发电机转子结构
发电机、励磁机结构及工作原理
四、发电机的工作原理
洛阳华润热电有限公司
China Resources （Luoyang）Thermal Power Co.,Ltd
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1、固定磁场交流发电机 原理模型
• 发电机是根据电磁感应原理来发电的，发电机首先要 有磁场，现在用一对磁铁来产生发电机的磁场，磁力 线从N极到S极。在磁场内放入矩形线圈，线圈两端通 向两个滑环，滑环通过电刷连接到输出线上，输出线 端连有负载电阻。 当线圈旋转时，根据电磁感应原理，线圈两端将会产 生感应电动势，当磁场是均匀的，矩形线圈作匀速旋 转时，感应电势按正弦规律变化，在负载电阻上有正 弦交流电通过。
三相交流发电机原理模型
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三相交流发电机原理模型
• 实际应用的都是三相交流发电机，其定子铁芯的内圆 均匀分布着6个槽，嵌装着三个相互间隔120度的同样 线圈，分别称之为A相线圈、B相线圈、C相线圈。装 上转子就组成了一台三相交流发电机原理模型。画面 中的三相交流发电机采用星形接法，三个线圈的公共 点引出线是中性线，每个线圈的引出线是相线。当转 子匀速旋转时三个线圈顺序切割磁力线，都会感生交 流电动势，其幅度与频率相同。由于三个线圈相互间 隔120度，它们感应电势的相位也相差120度。
• 在槽内嵌放定子的三相绕组。每相绕组由多个线圈组成，按一定规律对 称排列。（图4所示）。使定子铁芯透明可看清绕组的分布（图4所示） 。
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发电机转子结构
发电机转子结构发电机转子由主轴、轮毂、轮臂、磁辗、端压板、风扇、磁极、制动闸6板等组成，如左上图所示。
其中：1-主轴2-轮毂3-转臂4-磁辗5-压板6-风扇7-磁极8-制动闸板主轴是用来传递转矩，并承受转动局部的轴向力，通常用高强度钢整体锻成，或由铸造的法兰与锻造的轴筒拼焊而成；轮毂是主轴与轮臂之间的连接件；轮臂是用来固定磁辗并传递扭矩的，大、中型机组的轮臂一般为焊接结构；磁辗的主要作用是产生转动惯景和挂装磁极，同时也是磁路的一局部，直径小于4m的磁辗可用铸钢或整圆的厚钢板组成，大于4m时那么由3〜5mm的钢板冲片叠成一整圆，用键固定在轮臂外端；磁极是产生磁场的主要部件，由磁极铁芯、励磁线圈和阻尼绕组三局部组成，并用“谗结构固定在磁辗上。
由于大型水轮发电机的转速较低，因此，大型水轮发电机的磁极数要比汽轮发电机多的多。
又因为大于4级的磁极在制造上很困难，所以, 大型水轮发电机的磁极根本上是凸极式。
另外，由于水轮发电机导水机构的关闭需要一定的时间，为防止水轮发电机突然和电网解列〔即甩负荷〕时机组的转速升得过高，要求转子具有足够大的转动惯景。
转动惯景通常用飞轮力矩--来表征。
正因为这一原因，大型水轮发电机的转子都显得很笨重。
大型水轮发电机的转轴通常采用分段轴结构。
水轮发电机转轴由顶轴、转子体和主轴三局部构成。
由于中间一段是转子支架中心体，没有轴，因而又称无轴结构〞。
转子支架〔轮毂和轮臂〕与主轴的联结采用空心轴。
空心轴可提高锻造质景，还可以作为混流式水轮机的补气孔或轴流式水轮机操作油管的通道。
转子支架是安装磁辗、磁极及主轴的中间部件。
在运行中要承受扭矩、重力、离心力等的综合作用。
大型水轮发电机的转子支架有组合式〔辐射型〕和圆盘式两种。
或支机转8整体吊紫。
发电机转子
