发电机的运行原始
《电力系统分析理论》课件第6章 同步发电机的基本方程
第六章 同步发电机的基本方程
用傅里叶系数表示，取基波：
LabLba[m0 m2co2s(a300)] LbcLcb[m0 m2co2s(a900)] LcaLac[m0 m2co2s(a1500)]
d q
i 0
32cso1iansa
coas(120)
sina(120)
1
coas(120)
sina(120)
1
ia ib ic
2
2
2
或缩记为：
id0 qPaibc
(61)7
第六章 同步发电机的基本方程
利用逆变换，可以得到：
coas coas(120)
sina sina(120)
电流的正方向与磁链的正方向符
a
dy
+
a
+
D
Q
D
ω
fQ
c +D +x
合右手螺旋定则，定子各绕组中 b
D
c
电流的正方向与磁链的正方向符
+z
b
合右手螺旋定则
q
第六章 同步发电机的基本方程
➢ 感应电势：与电流正方向 一致
➢ 定子电流：中性点流向机 v f 端
➢ 定子电压：电流流出端为 正
➢ 转子电压：提供正向电流 的励磁电压是正的
vf
f
Rf
0
0
if
00
D Q
0
0 0
RD 0
0 RQ
iD iQ
v为各绕组端电i为 压各 ；绕组电流；
(61)
电力系统分析第七章 同步发电机的基本方程
maD 0 0
0 maQ 0
3 2maf LRS P 1 3 2maD 0
0 0 3 2maQ
0 0 0
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• Park方程：磁链方程
L0 m0 3 l2 2 d 0 q 0 0 f 3 maf 2 D 3 m 2 aD Q 0
2017/4/16 郑州航空工业管理学院 12
一. 派克变换 4. 物理意义: 将观察者的立场由静止的定子转移 至旋转的转子，原来定子三个静绕组 abc由两个与转子同步旋转的dq绕组代 替，实现交直流变换。 结论：经派克变换后的同步发电机的原 始方程就是一组常系数微分方程。
二. dq0坐标下的同步发电机的 等效结构 d轴方向: d（定子）、f（励磁）、D q轴方向: q（定子）、Q d轴方向相当于一个三卷变； q轴方向相当于一个双卷变； 0轴方向相当于一个单匝线圈；
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磁链方程可记为：
abc LSS fDQ RS
LSR iabc LRR i fDQ
LSS ：定子绕组间自感、互感系数矩阵
LRR ：转子绕组间自感、互感系数矩阵
LRS , LSR ：定转子绕组间互感系数矩阵
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四. 电压方程的坐标变换
• Park方程：电压方程
vabc abc Rs v fDQ fDQ 0
vabc abc Rsiabc vdq 0 Pvabc P abc PRsiabc P abc Rsidq 0 dq 0 P P 1 dq 0 Rsidq 0
电厂发电机的工作原理
电厂发电机的工作原理电厂发电机是电厂发电的核心设备，其工作原理是通过机械能转化为电能。
在电厂中，发电机通常由涡轮机和发电机两部分组成，涡轮机通过水力、燃气或蒸汽等能源驱动，带动发电机转动，从而产生电能。
首先，涡轮机将外部能源转化为机械能。
在水力发电厂中，水流通过涡轮机，推动涡轮机转动；在火力发电厂中，燃烧的燃料产生高温高压的蒸汽，蒸汽通过涡轮机，使其转动；在核电厂中，核裂变产生的热能转化为蒸汽，同样通过涡轮机转动。
