發(fā)電機、勵磁機結(jié)構(gòu)及工作原理課件

發(fā)電機、勵磁機結(jié)構(gòu)及工作原理發(fā)電機、勵磁機結(jié)構(gòu)1第一篇：發(fā)電機結(jié)構(gòu)及工作原理第一篇：2一、發(fā)電機的作用汽輪機通過轉(zhuǎn)子將機械能傳給發(fā)電機，再由發(fā)電機利用電磁感應(yīng)原理將機械能轉(zhuǎn)換為電能。

發(fā)電機電能是現(xiàn)代社會最主要的能源之一。發(fā)電機最早產(chǎn)生于第二次工業(yè)革命時期，由德國工程師西門子于1866年制成，一、發(fā)電機的作用汽輪機通過轉(zhuǎn)子將機械能傳給發(fā)電機，再由發(fā)電機3二、汽輪發(fā)電機的構(gòu)造這里介紹汽輪發(fā)電機的構(gòu)造，是由蒸汽輪機或燃氣輪機推動的發(fā)電機。發(fā)電機主要由轉(zhuǎn)子與定子組成，由于汽輪機的轉(zhuǎn)速很高，故汽輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是兩極的，額定轉(zhuǎn)速每分鐘3000轉(zhuǎn)，輸出50赫茲的三相交流電。二、汽輪發(fā)電機的構(gòu)造這里介紹汽輪發(fā)電機的構(gòu)造，是由蒸汽輪機或4這是轉(zhuǎn)子鐵芯構(gòu)造示意圖，在鐵芯圓周上開有一些槽，嵌有勵磁繞組，在圓周兩側(cè)各有一段槽距大的面稱為大齒，就是磁極（圖1所示）。1、發(fā)電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)這是轉(zhuǎn)子鐵芯構(gòu)造示意圖，在鐵芯圓周上開有一些槽，嵌有勵磁繞組5轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(有磁扼.磁極繞組)滑環(huán)、(又稱銅環(huán).集電環(huán)).風扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(有磁扼.磁極繞組)滑環(huán)、(又稱銅環(huán).集電環(huán))62、發(fā)電機定子結(jié)構(gòu)定子鐵芯由導(dǎo)磁良好的硅鋼片疊成，在鐵芯內(nèi)圓均勻分布著許多槽（圖3所示）。2、發(fā)電機定子結(jié)構(gòu)定子鐵芯由導(dǎo)磁良好的硅鋼片疊成，在鐵芯內(nèi)圓7在槽內(nèi)嵌放定子的三相繞組。每相繞組由多個線圈組成，按一定規(guī)律對稱排列。（圖4所示）。使定子鐵芯透明可看清繞組的分布（圖4所示）。在槽內(nèi)嵌放定子的三相繞組。每相繞組由多個線圈組成，按一定規(guī)律8發(fā)電機定子結(jié)構(gòu)定子由機座.定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。發(fā)電機定子結(jié)構(gòu)定子由機座.定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部9轉(zhuǎn)子插在定子內(nèi)部，定子與轉(zhuǎn)子的相對位置如圖5所示。三、發(fā)電機定子與轉(zhuǎn)子的相對位置轉(zhuǎn)子插在定子內(nèi)部，定子與轉(zhuǎn)子的相對位置如圖5所示。三、發(fā)電10定子固定在發(fā)電機的機座（外殼）內(nèi)，轉(zhuǎn)子由機座兩端的軸承支撐，可在定子內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)。集電環(huán)在機殼外側(cè)，和碳刷架一同裝在隔音罩內(nèi)。在發(fā)電機外殼下方有發(fā)電機出線盒，發(fā)出的三相交流電從這里引出（圖6所示）定子固定在發(fā)電機的機座（外殼）內(nèi)，轉(zhuǎn)子由機座兩端的軸承支撐，11四、發(fā)電機的工作原理四、發(fā)電機的工作原理12發(fā)電機、勵磁機結(jié)構(gòu)及工作原理課件131、固定磁場交流發(fā)電機

