂(切割磁感线运动{L:有效长度(m}
(3Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势{Em:感应电动势峰
值}
(4E=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,?t:所用时间,ΔI/Δt:
自感电流变化率(变化的快慢}
励磁机一般只存在于无刷励磁系统,从机端取电压经过变励磁变压器到励磁系统之后,变成直流电送到励磁机的励磁线圈,产生一个固定的磁场,由于转子转动,安装在转子上的交流线圈在这个磁场中切割磁力线,产生交流电,再经过转子上面的二极管组整流变成直流电为发电机的转子提供励磁电流,建立发
电机电压.
励磁机和永磁机:你所谓的硅整流应该是无刷励磁系统吧,这种系统硬件连接是这样的:
发电机尾部拖着永磁机和励磁机,励磁机尾部装有旋转二极管整流盘,随机组一起同步旋转。以南汽机组为例:
当机组转子3000转/分钟时,永磁机定子线圈产生约400HZ的交流感应电势,送入励磁装置交流输入端,励磁微机系统再根据励磁PT反馈的发
电机机端电压大小与内部设定值比较,由微机装置自动调节输出直流励磁电流,经励磁输出端子送入励磁机定子绕组,由电磁感应原理在励磁机转子产生交流电动势,此交流电最后被送入励磁机尾部的旋转整流盘,该整流盘共六个二极
管,分别为3个一组分布于盘的两侧,整流盘输出一对直流电正负极到发电机
转子内,于是在发电机硕大的转子线圈中就流入了直流电,由于转子是旋转的,所以该直流电产生的磁场也为旋转磁场,它切割发电机定子线圈,于是在定子中产生交流感应电动势,就是我们常说的发电机机端电压,也就是通俗说的发电机向外发出了电,该电压大小在未并网时可调节,幅值大小由励磁装置给于的励磁电流大小决定,但并网后电压大小受电网网压所影像,无法通过励磁调节,而此时励磁电流输出的大小只控制发电机输出的无功功率了,原动机的机械功率大小才直接影像发电机的输出有功,这就是无刷励磁系统带硅整流盘发电的大致工作原理,不知道我说的这些是不是您要知道的硅整流的原理。
还有一种有刷励磁系统,跟无刷的相比硬件上多了一组励磁变压器,而且励磁柜除了励磁控制柜外,还有一块整流灭磁柜;少了永磁机、励磁机和旋转硅整流盘,它是直接通过碳刷励磁给转子,励磁电流直接达到一百多安培甚至更高。而这种励磁系统的整流部分是通过集成在整流灭磁柜内的整流桥完成的,相当于取代了无刷励磁系统的旋转硅整流盘,二者在功能上其实是一回事。我是负责发电站电调的,励磁这块搞的较多。
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.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,而大、中型代速发电机多采用立式结构(见图)。由于水电站多数处在远离城市的地方,通常需要经过较长输电线路向负载供电,因此,电力系统对水轮发电机的运行稳定性提出了较高的要求:电机参数需要仔细选择;对转子的转动惯量要求较大。所以,水轮发电机的外型与汽轮发电机不同,它的转子直径大而长度短。水轮发电机组起动、并网所需时间较短,运行调度灵活,它除了一般发电以外,特别适宜于作为调峰机组和事故备用机组。水轮发电机组的最大容量已达70万千瓦。 柴油发电机由内燃机驱动的发电机。它起动迅速,操作方便。但内燃机发电成本较高,所以柴油发电机组主要用作应急备用电源,或在流动电站和一些大电网还没有到达的地区使用。柴油发电机转速通常在1000转/分以下,容量在几千瓦到几千千瓦之间,尤以200千瓦以下的机组应用较多。它制造比较简单。柴油机轴上输出的转矩呈周期性脉动,所以发电机是在剧烈振动的条件下工作。因此,柴油发电机的结构部件,特别是转轴要有足够的强度和刚度,以防止这些部件因振动而断裂。此外,为防止因转矩脉动而引起发电机旋转角速度不均匀,造成电压波动,引起灯光闪烁,柴油发电机的转子也要求有较大的转动惯量,而且应使轴系的固有扭振频率与柴油机的转矩脉动中任一交变分量的频率相差20%以上,以免发生共振,造成断轴事故。 柴油发电机组主要由柴油机、发电机和控制系统组成,柴油机和发电机有两种连接方式,一为柔性连接,即用连轴器把两部分对接起来,二为刚性连接,用高强度螺栓将发电机钢性连接片和柴油机飞轮盘连接而成,目前使用刚性连接比较多一些,柴油机和发电机连接好后安装在公共底架上,然后配上各种传感器,如水温传感器,通过这些传感器,把柴油机的运行状态显示给操作员,而且有了这些传感器,就可以设定一个上限,当达到或超过这个限定值时控制系统会预先报警,这个时候如果操作员没有采取措施,控制系统会自动将机组停掉,柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用的。传感器起接收和反馈各种信息的作用,真正显示这些数据和执行保护功能的是机组本身的控制系统。 4.风力发电机原理 是将风能转换为机械功的动力机械,又称风车。广义地说,它是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发动机。风力发电利用的是自然能源。相对柴油发电要好的多。但是若应急来用的话,还是不如柴油发电机。风力发电不可视为备用电源,但是却可以长期利用。 风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。 风力发电正在世界上形成一股热潮,为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。
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]
<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。
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
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》
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
