发电机结构及原理图解
1、交流发电机的组成:
一般由转子总成、定子总成、整流器总成、端盖、皮带轮、风扇等组成。
1-后端盖 2、3、4-碳刷及碳刷架 5-整流板 6-二极管
7-转子 8-定子总成 9-前端盖 10-风扇 11-皮带轮
(1)转子总成:转子的功用是产生旋转磁场。
转子由爪极、磁轭、磁场绕组、导电滑环、转子轴组成:
1-导电滑环 2-转子轴 3-爪极 4-磁轭 5-磁场绕组
转子轴上压装着两块爪极,两块爪极各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组 (转子线圈)和磁轭。
导电滑环由两个彼此绝缘的铜环组成,导电滑环压装在转子轴上并与轴绝缘,两个导电滑环分别与磁场绕组的两端相连。
当两导电滑环通过碳刷通入直流电时,磁场绕组中就有电流通过,并产生轴向磁场,当发电机转子轴在发动机的驱动下旋转时,即磁场同步旋转。
(2)定子:定子的功用是产生三相交流电。
定子由定子铁心和定子绕组成:
定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成,定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。
定子绕组有三个线圈,又称为三相绕组。三个线圈的连接方式有星形接法(Y接)或三角形接法,都能产生三相交流电。
三相绕组的星形接法:
星形接法
星形接法应用于汽车大部分的发电机,三个线圈的公共端称为中性点,用N表示,中性点N常用于控制充电指示系统。
三相绕组的三角形接法:
三角形接法
三角形接法用利于提高发电机的输出功率。
三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。
(3)整流器:发电机的三相绕组输出的是三相交流电,而汽车用电系统采用的直流电,在发电机内部设有整流器,用于将交流电转变为直流输出。关于整流器原理和结构将在下面的章节中详细介绍。
2、交流发电机产生三相交流电的原理:
发电机的定子和转子图
(1)转子线圈必须通电产生磁场:通过F和E接柱为转子线圈供电,转子线圈通电产生磁场;
(2)发动机工作驱动转子旋转:即是磁场旋转,定子线圈切割磁力
线,在定子线圈中产生交流电。因三个定子线圈的布置决定了三个线圈产生的交流电相位互错120度,的以称为三相交流电。
(3)定子线圈输出的交流电压的的幅值与发电机转速成比例增大。调节器调控转子线圈的通电电流的大小从而控制发电机的输出电压。
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
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。
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
发动机作为汽车的动力源泉,就像人的心脏一样。不过不同人的心脏大小和构造差别不大,但是不同汽车的发动机的内部结构就有着千差万别,那不同的发动机的构造都有哪些不同?下面我们一起了解一下。 ●汽车动力的来源 汽车的动力源泉就是发动机,而发动机的动力则来源于气缸内部。发动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所,可以简单理解为,燃料在汽缸内燃烧,产生巨大压力推动活塞上下运动,通过连杆把力传给曲轴,最终转化为旋转运动,再通过变速器和传动轴,把动力传递到驱动车轮上,从而推动汽车前进。 ●气缸数不能过多
一般的汽车都是以四缸和六缸发动机居多,既然发动机的动力主要是来源于气缸,那是不是气缸越多就越好呢?其实不然,随着汽缸数的增加,发动机的零部件也相应的增加,发动机的结构会更为复杂,这也降低发动机的可靠性,另外也会提高发动机制造成本和后期的维护费用。所以,汽车发动机的汽缸数都是根据发动机的用途和性能要求进行综合权衡后做出的选择。像V12型发动机、W12型发动机和W16型发动机只运用于少数的高性能汽车上。 ●V型发动机结构 其实V型发动机,简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起,从侧面看像V字型,就是V型发动机。V型发动机相对于直列发动机而言,它的高度和长度有所减少,这样可以使得发动机盖更低一些,满足空气动力学的要求。而V型发动机的气缸是成一个角度对向布置的,可以抵消一部分的震动,但是不
