汽轮发电机工作原理.

汽轮发电机结构及工作原理发电机通常由定子、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,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。汽轮发电机与汽轮机配套的发电机。为了得到较高的效率,汽轮机一般做成高速的,通常为3000转/分(频率为50赫或3600转/分(频率为60赫。核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗,转子直径一般做得比较小,长度比较大,即采用细长的转子。特别是在3000转/分以上的大容量高速机组,由于材料强度的关系,转子直径受到严格的限制,一般不能超过1.2米。而转子本体的长度又受到临界速度的限制。当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度,运行中可能发生较大的振动。所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。为此必须加强电机的冷却。所以5~10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。70年代以来,汽轮发电机的最大容量已达到130~150万千瓦。从1986年以来,在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。超导技术可望在汽轮发电机中得到应用,这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞电磁感应定律励磁机就是一个小功率的直流发电机,一般都为几十伏,励磁电压一般不变,即使变动也很小,而励磁电流的大小由磁场变阻器或自动励磁调节器调节,它的作用是将发出来的直流电供发电机转子磁极饶组励磁电流以产生磁场.励磁电流在发电机空载时改变其大小可以改变发电机的端电压,在发电机并网带负荷时改变其大小可以改变发电机的无功功率.电磁感应定律:只要穿过回路的磁通量发生变化电路中将产生感应电动势。感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化成正比。导体回路中感应电动势e的大小,与穿过回路的磁通量的变化率成正比,若闭合电路为一个n匝的线圈,则又可表示为:式中n为线圈匝数,Δ为磁通量变化量,单位Wb,Δt为发生变化所用时间,单位为s.ε为产生的感应电动势,单位为V.1.[感应电动势的大小计算公式](1E=nΔΦ/Δt(普适公式{法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V,n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}(2E=BLV垂(切割磁感线运动{L:有效长度(m}(3Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势{Em:感应电动势峰值}(4E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割{ω:角速度(rad/s,V:速度(m/s}2.磁通量Φ=BS{Φ:磁通量(Wb,B:匀强磁场的磁感应强度(T,S:正对面积(m2}3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}*4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H(线圈L有铁芯比无铁芯时要大,ΔI:变化电流,∆t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢}励磁机一般只存在于无刷励磁系统,从机端取电压经过变励磁变压器到励磁系统之后,变成直流电送到励磁机的励磁线圈,产生一个固定的磁场,由于转子转动,安装在转子上的交流线圈在这个磁场中切割磁力线,产生交流电,再经过转子上面的二极管组整流变成直流电为发电机的转子提供励磁电流,建立发电机电压.励磁机和永磁机:你所谓的硅整流应该是无刷励磁系统吧,这种系统硬件连接是这样的:发电机尾部拖着永磁机和励磁机,励磁机尾部装有旋转二极管整流盘,随机组一起同步旋转。以南汽机组为例:当机组转子3000转/分钟时,永磁机定子线圈产生约400HZ的交流感应电势,送入励磁装置交流输入端,励磁微机系统再根据励磁PT反馈的发电机机端电压大小与内部设定值比较,由微机装置自动调节输出直流励磁电流,经励磁输出端子送入励磁机定子绕组,由电磁感应原理在励磁机转子产生交流电动势,此交流电最后被送入励磁机尾部的旋转整流盘,该整流盘共六个二极管,分别为3个一组分布于盘的两侧,整流盘输出一对直流电正负极到发电机转子内,于是在发电机硕大的转子线圈中就流入了直流电,由于转子是旋转的,所以该直流电产生的磁场也为旋转磁场,它切割发电机定子线圈,于是在定子中产生交流感应电动势,就是我们常说的发电机机端电压,也就是通俗说的发电机向外发出了电,该电压大小在未并网时可调节,幅值大小由励磁装置给于的励磁电流大小决定,但并网后电压大小受电网网压所影像,无法通过励磁调节,而此时励磁电流输出的大小只控制发电机输出的无功功率了,原动机的机械功率大小才直接影像发电机的输出有功,这就是无刷励磁系统带硅整流盘发电的大致工作原理,不知道我说的这些是不是您要知道的硅整流的原理。还有一种有刷励磁系统,跟无刷的相比硬件上多了一组励磁变压器,而且励磁柜除了励磁控制柜外,还有一块整流灭磁柜;少了永磁机、励磁机和旋转硅整流盘,它是直接通过碳刷励磁给转子,励磁电流直接达到一百多安培甚至更高。而这种励磁系统的整流部分是通过集成在整流灭磁柜内的整流桥完成的,相当于取代了无刷励磁系统的旋转硅整流盘,二者在功能上其实是一回事。我是负责发电站电调的,励磁这块搞的较多。