无论是水力、火力还是核能，都是通过涡轮机将外部能源转化为机械能，为发电机的运转提供动力。
其次，发电机利用涡轮机提供的机械能产生电能。
发电机的核心部件是转子和定子，转子由电磁铁和绕组组成，定子则是通过转子旋转产生的磁场感应电动势。
当涡轮机带动转子旋转时，转子中的电磁铁在磁场的作用下产生电流，进而在绕组中产生电动势，最终输出电能。
这是依据法拉第电磁感应定律和安培环路定律的基本原理，通过电磁感应的方式将机械能转化为电能。
最后，通过变压器将发电机产生的电能升压后送入输电网，供给用户使用。
变压器是电力系统中的重要设备，其作用是将发电机产生的低压电能升压成适合输送的高压电能，以减小输电损耗。
经过变压器升压后的电能，经过输电线路输送到各个用电单位，为工业、商业和居民生活提供电力支持。
总的来说，电厂发电机的工作原理是利用涡轮机将外部能源转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，最终通过变压器输送到用户端。
这一系列的能量转化过程，是电厂发电的基本原理，也是电力工业运行的核心。
通过不断的技术创新和设备更新，电厂发电机的效率和稳定性得到了不断提高，为社会各个领域的发展提供了可靠的电力保障。
同步发电机的基本方程
M aD M bD M cD M fD LDD M QD
M aQ
M
bQ
M M
cQ fQ
M
DQ
LQQ
ia
ib
i
ic
f
iD
iQ
式中：
常数
对角元素L为各绕组的自感系数， 非对角元素M为两绕组间的互感系数，
M ab M ba , M af M fa
有等可逆关系。
对磁链方程的分析：
uq rS iq q d
u0 rS io 0
u f rf i f f
0 rDiD D 0 rQiQ Q
7.2.3 同步电机派克方程 式的标么制
标么值形式的磁链方程为：
稳定运行时，定子三相电量均为正弦量 令 q轴为虚轴、d轴为实轴，并忽略定子绕组电阻，
ud rSid q rSid xqiq
E&q jxd I&
rs 0
U Eq jIxd
内功
率因
ψo
数角
功率 角
对于凸极机:
7.3 同步电机的稳态运 行
EqEq UUjIjdIxddxdjIjqIxq xq qEEQQ jj((xxdd xqq)Id
虚构的电势 EQ
EQ U jIxq
I Id Iq EQ 的方向与q轴同方向
小结
5）定子与转子间的互感系数
定子与励磁绕组、直轴阻尼绕组间
900 ＝2700或
00
＝1800
时，互感为零； 时，互感为正最大 时，互感为负最大
定字与交轴阻尼绕组间
转子q轴超前d轴90º
凸极机和隐极机时定子绕组与转子绕组互感系数随转子旋转以
同步频率周期性变化
发电机的工作原理
发电机的工作原理
发电机是将机械能转换为电能的设备，广泛应用于发电厂、风力发电、水力发
电等领域。
发电机的工作原理基于电磁感应现象，下面将介绍发电机的基本工作原理及其运行过程。
1. 电磁感应原理
电磁感应是指在导体中或周围变化的磁场下会产生感应电动势的现象。
法拉第
电磁感应定律说明了磁感应线圈中的电流可产生磁场，这种相互影响的作用使得发电机得以运作。
2. 发电机的基本结构
发电机一般由定子和转子两部分组成。
定子是固定的，包裹着电线圈，而转子
则是旋转的，通常由电刷与电枢组成。
当转子旋转时，磁场与导体的相对运动就会引起感应电动势。
3. 发电机的工作过程
1.磁场产生：发电机中通过通电的电磁铁或永磁体产生一个稳定的磁
场。
2.旋转导致感应：转子开始旋转，导致与磁场相互作用，使得导体中
产生感应电动势。