好的是必须要使用两个气缸盖,结构相对复杂。虽然发动机的高度减低了,但是它的宽度也相应增加,这样对于固定空间的发动机舱,安装其他装置就不容易了。 ●W型发动机结构 将V型发动机两侧的气缸再进行小角度的错开,就是W型发动机了。W型发动机相对于V型发动机,优点是曲轴可更短一些,重量也可轻化些,但是宽度也相应增大,发动机舱也会被塞得更满。缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分,结构更为复杂,在运作时会产生很大的震动,所以只有在少数的车上应用。 ●水平对置发动机结构
汽车构造图解Revised on November 25, 2020
经典汽车构造图解 好多人开车不懂车的构造和原理,所以特意找到这本基础书籍下载给大家,全车各部件的说明,主要以精美3D构造图为主,附少量文字说明,我在当当网买了一本,后来发现网上有下载的,现分享给大家下载,不懂的车主赶紧补课,懂的车主可以温故一下: 《汽车为什么会“跑”图解汽车构造与原理》是“陈总编爱车热线丛书”之一。作者根据多年来为车友咨询服务的经验,精选了114个与汽车有关的问题,采用一问一答的形式,结合大量精美的汽车图片及简单文宇说明,精;隹地介绍了汽车各个总成部件的构造、原理及最新汽车技术与配置等。《汽车为什么会“跑”图解汽车构造与原理》全彩印刷,所选图片以透视图、割视图及原理示意图等为主,可以让读者清晰地看到汽车内部的具体构造,了解汽车各个部件运作的原理,从而为车友选车购车、用车开车提供基础知识支持。 《汽车为什么会“跑”图解汽车构造与原理》非常适合汽车爱好者、车主及相关汽车从业人员阅读使用。 -------------------------------------------------------------------------------- 编辑推荐 《汽车为什么会“跑”:图解汽车构造与原理》采用完全图解的形式,以汽车为什么会“跑”为主线。用大量透视图片加简单原理介绍的形式,逐步向读者介绍汽车构造及工作原理等,让读者真正看到汽车内部构造,明白汽车奔跑的原理。此书不可多得而又赏心悦目。 《如此购车最聪明:好车子的100个标准》介绍如何正确评价汽车的性能,在选购汽车时都要考虑哪些因素。怎样才能选购到自己满意的汽车。《汽车为什
2.发电机的构造 发电机(图2-1)主要由机座、主发电机、励磁发电机及励磁系统等组成。 2.1 机座 发电机机座采用六面箱体结构,用钢板焊接而成,具有较高的强度、刚度和机械稳定性。上面“背包”部分用来安放励磁系统,机座侧面壁板开有各种功能窗口。 图2-1 发电机
图2-2 主机转子 图2-3 主机定子 主发电机包括主机转子(图2-2)和主机定子(图2-3),为典型的旋转磁极式隐极同步发电机。其作用是产生三相交流电输出到电网或其它负载。
励磁发电机包括励磁机定子(图2-4)和励磁机转子(图2-5),为典型的旋转电枢式凸极同步发电机。定子上有主磁极,并安装有主极线圈,当该线圈中通以直流电流时即产生固定的磁场;转子上嵌有交流电枢绕组,当转子旋转时,电枢绕组因切割磁力线而感应出交流电势。 图2-4 励磁机定子图2-5 励磁机转子
图2-7 旋转整流模块示意图 2.4 旋转整流模块、压敏模块 在主机转子与励磁机转子之间,安装有3块旋转整流模块,1块压敏模块。 2.4.1 旋转整流模块 旋转整流模块用径向螺钉固定在轴套上(图2-6)。 旋转整流模块的作用是:将励磁机的交流电变为直流电,为主机提供稳定的直流电。 图2-6 旋转整流模块安装位置 模块发生故障时可按以下步骤进行更换:拆下紧固螺钉和连接螺钉后,从汇流环下面沿轴向取出故障模块。按正确的极性(负极朝向励磁机端)装配模块,紧固螺钉和连接螺钉均涂螺纹固定剂,然后用力矩扳手将其拧紧。规定的拧紧力矩为:紧固螺钉为4.5N ·m ~5.5 N ·m ,连接螺钉为2.5 N ·m ~3.5 N ·m 。 旋转整流模块上有A 、K 、AK 三个接线柱,如图2-7所示。 注意:完好的旋转整流模块应该有一个非常大的反向电阻和很低的正向电阻。 具体测量方法为:
