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浙教版八年级下科学同步学习精讲精练第1章电与磁1.5-2磁生电——发电机目录 (1) (2) (3) (4) (7)交流发电机1.交流电与直流电(1)交流电：手摇发电机发出的是一种大小和方向都发生周期性变化的电流，这种电流叫交流电。
我国供生产、生活用的交流电的周期(每转动一周所需的时间)是0.02秒，频率(每秒钟所转过的周数)为50赫兹，即每秒钟出现50个周期，电流方向改变100次。
(2)直流电：方向不随时间改变的电流叫作直流电。
例如从于电池中获得的电流就是直流电。
2.交流发电机(1)工作原理：发电机是利用电磁感应现象制成的。
(2)基本结构：磁铁、矩形线圈、圆柱形铜环、电刷等。
(3)工作过程：①如图甲中线圈的ab边向左运动，cd边向右运动，运动方向与磁感线平行，线圈没有切割磁感线，线圈中没有电流；②如图乙中线圈的ab边向下运动，cd边向上运动，运动方向与磁感线垂直，线圈切割磁感线，线圈中有电流(d→c→b→a)，外部电路电流方向是A→B；③如图丙中线圈的ab边向右运动，cd边向左运动，运动方向与磁感线平行，线圈没有切割磁感线，线圈中没有电流；④如图丁中线圈的ab边向上运动，cd边向下运动，运动方向与磁感线垂直，线圈切割磁感线，线圈中有电流(a→b→c→d)，外部电路电流方向是B→A。
(4)交流发电机中能的转化：机械能转化为电能。
(5)线圈在磁场中转动一周，感应电流方向改变两次。
发电机与电动机的区别【例】(济宁中考)发电机的工作原理是，能说明直流电动机工作原理的是图中的图。
【答案】电磁感应乙【解析】发电机是利用电磁感应现象的原理制成的。
甲图中没有电源，线圈做切割磁感线运动会产生电流，是发电机的工作原理图；乙图中有电源，通电后磁场中的线圈会受力运动，所以乙图是直流电动机的工作原理图。
【常考1】发电机原理【例1】(陕西中考)如图是一模拟风力发电的模型。
电动机通电时，风扇a高速转动产生风力模拟自然风，风扇b在风力作用下带动发电机发电，同时与发电机相连的小灯泡发光。
一、概述HSFD—2型发电机性能测试控制台可对14V、28V，0 ~ 4000W 的车用带泵发电机作出厂检验、性能试验和耐久试验。
本测试台由LED参数显示部分，变频器自动拖动部分，气动自动装夹部分及电子负载部分等组成。
仪表均采用智能表。
负载测量功率大，稳压精度高，工作可靠。
测试台造型美观大方，操作简单方便，测试精度高，是各发电机厂家较理想的测试设备。
二、主要技术指标测量参数：电压0 ~ 40V 0.5级电流Ⅰ0 ~ 199.9A 0.5级电流Ⅱ0 ~ 19.99A 0.5级转速0 ~ 9999r/min 0.5级真空度-100kPa ~ 0 0.5级电子负载：输入电压12 ~ 35V负载电流0 ~ 200A稳压范围12 ~ 28V稳压精度±0.5V稳流精度±2A工作电源：AC 380 V ±10% 三相50Hz工作气源：0.4Mpa ~ 0.6Mpa压缩空气，不含灰尘、水气，微粒不大于5μm工作方式：八小时连续工作环境：温度0 ~ 40℃相对湿度≤85% RH大气压力86 ~ 106 kPa无腐蚀性气体、爆炸性物体外形尺寸：测试台1300（宽）×920（厚）×1250（高）（mm）装夹台1200（宽）×900（厚）×1300（高）（mm）三、功能HSFD—2型发电机性能测试控制台可完成下列发电机试验。
空载试验：测试发电机的空载输出；半载试验：测试发电机的半载输出；全载试验：测试发电机的全载输出；负载特性：测试发电机在规定电流变化范围内其调节器的电压变化值；转速特性：测试发电机在规定转速变化范围内其调节器的电压变化值；四、操作测试台面板操作说明“总电源开”“总电源关”：控制测试台总电源。
“测试”“停止”：按下“测试”，发电机旋转，进入发电机测试预备状态。
“空载确认”“转速Ⅰ”“空载”：按下“空载”，调节“转速Ⅰ”，观察发电机能否发出规定电压，调节“空载确认”使输出电流值为0。
发电机励磁系统演示课件(2)一、教学内容本节课的教学内容来自于人教版小学科学四年级下册第五单元《电与磁》的第三课时。
