3.1三相交流同步发电机
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浙江工业职业技术学院)定子总成定子总成是产生和输出交流电的部件,又叫电枢,由定子铁心和定子绕组组成,如图定子铁心由相互绝缘的内圆带槽的环状硅钢片叠成。
定子槽内置有三相对称绕组,三相绕组大多数采用“Y”形(星形)连结,也有用“△”形连结的。
某一交流发电机定子绕组的展开图转子总成是发电机的励磁部分,它主要由两块爪极、磁场绕组、集电环及轴等组成,两块爪极被压装在转轴上,且内腔装有磁轭,并绕有励磁绕组。
绕组两端的引线分别焊在与轴绝缘的两个集电环上。
两个电刷装在与端盖绝缘的电刷架内,通过弹簧力使其与集电环保持接触。
当发电机工作时,两电剧与直流电源连通,可为磁场绕组提供定向电流并产生轴向磁通。
使两块爪极被分别磁化为N极和S极,从而形成犬牙交错的6对磁极,并沿圆周方向均匀分布。
子每转一周,定子的每相绕组上就能产生周期个数等于磁极对数的交流电动势。
)整流器整流器由正整流板和负整流板组成,如右图所示。
其作用是将三相定子绕组输出的交流电,通过三相桥式整流变成直流电输出。
交流发电机的整流器大多由6只硅二极管组成。
外壳为正极、中心引线为负极的二极管,称为负极管,管壳底上注有黑色标记;外壳为负极、中心引线为正极的二极管,称为正极管,管壳)前后端盖前后端盖的作用是支承转子总成并封闭内部构造。
它由铝合金制成,具有轻便、阻磁(减少漏磁)、散热性能好等特征。
)电刷与电刷架电刷是通过集电环给励磁绕组提供电流的元件。
电刷装在电刷架内,通过弹簧与集电环紧密接触,如图3-6所示。
车用无刷交流发电机是指没有集电环、电刷与电刷架装置的交流发电机。
它不会因为电刷和集电环的磨损或接触不良造成励磁不稳定或发电机不发电等故障;也不会产生火花,从而减少了无线电干扰。
具有结构新颖、性能优良、工作稳定、故障少等优点。
但与有刷发电机相比,在相同体积条件下,其设计功率将有所下降。
无刷交流发电机有爪极式、励磁机式、永磁式和感应式四种,其中爪极式和感应式比较常见。
三相交流同步发电机的励磁方式
三相交流同步发电机是电力系统中常用的发电设备,其励磁方式对于发电机的发电效率和稳定性有着重要的影响。
常见的三相交流同步发电机的励磁方式有独立励磁、并联励磁和串联励磁三种方式。
独立励磁是指发电机的励磁系统独立于整个电网系统,通过独立的励磁电源来控制发电机的磁场,使其产生电势。
这种励磁方式适用于小型发电机和紧急备用发电机,其优点是操作简单,但缺点是发电机独立于电网系统,对电网的稳定性和负载调节能力不利。
并联励磁是指发电机的励磁系统与电网系统并联,励磁电源来自电网,通过自动电压调节器AVR来控制发电机产生的电势,实现对发电机励磁的实时调节。
这种励磁方式适用于大型发电机和电网系统,其优点是对电网系统的稳定性和负载调节能力有利,但缺点是需要配备AVR等控制设备,并且对电网的负荷变化较为敏感。
串联励磁是指发电机的励磁系统串联于电网系统,励磁电源也来自电网,通过调节励磁电阻来控制发电机的电势,实现对发电机励磁的调节。
这种励磁方式适用于中小型发电机和一些特殊的应用场景,其优点是操作简单,对电网的稳定性和负载调节能力有一定的帮助,但缺点是需要频繁调节励磁电阻,不适用于大型发电机和高要求的电网系统。
综上所述,三相交流同步发电机的励磁方式需要根据具体的应用场景和要求进行选择,以确保发电机的高效稳定运行。
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三相同步发电机工作原理
三相同步发电机是一种将机械能转化为电能的设备。
它基本上由转子和定子两部分组成。
转子是旋转部分,通常由强磁性材料制成,如永磁体或电磁体。
转子上的磁极与定子上的磁极相匹配,以产生磁场。
定子是静止部分,通常由绕组和磁极组成。
绕组通常是由绝缘电线绕成的线圈,每个线圈代表一个相位。
在三相同步发电机中,一共有三个线圈,分别对应三个相位。
工作原理如下:
1. 初始状态下,转子上的磁极和定子上的磁极相互吸引,使得转子开始旋转。
2. 当转子旋转时,转子上的磁极经过定子绕组时,会在绕组中产生电流。
3. 根据法拉第电磁感应定律,当电流通过定子绕组时,会产生一个磁场,该磁场与转子上的磁场相互作用,产生一个力矩,将转子继续推动。
4. 因为绕组被划分为三个相位,所以当转子旋转时,三个相位的绕组会分别产生电流。
这三个相位的电流之间存在120度的相位差,这使得输出的电流是三相交流电。
5. 通过适当的连接方式,可以将输出的三相交流电进行整流和变压处理,以满足各种应用的电能需求。
总体而言,三相同步发电机的工作原理是利用磁场相互作用和电磁感应的原理,将机械能转化为电能输出。