原理模型

發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理來發(fā)電的，發(fā)電機首先要有磁場，現(xiàn)在用一對磁鐵來產(chǎn)生發(fā)電機的磁場，磁力線從N極到S極。在磁場內(nèi)放入矩形線圈，線圈兩端通向兩個滑環(huán)，滑環(huán)通過電刷連接到輸出線上，輸出線端連有負載電阻。

當線圈旋轉(zhuǎn)時，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，線圈兩端將會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，當磁場是均勻的，矩形線圈作勻速旋轉(zhuǎn)時，感應(yīng)電勢按正弦規(guī)律變化，在負載電阻上有正弦交流電通過。1、固定磁場交流發(fā)電機

原理模型

發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理來14發(fā)電機、勵磁機結(jié)構(gòu)及工作原理課件152、旋轉(zhuǎn)磁場交流發(fā)電機原理模型在這個模型中磁場是不動的，線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生感應(yīng)電勢。在實際發(fā)電機中產(chǎn)生感應(yīng)電勢的線圈是不運動的，運動的是磁場。產(chǎn)生磁場的是一個可旋轉(zhuǎn)的磁鐵，也就是轉(zhuǎn)子，線圈在磁鐵外圍，與磁鐵轉(zhuǎn)軸同一平面。當磁鐵旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。由于空氣的磁導(dǎo)率太低，在旋轉(zhuǎn)磁鐵的外圍安上環(huán)型鐵芯，也就是定子，可大大加強磁鐵的磁感應(yīng)強度。在定子鐵芯的內(nèi)圓有一對槽，線圈嵌裝在槽內(nèi)。為了看清線圈電流與轉(zhuǎn)子的運動關(guān)系，把定子變成半透明的。當磁鐵旋轉(zhuǎn)時，線圈切割磁力線感生交流電流。真正發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是電磁鐵，轉(zhuǎn)子上繞有勵磁線圈，通過滑環(huán)向勵磁線圈供電來產(chǎn)生磁場。把定子與線圈安在轉(zhuǎn)子外圍，一個單相交流發(fā)電機原理模型就組成了。2、旋轉(zhuǎn)磁場交流發(fā)電機原理模型在這個模型中磁場是不動的，線圈163、三相交流發(fā)電機原理模型由于轉(zhuǎn)子圓周上沒有凸出的磁極（不像原理模型中的轉(zhuǎn)子），稱之為隱極式轉(zhuǎn)子。3、三相交流發(fā)電機原理模型由于轉(zhuǎn)子圓周上沒有凸出的磁極（不像17三相交流發(fā)電機原理模型三相交流發(fā)電機原理模型18三相交流發(fā)電機原理模型實際應(yīng)用的都是三相交流發(fā)電機，其定子鐵芯的內(nèi)圓均勻分布著6個槽，嵌裝著三個相互間隔120度的同樣線圈，分別稱之為A相線圈、B相線圈、C相線圈。裝上轉(zhuǎn)子就組成了一臺三相交流發(fā)電機原理模型。畫面中的三相交流發(fā)電機采用星形接法，三個線圈的公共點引出線是中性線，每個線圈的引出線是相線。當轉(zhuǎn)子勻速旋轉(zhuǎn)時三個線圈順序切割磁力線，都會感生交流電動勢，其幅度與頻率相同。由于三個線圈相互間隔120度，它們感應(yīng)電勢的相位也相差120度。三相交流發(fā)電機原理模型實際應(yīng)用的都是三相交流發(fā)電機，其定子鐵19第二篇：