本节课主要介绍发电机励磁系统的原理及应用。
具体内容包括：发电机励磁系统的基本组成、工作原理、发电机的励磁方式及其优缺点。
二、教学目标1. 让学生了解发电机励磁系统的基本组成及其作用。
2. 使学生掌握发电机的励磁方式及其工作原理。
3. 培养学生的动手操作能力和观察能力，提高学生的科学思维能力。
三、教学难点与重点重点：发电机励磁系统的基本组成、工作原理、发电机的励磁方式。
难点：发电机励磁系统的工作原理及发电机的励磁方式。
四、教具与学具准备教具：发电机励磁系统模型、PPT课件。
学具：笔记本、彩笔。
五、教学过程1. 情景引入：以我国著名的发电机发明家为例，引导学生了解发电机的重要性。
2. 知识讲解：通过PPT课件，讲解发电机励磁系统的基本组成、工作原理、发电机的励磁方式。
3. 模型演示：利用发电机励磁系统模型，为学生演示发电机励磁过程，使学生更直观地了解发电机励磁系统的原理。
4. 随堂练习：让学生根据所学内容，完成发电机励磁系统的基本组成、工作原理、发电机的励磁方式的练习题。
5. 例题讲解：以一道发电机励磁系统的实际应用题为例，讲解发电机励磁系统在实际工程中的应用。
6. 小组讨论：让学生分组讨论发电机励磁系统的优点和缺点，以及改进措施。
六、板书设计板书内容：发电机励磁系统的基本组成、工作原理、发电机的励磁方式。
七、作业设计作业题目：1. 请简述发电机励磁系统的基本组成。
2. 请说明发电机的励磁方式及其工作原理。
3. 请列举发电机励磁系统的优点和缺点。
答案：1. 发电机励磁系统的基本组成包括：励磁机、发电机、控制系统等。
2. 发电机的励磁方式有：直流励磁、交流励磁、 Permanent Magnet Excitation（永磁励磁）。
其工作原理请参照PPT课件。
3. 发电机励磁系统的优点：提高发电机的电压和功率；改善发电机的运行性能；便于实现自动化控制。
会议纪要会议名称：平海发电厂2号发电机1.26定子内部短路事故分析会会议地点：平海发电厂集控楼会议室会议时间：2011年1月29日 9:30-11:00 13：00- 16：30会议主持：胡平凡出席人员：股东方：粤电集团胡平凡、叶国华、唐隆臻华厦电力发展有限公司区杰瑜公司领导：朱占方、谢江、刘峰设备部：胡赧、殷凤军、张敏等运行部：祁积满、饶勇生安部：吴华盛、刘兴华、陈强、赵东良、蒋日超等天安监理：姚展翔、李宝玉、芮万仁广东火电：刘伟成、曹映春、刘新民、王建伟、曾晓明、杨政、杨峰、罗新荣、石毅、刘志勇、裴盛、甘文亮、刘耿荣、徐杰辉电科院：张征平、罗勇、韩景复、邓小文、崔振东、薛东发、黄天龙、刘军上海电气集团：夏鲜良、徐南平、陈国强、仲超专家：哈尔滨大电机所沈樑伟金湾电厂傅自清阳西电厂：黄职江会议内容：2011年1月29日，针对平海电厂2号机组1.26发电机事故，与会各方了解情况后进入事故现场勘查，并组织讨论，纪要如下：1、2号发电机1.26事故简要经过1. 2011.1.26 05:45机组首次并网，后带负荷至260MW左右稳定运行。
2. 2011.1.26 08:16跳机前，机组负荷271.36MW，无功功率74.18MVar，发电机定子电流5.6kA，主汽压力8.0MPa，主汽温度526℃，发电机氢气压力0.470 MPa，温度46.55℃，定子冷却水流量127t/h，定子冷却水压力（零米层）560.587 kPa都很稳定，定子冷却水液位未发出液位低报警信号，密封油泵出口压力1.33 MPa，氢油差压基本维持在130kPa，电气做完带负荷试验，准备暖机做阀门严密性试验及超速试验。
3. 08:16:27发电机差动保护动作，跳发电机，联跳汽机；发电机氢气压力0.47MPa。
二、会议达成的结论1. 机组各项运行参数在事故前均正常。
2. 确认录波图及继电保护动作正确。
三、事故原因分析讨论1. 可能原因一：定冷水渗漏导致。
