電廠發(fā)電機及勵磁系統(tǒng)課件

電廠發(fā)電機及勵磁系統(tǒng)課件第1頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月電機分類按工作電源種類劃分：可分為直流電機和交流電機其中交流工作原理劃分：可分為異步電機、同步電機交流電機還可分：單相電機和三相電機第2頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月同步發(fā)電機的基本理論 圖示，在同步發(fā)電機的定子鐵芯內(nèi)，對稱地安放著A--X、B--Y、C--Z三相繞組。每相繞組匝數(shù)相等，三相繞組的軸線在空間互差120°電角度。在同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子上裝有勵磁繞組，直流電通過時會產(chǎn)生主磁場，其磁通如圖中虛線所示。磁極的形狀決定了氣隙磁密在空間基本上按正弦規(guī)律分布。所以，當原動機帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，就得到一個在空間按正弦規(guī)律分布的旋轉(zhuǎn)磁場。定子導線固定不動，旋轉(zhuǎn)磁場磁力線切割定子導線時，導線內(nèi)感應產(chǎn)生了電動勢e，如右→第3頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月

將導線連成閉合回路，就有電流通過，同步發(fā)電機就是利用電磁感應原理將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿摹?定子三相繞組在空間位置上互差120°電角度。因此，三相感應電動勢在時間上也互差120°電角度，發(fā)電機發(fā)出的就是對稱三相交流電，即第4頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月 當同步發(fā)電機的三相繞組與負載接通時，三相繞組中流過對稱三相電流，并產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，這個旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n=60f／p，即定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相同，亦就是同步，故稱為同步發(fā)電機。 按照原動機的不同，通常同步發(fā)電機分為水輪發(fā)電機、汽輪發(fā)電機、燃氣輪發(fā)電機及柴油發(fā)電機等。水輪發(fā)電機和柴油發(fā)電機的轉(zhuǎn)速較低，極數(shù)較多，多采用凸極式轉(zhuǎn)子．汽輪發(fā)電機和燃氣輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)速很高，則采用隱極式轉(zhuǎn)子。第6頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月隱極式發(fā)電機，隱極式轉(zhuǎn)子：外表呈圓柱形，在圓柱表面開槽以安放直流勵磁繞組，并用金屬槽楔固緊，使電機具有均勻的氣隙。由于高速旋轉(zhuǎn)時巨大的離心力，要求轉(zhuǎn)子有很高的機械強度。隱極式轉(zhuǎn)子一般由高強度合金鋼整塊鍛成，槽形一般為開口形，以便安裝勵磁繞組。在每一個極距內(nèi)約有1/3部分不開槽,形成大齒；其余部分的齒較窄，稱做小齒。大齒中心即為轉(zhuǎn)子磁極的中心。有時大齒也開一些較小的通風槽，但不嵌放繞組；有時還在嵌線槽底部銑出窄而淺的小槽作為通風槽。隱極式轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子本體軸向兩端還裝有金屬的護環(huán)和中心環(huán)。護環(huán)是由高強度合金制成的厚壁圓筒，用以保護勵磁繞組端部不至被巨大的離心力甩出；中心環(huán)用以防止繞組端部的軸向移動，并支撐護環(huán)。此外，為了把勵磁電流通入勵磁繞組，在電機軸上還裝有集電環(huán)和電刷。凸極式，先將磁極加工好后，在裝到轉(zhuǎn)子的磁軛上。在實際生產(chǎn)中，當極數(shù)少，轉(zhuǎn)速高時，采用隱極式結(jié)構(gòu)；當極數(shù)較多時（p大于等于3）時，通常采用凸極式結(jié)構(gòu)第7頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月水輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)速較低，轉(zhuǎn)子都制成凸極式。轉(zhuǎn)子上有明顯凸出的磁極和勵磁線圈，當勵磁線圈中通過直流勵磁電流后，每個磁極就出現(xiàn)一定的極性，相鄰磁極交替為N極和S極。磁極的極靴上還裝有阻尼繞組，兩端用銅環(huán)焊在一起，自己形成一個短接回路。d軸d軸q軸第8頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月第9頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月第10頁，課件共11頁，創(chuàng)作于2023年2月 按照冷卻介質(zhì)的不同，同步發(fā)電機可分為空氣冷卻、氫氣冷卻，水冷卻等。其中還可分為外冷式(冷卻介質(zhì)不直接與導線接觸)和內(nèi)冷式(冷卻介質(zhì)直接與導線接觸)。 近年來，我國電力系統(tǒng)中發(fā)電機單機容量不斷增長，3