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。
发电机曲轴带动发电机的转子,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。
主磁场的建立:励磁绕组通入直流励磁电流,建立极性相间的励磁磁场,即建立起主磁场。
载流导体:三相对称的电枢绕组充当功率绕组,成为感应电势或者感应电流的载体。
切割运动:引擎曲轴拖动转子旋转(给电球输入机械能),极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组(相当于绕组的导体反向切割励磁磁场)。
交变电势的产生:由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动,电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。
通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。
励磁机整流器 转子 定子AVR (自动电压调节器)风扇 飞轮连接盘出线端子向同步发电机的转子励磁绕组供给励磁电流的整套装置叫做励磁系统。
励磁系统是同步发电机的重要组成部分。
转子的励磁绕组通入直流电流,产生接近于正弦分布磁场(称为转子磁场),其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链。
转子旋转时,转子磁场随同一起旋转、每转一周,磁力线顺序切割定子的每相绕组,在三相定子绕组内感应出三相交流电势。
发电机带对称负载运行时,三相电枢电流合成产生一个同步转速的旋转磁场。
定子磁场和转子磁场相互作用,会产生制动转矩。
从引擎输入的机械转矩克服制动转矩而作功。
发电机可发出有功功率和无功功率。
转子磁场的强弱直接影响定子绕组的电压,所以,调发电机端电压或调发电机的无功功率必须调节转子电流。
发电机的有功功率和无功功率几何相加之和称为视在功率。
有功功率和视在功率之比称为发电机的功率因数,发电机的额定功率因数一般为0.8。
福安市奔腾机电有限公司柴油机组单、三相交流发电机ST、STC系列发电机与内燃机配套后可作为固定或移动的小型发电站,供农村、城镇或工地、牧区等作为照明及动力电源。
本系列发电机可与原动机直接联接或用三角皮带联接。
发电机可正、反两方向转动,连续工作。
2.扬州四方机电有限公司生产的“四方”牌柴油发电机组3.扬州伟搏机电设备有限公司生产的“伟搏”牌柴油发电机组STC系列三相交流同步发电机简介本系列发电机与内燃机配套后作为固定或移动的小型发电站、供农村、城镇或工地的电源。
本系列发电机为三相带有中性点的星形接法,线电压为400V,相电压230V,频率50Hz,功率因数0.8(滞后)。
可根据用户需要,也可提供60Hz及其它电压值的发电机。
闽东电机 STC系列发电机福建闽东电机制造有限公司STC系列发电机适用于乡村、城镇、工地、山区及牧区等的照明及动力的三相交流电源。
也可作为应急用的备用电源。
发电机为防滴转场式,采用谐波励磁系统,使用安全可靠,维护简单方便。
STC系列发电机适用于乡村、城镇、工地、山区及牧区等的照明及动力的三相交流电源。
也可作为应急用的备用电源。
发电机为防滴转场式,采用谐波励磁系统,使用安全可靠,维护简单方便。
发电机为三相四线制,采用带中性点的星形接法,额定线电压为400V,相电压为230V,频率50Hz,功率因数0.8(滞后)。
根据需要也可提供60Hz及其它电压值的发电机。
发电机可与原动机直接联结或用三角皮带联结,可正反转额定连续运行。
当原动机转速变化为3%时,负载从0→100%和100%→0,。
三相交流同步发电机的接线方法有两种常见的类型:星形接线(Y接线)和三角形接线(Δ接线)。
星形接线(Y接线):在星形接线中,发电机的三个相位分别连接到一个共同的节点,形成一个星形。
这个共同节点被称为中性线(N)或零线。
星形接线常用于低电压和高电流的应用。
接线方法如下:
将每个相位的绕组的一个端子连接到中性线(N)。
将另一个绕组端子连接到其他相位绕组的对应端子。
这样,发电机的三个相位分别与中性线(N)连接,形成一个星形。
星形接线的符号表示为"Y",有时也用字母"N"表示。
三角形接线(Δ接线):在三角形接线中,发电机的三个相位形成一个封闭的循环,形状类似于一个三角形。
三角形接线通常用于高电压和低电流的应用。
接线方法如下:
将每个相位的绕组的一个端子连接到其他相位绕组的对应端子。
这样,发电机的三个相位形成一个封闭的循环,形成一个三角形。
三角形接线的符号表示为"Δ"。
在实际应用中,选择星形接线还是三角形接线取决于具体的电力系统和设备需求。
根据不同的应用场景和要求,选择适当的接线方法是很重要的。