发电机学习资料
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发电机入门书籍发电机是一种将机械能转化为电能的设备,广泛应用于各个领域,从常见的家用发电机到大型发电站都离不开发电机的运行。
对于想要学习发电机的人来说,一本好的入门书籍是必不可少的。
本文将推荐一些适合入门学习发电机的书籍,帮助读者了解发电机的基本原理、结构和应用。
1.《发电机原理与设计》(作者:杜文琪)这本书是西安交通大学杜文琪教授所著,是一本系统全面介绍发电机原理和设计的教材。
书中首先介绍了电磁感应原理和电路理论,然后详细讲解了各种类型的发电机的工作原理和结构设计,最后介绍了发电机的调试和维护。
该书内容深入浅出,适合初学者入门。
2.《发电机组设计与运行》(作者:王林等)这本书是电力系统设计与运行的权威教材,由南京理工大学电气工程学院王林教授等人编写。
书中详细介绍了各种类型的发电机组的设计和运行,包括发电机组的选型、布置、并联操作等内容。
此外,书中还介绍了发电机组的调试和故障处理方法,对于从事发电机组运行管理的人员来说非常实用。
3.《发电机原理与维修》(作者:黄翔)这本书是国内著名电力工程师黄翔所著,是一本介绍发电机原理和维修的实用指南。
书中首先介绍了发电机的原理和结构,然后详细讲解了发电机的维修方法和常见故障处理。
此外,书中还提供了大量的实例和案例,便于读者理解和掌握发电机的维修技术。
4.《发电机组运行与维护》(作者:王志成)这本书是电力行业的技术规范,由中国电力出版社出版。
书中详细介绍了发电机组的运行管理和维护,包括发电机组的日常运行监测、润滑和维护等内容。
此外,书中还介绍了发电机组的故障诊断和处理方法,对于从事发电机组运行和维护的人员来说非常实用。
5.《发电机组的故障诊断与处理》(作者:程晓军等)这本书是国内著名电力工程师程晓军等人编写的一本故障诊断与处理指南。
书中详细介绍了发电机组常见故障的诊断方法和处理技巧,包括转子断条、定子绕组短路等故障的诊断和修复。
此外,书中还介绍了常见故障的预防和维护措施,对于提高发电机组的可靠性和可用性非常有帮助。
发电厂电气部分-学习指南一、填空题1.导体正常最高允许温度一般不超过________℃,提高导体长期允许电流的方法有_________导体电阻,________导体换散面积,以及_________导体的换热系数。
2.线路电抗器主要用来限制_________支路的短路电流,加装出线电抗器不仅能够__________,而且可以维持____________________。
3.发电厂厂用电源包括________和________,对单机容量在200MW以上的发电厂,还应考虑设置____________和____________。
4.选择电器设备的一般条件是按________________,并按___________________。
5.当验算裸导体及110KV以下电缆短路热稳定时,一般采用_________保护动作时间;验算电器和110KV以上充油电缆热稳定时,一般采用__________保护动作时间。
6.电流互感器的电流误差为_________,相位误差为___________,并规定当-I2___________I1时,相位差为正值,影响电流互感器误差的运行参数有__________、______________、_______________。
7.扩散去游离的三种形式是由_____________、____________、_______________。
8.断路器开断电路时,熄弧条件为____________,恢复电压大于__________恢复电压。
9.决定发电机容许运行范围的四个条件是①___________________;②_________________;③______________;④_________________。
10.发电机额定工作状态的特征是___________、____________、____________、_____________及____________都是额定值。
SPECIFICATION技术规格书Project:项目:Model:型号:KH-CCFJ400JWQty.:数量:1 SET/VESSELHull No.:船体号:Classification: 船级社: CCSFlag: 挂旗:Ship’s Owner: 船东: Deputy: 代表:Shipyard: 采购方: Deputy: 代表:Designer: 设计方: Deputy: 代表:Supply: 供货方:Deputy: 代表:Section A Technical Specification for Marine GensetA部分船用发电机组的技术规格Classification:船级社CCSAt Following Condition: 机组使用条件:In accordance with ISO 3046 reference conditions. 依据 ISO3046 标准Air Intake Temperature进气温度︒C 45Sea Water Temperature海水温度︒C 32Barometer Pressure大气压kPa 100Relative Humidity相对湿度% 60Transversal Inclination横倾22.5°Longitudinal Inclination纵倾10°Transversal Sway横摇22.5°Longitudinal Sway纵摇10°Genset can be normally operated under wet air,salt fog,oil fog and mildew fog, vibration and dash of condition. 可在潮湿空气、盐雾、霉菌的环境及正常营运所产生的振动和冲击下正常工作。