大唐阳城发电有限责任公司DATANG YANGCHENG POWER GENERATING CQ.,LTD设备管理部电气专业资料编号：SBBDQ201102日期：20011年08月05日■技术资料□规程规范□技术措施□缺陷处理记录□重大设备检修记录□安全组织措施主题：发电机转子作者：李志伟发电机转子转子由转轴、绕组及端部绝缘固定件、阻尼系统、护环、中心环、风扇、联轴器和集电环装配等构成。
本体直径Φ1130mm，本体长6250mm，转子总长12165mm，轴径直径500mm，轴承中心距10400mm，重量47.5吨。
1）转轴。
转轴由高强度高导磁的铬镍钼钒整体合金锻钢制成。
转轴本体设有32个嵌线槽。
为有效提高材料利用率，转子嵌线槽采用开口半梯形（即槽上半部是开口平行槽，下半部是梯形槽），以增大槽内导体截面，降低转子铜耗。
为削弱气隙磁通和转子轭部磁通在近磁极中心部分饱和，转子1、2号线圈槽均向极中心偏置，并减小了1号线圈匝数和槽的深度，这样有利于改善发电机的电压波形。
为了使转子的磁极方向和极间方向的刚度均衡，转轴本体每极表面（大齿）上开设了22个横向槽。
在励端轴柄处对称设有2个转子引线槽，为均衡刚度在其中心线的垂直位置上亦对称开设2个均衡槽。
此外，在转轴本体磁极（大齿）表面和相邻的小齿上还设有供动平衡用的平衡螺栓孔。
转轴本体磁极（大齿）表面上设有阻尼槽，本体两端面均开设有4个供转子绕组端部通风的轴向通风槽。
转子横向槽图2-10 QFSN-600-2YHG 型汽轮发电机转子装配转子绕组端部通风的轴向通风槽2）转子绕组。
转子绕组由线圈、槽内绝缘及固定件、端部绝缘及固定件和引出线等组成。
转子线圈采用高强度精拉含银铜排制造。
转子每极下共有8个线圈，其中1号线圈为6匝、2—8号线圈为8匝．每匝导体由上下两根铜排组成。
每个线圈由2段直线部分、2段圆弧部分和4个圆角部分组成，各部分均单独加工制造后经中频感应钎焊成一体。
盛国林_第五章水轮发电机的基本结构
推力瓦
推力瓦是推力轴承中的关键部件， 推力瓦是推力轴承中的关键部件，它是整个机组转 动部分和固定部分的摩擦面， 动部分和固定部分的摩擦面，并且承受整个机组转 动部分的重量和轴向水推力。 动部分的重量和轴向水推力。 推力瓦一般做成扇形块， 推力瓦一般做成扇形块，中小型水轮发电机推力轴 承的推力瓦数多为6块 承的推力瓦数多为 块～8块。 块 常用的推力瓦有巴式合金推力瓦和弹性金属氟塑料 瓦两种。 瓦两种。
水轮发电机组安装与检修
第 章 水 轮 发 电 机 的 基 本 结 构 本章内容
定子结构 转子结构 机架 推力轴承
水轮发电机的主要作用是将水轮机旋转的机 械能最终转换成电能，其结构与性能的好坏 对电站的安全、稳定、高效运行起着致关重 要的作用。 水轮发电机主要由定子、转子、机架、推力 轴承、导轴承、冷却器、制动器等部件组成。
巴氏合金推力瓦结构
弹性金属塑料瓦
与巴氏合金瓦相比，弹性金属塑料瓦推力轴承具 有如下优点：
①弹性金属塑料瓦在大负荷条件下比相同情况的巴氏 合金瓦油膜厚度大，运行可靠性高。 合金瓦油膜厚度大，运行可靠性高。 许用单位压力大，损耗相对小。 ②许用单位压力大，损耗相对小。 ③弹性金属塑料瓦推力轴承允许长期停机后在不顶转 子情况下启动。 子情况下启动。 推力轴承可以在油槽内冷却器短时停水时正常运行。 ④推力轴承可以在油槽内冷却器短时停水时正常运行。 安装时不需要刮瓦和研瓦，减小了检修安装工作量， ⑤安装时不需要刮瓦和研瓦，减小了检修安装工作量， 可缩短检修安装工期。 可缩短检修安装工期。
机架
