汽车用交流发电机基础知识
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30个发电机的基础知识点1、什么是“同步”发电机?同步转速是如何确定的?答:发电机是发电厂的心脏设备,发电机按其驱动的动力大致可分为水轮发电机(水力)和汽轮发电机(蒸汽)。
本书所涉及的内容均是指同步发电机(限于立式水轮发电机)。
发电机在正常运行时,在发电机定转子气隙间有一个旋转的合成磁场,这个磁场由两个磁场合成:转子磁场和定子磁场。
所谓“同步”发电机,就是指发电机转子磁场的转速(原动机产生)与定子磁场的转速(电力系统频率决定)相等。
转子磁场由旋转的通有直流电的转子绕组(磁极)产生,转子磁场的转速也就是转子的转速,也即整个机组的转速。
转子由原动机驱动,转速由机组调速器进行调节,这个转速在发电机的铭牌上都有明确标示。
定子旋转磁场由通过三相对称电流的定子三相绕组(按120°对称布置)产生,其转速由式确定(式中:p为转子磁极对数;f为电力系统频率;n为机组转速)。
从式中可见,对某一具体的发电机,其磁极对数是固定不变的,而我国电力系统的频率也是固定的,即50Hz(也称工频),可见每一具体的发电机的定子旋转磁场的转速在发电机制造完成后就是“定值”。
当然,电力系统的频率并不能真正稳定在50Hz的理论值,而是允许在这个值的上下有微小的波动,也即定子磁场在运行中实际是在额定转速值的周围动态变化的。
转子磁场为了与定子磁场同步也要适应这个变化,也即机组的转速作动态的调整。
如果转速不能与定子磁场保持一致,则我们说该发电机“失步”了。
2、什么是发电机的飞轮力矩?它在电气上有什么意义?答:发电机飞轮力矩,是发电机转动部分的重量与其惯性直径平方的乘积。
看起来它是一个与电气参数无关的量,其实不然,它对电力系统的暂态过程和动态稳定影响很大。
它直接影响到在各种工况下突然甩负荷时机组的速率上升及输水系统的压力上升,它首先应满足输水系统调节保证计算的要求。
当电力系统发生故障,机组负荷突变时,因调速机构的时滞,使机组转速升高,为限制转速,机组需一定量的飞轮力矩越大,机组转速变化率越小,电力系统的稳定性就越好。
发电机重要基础知识点发电机是将机械能转化为电能的设备,广泛应用于发电、工业生产和家庭用电等领域。
在学习发电机的基础知识时,以下几个点是非常重要的:1. 电磁感应原理:发电机的核心原理是电磁感应。
当导体在磁场中运动时,它会产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,磁通量的变化率与感应电动势成正比。
发电机通过转子上的磁场和定子上的导线相互作用,使得导线中产生电流。
2. 构造与工作原理:发电机通常由转子、定子和磁场等部分组成。
转子是一个绕在轴上的导体线圈,通常称为电枢。
定子是一组定位固定的导体线圈,也被称为感应线圈。
当转子旋转时,由于转子和定子之间产生电磁感应作用,导线中会产生电流。
这时,通常通过电刷和集电环将电流导出。
3. 类型和应用:根据不同的工作原理和结构,发电机可以分为直流发电机和交流发电机。
直流发电机通过永磁体和电刷与转子接触,产生直流输出电流。
交流发电机则通过转子上的励磁线圈产生交变磁场,从而产生交流输出电流。
发电机应用广泛,包括火力发电、水力发电、风力发电、家用发电等。
4. 效率和功率的计算:发电机的效率是指输出电功率与输入机械功率之比。
通常用百分比表示,理想情况下效率达到100%。
功率则是指单位时间内所做的功,以瓦特(W)为单位。
发电机的额定功率是指其能够持续输出的最大功率。
5. 维护与故障排除:发电机在使用过程中需要定期进行维护,包括清洁、润滑和紧固等。
常见的故障包括磁场故障、接线故障、绝缘故障等,需要通过检修和更换部件进行排除。
以上是发电机重要的基础知识点,掌握这些知识可以帮助我们更好地理解发电机的工作原理和应用,有助于我们在实际应用中进行维护和故障排除。
发电机基础知识-图文第一章基础知识1.同步发电机保护的基本知识电厂中的发电机都为同步电机,它把原动机的机械能转变为电能,通过输电线路等设备送往用户。