Power Deration: Operation at elevated temperature for sustained operating above 45 ℃,derate 2% per 11℃。
柴油发电机课件内容一、柴油发电机的工作原理柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的,这四个过程构成了一个工作循环。
活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。
进气,它的任务是使气缸内充满新鲜空气,压缩时活塞从下止点间上止点运动,后续燃烧膨胀,排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去,以便充填新鲜空气,为下一个循环的进气作准备。
当工作冲程活塞运动到下止点附近时,排气阀开起,活塞在曲轴和连杆的带动下,由下止点向上止点运动,并把废气排出气缸外。
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。
二、发电机工作原理一般由转子总成、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。
.发电厂电气部分1】电气主接线一定知足靠谱性、灵巧性、经济性三项基本要求。
2】电流互感器的接线方式有:单相式、不完整星形接线、两相差接线、三相星形接线等四种。
3】电压互感器的接线方式有等四种单相电压互感器接线、V-V接线、一台三相五柱式接线、三台单相三绕组电压互感器接线。
4】电力系统中性点的接地方式分为三种直接接地、不接地和经消弧线圈接地。
5】对电气主接线的基本要求有哪些?基本形式有哪些?答:①保证必需的供电靠谱性;②保证电能质量;③拥有必定的灵巧性和方便性;④拥有必定的经济性。
基本形式:有汇流母线的接线形式分为单母线接线和双母线接线。
无汇流母线的分为桥形接线和单元接线。
6】、厂用电的接线原则及形式是什么?答:厂用电的接线原则:靠谱性、灵巧性和经济性。
厂用电接线的基本形式:⑴高压厂用母线的接线:单母线分段接线,且按炉分段。
⑵低压厂用母线的接线:①对大型发电厂,常采纳按炉分段原则;②对中小型发电厂,则依据实质厂用低压负荷大小和重要程度,一般全厂只分为二段或三段。
⑶全厂公用性负荷:①应依据负荷容量及对供电靠谱性要求,分别接在各段母线上,可是要适合集中。
②当公用负荷许多、容量较大时,可设置公用母线段,但对同样的 I类公用电动机不该所有接在同一母线上。
同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线,便于运转管理和检修。
7】厂用变压器的选择?答:(1)额定电压。
厂用变压器的额定电压应依据厂用电系统的电压等级和电源引接处的电压确立变压器一、二次额定电压一定与引接电源电压和厂用网络电压一致。
2)工作变压器的台数和型式。
主要与高压厂用母线的段数有关,而母线的段数又与高压厂用母线电压等级有关。
3)变压器的容量。
一定知足厂用电机械从电源获取足够的功率。
4)厂用变压器的阻抗。
要求比一般电力变压器的阻抗大。
8】断路器的作用是什么?它的型号有哪些?答:高压断路器的作用:用来在正常状况下接通和断开各样负载电路,在故障状况下能自动快速地开断故障电流,实现自动重合闸的功能。
电机学习题库+参考答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.同步发电机被原动机拖到任意转速,转子绕组通入直流励磁电流而电枢绕组开路,这种运行状态称为空载运行或无载运行。
()A、正确B、错误正确答案:B2.三相变压器只要有一侧的绕组为三角形接法,其电动势和磁通的波形就近似为正弦波形。
()A、正确B、错误正确答案:A3.异步电动机空载运行时,由于没有负载转矩的制动作用,电机转速最高,可以达到同步转速。
()A、正确B、错误正确答案:B4.若其他条件不变,将绕线式异步电动机的转子绕组导线截面增大,电机的起动转矩会增大。
()A、正确B、错误正确答案:B5.同步电动机的特点是转速稳定,恒为同步速n=60f/p,不会有丢转现象。
()A、正确B、错误正确答案:A6.单相绕组产生的脉振磁动势不能分解。
()A、正确B、错误正确答案:B7.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后,在变压器铁芯中产生的交变磁通只在二次侧绕组中产生感应电动势。
()A、正确B、错误正确答案:B8.异步电动机气隙越大漏磁会越多。
()A、正确B、错误正确答案:A9.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。
()A、正确B、错误正确答案:A10.笼型异步电动机通常采用转子绕组串电阻调速。
()A、正确B、错误正确答案:B11.增大绕线式异步电动机转子绕组电阻,异步电动机的总阻抗必然增大。
()A、正确B、错误正确答案:B12.增大绕线式异步电动机转子绕组电阻,异步电动机的转子电流必然减小。
()A、正确B、错误正确答案:B13.因没有电路的直接联系,异步电动机定子电流大小与转子电流大小无关。