机架是立轴水轮发电机安置推力轴承、导轴 承、制动器及水轮机受油器的支撑部件，是 水轮发电机较为重要的结构件。 机架由中心体和支臂组成，一般采用钢板焊 接结构，中心体为圆盘形式，支臂大多为工 字梁形式。 机架按其所处的位置分为上机架和下机架， 按承载性质分为负荷机架和非负荷机架 。
浅析交流发电机转子绕组端部结构
频率 环 境 中；
（ ４ ） 密度小， 可以大大降低自身的离心力；
（ ５ ） 取消了金属护环结构的一些固定措施 ， 可靠性大大增强 。 绕组端 部在 静止或工作状 态时受到 的力主
一 一
１外护 环 ２绝 缘 垫 块 ３绕 组 ４内护 环 图４ 预制 内外护 环 型
端部 结 构的特点 ， 给出了端 部 结构 设计和 工艺 施工 时应 注意的事项 。 关键 词 ： 发 电机 转子 绕组 端 部护 环
中图分类号 ： ＴＭ３ ０ ３ 文献 标识码 ： Ａ
ＤＯＩ 编码 ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ｌ ０ ０ ６ － ２ ８ ０ ７ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ １ ２
述。
需要强调的是 ， 无纬带 的强度计算通常 以长
荷。 后三类结 构的护环一般采用预制类玻璃钢材
期强度为基础 ， 并应考虑到发 电机超速 的使用工
况［ ¨ 。 推荐设计时采用表１ 所示参数 （ 平均厚度ｈ ＝
０ ． ３ ｍｍ时 ）
表 １ 玻 璃纤 维 网状 无 纬 带 的 计算 强 度
《 电 机技 术》２ ０ １ ４ 年第 １ 期 ・ ４ ７ ・
研究与交流 绕 一定预紧力的无纬带， 最后与绕组共同ＶＰ Ｉ 浸
渍烘干后 ， 使转 子绕组端部形成高强度的、 安全 可靠的端部结构体系。 无纬带缠绕护环具有以下
优点 ：
（ １ ） 材料价格低廉 ， 制作简单 ； （ ２ ） 无纬带本身具有的绝缘性 ， 取消了金属
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｅ ｔ ： Ｆ ｅ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗｏ ｋ ｉ ｎ ｄ ｓ ｏ ｆ ｅ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｒ ｏ ｔ ｏ ｒ ｗｉ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ＡＣ ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕｓ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｗｅ ｒ ｅ ｉ ｎ － ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． Ｍａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｓ ｎ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｅ ｒ ｅ ｐ ｕ ｔ ￣ｒ ｗａ ｒ ｄ ｗｈ ｉ ｌ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｒ ｅ ｘ ｅ ｃ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｒ ｏ ｔ ｏ ｒ ｗｉ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｄ ｒ ｉ ｎ ｇ
发电机结构和工作原理
发电机结构和工作原理