汽车构造(发动机,底盘,车身,电气设备) 1. 发动机:发动机2大机构5大系:曲柄连杆机构;配气机构;燃料供给系;冷却系;润滑系;点火系;起动系。 2. 底盘:底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成,形成汽车的整体造型,并接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。 3. 车身:车身安装在底盘的车架上,用以驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客车的车身一般是整体结构,货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。 4. 电气设备:电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电源包括蓄电池和发电机;用电设备包括发动机的起动系、汽油机的点火系和其它用电装置。 性能参数 1. 整车装备质量(kg):汽车完全装备好的质量,包括润滑油、燃料、随车工具、备胎等所有装置的质量。 2. 最大总质量(kg):汽车满载时的总质量。 3. 最大装载质量(kg):汽车在道路上行驶时的最大装载质量。 4. 最大轴载质量(kg):汽车单轴所承载的最大总质量。与道路通过性有关。 5. 车长(mm):汽车长度方向两极端点间的距离。 6. 车宽(mm):汽车宽度方向两极端点间的距离。 7. 车高(mm):汽车最高点至地面间的距离。 8. 轴距(mm):汽车前轴中心至后轴中心的距离。 9. 轮距(mm):同一车轿左右轮胎胎面中心线间的距离。 10. 前悬(mm):汽车最前端至前轴中心的距离。 11. 后悬(mm):汽车最后端至后轴中心的距离。 12. 最小离地间隙(mm):汽车满载时,最低点至地面的距离。 13. 接近角(°):汽车前端突出点向前轮引的切线与地面的夹角。 14. 离去角(°):汽车后端突出点向后轮引的切线与地面的夹角。 15. 转弯半径(mm):汽车转向时,汽车外侧转向轮的中心平面在车辆支承平面上的轨迹圆半径。转向盘转到极限位置时的转弯半径为最小转弯半径。 16. 最高车速(km/h):汽车在平直道路上行驶时能达到的最大速度。 17. 最大爬坡度(%):汽车满载时的最大爬坡能力。 18. 平均燃料消耗量(L/100km):汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量。 19. 车轮数和驱动轮数(n×m):车轮数以轮毂数为计量依据,n代表汽车的车轮总数,m 代表驱动轮数。
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
经典汽车构造图解 好多人开车不懂车的构造和原理,所以特意找到这本基础书籍下载给大家,全车各部件的说明,主要以精美3D构造图为主,附少量文字说明,我在当当网买了一本,后来发现网上有下载的,现分享给大家下载,不懂的车主赶紧补课,懂的车主可以温故一下: 《汽车为什么会“跑”图解汽车构造与原理》是“陈总编爱车热线丛书”之一。作者根据多年来为车友咨询服务的经验,精选了114个与汽车有关的问题,采用一问一答的形式,结合大量精美的汽车图片及简单文宇说明,精;隹地介绍了汽车各个总成部件的构造、原理及最新汽车技术与配置等。《汽车为什么会“跑”图解汽车构造与原理》全彩印刷,所选图片以透视图、割视图及原理示意图等为主,可以让读者清晰地看到汽车内部的具体构造,了解汽车各个部件运作的原理,从而为车友选车购车、用车开车提供基础知识支持。 《汽车为什么会“跑”图解汽车构造与原理》非常适合汽车爱好者、车主及相关汽车从业人员阅读使用。? -------------------------------------------------------------------------------- 编辑推荐 《汽车为什么会“跑”:图解汽车构造与原理》采用完全图解的形式,以汽车为什么会“跑”为主线。用大量透视图片加简单原理介绍的形式,逐步向读者介绍汽车构造及工作原理等,让读者真正看到汽车内部构造,明白汽车奔跑的原理。此书不可多得而又赏心悦目。 《如此购车最聪明:好车子的100个标准》介绍如何正确评价汽车的性能,在选购汽车时都要考虑哪些因素。怎样才能选购到自己满意的汽车。《汽车为什么会“跑”图解汽车构造与原理》以图文并茂的形式,向读者详细介绍评价汽车性能的100个标准,指导车友们进行理性汽车消费。 《如此开车最聪明:好车手的100个标准》是针对广大驾车者遇到的常见问题而编写的问答式工具书。采用一问一答一图的形式,对开车容易出现的100个问题进行图解式说明,帮助驾车者养成良好的开车习惯,提高驾车技术水平,保证行车安全。 