3.电路闭合：当导体两端接通负载电路时，电流开始在导体中流动，
负载得以供电。
4.能量转换：机械能转换为电能，负载得到所需的电力。
4. 发电机的类型
根据不同的工作原理和结构，发电机可分为交流发电机和直流发电机。
交流发
电机常用于大型发电厂，而直流发电机则用于小型发电设备和特定场合。
5. 发电机的应用
发电机广泛应用于发电领域，包括水力发电、风力发电、核电站等。
此外，在
船舶、飞机等移动设备中也常见发电机用于供电。
通过以上介绍，我们可以了解到发电机是如何利用电磁感应原理将机械能转换
为电能的。
发电机作为重要的能源转换设备，在现代社会中发挥着不可替代的作用。
3同步发电机的基本方程
基础知识
R ：磁阻
：磁导
F ：磁势
λ 1 R
Fa ωaia
Φ ：气隙磁通 Φ λF
R
G
V I GV
：磁链 Ψ Φ Li
uL
dΨ dt
dΦ
dt
L di dt
第三章同步发电机的基本方程
电枢反应：三相同步电机有两个旋转磁通势，一个是励磁旋转 磁通势（转子旋转磁通势），是机械方式形成的；一个是定子 旋转磁通势（电枢旋转磁通势），是电气方式形成的。气隙总 磁通势是这两者合成的。电枢电流不同，电枢旋转磁通势便会 不同，合成磁通势也不同。因此电枢旋转磁通势对合成旋转磁 通势的影响称为电枢反应。
aq
Fa
I ia
ib
ia I
I cos cos( 120
)
ic I cos( 120 )
d
id I cos( )
iq
ic
id
ib
iq
I
sin(
)
b
定子电流通用向量
c
第三章同步发电机的基本方程
三角恒等式：
cos( ) 2 [cos cos cos( 120 )cos( 120 ) cos( 120 )cos( 120 )]
0
3 d 2 dt 0 0
0
d 0
0 0
q 0
0
0 0
0 d q
0
q
d
0 0 0
变压器电势：
•
d
•
q
发电机电势： d
q
•
vdq0 ( dq0 S ) rsidq0
d
•
d
q
rid
•
q q d riq
发电机组启动前应做哪些电气试验？
发电机组启动前应做哪些电气试验？一保护信号及联锁试验.1．做发电机主断路器和自动灭磁开关拉合闸试验及联锁试验正常。
2．发变组保护传动及联锁试验正确，保护控制回路信号正常。
3．厂用电系统低电压联锁试验联动正常。
4．做机组各辅机电机保护联锁试验及事故按钮跳闸试验正常。
二发电机的绝缘测量发电机绝缘电阻测量一般在机组停运和检修工作票终结，于有关接地线拆除和接地隔离开关拉开后进行。
绝缘测量既能复查机组检修后设备是否完好，还可以取得检修后机组的原始数据，作为运行中参考比较的技术资料。
1．发电机定子绕组绝缘标准：使用1000~2500v专用摇表测量，其绝缘电阻应符合以下要求：a）、电机的75℃绝缘应不低于以下数值：R75℃=Un/1000+0.01Pn在不同的温度下，其绝缘电阻可按下式换算：~Rt= R75℃*2(75- t)/10.b) 10分钟对1分钟的绝缘电阻比值，不小于2倍。
c) 各相绝缘电阻差异倍数不大于2。
d) 将此绝缘电阻值与相近条件下（温度、湿度）的初次值和制造厂家提供的交接实验数值，或上次大修时测得的结果进行比较，若低于前者的1/3~1/5，则应查明原因予以消除。
并且，其绝缘吸收比应不小于1.3。
2．发电机励磁回路绝缘标准；使用500~1000v摇表测量，其对地绝缘电阻应不小于0.5M，否则应查明原因予以消除，未消除时不得启动。
3. 发电机励端轴承的绝缘标准：使用1000v摇表测量，轴承座对地绝缘件的绝缘电阻值应不低于1M。