勵磁機工作原理第二篇：

勵磁機工作原理20供給發(fā)電機勵磁電流的電源及其附屬設(shè)備稱為勵磁系統(tǒng)。它分為勵磁功率單元和勵磁調(diào)節(jié)器兩個主要部分。勵磁功率單元向同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子提供勵磁電流；而勵磁調(diào)節(jié)器則根據(jù)輸入信號和給定的調(diào)節(jié)準則控制勵磁功率單元的輸出。一.勵磁系統(tǒng)構(gòu)成一.勵磁系統(tǒng)構(gòu)成21發(fā)電機、勵磁機結(jié)構(gòu)及工作原理課件22旋轉(zhuǎn)硅整流勵磁是將勵磁機轉(zhuǎn)子感應(yīng)的電流通過安裝在轉(zhuǎn)子上的整流二極管直接送到發(fā)電機轉(zhuǎn)子，省去了以往的碳刷的維護工作。勵磁機定子電流通過勵磁調(diào)節(jié)器控制，通過并聯(lián)的勵磁變壓器和發(fā)電機定子電流回路串聯(lián)的勵磁變壓器二者結(jié)合起來，則構(gòu)成自復(fù)勵方式。二.旋轉(zhuǎn)硅整流勵磁系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)硅整流勵磁是將勵磁機轉(zhuǎn)子感應(yīng)的電流通過安裝在轉(zhuǎn)子上的整流23在勵磁系統(tǒng)中，整流電路的主要任務(wù)是將從發(fā)電機端或交流勵磁機端獲得的交流電壓變換為直流電壓，供給發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁繞組或勵磁機磁場繞組的勵磁需要。對于接在發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁回路中的三相全控橋式整流電路，除了將交流變換成直流的正常任務(wù)外，事故時還可以將儲存在轉(zhuǎn)子磁場中的能量，經(jīng)全控橋迅速反饋給交流電源，進行將直流變換為交流的逆變滅磁。這是三相整流電路有源逆變的一種運行方式，也稱可逆整流。

三、三相全控整流橋在勵磁系統(tǒng)中，整流電路的主要任務(wù)是將從發(fā)電機端或交流勵磁機端24發(fā)電機、勵磁機結(jié)構(gòu)及工作原理課件251、勵磁電流調(diào)節(jié)方式

（FCR）：（俗稱手動），當調(diào)節(jié)器接收到“增加”或“減少”信號時，將調(diào)整FCR給定值，從而可以調(diào)整發(fā)電機勵磁電流，間接達到調(diào)整發(fā)電機電壓和無功的目的。四.微機勵磁調(diào)節(jié)器2、系統(tǒng)電壓跟蹤方式（AVR）：勵磁調(diào)節(jié)器自動將系統(tǒng)電壓作為勵磁調(diào)節(jié)器的電壓給定值，從而達到快速跟蹤系統(tǒng)電壓的功能。1、勵磁電流調(diào)節(jié)方式（FCR）：（俗稱手動），當調(diào)節(jié)器接收261．電壓控制

在發(fā)電機正常運行工況下，勵磁系統(tǒng)應(yīng)維持發(fā)電機端電壓（或升壓變壓器高壓側(cè)電壓）在給定水平。2.控制無功功率的分配當發(fā)電機并入電力系統(tǒng)運行時，它輸出的有功決定于從原動機輸入的功率，而發(fā)電機輸出的無功則和勵磁電流有關(guān)。改變勵磁將會使發(fā)電機的端電壓和輸出無功都發(fā)生改變。五.發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的任務(wù)

1．電壓控制五.發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的任務(wù)273．提高同步發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性

暫態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在受到大擾動，（例如高壓輸電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生短路，或一臺主要發(fā)電機被切除，）系統(tǒng)能否在新的平衡狀況下穩(wěn)定工作問題。動態(tài)穩(wěn)定則是指電力系統(tǒng)受干擾后（包括小干擾和大干擾），在考慮了各種自動控制裝置的作用情況下，長時間的穩(wěn)定性問題。（阻尼問題）3．提高同步發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性動態(tài)穩(wěn)定則是指電力系統(tǒng)284．提高繼電保護動作的靈敏度當系統(tǒng)處于低負荷運行狀態(tài)時，發(fā)電機的勵磁電流不大，若系統(tǒng)此時發(fā)生短路故障，其短路電流較小，且隨時間衰減，以致帶時限的繼電保護不能正確工作。勵磁自動控制系統(tǒng)就可以通過調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁對發(fā)電機進行強勵，不僅有利于提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性外，還因加大了電力系統(tǒng)的短路電流而使繼電保護的動作靈敏度得到提高。

4．提高繼電保護動作的靈敏度295．快速滅磁當發(fā)電機或升壓變壓器（采用單元式接線）內(nèi)部故障時，為了降低故障所造成的損害，要求這時發(fā)電機能快速滅磁。此外，當機組甩負荷