《如此用车最聪明:好车主的100个标准》主要针对广大车主遇到的常见问题而编写,让车主们能够更合理正确地使用车辆,从而延长汽车寿命。减少汽车故障,降低油耗。《汽车为什么会“跑”图解汽车构造与原理》采用一问一答一图的形式介绍车主在用车中的116个常见问题,直截了当地告诉读者应如何正确使用和保养汽车。 《车友有问我来答:汽车的1000个为什么》以一问一答的形式,解答汽车爱好者、新车主、购车者在赏车、购车、用车和玩车中的1000个疑问,内容丰富多彩,解答专业权威,图片精美新颖,是《汽车知识》杂志陈总编多年回答车友问题的精选之作。 陈总编爱车热线丛书是《汽车知识》杂志总编辑陈新亚长期为车友们解答实际疑难问题中的精彩选编,丛书最大特点是内容新颖实用、语言通俗简洁、图片精美丰富、知识性极强。非常适合广大车友们的使用和阅读。 “陈总编爱车热线丛书”五大特点与众不同 特点1:专业知识指导实际应用 特点2:互动形式答复车友疑问 特点3:精美图片画解具体细节 特点4:新颖内容适合车友口味 特点5:通俗语言让您轻松阅读?
详细解析汽车发电机工作原理Time:2010-12-24 13:54:53 Author: Source:中电网交流发电机的结构 一、6管交流发电机的结构 交流发电机一般由转子、定子、整流器、端盖四部分组成。 JF132型交流发电机组件图见图2-5a JF132型交流发电机结构图见图2-5b JF132型交流发电机结构图见图2-5c (一)转子 转子的功用是产生旋转磁场。 转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成,见图2-6
转子轴上压装着两块爪极,两块爪极各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组(转子线圈)和磁轭。集电环由两个彼此绝缘的铜环组成,集电环压装在转子轴上并与轴绝缘,两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。 当两集电环通入直流电时(通过电刷),磁场绕组中就有电流通过,并产生轴向磁通,使爪极一块被磁化为N极,另一块被磁化为S极,从而形成六对相互交错的磁极。当转子转动时,就形成了旋转的磁场。 交流发电机的磁路为:磁轭→N极→转子与定子之间的气隙→定子→定子与转子间的气隙→S极→磁轭。见图2-7。 (二)定子 定子的功用是产生交流电。定子由定子铁心和定子绕组成。见图2-8A 定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成,定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。定子绕组有三相,三相绕组采用星形接法或三角形(大功率)接法,都能产生三相交流电。 三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。 1.每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。
2.每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。 3.三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度(一对磁极占有的空间为360o电角度) 例:国产JF13系列交流发电机三相绕组绕制见图2-8B 结构参数如下: 磁极对数p6对 定子槽数z36槽 定子绕组相数m3相 每个线圈匝数N13匝 绕组联结方法Y型联结 在国产JF13系列交流发电机中,一对磁极占6个槽的空间位置(每槽60o电角度),一个磁极占3个槽的空间位置,所以每个线圈两条有效边的位置间隔是3个槽,每相绕组相邻线圈始边之间的距离6个槽,三相绕组的始边的相互间隔可以是2个槽,8个槽,14个槽等。 (三)整流器 交流发电机整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变为直流电,6管交流发电机的整流器是由6只硅整流二极管组成三相全波桥式整流电路,6只整流管分别压装(或焊装)在两块板上。 1.汽车用硅整流二极管特点 (1)工作电流大,正向平均电流50A,浪涌电流600A; (2)反向电压高,反向重复峰值电压270V,反向不重复峰值电压300V;