()A、正确B、错误正确答案:B14.根据公式U₁=4.44fN₁φm可知,改变电压器电源频率f,主磁通φm会与f成反比变化,则磁路磁阻Rm也和f成反比变化A、正确B、错误正确答案:B15.异步电动机转子回路所串的电阻越大,转子转速越低,转子铜耗就会越大,异步电机效率就会越低。
第一章、绪论1、风力发电机组的组成风力发电机组可分为风轮、机舱、塔架和基础几个部分;1风轮由叶片和轮毂组成;叶片具有空气动力外形,在气流作用下产生力矩驱动风轮转动,通过轮毂将扭矩输入到主传动系统;2机舱由底盘、导流罩和机舱罩组成,底盘上安装除主控制器以外的主要部件;机舱罩后部的上方装有风速和风向传感器,舱壁上有隔音和通风装置等,机舱底部与塔架连接;3塔架支撑风轮与机舱达到所需要的高度;塔架上安置发电机与主控制器之间的动力电缆、控制和通信电缆,还装有供操作人员上下机舱的扶梯,大型机组还设有升降机;4基础为钢筋混凝土结构,根据当地地质情况设计成不同的形式;基础中心预置有于塔架连接的基础部件,以保证将风力发电机组牢牢固定在基础上;基础周围还设置预防雷击的接地装置;2、变桨距、变速型的风力发电机组内部结构1变桨距系统:设在轮毂之中,对于电动变距系统来说,包括变距电动机、变距减速器、变距轴承、变距控制器和备用电源等;2发电系统:包括发电机、变流器等;3主传动系统:包括主轴及主轴承、齿轮箱、高速轴和联轴器等;4偏航系统:由偏航电动机、偏航减速器、偏航轴承、制动机构等组成;5控制与安全系统:包括传感器、电气设备、计算机控制与安全系统含相应软件和控制欲安全系统执行机构等;此外,还设有液压系统,为高速轴上设置的制动装置、偏航制动装置提供液压动力;液压系统包括液压站、输油管和执行机构;为了实现齿轮箱、发电机、变流器的温度控制,设有循环油冷却系统、风扇和加热器;3、风力发电机组的分类:1按功率大小:a微型~1kw;b小型1~100kw;c中型100~1000kw;d大型1000kw以上;2按风轮轴方向:a水平轴风力发电机组随风轮与塔架相对位置的不同而有上风向与下风向之分;风轮在塔架的前面迎风旋转,叫做上风向风力发电机组;风轮安装在塔架后面,风先经过塔架,再到风轮,则称为下风向风力发电机组;上风向风力发电机组必须有某种调向装置来保持风轮迎风,而下风向风力发电机组则能够自动对准风向,从而免去了调向装置;对于下风向风力发电机组,由于一部分空气通过塔架后再吹向风轮,这样塔架就干扰了流过叶片的气流而形成塔影效应,增加了风轮旋转过程中叶片载荷的复杂性,降低了风力发电机组的出力和其他性能;b垂直轴风力发电机组;3按功率调节方式:a定桨距风力发电机组;b变桨距调节风力发电机组;c主动失速调节风力发电机组;4按传动形式:a高传动比齿轮箱型;b直接驱动型;c中传动比齿轮箱型半直驱;5按发电机转速变化:a定速恒速;b多态定速;c变速;4、设计依据风力发电机组的设计依据是风力发电机组的设计任务书,一般包括基本形式、基本参数和外部条件;1基本形式:目前的主流机型是水平轴、上风向、三叶片、变桨距、变速恒频风电机组; 2基本参数:风力发电机组的基本参数主要是指风力发电机组的额定功率、转速范围、总效率、设计寿命和生产成本等;3外部条件:风力发电机组的外部条件包括运行环境条件、电网条件和风场地质情况;运行环境条件主要是风资源、湍流和阵风情况、气候情况等;5、设计内容设计内容包括风力发电机组设计图样和相关的设计文件;设计图样包括外观图、部件图和零件图;设计文件包括设计计算说明书、运输和安装说明书、用户使用和维护手册等;1外观图:风力发电机组的外观图描述了其整体结构并标注了主要尺寸,同时用文字注明了设备的技术特征,如机组类型、功率调节方式、风轮旋转方向、额定功率、额定风速、风轮直径、风轮转速范围、风轮倾角、风轮圆锥角、变距最大角度、齿轮箱类型、齿轮箱增速比、发电机类型、塔架类型、轮毂中心高和各主要部件质量;2部件图:部件图是各层次安装工作的指导图样,表示各零件之间的装配关系、配合公差、轮廓尺寸、装配技术条件和标题栏等;3零件图:零件图是生产零件的依据,包括零件的结构和形状、尺寸、表面粗糙度和几何公差、材料及表面处理技术要求、技术条件、标题栏等;设计零件时,要进行相应的载荷分析和强度校核;4设计文件:设计文件是与设计相关的规范性文件,详细描述了机组设计、制造、装配、运行维护过程的理念、标准、理论依据、方法和技术要求,用于设计部门存档、指导装配和安装、指导用户作业和指导维修人员的维修作业;6、设计原则可靠性、经济性与社会效益、先进性、工艺性和易维修性、标准化;7、设计步骤1方案设计概念设计:确定风力发电机组的主要参数、整体布局和结构形式;对机组的整体载荷及整机质量进行初步计算,选择主要部件的结构,完成机舱布局的计算机设计模型;同时给定控制策略;在此基础上撰写方案设计说明书;2技术设计初步设计:根据方案设计资料,进行整机和部件结构设计和确定技术要求;进行机组载荷计算和分析;对关键零部件进行校核计算和分析;进行电气控制与安全系统设计;初步选择外购件的型号;在此基础上提供技术设计图样和技术设计说明书;3施工设计详细设计:根据技术设计结果,进行载荷计算,对零部件进行强度和刚度校核及失效分析,对关键零部件进行优化设计;对整机进行可靠性分析和动态分析;修改和审定加工图样和技术文件,填写标准件和外购件明细表,撰写设计计算说明书、运输和安装说明书以及用户使用和维修手册;第二章、风力发电机组机械设计基础1、风力发电机组等级由风速和湍流参数决定,分级的目的在于最大限度的利用风能,风速和湍流参数代表了相应风电机组安装场地的类型;注:1、表中所示参数值对应于轮毂高度;2、V ref表示10min平均参考风速;A表示高湍流特性等级;B表示中湍流特性等级;C表示低湍流特性等级;I