1.1同步发电机基本工作原理我们知道,导线切割磁力线能产生感应电势,将导线连成闭合回路,就有电流流过,同步发电机就是利用电磁感应原理将机械能转变为电能的。
图1-1为同步发电机示意图。
导线放在空心圆筒形铁芯的槽里。
铁芯是固定不动的,称为定子。
磁力线由磁极产生。
磁极是转动的,称为转子。
定子和转子是构成发电机的最基本部分。
为了得到三相交流电,沿定子铁芯内圆,每相隔120o分别安放着三相绕组A-某、B-Y、C-Z。
转子上有励磁绕组(也称转子绕组)R-L。
通过电刷和滑环的滑动接触,将励磁系统产生的直流电引入转子励磁绕组,产生稳恒的磁场。
当转子被原动机带动旋转后,定子绕组(也称电枢绕组)不断地切割磁力线,就在其中感应出电势来。
感应电势的方向由右手定则确定。
由于导线有时切割N极,有时切割S极,因而感应的是交流电势。
交流电势的频率f,决定于电机的极对数p和转子转数n,即f=pnHZ60式中n的单位为转每分(r/min)转子不停地旋转,A、B、C三相绕组先后切割转子磁场的磁力线,所以在三相绕组中电势的相位是不同的,依次差120o,相序为A、B、C。
当发电机带上负荷以后,三相定子绕组中的定子电流(电枢电流),将合成产生一个旋转磁场。
该磁场与转子以同速度、同方向旋转,这就叫“同步”。
同步电机也由此而得名。
它的特点是转速与频率间有着严格的关系,即n=60fp1.2同步发电机的分类同步发电机的种类按原动机不同来分,可分为:汽轮发电机——一般是卧式的,转子是隐极式的。
水轮发电机——一般是立式的,转子是凸极式的。
按冷却介质和冷却方式分:1-1空气冷却(空冷)——外冷(指冷却介质和导体隔着绝缘层的冷却)外冷同步发电机氢气冷却(氢冷)——内冷(冷却介质直接冷却导体)水冷却(水冷)——双水内冷上述的冷却介质和方式还可以有不同的组合,如水-氢-氢(定子绕组水内冷,转子绕组氢内冷,铁芯氢冷);水-水-空(定子、转子水内冷,铁芯空冷);水-水-氢(定子、转子绕组水内冷、铁芯氢冷)等。
卡特发电机基础知识
caterpillargeneratorbasicknowledge 卡特发电机是一种常见的发电设备,广泛应用于各种场合。
了解卡特发电机的基础知识,有助于更好地使用和维护它们。
1. 卡特发电机是一种内燃机发电机,其原理是利用内燃机驱动发电机转子旋转,从而产生电能。
2. 发电机的输出电压和功率与其额定转速有关,通常情况下,电压为220V或380V,功率从几千瓦到数十万瓦不等。
3. 卡特发电机有多种型号和规格,可以根据不同的用途和应用场合选择合适的型号和规格。
4. 发电机的维护和保养非常重要,包括定期更换机油、滤清器、火花塞等易损件,检查和清洁散热器和冷却系统,以及定期检查电路和电气系统。
5. 在使用卡特发电机时,应该注意安全,包括正确地接地、避免过载、禁止乱拆乱动和正确使用电气设备等。
总之,了解卡特发电机的基础知识是使用和维护它们的前提,只有掌握了这些知识,才能更好地发挥它们的作用。
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发电机基础知识1. 什么叫有功?什么叫无功?答:在交流电能的发、输、用过程中,用于转换成非电、磁形式的那部分能量叫有功;用于电路内电、磁交换的那部分能量叫无功。
2. 什么叫同步发电机的额定容量、额定电压、额定电流?答:额定容量是指该台发电机长期安全运行的最大输出功率。
额定电压是该台发电机长期安全工作的最高电压,发电机的额定电压指的是线电压。
额定电流是该台发电机正常连续运行时的最大工作电流。
3. 什么叫力率?力率的进相和迟相是怎么回事?答:交流电机的功率因数也叫力率,它等于有功功率与视在功率的比值。
所谓力率的进相就是送出有功吸收无功的运行状态;力率的迟相就是既发有功又发无功的运行。
4. 调节有功的物理过程怎样?调节有功负荷时要注意什么?答:根据电机的功角来谈谈调节有功的过程,这时假定发电机的励磁电流不变,系统的电压也不变。