三发电机整体气密性实验1.新安装或大修结束的发电机，总装后必须进行整体气密性实验，对于因故障停机进行漏氢消缺工作的发电机，启动前必须进行整体气密性实验，合格后方可充氢置换。
H2实验方法及标:先通入干净的压缩空气，压力稍低于额定氢压，在此压力下检查和消除可能存在的漏点。
然后将机内气压升至额定氢压，稳定开始记时，每小时记录一次机内气压。
实验持续24小时，整体气密性实验每昼夜最大允许漏气量（0.1MPA）四空载特性实验1.发电机空载特性指：发电机以额定转速空载运行时其电动势E0与励磁电流If之间的关系曲线。
柴油发电机组工作原理
柴油发电机组工作原理
柴油发电机组是一种将柴油燃料转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能的装置。
柴油发电机组的工作原理可以概括为以下几个步骤：
1. 压缩空气：柴油发电机组首先通过一个气缸将空气进行压缩，这样可以提高燃烧效率。
在气缸内部，活塞向上运动，将进气阀关闭，将空气压缩，提高其温度和压力。
2. 燃烧柴油：在气缸内部，当空气被压缩到一定程度时，柴油喷射器会向气缸内喷射柴油燃料。
燃烧开始后，柴油的能量将释放出来，产生高温高压的气体。
3. 驱动活塞：高温高压气体的推力将使活塞向下运动。
这样的运动能够转化为机械能，驱动曲轴转动。
4. 机械能转电能：发电机组中的发电机与曲轴相连，通过转动的曲轴带动发电机旋转。
发电机内的电线圈与磁场相互作用，产生感应电流，进而产生电能。
5. 输出电能：通过电路的布置和控制，发电机组将产生的电能输送到所需的地方，供电使用。
需要注意的是，柴油发电机组的工作原理是基于内燃机工作原理的。
其燃料为柴油，相较于汽油发动机，柴油发电机组具有更高的热效率和功率。
同时，柴油发电机组在实际使用过程中
也需要进行冷却、润滑、增压等相应的辅助措施，以确保其正常运行和提高工作效率。
发电机操作规程
发电机操作规程第一节：起动前的准备工作1、发电机起动前的准备工作必须在得到值班长的通知后，汽轮机起动前一小时完成。
2、新装或检修后的机组必须经验收无问题后方可起动。
3、备用中的发电机及全部附属设备，必须经常处于备用状态，随时能立即起动。
4、发电机在起动前值班人员应根据检修情况进行下列工作：（1）发电机一次、二次回路上的各种工作已结束，工作票已办清并全部收回。
（2）发电机一次回路上的各种短路接地线等安全措施已全部拆除。
（3）发电机的滑环及励磁机的整流子均应清洁，无灰尘及碳粉堆积，碳刷良好无碎裂，压力应均匀。
（4）发电机外部应清洁，无异常现象。
（5）发电机引出线及电压互感器、变流器、避雷器、电缆等各处支柱瓷瓶均清洁无裂纹，各接触处应紧密良好。
（6）发电机电压互感器隔离刀闸应在断开位置，操作机构灵活，高低压熔断器应良好。
（7）发电机油开关在断开位置，油位、油色应正常。
（8）若二次回路已动过，应核对线路是否正确；如电压回路及同期接线已动过，必须经过定相试验；同期及强行励磁开关应在断开位置。
（9）自动灭磁开关及励磁刀闸应在断开位置，接线端子板应良好，无松动现象。
（10）检查发电机风道内部应清洁完整，空气冷却器不渗水，地面干燥，风室门应紧密不漏风。
（11）发电机盘上各种表计指示应停在零位。
记录电度表底数。
（12）所有继电保护装置接点良好，铅封封好，压板位置应合乎要求。
（13）磁场变阻器手轮转动灵活，调节均匀，无轧住和松动现象，并将电阻放于最大位置。
（14）与汽轮机值班人员联系试验指挥信号，应良好，试验调速马达转动方向应正确。