发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
它由两部分组成：发电机主体和转子。
发电机主体包括定子和绕组，转子则由磁场形成的永磁体或电磁线圈构成。
下面将详细介绍发电机的结构和工作原理。
1. 结构
发电机的定子由一组绕组和磁芯组成。
绕组通常包括大量的线圈，线圈中通过电流产生磁场。
定子的磁芯通常采用铁芯或铁心，用于增强和导引磁场。
转子是发电机的旋转部分，由永磁体或电磁线圈构成。
当转子旋转时，它会产生旋转磁场。
这个旋转磁场与定子中的磁场相互作用，产生电磁感应，从而产生电压。
2. 工作原理
发电机的工作原理是基于电磁感应的法则。
当有导体通过磁场的时候，导体中会产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与导体运动速度以及磁场强度有关。
在发电机中，当转子开始旋转时，转子中的永磁体或电磁线圈产生旋转磁场。
这个旋转磁场穿过定子的绕组，并改变绕组中的磁通量。
由于绕组中有导体，当磁通量发生变化时，导体中就会产生感应电动势。
这个感应电动势通过导线传输到外部，从而产生电流。
发电机可以通过调节转子的旋转速度来调整输出电压。
当转速
增加时，感应电动势和输出电压也随之增加。
总结：
发电机的结构由定子和转子组成。
定子包括绕组和磁芯，而转子由永磁体或电磁线圈构成。
发电机利用电磁感应的原理将机械能转化为电能。
当转子旋转时，转子中的旋转磁场会与定子中的磁场相互作用，产生感应电动势，从而产生电流。
发电机的输出电压可以通过调节转速来调整。
水轮发电机的构造
水轮发电机的构造水轮机的转速都比较低，特别是立式水轮机，为了能发出50Hz的交流电，水轮发电机采用多对磁极结构，对于每分钟120转的水轮发电机，需要25对磁极。
由于过多磁极不易看清结构，本课件介绍一个有12对磁极的水轮机发电机模型。
水轮发电机的转子采用凸极式结构，图1是发电机的磁轭与磁极，磁极安装在磁轭上，磁轭是磁极磁力线的通路，发电机模型有南北相间的24个磁极，每个磁极上都绕有励磁线圈，励磁电源由安装在主轴端头的励磁发电机提供，或由外部的晶闸管励磁系统提供（由集电环向励磁线圈供电）。
图1--水轮发电机转子有多对磁极磁轭安装在转子支架上，在转子支架中心安有发电机主轴，在主轴的上端头安装有励磁发电机或集电环。
轴下端有连接水轮机的法兰，见图2。
图2--水轮发电机转子发电机定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，在铁芯内圆均匀分布着许多槽，用来嵌放定子线圈，见图3。
图3--水轮发电机定子铁芯定子线圈嵌放在定子槽内，组成三相绕组，每相绕组由多个线圈组成，按一定规律排列，见图4。
图4--水轮发电机定子绕水轮发电机安装在由混凝土浇筑的机墩上，在机墩上安装机座，机座是定子铁芯的安装基座，也是水轮发电机的外壳，在机座外壳安装有散热装置，降低发电机冷却空气的温度；在机墩上还安装下机架，下机架有推力轴承，用来安装发电机转子，推力轴承可承受转子的重量与振动、冲击等力。
见图5。
图5--水轮发电机机墩、机座、下机架在机座上安装定子铁芯与定子线圈，见图6。
图6--水轮发电机的定子转子插在定子中间，与定子有很小间隙，转子由下机架的推力轴承支撑，可以自由旋转，见图7。
图7--定子与转子安装在机座上安装上机架，上机架中心安装有导轴承，防止发电机主轴晃动，使它稳定的处于中心位置。
图8--水轮机发电机未盖地板铺好上层平台地板，装好电刷装置或励磁电机，一台水轮发电机模型就安装好了。