ref表示风速为15m/s时湍流强度的期望值;2、风况分为:正常风况风力机正常运行期间频繁出现的风况条件和极端风况1年一遇或50年一遇的风况条件;参考风速:50年一遇在轮毂高度处持续10min阵风;3、风况条件是由平均恒流与确定阵风或湍流结合而成;4、每种类型的外部条件又可分为正常外部条件和极端外部条件;5、湍流:风速矢量相对于10min平均值的随机变化;在使用湍流模型时应考虑风速、风向和风切边变化的影响;6、湍流风速矢量的三个分量;纵向沿着平均风速方向横向水平并且与纵向垂直的方向竖向与纵向和侧向均垂直的方向7、正常风廓线模型NWP:风廓线vz是地表以上平均风速对垂直高度z的函数;Vz=VhubZ/Zhub的a次方;8、极端风况:用于确定风力发电机组的极端风载荷,这些风况包括由暴风及风速和风向的迅速变化造成的风速峰值;9、极端风速模型EWM:极端风速模型可能为稳定的或波动的风模型;风速模型应该基于参考风速Vref和确定的湍流标准差σ1,σ1=Iref+b;b=s,σ1=;10、其他环境条件:热、光、腐蚀、机械、电或其他物理作用、温度、湿度、空气密度、阳光辐射、雨、冰雹、雪和冰、活学活性物质、雷电、地震、盐雾;11、正常环境:温度-30~+150,湿度<=95%,阳光辐射强度1000W/m2;12、电网条件:1电压标称值+10%2频率标称值+2%3三相电压不平衡度,电压负序分量的比率不超过2%4适合的自动重合周期5断电,假定电网一年内断电20次,一次断电6小时为正常条件,断电一周为极端条件;13、设计工况:分为运行工况启动发电关机和临时性工况运输吊装维护14、设计工况:发电、发电兼有故障、起动、正常关机、紧急关机、停机、停机兼有故障、运输装配维护和修复;15、DLC设计载荷状态 ECD方向变化的极端连续阵风模型 EDC极端风向变化模型EOG极端运行阵风模型EWM极端风速模型EWS极端风切变模型ETM极端湍流模型NTM正常湍流模型NWP正常风廓线模型F疲劳性载荷分析U极限强度分析N正常A非正常 T运输和安装Vmaint维修保养风速;16、局部安全系数:由于载荷和材料的不确定性和易变性,分析方法的不确定性以及零件的重要性,在设计中一定要有必要的安全储备;17、载荷局部安全系数:载荷特征值出现不利偏差的可能性或不确定性;载荷模型的不确定性;18、材料局部安全系数:材料特征值出现不利偏差的可能性或不确定性;零件截面抗力或结构承载能力评估不确定的可能性;几何参数不确定性;结构材料性能与试验样品所测性能之间的差别;换算误差;19、失效影响安全系数用来区分以下几类零件:1一类零件:失效安全结构件结构件失效后不会引起风力发电机组重要零件的失效2二类零件:非失效安全结构件3三类零件:非失效安全机械件把驱动机构和制动机构与主结构连接起来,以执行风力发电机组无冗余的保护功能;20、风力发电机组极限状态分析内容:极限强度分析;疲劳失效分析;稳定性分析;临界挠度分析;21、稳定性分析:在设计载荷作用下,非失效安全的承载件不应发生屈曲;对于其他零件在设计载荷下,允许发生弹性变形;在特征载荷下,任何零件都不应发生屈曲;第三章、总体设计总体参数是涉及到风力发电机组总结结构和功能的基本参数,主要包括额定功率、发电机额定转速、总效率、设计寿命、年发电量、发电成本、总重量、重心;1、额定功率是正常工作条件下,风力发电机组的设计要达到的最大连续输出电功率;2、设计寿命:风电机组安全等级I到Ⅲ的设计寿命至少为20年;3、额定风速是锋利发电机组达到额定功率输出时规定的风速;10~15m/s;切入风速是风力发电机组开始发电时,轮毂高度处的最低风速;3~4m/s;切出风速是风力发电机组达到设计功率时,轮毂高度处的最高风速;25m/s攻角不变,半径r处的叶素弦长与风轮转速Ω的平方成反比;变桨距攻角改变,反比于转速;4、叶片质量正比于外壳厚度与弦长的乘积,因此它随转速而正比增加;5、转速增加导致叶片重量增加、成本增加,同时转速增加导致叶片平面外的疲劳弯矩减小,机舱和塔架成本减少;6、风力发电机组产生的气动噪声正比于叶尖速度的5次方;陆基叶尖速限制在65m/s,海上74m/s;7、比功率:风力发电机组额定功率与风轮的扫掠面积的比值;405W/m平方;风电机组的总体布局包括整机各部件、各系统、附件和设备等布置;8、总体布置原则:保证风力发电机组的强度、刚度、抗振性、平衡和稳定性,支撑部件要力求有足够的刚度;整机各部件、各系统、附件和设备等,要考虑布置得合理、协调、紧凑;保证正常工作和便于维护,并考虑有较合理的重心位置;传统系统力求简短,达到结构紧凑、体积小、重量轻;9、相似设计:根据研究出来的性能良好、运行可靠地模型来设计与模型相似的新风力机;10、风力机相似是指风轮与气体的能量传递过程以及气体在风力机内流动过程相似,他们在任一对应点的同名物理量之比保持常数,这些常数叫相似常数;11、相似条件:几何相似、运动相似、动力相似;12、几何相似:模型与原型风力机的几何形状相同,对应的线性长度比为一定值;13、运动相似:空气流经几何相似的模型与原型机时,其对应点的速度方向相同、比例保持常数;14、动力相似:满足几何相似、运动相似的模型与原型机上,作用于对应点力的方向相同,大小之比应保持常数;15、Re为雷诺数,表示作用于流体上的惯性力与黏性力之比16、对于具有相同叶尖速比的相似模型和原型机,他们的效率也相等;17、模型试验中,雷诺数的值比临界雷诺数高,相似性依旧成立;相反相似性差;18、风电机组成本排序:叶片、塔架、齿轮箱、机舱、电网联接、发电机;第四章、风轮与叶片设计风轮的作用是把风的动能转换成风轮的旋转机械能;