（15）用2500伏摇表测量发电机定子（包括电缆在内）绝缘电阻，绝缘电阻值合格与否对发电机的定子绕组没有明确的数值规定，一般以本次测得结果与上次结果进行比较，如发现显著降低，其R60/R15之值与以前测量的结果比较，同一温度下若低至前次的结果1/3~1/5时，即认为不合格，应汇报值班长，查明原因消除之。
同步发电机的基本方程
二、假定正向的选取
3-2 同步发电机的原始方程
一、电势方程和磁链方程
a r ϕ va v ϕb 0 b ϕ c 0 vc − − = f 0 ϕ −vf ϕ 0 D 0 Q 0 0 ϕ
f
maf = ww f λad
3-3 d-q-0坐标系的同步电机方程
一、坐标变换和d-q-0系统
许多自感系数和互感系数是时间的周期函数：转子旋转导致自感磁 通和互感磁通的磁通路径发生周期性的变化 由于定子纵轴和横轴磁通路径对应的磁导是常数，因此在分析定子 磁势对转子绕组影响的时候，如果能将定子三相绕组的合成磁势分 解为纵轴分量和横轴分量（即d轴上的虚拟绕组dd和q轴上虚拟绕组 qq的磁势），则能避免出现周期性变化电感系数。 （1）定子abc绕组电流三相对称时
cosα cos(α - 1200 ) cos(α + 1200 ) i d i = 2 sinα sin(α - 1200 ) sin(α + 1200 ) q 3 12 12 12 i0
sinα 1 i d i a cosα o o i b = cos(α - 120 ) sin(α - 120 ) 1 i q ic cos(α + 120o ) sin(α + 120o ) 1 i 0
第三章 同步发电机的基本方程
3-1 基本前提 3-2 同步发电机的原始方程 3-3 d、q、0坐标系的同步电机方程 3-6 同步电机的对称稳态运行
3-1 基本前提
一、理想同步电机
忽略磁路饱和、磁滞、涡流等的影响，假设电机铁心部分的导磁系 数为常数； 电机转子在结构上对于纵轴和横轴分别对称； 定子a、b、c三相绕组的空间位置互差120电角度，在结构上完全相 同，它们均在气隙中产生正弦分布的磁动势； 电机空载，转子恒速旋转时，转子绕组的磁动势在定子绕组所感应 的空载电势是时间的正弦函数； 定子和转子的槽和通风沟不影响定子和转子的电感，即认为电机的 定子和转子具有光滑的表面； 定子：a、b、c三个绕组 转子q轴：阻尼绕组Q 转子d轴：励磁绕组f和阻尼绕组D
电动机和发电机的工作原理初三
电动机和发电机的工作原理初三
电动机的工作原理
电动机是将电能转换为机械能的装置。
其工作原理涉及法拉第电磁感应原理。
当导体置于磁场中并通过电流时，磁场会对导体施加力，导致导体运动。
在直流电动机中，电流通过电刷和集电环(称为电机的转子)来产生旋转力矩，从而驱动转子
旋转。
交流电动机中，通过交替改变电流的方向可以实现旋转。
发电机的工作原理
发电机是将机械能转换成电能的设备。
其工作原理也基于法拉第电磁感应定律。
当导体在磁场中运动时，会在导体两端产生感应电动势。
通过旋转磁铁或转子，对导体施加力从而让导体在磁场中旋转，就可以产生电势差。
这种原理被用来生成交流和直流电。
电动机和发电机的联系和区别
两者在工作原理上有部分相似之处，因为都是基于电磁感应原理。
电动机将电
能转换为机械能，而发电机将机械能转换为电能。
电动机需要外部电源来提供电流，发电机则是通过外部机械动力来产生电流。
另外，电动机的功率输入大于输出，而发电机则相反，输出功率大于输入功率。
结语
电动机和发电机是电气领域中常见的设备，它们的工作原理虽然有一定的相似性，但在功能和应用中有着明显的区别。
深入理解它们的工作原理有助于我们更好地应用和维护这些设备。
发电机开、停机步骤 经典
汽轮机开、停机1．启动前检查与准备1.1主操接到调度启动命令后，应通知相关人员做好启动前准备工作。