图8--水轮机发电机该水轮发电机模型转子旋转一周将感生出12个周期的三相交流电动势。
发电机的结构和工作原理
发电机的结构和工作原理发电机是一种将机械能转换为电能的装置。
它在现代社会中起到了至关重要的作用，为我们提供了稳定的电力供应。
本文将介绍发电机的结构和工作原理，帮助读者更好地了解这一技术。
一、结构发电机通常由以下几个主要组成部分构成：1. 转子（Rotor）：转子是发电机内负责产生磁场的部分。
通常由导磁体和励磁线圈组成，它们通过旋转产生磁通量。
2. 定子（Stator）：定子是发电机内与转子相对静止的部分。
定子上包含多个线圈，被称为绕组，绕组与转子磁场的相互作用产生感应电动势。
3. 绕组（Windings）：绕组是定子上的线圈，通常由导电材料制成。
绕组分为若干个相对独立的部分，每个部分称为相，一般是三相绕组。
绕组通过产生电流来产生磁场。
4. 滑环（Slip rings）：滑环是转子上的导电部件，它与旋转的转子轴相连，并提供电流的导电路径。
滑环通常与外部电源连接，以提供励磁电流。
5. 刷子（Brushes）：刷子是连接滑环和外部电路的导电部件。
它们通过与滑环接触，将转子上的电流引出，以供外部电路使用。
二、工作原理发电机的工作原理基于电磁感应定律。
当转子旋转时，导磁体和励磁线圈通过绕组在转子上产生磁场。
同时，定子上的线圈也开启，产生一定方向的电流。
根据电磁感应定律，当磁场变化时，周围的线圈中会感应出电流。
因此，转子上旋转的磁场与定子线圈的磁场相互作用，导致定子线圈中产生电流（感应电动势）。
值得注意的是，发电机通常采用交流发电（AC）方式，而不是直流发电（DC）方式。
交流发电的优势在于可以通过变压器进行传输和分配，便于长距离输电。
发电机的输出电压和频率取决于转子旋转的速度（转速）以及磁场的强度和绕组的结构。
通过控制励磁电流和转速，可以调节发电机的输出电压。
三、发电机的应用发电机广泛应用于各个领域，包括发电厂、汽车、风力发电和太阳能等。
在发电厂中，大型的发电机通常由蒸汽轮机或水轮机驱动，通过燃烧燃料或水力来产生机械能，进而转化为电能。
汽车用三相异步交流发电机的工作原理
汽车用三相异步交流发电机的工作原理随着汽车的普及和发展，汽车的动力系统也得到了不断的改进和升级，其中发电机作为汽车电力系统中的重要部件，一直备受关注。
三相异步交流发电机作为汽车发电系统中最常见的一种类型，其工作原理对于理解汽车发电系统的运行机理具有重要意义。
本文将从三相异步交流发电机的结构、工作原理和特点等方面进行详细介绍。
一、三相异步交流发电机的结构1. 定子：三相异步交流发电机的定子是由三个互相120度相位差的线圈组成，每个线圈上分布着等间距的若干个槽，槽内绕有绕组。
2. 转子：三相异步交流发电机的转子是由一个铁芯和绕组组成，铁芯上有深槽，槽中绕有绕组，绕组外置导线圈。
车用三相异步交流发动机的转子异常等于铝短路转子。
铝短路转子是一种常见的异步交流发电机转子结构，其构造简单，制造成本低，能使发电机的容量、效率、功率因数都有很大的提高。
3. 空气隔离器：用于将外部空气与转子内部空气隔开，防止潮湿空气和污染物对转子绕组造成影响。
4. 定子绕组和转子绕组的数量和分布均匀，可以根据实际需要进行设计。
二、三相异步交流发电机的工作原理1. 三相异步交流发电机工作原理基于法拉第电磁感应定律和洛伦兹力定律。
当三相交流励磁电流通过定子绕组时，产生旋转磁场，这个磁场旋转的速度与励磁电流的频率成正比。
转子绕组中的导体在这个旋转磁场中感应出电动势，使导体内部产生感应电流，从而形成转子上的感应电流。
2. 由于转子上的感应电流产生了自己的磁场，这个磁场与定子旋转磁场互相作用，产生了转矩，从而驱动转子转动。