风轮的输出功率与风轮扫掠面积或风轮直径的平方、风速的立方和风能利用系数成正比;第一节、概述一、叶片的基本概念1、叶片长度:叶片径向方向上的最大长度;2、叶片面积:叶片旋转平面上的投影面积;3、叶片弦长:叶片径向各剖面翼型的弦长;4、叶片扭角:叶片各剖面弦线和风轮旋转平面的夹角;二、风轮的几何参数1、叶片数:风轮的叶片数取决于风轮尖速比;2、风轮直径:风轮在旋转平面上的投影圆的直径;3、轮毂高度:风轮旋转中心到基础平面的垂直距离;4、风轮扫掠面积:风轮在旋转平面上的投影面积;5、风轮锥角:叶片相对于和旋转轴垂直的平面的倾斜角;其作用是在风轮运行状态下减少离心力引起的叶片弯曲应力和防止叶尖与塔架碰撞的机会;6、风轮仰角:风轮的旋转轴线和水平面的夹角;其作用是避免叶尖和塔架的碰撞;7、风轮偏航角:风轮旋转轴线和风向在水平面上投影的夹角;偏航角可以起到调速和限速的作用,但在大型风力发电机组中一般不采用这种方式;8、风轮实度:叶片在风轮旋转平面上投影面积的总和与风轮扫掠面积的比值;实度大小与尖速比成反比;三、风轮的物理特性1、风轮转速;2、风轮叶尖速比公式;3、风轮轴功率公式;第二节、风轮载荷设计计算一、叶片受力示意图升力,阻力系数公式;翼型的选择:对于低速风轮,由于叶片数较多,不需要特殊的翼型升阻比;对于高速风轮,由于叶片数较少,应当选用在很宽的风速范围内具有较高升阻比和平稳失速特性的翼型,对粗糙度不敏感,以便获得较高的功率系数;另外要求翼型的气动噪声低;二、叶片载荷1、静载荷1最大受力:50年一遇的最大阵风作为最大静载荷值;2最大弯矩:当重力和气动力在同一方向上;3最大扭矩:当最大阵风时;2、动载荷1由阵风频谱的变化引起的受力变化;2风剪切影响引起的叶片动载荷;3偏航过程引起的叶片上作用力的变化;4弯曲力矩变化,由于自重及升力产生的弯曲变形;5在最大转速下,机械、空气动力制动,风轮制动的情况下;6电网周期性变化;三、叶片的受力分析离心力、风压力、气动力矩、陀螺力矩;四、风轮的强度校核1、在载荷下运转时叶片强度的计算;2、无载荷运转时叶片轴强度的计算;3、叶片停转时叶片轴强度的计算;第三节、叶片气动设计一、风力机的性能指标风轮输出功率、风能利用系数、尖速比、推力系数;相关公式二、风力机的空气动力学设计动量理论、叶素理论;三、叶片结构设计与制造一轻型结构叶片的优缺点:优点:1、在变距时驱动质量小,在很小的叶片机构动力下产生很高的调节速度;2、减少风力发电机组总质量;3、风轮的机械制动力矩小;4、周期振动弯矩由于自重减轻而很小;5、减少了材料成本;6、运费减少;7、便于安装;缺点:1、要求叶片结构必须可靠,制造费用高;2、所用材料成本高;3、风轮在阵风时反应灵敏,因此,要求功率调节也要快;4、材料特性和载荷计算必须很准确,以免超载;二叶片材料用于制造叶片的主要材料有玻璃纤维增强塑料GRP、碳纤维增强塑料CFRP、木材、钢和铝等;目前叶片多为玻璃纤维增强复合材料GRP,基体材料为聚酯树脂或环氧树脂;环氧树脂比聚酯树脂强度高,材料疲劳特性好,且收缩变形小;聚酯材料较便宜,它在固化时收缩大,在叶片的连接处可能存在潜在的危险,即由于收缩变形在金属材料与玻璃钢材料之间可能产生裂纹;复合材料的优点:可设计性强、易成型性好、耐腐蚀性强、维护少,易修补;缺点:耐热性差;抗剪切强度低;存在老化问题;生产时安全防护;表面强度低;可以燃烧;GRP材料的风力发电机组叶片成形工艺有手工湿法成形、真空辅助注胶成形和手工预浸布铺层等;三叶片主体结构叶片截面类型:实心截面、空心截面、空心薄壁复合截面等;蒙皮:提供叶片的气动外形,同时承担部分弯曲载荷与大部分剪切载荷;蒙皮的层状结构包括胶衣层、玻纤毡增强层、强度层;主梁:承载叶片的大部分弯曲载荷,是主要的承力结构;四铺层设计原则1、均衡对称原则;2、定向原则;3、按照内力方向的取向原则;4、顺序原则;5、抗局部屈曲设计原则;6、最小比例原则;7、变厚度设计原则;8、冲击载荷区设计原则;五叶根结构形式1、螺纹件预埋式:连接最可靠,但每个螺纹件的定位必须准确;2、钻孔组装式:优点:不需要贵重且质量大的法兰盘;在批量生产中只有一个力传递元件;由于采用预紧螺栓,疲劳可靠性很好;通过螺栓很好的机械联接,法兰不需要粘接;缺点:需要很高的组装精度;在现场安装,要求可靠的螺栓预紧;六功率调节方法1、失速控制优点:叶片和轮毂之间无运动部件,轮毂结构简单,费用低;没有功率调节系统的维护费用;在失速后功率的波动相对较小;缺点:气动制动系统可靠性设计和制造要求高;叶片、机舱和塔架上的动态载荷高;由于常需要制动过程,在叶片和传动系统中产生很高的机械载荷;起动性差;机组承受的风载荷大;在低空气密度地区难以达到额定功率;2、变浆距控制优点:起动性好;刹车机构简单,叶片顺浆后风轮转速可以逐渐下降;额定点以后的输出功率平滑;风轮叶根承受的静、动载荷小;缺点:由于有叶片变距机构,轮毂较复杂,可靠性设计要求高,维护费用高;功率调节系统复杂,费用高;七防雷击保护雷击造成叶片损坏的机理:一方面,雷电击中叶尖后,释放大量能量,使叶尖结构内部的温度急剧升高,引起气体高温膨胀,压力上升,造成叶尖结构爆裂破坏,严重时使整个叶片开裂;另一方面,雷击造成的巨大声波对叶片结构造成冲击损坏;八降噪措施①提高制造精度,降低表面粗糙度;②修正轮齿缘;在制造齿轮时,在齿轮顶侧沿齿宽修成直线或均匀曲线;③改用斜齿轮;④改进齿轮参数;减小v、d,选取互为质数的传动比;⑤齿轮的阻尼处理;高阻尼、不淬火;⑥改进润滑方式;第四节、轮毂设计一、风轮轮毂的结构设计轮毂是连接叶片与主轴的重要部件,作用是传递风轮的力和力矩到后面的机械结构中去;通常轮毂的形状为三通