第一篇 600MW 汽轮发电机原理、结构及运行 1. 绪论 1.1 大型汽轮发电机主要参数的特点: 大型机组与中小型机组相比具有明显的优越性,但是,由于机组容量的增大,其结构、 参数和运行特性都发生了显著变化,因而也带来了一些新的问题。 对于发电机的视在功率,可由下式表示: S = KABd i 2Ln A =I n 1 t N n K - 系数,通常取1.1 A - 定子线负荷 I n - 定子额定电流 N n - 槽内有效导体数 t 1- 沿定子圆周的槽距 B - 气隙长度 d i - 定子膛的直径 L - 有效铁芯长度 n - 转速 为了提高发电机的单机容量,必须增大式中各量数值。但是转速是由电网频率和转子极 对数决定的,B 只能在比较小的范围内变动,取决于所使用电工钢特性,定子、转子铁芯尺 寸的增加,受到铁路运输尺寸及现代冶金锻造技术的限制。因而,发电机容量的增加,主要 依靠改善发电机的冷却方式(采用直接冷却方式等)来增大发电机定子线负荷A 。 大型发电机组主要参数变化如下: ⑴ 同步电抗X d 增大 由于发电机有效材料的利用率提高,线负荷增大,导致与线负荷成正比的电抗X d 增大, X d 的增大导致发电机静过载能力减小,因而在系统受到扰动时,易于失去静稳定。 电抗的增大,还使发电机平均异步转矩降低。例如中小型汽轮发电机的平均异步转矩的 最大值可达额定转矩的2-3倍,而大型机组的平均异步转矩的最大值一般约为额定转矩。 因而大型发电机组失磁异步运行时,滑差大,从电力系统吸收感性无功功率多,允许异步运 行的负载小,时间短。 ⑵ 定子电阻相对减小,定子时间常数Ta 增大 一般中小型发电机Ta=0.10 ~0.16S ,而国产600MW 汽轮发电机的Ta 为0.7S 。Ta 的增 大,使定子非周期电流的衰减变慢,从而对电力系统安全、可靠运行提出了更为严峻的挑战, 并且恶化了电流互感器和断路器等元件的运行条件。 ⑶ 机组惯性常数H 降低 大容量发电机组的体积并不随其容量成比例增大,采用气体或液体直接冷却的绕组与间 接冷却绕组相比,有效材料利用率高,在定子和转子的尺寸没有明显增大的情况下,汽轮发 电机的单机容量急剧增大,因而导致发电机组惯性常数明显降低,机组惯性常数H 是一个重 要参数,当其他条件相同时,在过剩转矩作用下H 愈小,角度δ改变愈快,发电机易于失去 同步。然而,H 值的增大,技术上复杂且造价昂贵。 1.2 现代电力系统运行对大型同步发电机的要求
1.速度比和最佳速比:将(级动叶的)圆周速度u与喷嘴出口(蒸汽的)速度c 的比值定义为速度比,轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。 1 2.假想速比:圆周速度u与假想全级滞止理想比焓降都在喷嘴中等比熵膨胀的假想出口速度的比值。 3.汽轮机的级:汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。 4.级的轮周效率:1kg蒸汽在轮周上所作的轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比。 5.滞止参数:具有一定流动速度的蒸汽,如果假想蒸汽等熵地滞止到速度为零时的状态,该状态为滞止状态,其对应的参数称为滞止参数。 6.临界压比:汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。 7.级的相对内效率:级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之比。8.喷嘴的极限膨胀压力:随着背压降低,参加膨胀的斜切部分扩大,斜切部分达到极限膨胀时喷嘴出口所对应的压力。 9.级的反动度:动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。 10.余速损失:汽流离开动叶通道时具有一定的速度,且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功,这种损失为余速损失。 11.临界流量:喷嘴通过的最大流量。 12.漏气损失:汽轮机在工作中由于漏气而产生的损失。 13.部分进汽损失:由于部分进汽而带来的能量损失。 14.湿气损失:饱和蒸汽汽轮机的各级和普通凝汽式汽轮机的最后几级都工作与湿蒸汽区,从而对干蒸汽的工作造成一种能量损失称为湿气损失。 15.盖度:指动叶进口高度超过喷嘴出口高度的那部分叶高。 16.级的部分进汽度:装有喷嘴的弧段长度与整个圆周长度的比值。 1.汽轮发电机组的循环热效率:每千克蒸汽在汽轮机中的理想焓降与每千克蒸汽在锅炉中所吸收的热量之比称为汽轮发电机组的循环热效率。 2.热耗率:每生产1kW.h电能所消耗的热量。 3.汽轮发电机组的汽耗率:汽轮发电机组每发1KW·h电所需要的蒸汽量。 4.汽轮机的极限功率:在一定的初终参数和转速下,单排气口凝汽式汽轮机所能发出的最大功率。 5.汽轮机的相对内效率:蒸汽实际比焓降与理想比焓降之比。 6.汽轮机的绝对内效率:蒸汽实际比焓降与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量之比。 7.汽轮发电机组的相对电效率和绝对电效率:1千克蒸汽所具有的理想比焓降中最终被转化成电能的效率称为汽轮发电机组的相对电效率。 1千克蒸汽理想比焓降中转换成电能的部分与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量之比称为绝对电效率。 8.轴封系统:端轴封和与它相连的管道与附属设备。 9.叶轮反动度:各版和轮盘间汽室压力与级后蒸汽压力之差和级前蒸汽压力与级后压力之差的比值。 10.进汽机构的阻力损失:由于蒸汽在汽轮机进汽机构中节流,从而造成蒸汽在汽轮机中的理想焓降减小,称为进汽机构的阻力损失。
交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机 发电机原理 <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。 <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。详细请进>>> 汽油发电机原理 汽油机驱动发电机运转,将汽油的能量转化为电能。 在汽油机汽缸内,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行作功。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汽油机曲轴同轴安装,就可以利用汽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。 详细请进>>>