转子上的感应电流的大小和方向会随着转子的转动速度和励磁电流的频率而发生变化，这种相对运动产生了感应电动势，使发电机产生了交流电。
3. 三相异步交流发电机的输出电压大小和频率与转子的转速和励磁电流的频率有关，当转速和励磁电流的频率固定时，发电机输出的电压大小和频率也将保持稳定。
三、三相异步交流发电机的特点1. 结构简单：三相异步交流发电机的结构相对简单，制造成本低，易于维护和维修。
交流发电机的结构与工作原理
交流发电机的结构与工作原理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。
其结构和工作原理如下所述。
一、结构发电机的结构包括转子、定子、绕组、滑环、散热器和外壳。
1.转子：转子是发电机的主要部分，由电磁材料或导电材料制成。
转子通常有两种类型：励磁转子和感应转子。
励磁转子由磁铁或电磁线圈构成，提供磁场以激发定子中的电流。
感应转子则通过旋转在磁场中产生感应电流。
2.定子：定子是固定在发电机内部的部件，主要由绕组和铁芯构成。
绕组是由绝缘导线组成的线圈，通过给定绕组电流，产生旋转磁场。
铁芯则提供了绕组的支撑，并增强了磁场的效果。
3.绕组：绕组是发电机中的一个重要部分，由导线制成，承载着产生电能的任务。
绕组根据实际需求，可以包括多个线圈，并连接到外部电源或其他电源，以提供所需的电流。
4.滑环：滑环是连接旋转部分和固定部分的接点，使得转子能够以旋转的方式传达电能。
滑环由导电材料制成，能够有效地传输电流，并保持电路的连续性。
5.散热器：发电机在工作过程中会产生大量的热量，散热器的作用是将这些热量迅速散发出去，确保发电机的正常运行。
散热器通常采用风冷或水冷的方式。
6.外壳：外壳是发电机的外部保护部分，能够保护内部的结构免受外界环境的侵害，并起到美观和防护的作用。
二、工作原理发电机的工作原理基于法拉第电磁感应定律和楞次定律，其工作过程主要包括励磁、感应和输出三个阶段。
1.励磁阶段：通过向励磁转子施加直流电流或交流电流，产生磁场。
这个磁场会传递到定子中，使之处于一个磁场中。
2.感应阶段：当转子开始旋转时，磁场也随之旋转。
由于励磁磁场和转子磁场的互相作用，定子中将产生感应电流。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场通过绕组时，导线中就会产生感应电流。
3.输出阶段：定子中产生的感应电流经由绕组导线输出。
通常通过滑环将电流传送到外部电路中。
在外部电路中，感应电流可以用来驱动电动设备或供电给其他设备。
总结起来，发电机的工作原理是:励磁通过给励磁转子通电产生磁场；转子旋转时，磁场也随之旋转，导致定子中产生感应电流；最后，通过滑环将感应电流传输到外部电路，以实现输出电能的功能。
异步发电机的工作原理
异步发电机的工作原理异步发电机是一种常见的发电设备，它通过电磁感应原理将机械能转化为电能。
在发电机中，转子和定子之间的电磁感应作用是实现能量转换的关键。
下面将详细介绍异步发电机的工作原理。
1. 电磁感应原理在异步发电机中，电磁感应原理是实现能量转换的基础。
根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，就会在导体两端产生感应电动势。
因此，当发电机的转子在磁场中旋转时，就会产生感应电动势，从而实现能量转换。
2. 转子和定子的结构异步发电机的主要结构包括转子和定子。
转子是由导体绕成的线圈构成，通常采用铜或铝导体。
而定子则是由绕组和铁芯构成，绕组用于产生磁场，铁芯则用于增强磁场。
当转子在定子的磁场中旋转时，就会产生感应电动势。