形或三角形;常用的轮毂形式有:1刚性轮毂;2柔性轮毂铰链式轮毂,叶片在挥舞方向、摆振方向和扭转方向上都可以自由活动;由于铰链式轮毂具有活动部件,相对于刚性轮毂来说,制造成本高,可靠性相对较低,维护费用高;它与刚性轮毂相比所说力与力矩较小;二、风轮轮毂的载荷分析轮毂载荷的分析方法:最大剪切法、ASME锅炉和压力容器规则法、变形能法;第五章、传动与控制机构设计1、传动与控制机构:传动机械能所需传动机构和机组控制调节所需驱动机构2、主传动链:风轮轴功率传递到发电机系统所需机构;典型的主传动链包括风轮主轴系统、增速传动机构齿轮箱、轴系的支撑与连接轴承、联轴器和制动装置;设计要求:载荷传递路径最短,结构紧凑,机械传动系统与承载轴承部件集成;主要构件支撑方式:由独立轴承支撑主轴,三点支撑式主轴,主轴集成到齿轮箱,轴承集成在机舱底盘,固定主轴支撑风轮;3、主轴轴承:径向与轴向支撑通常采用滚动轴承,易产生弯曲变形;轴承计算包括静态和动态额定值、轴承寿命分析等;4、主轴:仅考虑主轴传递扭矩的初步结构设计计算,考虑综合载荷作用的主轴强度计算;5、轴系连接构件:高速轴与发电机轴采用柔性联轴器,以弥补安装误差、解决不对中问题;需考虑对机组安全保护功能;可降低成本;还需考虑完备的绝缘措施;轴与齿轮键连接平键、花键;6、主传动链齿轮:采用大传动比齿轮传动装置,将风轮所产生转矩传递到发电机,使其得到相应转速;基本特点:大传动比,大功率,难以确定动态载荷;常年运行在极端环境下,高空维修困难;设法见效其结构和重量;设置刹车装置,配合风轮气动制动;在满足可靠性和工作寿命要求前提下,以最小体积和重量为目标,获得优化的传动方案;7、齿轮箱:箱体,传动机构,支撑构件,润滑系统,其他附件;传动形式:定轴,行星齿轮以及组合传动;级数:单级,多级;布置形式:展开式,分流式,同轴式;风电齿轮箱:多级齿轮传动,采用一级或两级行星齿轮与定轴齿轮组成的混合轮系;8、轮系:由若干对啮合齿轮组成的传动机构,以满足复杂的工程要求;定轴:所有齿轮几何轴线位置固定,分为平面和空间定轴轮系,尽可能使传动级数少;星系轮系:至少有一个齿轮的轴线可绕其他齿轮轴线转动,传动效率高,承载能力强,结构简单工艺性好;9、设计载荷:分析过程要参照相应设计标准;最重要载荷参数是反映风轮输出转矩及其相应特性的载荷谱;制动载荷:风轮制动主要依靠气动制动功能,制动时间比机械制动时间短,机械制动多用于紧急情况;10、齿轮箱结构设计:内部构件尺寸+运行环境确定外部载荷准确信息;一般传动系统设计标准给出工况系数KA;;结构设计:初步确定总体结构参数,箱体结构设计,齿轮与轴的结构设计,构建连接;11、传动效率与噪声:散热是紧凑结构齿轮箱的关键,定轴轮系每级损失2%,行星轮1%,机组传动载荷小时效率会有明显下降;12、润滑油:减少摩擦,较高承载,防止胶合,降震,防疲劳点蚀,冷却防腐蚀;润滑系统:强制润滑,设置基本回路以及对润滑油加热冷却的回路;润滑方式有飞溅润滑和强制润滑;润滑油换油周期:开始,500h;运行过程,5000~10000h;定期抽样检测;半年检修;对齿轮箱重新进行检测;13、关机运动方程:空气动力矩,机械制动力矩,发电机电磁力矩;空气制动:定桨距由叶尖扰流器实现,变桨距由顺桨实现;机械制动:多置于高速轴;限制条件离心应力,摩擦速度,摩擦片温升,制动盘温升14、变桨距系统:起动,功率调节,主传动链制动;运动方程:空气动力矩,重力矩,摩擦力矩;15、电机驱动机构:驱动功率计算,电动机选择,变距轴承齿轮副传动比,减速箱基本参数;电机外壳的防护等级:IP--;电机外壳的防护GB/。
发电机学习计划第一部分:发电机基础知识一、发电机基本原理1.1 发电机的定义与分类1.2 发电机的工作原理1.3 发电机的主要组成部分二、发电机的结构与特点2.1 发电机的结构组成2.2 发电机的工作原理与特点2.3 发电机的分类及应用领域三、发电机的工作原理3.1 磁场与电磁感应3.2 发电机的基本工作原理3.3 发电机的转子与定子四、发电机的性能参数4.1 发电机的额定功率与额定电压4.2 发电机的绕组类型与接线方式4.3 发电机的功率因数与效率五、发电机的维护与保养5.1 发电机的日常维护5.2 发电机的故障处理5.3 发电机的定期检修第二部分:发电机的应用技术一、发电机的调速技术1.1 发电机的调速原理1.2 发电机的调速方式1.3 发电机的调速装置二、发电机的并联运行2.1 发电机的并联条件2.2 发电机的并联稳定性2.3 发电机的并联系统设计三、发电机的自动控制技术3.1 发电机的自动调压技术3.2 发电机的自动保护技术3.3 发电机的自动同步技术四、发电机的智能化应用4.1 发电机的智能监控系统4.2 发电机的远程控制技术4.3 发电机的故障诊断与预警技术第三部分:发电机的发展趋势一、发电机的节能技术1.1 发电机的高效节能设计1.2 发电机的节能控制技术1.3 发电机的节能运行管理二、发电机的清洁能源应用2.1 发电机的风能发电技术2.2 发电机的太阳能发电技术2.3 发电机的生物质能发电技术三、发电机的智能化发展3.1 发电机的智能监控系统3.2 发电机的智能故障诊断技术3.3 发电机的智能运维管理技术四、发电机的数字化发展4.1 发电机的数据采集与分析技术4.2 发电机的云平台应用4.3 发电机的大数据运用结语:通过系统的学习与实践,不断提升发电机的专业知识与技能,助力我在发电机领域的发展与应用。
大专学发电运行技术一、引言发电运行技术是电力行业中非常重要的一项技术,对于保障电网的稳定运行和供电质量具有重要意义。