(1)增负荷过程:当开大汽门时,发电机转子轴上的主力矩增大,此时由于电功率还没开始变,即阻力矩的大小没有变,故转子要加速,使转子和定子间的夹角就拉开一些,根据电机本身的功角特性,功角一增大,电机的输出功率就增大,也即多带负荷,转子会不会一个劲儿地加速呢?正常时是不会的,因为电机多带了负荷,阻力矩就增大,当阻力矩大到和主力矩平衡时,转子的转速就稳定下来,此时,发电机的出力便升到一个新数值。
(2)减负荷过程:当关小汽门时,发电机转子轴上的主力矩减小,于是转子减速,功角变小,当功角变小时,电磁功率减少,其相应的阻力矩也变小,当阻力矩减小到和新的主力矩一样大时,又达到新的平衡,此时电机便少带了负荷。
调节有功负荷时注意两点:(1)应使力度尽量保持在规程规定的范围内,不要大于迟相的0。
95,因为力率高说明与该时有功相对应的励磁电流小,即发电机定、转子磁极间用以拉住的磁力线少,这就容易失去稳定,从功角特性来看,送出的有功增大,功角就会接近90度,这样也就容易失去稳定。
(2)应注意调负荷时要缓慢,当机组提高出力后,一般其过载能力是要降低的。
汽车发电机和电池工作原理一、汽车发电机的工作原理汽车发电机也称为交流发电机,是由发电机正极、负极和转子等部件组成。
发电机的工作原理是通过机械能转换为电能,向汽车电路供电。
1.发电机结构和工作原理汽车发电机主要由转子、定子、换向器和调节器四大部分组成。
转子是发电机的旋转部件,是由电刷、电极和励磁线圈等部分组成。
电刷与电极接触,通过外接电流激发电机的励磁线圈产生电磁力,使整个转子产生旋转。
定子是发电机的静止部件,由定子铁心、定子绕组和端盖等部分组成。
定子绕组是一系列线圈,通过转子旋转产生的磁场感应电动势。
换向器是发电机的电刷换向装置,用于使发电机电刷在转子旋转过程中不断地与电极接触,确保电流的输出顺畅。
调节器是发电机的电压稳压装置,根据汽车电力需要通过调节发电机的励磁电流,保持输出电压稳定。
2.发电机工作原理发电机的工作过程主要包括励磁、感应和输出三个阶段。
励磁阶段:当汽车启动时,发电机的转子开始旋转,电刷与电极接触,通过外部电流激发励磁线圈,使得整个转子产生旋转。
这个过程中,发电机的定子绕组也会产生电流。
感应阶段:转子旋转产生的磁场穿过定子绕组,感应出交变电流,形成感应电动势。
这个电流经由换向器换向后输出。
输出阶段:通过调节器调节励磁电流,使输出电流和电压保持稳定,为汽车电路提供所需电能。
3.发电机输出电压控制汽车发电机的输出电压是由调节器控制的。
调节器通过检测车辆电路的负载变化,调节励磁电流,保持输出电压在一定范围内稳定。
一般情况下,汽车发电机的输出电压为12V。
二、汽车电池的工作原理汽车电池是汽车的储能设备,主要由正极、负极和电解质液体等部分组成,通过化学反应产生电能,为汽车启动和供电。
1.电池结构和工作原理普通汽车电池由六个电池单元组成,每个单元有2V的电压,六个单元组合在一起为12V的电压输出。
电池的正极是由过氧化铅和铅蓄电池极板组成,负极是由铅和铅蓄电极板组成。
两极之间的电解质液体是硫酸水溶液。
新能源检测与维修专业《汽车电工电子基础》课程标准执笔人:审核人:版本:日期:汽车工程系目录一、课程性质与任务 (1)二、学科核心素养与课程目标 (1)(一)学科核心素养 (1)(二)课程目标 (2)三、课程结构 (3)(一)课程模块 (3)(二)学时安排 (3)四、课程内容 (4)五、课程实施 (9)(一)教学要求 (9)(二)学业水平评价 (10)一、课程性质与任务《汽车电工电子基础》是一门专业基础课程。
它涵盖了电工和电子技术的基本知识,介绍了与汽车技术相关的电学元件、直流电路、交流电路、电磁学、交流发电机与电动机在汽车上的应用,同时涉及低压电器与控制电路等电工知识以及模拟电子技术、数字电子技术等基本知识。
《汽车电工电子基础》这门课程为学习汽车电子控制技术奠定良好基础,为中等职业学校学生获得进一步学习汽车专业知识和技能提供理论支持,培养学生具备一定的科学精神和工匠精神。