3. 工作原理当异步发电机接通电源后，定子中的绕组产生磁场，这个磁场会传导到转子中。
转子在磁场中旋转时，就会产生感应电动势，从而产生电流。
这个电流通过外部电路就可以输出电能。
同时，由于转子在磁场中旋转，就会产生转矩，从而驱动负载旋转，实现机械能转化为电能。
4. 异步发电机的特点异步发电机具有一些独特的特点，这些特点也是其工作原理的体现。
首先，异步发电机不需要外部励磁，因为定子绕组产生的磁场可以传导到转子中，从而实现自激励。
其次，异步发电机的转速是由电网频率决定的，这意味着在不同的电网频率下，其输出功率也会有所不同。
此外，异步发电机具有结构简单、维护成本低等优点，因此在工业和民用领域得到了广泛应用。
5. 发电机的调速原理在实际应用中，有时需要调节发电机的转速，以满足不同负载的需求。
调速原理是基于电磁感应原理的，通过改变定子中的磁场强度或者改变转子在磁场中的位置，来实现发电机的调速。
常见的调速方法包括变压器调速、转子电压调速和转子电流调速等。
总之，异步发电机是一种常见的发电设备，其工作原理基于电磁感应原理。
通过定子产生的磁场和转子在磁场中的旋转，实现了机械能转化为电能的过程。
异步发电机具有结构简单、维护成本低等优点，因此在工业和民用领域得到了广泛应用。
汽轮发电机结构示意图
发电机供气系统简图
发电机壳 气体压力 指示器 氢气纯度计 气体温度计 布H2母管
布 氢气纯度 分析仪
2母管
排气纯度计
换 气 分 析 仪
排气控制阀
至真空泵
氢气干燥器
气体压力 指示器 气体压力 指示器 气体压力 指示器
H2气体压力调节阀 H2气体供应 3 减压阀 414 减压阀 500 减压阀 2.5 2气体供应
2
进 水
出 水
膨胀水箱 2-冷却水泵 3-水冷却器 4-滤网 5-除盐装置 6-流量孔板 7-节流孔板 8-电导率计 9-进补给水 10-水压调节阀 11-水温调节阀
发电机定子绕组冷却水系统
氢气系统供给装置示意图
安全阀
至发电机
减压器 压力表 压力控制器
减压器
过滤器
过滤器
氢气供给
氢气系统供给装置系统图
发电机结构图发电机定子铁芯定子铁芯硅钢片图磁滞损耗图定子铁芯图发电机定子图定子线棒固定图定子线棒固定图2定子线棒槽内结构600mw发电机组的基本结构发电机转子结构示意图发电机转子图发电机组的冷却方式及冷却系统发电机定子绕组冷却水系统发电机定子绕组冷却水系统膨胀水箱2冷却水泵3水冷却器4滤网5除盐装置6流量孔板7节流孔板8电导率计9进补给水10水压调节阀11水温调节阀氢气系统供给装置示意图氢气供给压力控制器过滤器过滤器压力表减压器减压器至发电机安全阀氢气系统供给装置系统图发电机供气系统简图发电机壳h2气体供应氢气干燥器氢气纯度分析仪氢气纯度计气体温度计气体压力指示器气体压力指示器气体压力指示器气体压力指示器h2气体压力调节阀至真空泵减压阀减压阀减压阀2气体供应排气控制阀41425500发电机供气系统简图发电机密封油系统简图汽轮发电机的正常运行发电机的稳态功率角特性与稳定概念发电机的稳态功率角特性18090
风机转子结构分析（精品）
收稿日期:1999-12-10 专题讲座 小型交流永磁风力发电机的转子结构分析小型风能发电机及其发电机(3)郭继高(南京航空航天大学,南京210016) 【摘 要】 对小型交流永磁风力发电机径向转子结构和切向转子结构进行了分析,指出切向转子结构的优势。
同时对转子的固紧工艺作了介绍。
【关键词】 风力发电机 永磁 交流中图分类号:TM315 文献标识码:B 文章编号:1004-7018(2000)01-0040-031引 言小型交流永磁风力发电机是永磁同步发电机的一种,其运行原理与电励磁同步发电机相同。