word. 21 / 8221 2. 330MW汽轮发电机 汽轮发电机是将旋转的机械能转换为电能的设备。蒲电二期工程安装两台北重与法国阿尔斯通合作生产的容量为330MW的汽轮发电机组T255-460。下面简要介绍该汽轮发电机组的参数、结构及运行维护等。 2.1 发电机特性与参数 2.1.1 一般特性 型号： T255－460 额定转速： 3000rpm 超速： 3600rpm 有效功率： 330MW 功率因数： 0.85 视在功率： 388MVA 额定电压： 24kV 电压波动： ±5％ 额定电流： 9339A 极数： 2 频率： 50Hz 绝缘等级： F 励磁系统： TKJ 91—35 冷却水温度： 33℃ 冷却方式： 水—氢—氢 常用的冷却介质 H2 铁芯冷却 H2 定子绕组冷却 去离子水 转子绕组冷却 H2 高压端子冷却 去离子水 正常工作条件： 定子水温升 18K 转子温升 48K word. 22 / 8222 氢气压力 3ba r 去离子水温 42℃ 功率： 330MW 异常工作条件： 不运转时用一台冷却装置： 640MVA 稳态负序电流I2／In: 12% 瞬态负序电流（I2／In）2t 10s 重量： 包括励磁部分： 254.31t 定子总重： 174.4t 转子总重： 45t 2.1.2 电气特性 2.1.2.1 性能值 2.1.2.1.1 电抗 ．同步直轴（未饱和的） xd: 175.5% ．同步直轴（饱和的） xds: 162.8% ．瞬时直轴（未饱和的） x’d: 30.6% ．瞬时直轴（饱和的） x’ds: 27% ．次瞬时态时直轴（未饱和的） x’’d: 21.8% ．次瞬时态时直轴（饱和的） x’’ds: 18.5% ．同步交轴（未饱和的） xq: 162.8% ．次瞬时态时交轴（未饱和的） x’’q: 23.5% ．次瞬时态时交轴（饱和的） x’’qs: 20% ．负相序电抗（未饱和的） xi: 22.7% ．负相序电抗（饱和的） xis: 19.2% ．零相序电抗（饱和的） xos: 9.4% ．电枢泄漏电抗 xs: 17.3% 2.1.2.1.2 75℃时的电阻 ．定子每相电枢泄漏电抗 3.52 mΩ ．转子 0.197Ω word. 23 / 8223 2.1.2.1.3 直轴时间常数 ．瞬时开端电路 Tdo: 4.7s ．次瞬态开端电路 Td’’o: 0.039s ．短路电枢时间常数 Ta: 0.023s ．瞬时短路 T’d: 0.82s ．次瞬时短路 T’’d: 0.028s 2.1.2.1.4 对地电容 ．定子每相 0.23μf ．次瞬态开端电路 0.36μf 2.1.2.2效率（包括励磁机损耗）： 表2－1－1 发电机效率 负载 MW 330 247.5 165 82.5 H2压力 Bar(a) 4 4 4 4 效率： p.f. –1.00 p.f. –0.85 Abs. % % 99.12 98.79 99.10 98.83 98.96 98.74 98.29 98.13 2.1.2.3 励磁系统：本系统设计为电压和电流均有10％的裕度。 功率（直流侧）： 1635kW 电压（直流侧）： 596V 2.1.3 冷却器特性表 表2－1－2 冷却器特性表
冷却器名称 冷却介质 流量 入口温度 (℃) 出口温度 (℃) 冷却装置数量 定冷水冷却器 氢气冷却器 励磁机空冷器 －去离子水(定子绕组) －冷却水(去离子水冷却) －H2 －冷却水(冷却氢气) －冷却水(励磁机) 69t/h 120t/h 36m3/h 325t/h 30t/h 47.3(60.3) 20(33) 45.6(58.6) 20(33) 20(33) 30(43) 28.7(41.7) 30(43) 26.7(39.7) 24.9(37.9) 2