大专学发电运行技术是培养电力行业技术人才的重要途径,通过系统的学习和实践,使学生掌握发电运行的基本原理、操作技能和故障处理能力,为电力行业输送优秀人才。
二、发电运行技术的基本原理1. 发电原理发电技术的核心是将各种能源转化为电能。
常见的发电方式包括火力发电、水力发电、核能发电等。
火力发电是利用化石燃料的燃烧产生高温高压的蒸汽,再通过蒸汽涡轮机驱动发电机发电;水力发电是利用水流的动能,通过水轮机驱动发电机发电;核能发电是利用核能反应释放出的热能,通过蒸汽涡轮机驱动发电机发电。
2. 发电机运行原理发电机是将机械能转化为电能的装置。
其基本原理是利用磁场与线圈之间的相互作用产生感应电动势,通过感应电动势的作用,使电荷在导线内移动,从而产生电流。
发电机的运行离不开磁场、导线和电荷的相互作用。
三、大专学发电运行技术的培养目标大专学发电运行技术旨在培养掌握发电运行基本技能的电力行业技术人才。
其培养目标主要包括以下几个方面:1. 理论知识掌握:学生应掌握发电原理、发电机运行原理、电力系统基本知识等方面的理论知识。
2. 操作技能培养:学生应通过实践操作,掌握发电厂设备的操作技能,如发电机启停操作、调节装置操作、电能计量装置操作等。
3. 故障处理能力培养:学生应通过实际操作和模拟训练,培养故障处理的能力,能够迅速准确地判断故障原因,并采取相应的措施进行修复。
4. 安全意识培养:学生应具备安全意识,严格遵守操作规程和安全操作规范,确保发电运行过程中的安全。
四、大专学发电运行技术的课程设置大专学发电运行技术的课程设置主要包括以下几个方面:1. 发电原理与技术:介绍不同类型的发电方式、发电原理和发电技术,使学生了解各种发电方式的特点和适用范围。
2. 发电机运行与维护:介绍发电机的运行原理和常见故障处理方法,培养学生的发电机操作技能和维护能力。
发电机安全操作守则( 供参考)
一、发电前的检查
1检查冷却水箱内是否注满水。
2检查发电用油油路是否畅通。
3检查机油是否足够。
4检查电池(电瓶)接驳点是否完整。
5观察开关柜仪表盘是否完好无损。
二、发电步骤
1将闸箱手柄向下拉至“断”的位置。
2将发电机油门手柄推至靠右1/4行程的位置。
3按住启动按钮、启动发电机。
4向左拨动油门手柄,同时观察电压表至380v左右即可。
5将开关柜总闸向上推至“通”位置。
6到配电房先按红色分闸按钮,将两个开关柜总闸的手柄,同时拉下再按绿色合闸按钮。
三、恢复市电
1将发电机油门手柄慢慢向右移动,直至发电机熄火
2拉下闸箱上的手柄。
3到配电房先按红色分闸按钮,然后将两个开关柜总闸的
4 手柄同时推上,再按绿色合闸按钮。
四、维护与保养
1每周检查发电机的燃油、机油及电池是否足够。
2保证至少每两周将发电机运行一次。
具体断市电送市电的操作开关可能会有差异,请根据本站实际更正。
第六章学习指南熊永前一、内容及要求同步电机的结构型式,励磁方式,冷却方式、额定值。
同步电机的运行原理。
同步电机的电枢反应,隐极同步发电机的负载运行。
凸极同步电机的负载运行。
同步发电机的空载特性,零功率因数负载特性,短路比,外特性。
稳态参数的测定。
投入并联运行的条件和方法。
同步发电机的功率和转矩平衡方程式。
同步发电机的功角特性。
同步发电机与大电网并联运行时有功功率的调节和静态稳定。
无功功率的调节和V形曲线。
同步电动机的基本方程式矢量图和功角特性,无功功率的调节,同步电动机起动方法,同步调相机。
同步发电机不对称运行时的各相序阻抗和等效电路,三相同步发电机的不对称稳定短路。
不对称运行对电机的影响。
1.了解同步电机的主要结构型式及其应用特点、励磁方式和冷却方式;掌握同步电机的额定值。
2.了解同步发电机空载运行的原理,掌握空载运行时的时空矢量图。
掌握同步电机电枢反应的特点。
了解双反应理论。
3.掌握隐极和凸极同步发电机负载运行时的方程式和相量图以及同步电抗等参数。
掌握不饱和时同步发电机的计算。
4.掌握同步发电机各特性的原理和方法。
掌握利用各特性测量有关参数的方法。
掌握低转差法测量同步电抗的原理和方法。
5.掌握并联运行的条件,并网的方法。
掌握同步发电机的功率平衡和转矩平衡,功角特性。
掌握静态稳定,有功调节和无功调节的方法。
6.了解同步电动机的基本电磁关系。
了解同步电动机的起动和调速方法。
掌握同步调相机的原理和特点。
7.掌握各相序阻抗的物理概念极其大小关系,了解不对称稳定短路的分析方法,掌握稳定短路电流大小,了解负序和零序参数的测量方法,了解不对称运行的影响。
二、学习指导同步电机的一个基本特点是电枢电流的频率与转速之间的严格关系。
汽轮发电机由于转速高和容量大等特点必须采用隐极结构且转子直径不能太大,各零部件机械强度要求高。
水轮发电机则由于水轮机多为立式低转速,因此一般采用凸极结构,且极数很多,直径较大。
在分析同步电机内部的物理情况时,电枢反应占有重要地位。
柴油发电机调试学习报告目录一、柴油发电机工作过程简介二、柴油发电机本体认识三、控制装置四, 柴油发电机参数及保护五、柴油发电机组启停模式六、保安段逻辑传动七、柴油发电机组启停及运行注意事项柴油发电机调试学习报告一、柴油发电机工作过程简介柴油机是内燃机的一种,将柴油喷射到汽缸内与空气混合,燃烧得到热能转变为机械能的热力发动机,即依靠燃料燃烧时的燃气膨胀推动活塞作直线运动,通过曲柄连杆机构使曲轴旋转,从而输出机械功。
带动转轴旋转,本柴油发电机在发电机内部放置永磁铁,从而形成磁场,在机组运行过程中,由定子线圈切割旋转磁场发出稳定的交流电,给设备提供电能。
二、柴油发电机本体认识如图1,下面依次对柴油机本体设备解释。