由于用永久磁钢取代励磁线圈励磁,永磁同步发电机结构简单,加工及装配比较容易。
一般小型永磁风力发电机的励磁磁钢安置在转子上。
由于这类发电机省掉了一般同步发电机的电刷、滑环和励磁绕组,从而节约了成本。
特别是小型风力发电机组的发电机直接与风轮耦合,安置于机组顶端的空中,无需经常对电刷和滑环维护,提高了机组运行的可靠性。
研究发电机的转子是提高发电机性能的重要途径之一。
2转子结构型式分析小型交流永磁风力发电机按工作主磁场方向不同,主要有径向磁场型式和切向磁场型式两种。
如图1、2所示。
一般小型风力发电机的负载简单的看作电阻性,在转速不变时,发电机的输出功率和发电机的气隙磁密的平方成正比,即:P 2=U 2R F ≈E 2R F∝B 2δ(1)式中:P 2—发电机输出功率(W );U —发电机输出电压(V );E —发电机电势(V );B δ—发电机气隙密度(T );R F —发电机负载电阻(Ω)。
因此研究气隙磁场对发电机的技术指标和经济指标非常重要。
图1 径向转子结构图2 切向转子结构2.1径向磁场型式一般10kW 以下小型风力发电机的运行速度比较低,直接将励磁磁钢粘结在转子磁轭上。
为了减轻转子的整体重量,可以在转子磁轭上开减轻孔(图1)。
从图1的主磁路可以看出,径向磁场型式是一对极的两块磁钢串联。
仅有一个磁钢截面积对每一个气隙提供磁通,而由两个磁钢长度对发电机提供磁势。
发电机主要部件示意图
发电机主要部件示意图
图3发电机主要部件示意图
图4定子隔振结构
图1 QFSN—600—2型发电机总装配
图13发电机通风冷却回路示意图
转子由转轴、绕组及端部绝缘固定件、阻尼系统、护环、中心环、风扇、联轴器和集电环装配等构成（见图6）。
图6发电机转及隔音罩刷架装配
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发电机转子结构
发电机转子由主轴、轮毂、轮臂、磁轭、端压板、风扇、磁极、制动闸板等组成，如左上图所示。
其中：1-主轴2-轮毂3-转臂4-磁轭5-压板6-风扇7-磁极8-制动闸板
主轴是用来传递转矩，并承受转动部分的轴向力，通常用高强度钢整体锻成，或由铸造的法兰与锻造的轴筒拼焊而成；轮毂是主轴与轮臂
之间的连接件；轮臂是用来固定磁轭并传递扭矩的，大、中型机组的轮臂一般为焊接结构；磁轭的主要作用是产生转动惯量和挂装磁极，同时也是磁路的一部分，直径小于4m的磁轭可用铸钢或整圆的厚钢板组成，大于4m时则由3～5mm的钢板冲片叠成一整圆，用键固定在轮臂外端；磁极是产生磁场的主要部件，由磁极铁芯、励磁线圈和阻尼绕组三部分组成，并用“T”形结构固定在磁轭上。
由于大型水轮发电机的转速较低，因此，大型水轮发电机的磁极数要比汽轮发电机多的多。
又因为大于4级的磁极在制造上很困难,所以,大型水轮发电机的磁极基本上是凸极式。
另外,由于水轮发电机导水机构的关闭需要一定的时间, 为防止水轮发电机突然和电网解列(即甩负荷)时机组的转速升得过高，要求转子具有足够大的转动惯量。
转动惯量通常用飞轮力矩--来表征。
正因为这一原因，大型水轮发电机的转子都显得很笨重。
大型水轮发电机的转轴通常采用分段轴结构。
水轮发电机转轴由顶轴、转子体和主轴三部分构成。
由于中间一段是转子支架中心体，没有轴，因而又称“无轴结构”。
转子支架（轮毂和轮臂）与主轴的联结采用空心轴。
空心轴可提高锻造质量，还可以作为混流式水轮机的补气孔或轴流式水轮机操作油管的通道。
转子支架是安装磁轭、磁极及主轴的中间部件。
在运行中要承受扭矩、重力、离心力等的综合作用。
大型水轮发电机的转子支架有组合式（辐射型）和圆盘式两种。