4 4 注：( )用于33℃冷却水的温度分布。 2.1.4 定子特性 2.1.4.1 外形结构 word. 24 / 8224 ·型式 圆形 ·格间化的形式 隔室 2.1.4.2 铁芯 ·叠片 －型号 M6X －厚度 0.35mm ·槽 － 型式 敞开 － 数量 36 ·支承系统 － 固定点数量 18 － 柔性系统 焊接轴向弹簧 － 弹簧棒的数量 18 2.1.4.3 绕组 2.1.4.3.1 绕组结构 ·形式 双罗贝尔 ·平行通路数量 1 2.1.4.3.2 导体性能 ·每个槽内线棒的数量 2 ·每根线棒空心股线的数量 6 ·每根线棒实心股线的数量 12 ·股线宽 8mm ·水循环通道高 5.8mm ·空心股线高 3.9mm ·实心股线高 1.8mm ·水循环通道宽 1.7mm ·每个槽铜的断面积 1200mm2 2.1.4.3.3 绝缘和楔固 ·股线间的绝缘 － 材料 lsotemax word. 25 / 8225 － 厚度 0.25 ·线棒绝缘 － 材料 － 平均厚度 4.98mm ·线棒间隔离物 －材料 STF VT EM2 · 侧槽楔 －材料 VR EPX · 封闭槽楔 －材料 STF VM EM2 2.1.4.3.4 防电晕保护措施： ·槽中保护措施 涂导电漆 ·端部绕组上保护措施 涂半导电油漆 2.1.4.3.5 水箱（线棒连接）和汇水母管 － 数量 144 － 材料 铜 ·汇水母管 － 数量 2 － 位置 － 材料 Z2 ZCND－17－12 水箱和母管间连接 －材料 聚四氟乙烯 －蠕变距离 650，707和870mm 2.1.4.3.6 电连接材料 ·线棒间 铜 ·相端和循环相间连接材料 铜 2.1.4.3.7 功能特性 ·最大磁感应 －在Un条件下空载 气隙 0.997T word. 26 / 8226 齿部 1.896T －工作情况下 气隙 1.098T 齿部 2.021T ·工作状况时每个槽通入电流 18679A ·工作状况时电流密度 7.86A/mm2 2.1.4.4 定子水回路 ·入口母管中完全水压 1.17bar ·通过铜股线水速 0.98m/s ·工作状态定子出水温度 60℃ ·工作状态定子水的温升 18ºK 2.1.5 转子特性 2.1.5.1 材料特性 ·锻制钢 －R0.002 700 N/mm2 MPs －Rm 800~920N/ mm2 MPa －A 14％ 2.1.5.2 绕线式槽 ·宽 1型： 46.8mm 2型： 46.8mm ·包括辅助槽深 1型： 163.6mm 2型： 109.4mm ·辅助槽深 1型： 38.6mm 2型： 38.6mm 2.1.5.3 无绕线式槽 ·数量： 6 ·宽度： 46.8mm 41mm 2.1.5.4 轴孔 ·直径： 125 mm word. 27 / 8227 ·填充物： 无 2.1.5.5 绕组特性 ·绕制槽数量： 24＋4 ·每极转数： 84＋7 ·每槽股线数量1型： 14 2型： 7 2.1.5.6 股线特性 ·形状： 长方形 ·转子股线的尺寸特性 24个槽 1型 4个槽 2型 12（44×3.6）2 5（44×3.6）2 ＋2（42×3.8）2 ＋2（42×3.8）2 ·每个槽的铜截面面积 1型： 4440mm2 2型： 2220mm2 2.1.5.7 绝缘材料和槽楔 ·股线间 －材料 三层VR EPX －厚度 0.45mm ·上、下填充楔形物 －材料 （上） STF VR EPX （下） STF MAT EPX －厚度 （上） 12.5 mm （下）5.2mm ·槽接地绝缘材料 －材料 Vt EM 2 －厚度 1.2 mm ·定位环下 －材料 PPN omex CAL STF VT EE2 PTFE STF VT EE2 word. 28 / 8228 2.1.5.8 槽楔封闭 ·绕线式槽 －材料 合金 2024T351 －R0.002 300 N／mm2 ·非绕线式槽 －材料 合金 2024T351 2.1.5.9 阻尼绕组 ·数量 68 ·材料 CU·ETP0.08A G 2.1.5.10 定位环 ·材料 NMF 18 ·安装方法 浮动到板上 2.1.5.11 风扇 ·数量 2 ·型式 轴流式 2.1.6 端罩轴承特性 ·轴颈轴承 椭圆瓦 ·直径 450mm（汽轮机端） 420mm（汽轮机相对端） ·有效宽度 260mm（汽轮机端） 280mm（汽轮机相对端） ·比压 20.9 bar ·油流量 436 L／min ·损耗 126 kW －型式 真空处理 －数量 2组 －氢气侧上的径向间隙 0.16mm －空气侧上的径向间隙 0.08mm －油流量 61升／分（汽机侧） 51升／分（励磁机侧）