恒温器:左右各一个,机组运行时由于水温高,恒温阀开启,水系统通过内循环跟外循环(系统用水进入水箱,通过风扇进行冷却然后再回到机组内部)冷却,当机组停运时,温度降到一定值,恒温阀关闭,水系统不走外循环。
风扇:与大轴连接,机组运行时,其高速旋转来冷却发电机水箱.从而降低水温。
增压器:共两个,能够使排气更顺畅,从而让更多的空气进入汽缸,保证燃料充分燃烧.提高汽缸做功能力。
空气冷却器:左右各一个,利用进入汽缸的空气进一步来冷却机组的用水。
充电机:机组正常运行时,给蓄电池浮充电,并提供控制面板用电。
燃油输油泵:左右各一个,将燃油连续不断的提供给燃油喷射泵。
燃油喷射泵:左右各一个,使燃油呈雾化状,喷射进入汽缸,使燃烧更充分。
减震器:减少轴振。
调速器:俗称油门,左右各一个,能够自动的调节柴油机转速。
水泵:通过皮带跟大轴连接,在机组运行时保证水系统畅通。
冷却水排泄旋钮:机组停运或需要检修时,排尽管道跟机组内部的存水。
通气器:排出汽缸内的乏汽。
启动器:左右各一个,也称启动马达。
燃油滤清器:保证燃油品质。
停机电磁线圈:机组停机时能够作用于油门(调速器),使其关闭。
润滑油注油口:共四个,其作用主要是对柴油发电机本体润滑油进行过滤。
《发电机和电动机》学历案一、学习目标1、理解发电机和电动机的工作原理。
2、区分发电机和电动机的结构和功能差异。
3、了解发电机和电动机在实际生活中的应用。
二、学习重难点1、重点(1)掌握发电机将机械能转化为电能,电动机将电能转化为机械能的工作原理。
(2)明确发电机和电动机的主要结构组成。
2、难点(1)理解电磁感应现象在发电机中的应用以及通电导体在磁场中受力运动在电动机中的应用。
(2)分析发电机和电动机在不同工作状态下的能量转化过程。
三、知识回顾在学习发电机和电动机之前,我们先来回顾一下一些相关的基础知识。
1、磁现象(1)磁性:物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质。
(2)磁极:磁体上磁性最强的部分,分为北极(N 极)和南极(S 极)。
(3)磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
2、电流的磁效应丹麦科学家奥斯特通过实验发现,通电导线周围存在磁场,这就是电流的磁效应。
3、磁场对通电导线的作用通电导线在磁场中会受到力的作用,其受力方向与电流方向和磁场方向有关。
四、知识讲解1、发电机(1)工作原理发电机是利用电磁感应现象工作的。
电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。
例如,当我们让一个矩形线圈在磁场中转动时,线圈的两条边会不断地切割磁感线,从而在线圈中产生感应电流。
(2)结构组成发电机主要由定子、转子、电刷和滑环等部分组成。
定子是固定不动的部分,通常由铁芯和绕组组成;转子是转动的部分,也有绕组。
电刷和滑环用于将产生的电流导出。
(3)实际应用发电机在生活中的应用非常广泛。
例如,大型的水力发电站、火力发电站和风力发电站等,都是利用发电机将机械能转化为电能,然后输送到电网中,供人们使用。
2、电动机(1)工作原理电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理工作的。
当给电动机的线圈通电时,线圈在磁场中会受到力的作用而转动。
比如,我们常见的直流电动机,通过改变电流的方向或者磁场的方向,可以改变线圈的转动方向。
第二章直流电机学习指导1.直流电机的电枢绕组的连接规律2.直流机的电枢反应3. 电枢绕组电动势及枢绕组电磁转矩的计算公式4.直流发电机电压方程式、电磁功率及电磁转矩关系5.直流发电的自励条件6.直流电动机的电压方程、功率及转矩关系7.并励、串励直流电动机的机械特性8.直流电动机起调速的方法学习重点1. 电枢绕组电动势及枢绕组电磁转矩的计算公式2.直流发电机电压方程式、电磁功率及电磁转矩关系3.直流电动机的电压方程、功率及转矩关系4.并直流电动机的机械特性5.直流电动机起调速的方法学习难点1.直流电机的电枢绕组的连接规律第二节直流电机的电枢绕组单叠绕组有以下特点:1) 单叠绕组的并联支路数2a应等于电机的极数2p;支路对数极对数a p a p2) 当元件几何形状对称时,电刷应放在主机中心线上,此时正、负电刷间感应电势最大,被电刷所短路元件感应电势为零;3) 电刷数等于极数;4) 电刷间引出的电势为每一支路电势,正、负电刷间引出的电流为各支路电流之和。
第三节直流电机的磁动势和磁场为了弄清稳态运行时直流电机内部的电磁过程,必须了解空载和负载时电机内部的磁场,本节介绍直流电机的磁场。
一、励磁方式二、负载时的电枢磁动势三、电枢反应负载时电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应。
如果电枢磁动势有交轴和直轴分量,则电枢反应就相应的称为交轴电枢反应或直轴电枢反应。
1.交轴电枢反应1)气隙磁场发生畸变,物理中性线偏移2)去磁作用2.直轴电枢反应若电刷不在几何中性线上,除交轴电枢磁动势外,还有直轴电枢磁动势,若为发电机电刷顺电枢旋转方向移β角,直轴电枢反应是去磁的;若发电机电刷逆电枢旋转方向移β角,直轴电枢反应是增磁的。
电动机情况与发电机正好相反。
四、直流电动机的感应电动势和电磁转矩1.电枢绕组的感应电动势60a e a e E C n pZ C aφ==2.直流电机的电磁转矩 e T a T C I φ=2a T pZ C aπ=第四节 直流发电机的基本特性直流发电机在拖动系统中大都作为电源使用,目前直流发电机有被大功率可控硅整流电源取代的趋势,但有些系统中还要使用。