二、学科核心素养与课程目标(一)学科核心素养学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习与运用而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。
汽车电工电子学科核心素养是相应的思维品质、关键能力以及情感、态度与价值观的具体体现,是践行社会主义核心价值观,培养学生社会责任意识的重要载体。
中等职业学校汽车电工电子学科核心素养主要包括知识领悟、技能融合、自主学习、职业素养四个方面,它们既相对独立,又能相互交融,构成有机的整体。
1.知识领悟汽车电工电子属于专业基础课程,由两部分组成:即电工部分和电子部分。
主要内容包括触电与急救、电路基本物理量、汽车基本电路、磁场和半导体等基本知识。
通过学习本门课程,学生了解电工方面知识,了解一般常用电气设备的基本结构、工作原理及主要特点。
2.技能融合在授课过程中,增加简单操作训练,锻炼学生的实际动手能力,熟练专业工具的规范使用,做到理论基础和实习操作相结合,获得正确使用、维护专用电气设备以及安全用电的相关技能。
交流发电机的基本结构
交流发电机由以下主要部件组成:
1. 定子
•固定且不运动的部分。
•由铁芯、绕组槽和绕组组成。
•绕组槽中嵌有导线,形成线圈。
2. 转子
•旋转的部分。
•由铁芯、槽和绕组组成。
•转子绕组中通电,产生磁场。
3. 气隙
•定子和转子之间的空间。
•磁通在气隙中流动。
4. 励磁系统
•为转子绕组提供电力的系统。
•可以是直流或交流励磁。
5. 端盖
•封闭定子和转子的端部。
•提供轴承支撑和冷却。
6. 风扇
•冷却发电机内部的部件。
7. 轴承
•支撑转子并允许其旋转。
工作原理
1.励磁:励磁系统为转子绕组通电,产生磁场。
2.磁通:转子磁场穿过气隙,与定子绕组相连。
3.电动势(EMF):磁通的变化在定子绕组中感应出电动势(EMF)。
4.电流:电动势驱动电流在定子绕组中流动。
5.旋转磁场:定子中的电流产生一个旋转磁场。
6.转子磁场:转子磁场与旋转磁场相互作用,产生扭矩,使转子旋转。
交流发电机的类型
•同步发电机:转子速度与定子产生的磁场速度同步。
•异步发电机(感应发电机):转子速度低于磁场速度,产生感应电流。
汽轮发电机简介目录一. 概述1. 发电机的工作基本原理2. 发电机冷却3. 型号的组成及代表意义二.汽轮发电机主要结构特点2.1.1 水氢氢300MW汽轮发电机示意图2.1.2 水氢氢600MW汽轮发电机示意图2.1.3百万兆瓦水氢氢汽轮发电机外形图2.2.1 定子2.2.1.1 定子机座2.2.1.2 定子铁心2.2.1.3 定子绕组及装配2.2.2 转子2.2.3 端盖轴承三.发电机配套系统3.1 油密封系统3.1.1 转轴油密封原理3.1.2 密封油工作系统3.2 氢系统3.3 冷却水系统3.4 励磁系统3.4.1 励磁方式概述3.4.2 无刷励磁方式3.4.3 自并励静止励磁方式3.4.4 大电流集电环装置四. 安装质量关键事项4.1 概述4.1.1 关注发电机内清洁度4.1.2 关注发电机定子外部连接水系统4.1.3 注意水系统漏氢量4.1.4注意冷却水水质4.1.5 关注油冲洗需彻底4.1.6 注意发电机定子与转子安装就位轴向位置一. 概述1. 发电机的工作基本原理发电机主要有转子和定子两大部分,它们之间有气隙, 转子槽内有线圈绕组,当直流激磁电流流过会产生励磁磁场, 同时转子由汽轮机作为原动机拖动旋转,磁场将切割定子铁芯槽内对称分布的三相绕组,根据电磁感应定律,定子绕组中感生出交流电势,再通过变压器与电网相连接,从而使机械能转化为电能。
(参见附图1)旋转方向机端励磁NS 转子气隙定子铁芯主磁通穿过定子铁芯附图1发电机工作原理图NS2.发电机冷却①作用:冷却介质与发电机内部损耗产生的热进行交换,使机内各部件的温度保持在材料所允许的限度之内。
②冷却介质基本要求:●比热容(或气化热)大●黏度小●导热系数大●密度小●介电常数高●化学稳定●无毒、无腐蚀性●价廉易得③氢气为冷却介质的特点如下:ⅰ.氢气密度很小,纯氢仅为空气的7 %;即使在发电机机座内氢压0.5 MPa下,其密度亦只有空气的60%,因此大大降低了通风损耗。