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]
发电机系列 本栏展示用3d绘制的发电机系列教学课件,通俗易懂、直观形象。这些课件为青少年科技爱好者而作,可作中学物理的参考读物,有些可作为电工参考读物。 发电机基础原理:课件通过一个发电机原理模型讲解了发电机的基本原理,动画显示了磁力线走向、旋转线圈中感应电流的方向与输出电压的波形。 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。(观看动画固定磁场交流发电机原理模型)
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。(观看动画旋转磁场交流发电机原理模型)
<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
同步发电机基本结构及工作原理 各位同事: 大家好! 今天我们有幸在一起学习同步发电机基本结构及工作原理,有讲的不周到的地方请大家指正! 一:同步发电机基本结构 发电机主要由定子、转子、端盖及轴承、氢气冷却器、冷却器罩、出线盒油密封装臵、座板、刷架、隔音罩等部件组成。发电机与主变压器之间采用带有微正压装臵的离相封闭母线,发电机中性点经干式单相变压器接地。发电机采用水氢氢冷却方式,即定子绕组为水冷却,转子绕组为氢气内部冷却,铁芯为氢气冷却,发电机整体为全封闭气密结构。定子绕组总进出水汇流管分别装在机座的励端和汽端,在出线罩内还装有单独的出水小汇流管,由进水汇流管经绝缘引水管构成向定子绕组、主引线、出线瓷套端子及中性点母线板供水通道,由出水汇流管汇集排出。定子铁芯沿轴向分为九大风区,其中四个进风区、五个出风区、冷热风区依次交替,转子与定子对应。转子绕阻槽部采用气隙取气斜流通风系统,冷风自铁芯径向风道进入气隙,通过转子表面进出风斗的旋转压头效应,进入转子绕阻的内风道,气体在风道内被加热后从两侧相邻出风区排入气隙。转子端部采用两路通风系统:一路由绕组端部直线部分侧面进风,由本体第一风区(或第九风区)出风;另一路由绕组端部弧部外侧进风,经过端部铜排的风沟至弧部中心里侧出风,再由大齿端头月牙槽排入气隙。氢气由装在转轴汽、励两端护环外侧的单级浆式风扇驱动,在定子机座内密封循环,热氢气经过氢气冷却器冷却进行再循环。氢气冷却器横臵于发电机两端顶部的外罩内,汽、励端各一组,每组冷却器由两个冷却器组成,水路为各自独立的并联系统。
定子: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。
水轮发电机的构造 本课件2012年8月重新编辑(将图片黑底色更换为白色) 水轮机的转速都比较低,特别是立式水轮机,为了能发出50Hz的交流电,水轮发电机采用多对磁极结构,对于每分钟120转的水轮发电机,需要25对磁极。由于过多磁极不易看清结构,本课件介绍一个有12对磁极的水轮机发电机模型。 水轮发电机的转子采用凸极式结构,图1是发电机的磁轭与磁极,磁极安装在磁轭上,磁轭是磁极磁力线的通路,发电机模型有南北相间的24个磁极,每个磁极上都绕有励磁线圈,励磁电源由安装在主轴端头的励磁发电机提供,或由外部的晶闸管励磁系统提供(由集电环向励磁线圈供电)。 图1 水轮发电机转子有多对磁极 磁轭安装在转子支架上,在转子支架中心安有发电机主轴,在主轴的上端头安装有励磁发电机或集电环。见图2。
图2 水轮发电机转子 发电机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, 用来嵌放定子线圈,见图3。 图3 水轮发电机定子铁芯 定子线圈嵌放在定子槽内,组成三相绕组,每相绕组由多个线圈组成,按一定规律排列,
见图4。 图4 水轮发电机定子绕组 水轮发电机安装在由混凝土浇筑的机墩上,在机墩上安装机座,机座是定子铁芯的安装基座,也是水轮发电机的外壳,在机座外壳安装有散热装置,降低发电机冷却空气的温度;在机墩上还安装下机架,下机架有推力轴承,用来安装发电机转子,推力轴承可承受转子的重量与振动、冲击等力。见图5。
图5 水轮发电机机墩、机座、下机架 在机座上安装定子铁芯与定子线圈,见图6。 图6 水轮发电机的定子 转子插在定子中间,与定子有很小间隙,转子由下机架的推力轴承支撑,可以自由旋转,见图7。
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》