1.2备好启动用工器具、仪表，各种记录表。
1.3 确认所有影响机组启动的检修工作结束，工作票已全部收回。
1.4检查各设备完好、管道保温良好，各转机转动部分保护罩壳完好。
1.5 机组已具备送电条件的各系统设备的信号电源、控制电源、动力电源已送电。
1.6投入所有热工监视仪表并确认其完好可用。
1.7 检查各系统电动阀门动作正常，且手动、电动状态正确。
1.8启动前记录汽轮机冷态时的汽缸膨胀、相对膨胀、轴向位移、上下汽缸温度等原始数值。
1.9确认自动主汽门、调节汽阀和其他安全保护装置动作灵活、准确。
1.10 检查各系统阀门开、关位置正确。
1.11 检查油系统正常，主油箱网后油位指示为 +150 mm，油质合格。
1.12新机组第一次启动，机组大、小修后的各项试验合格，符合启动要求。
2.启动2.1机组冷态滑参数启动2.1.1 启动交流润滑油泵，油系统充油，检查各瓦回油正常。
2.1.2 启动排烟风机。
2.1.3 投入连续盘车，冲转前连续盘车时间不少于2小时。
2.1.4 启动循环水泵，凝汽器通循环水，注意水塔水位及时补水。
水侧排完空气后关闭水侧空气门。
2.1.5 将凝汽器水位补至水位计2/3左右，启动凝结水泵，凝结水走低加。
2.1.6 根据锅炉要求，启动给水泵。
2.1.7 投入汽轮机有关保护（低真空保护除外、发电机跳闸保护并网后投入）。
2.2 暖管2.2.1低压暖管：通知锅炉低压暖管，保持汽压0.2MPa～0.3MPa，20分钟～30分钟。
2.2.2高压暖管：低压暖管结束后，使汽压以0.1MPa/min～0.15MPa/min表压之速度升至额定汽压，温升速度不应超过5℃/min。
（滑参数启动时，不用高压暖管）2.2.3在整个暖管过程中要加强对管道的疏水，应检查管路膨胀及支吊架是否正常，阀门及法兰应无漏汽现象。
2.2.4高压暖管开始后，依次确认、投入下列设备：（滑参数启动：低压暖管期间择时投入）。
三相同步发电机的运行特性实验报告
三相同步发电机的运行特性实验报告一、实验目的1. 掌握三相同步发电机的空载、短路及零功率因数负载特性的实验求取法。
2.学会用实验方法求取三相同步发电机对称运行时的稳太参数。
二、实验内容：1.空载实验：在n=nN，I=0的条件下，测取同步发电机的空载特性曲线Uo=f(If)。
2.三相短路实验：在n=n N，U=0的条件下，测取同步发电机的三相短路特性曲线I k=f(I f).3..求取零功率因数负载特性曲线上的一点，在n=nN；U=UN；cosØ≈0的条件下，测取当I=IN 时的If值。
三、实验仪器及其接线1.实验仪器如下图所示：2.实验室实际接线图如下图所示：图1 实验室实际接线图四、实验线路及操作步骤：1. 空载实验实验接线图如图2所示图2 实验接线图实验时启动原动机（直流电动机），将发电机拖到额定转速，电枢绕组开路，调节励磁电流使电枢空载电压达到120%U N值左右，读取三相线电压和励磁电流，作为空载特性的第一点。
然后单方向逐渐减小励磁电流，较均匀地测取8到9组数据，最后读取励磁电流为零时的剩磁电压，将测量数据记录于表1中。
表1 空载实验数据记录 n=no=1500转/分 I=0（1）表1中U 0=3AC BC AB U U U ++ U 0*=NU U 0 I f =I ´f +ΔI f0 I I fofI f =* I f0为U 0= U N 时的I f 值，在本实验室中取U N =400V,I N =3.6A 。
（2）若空载特性剩磁较高，则空载特性应予以修正，即将特曲线的的直线部分延长与横轴相交，交点的横坐标绝对植ΔI f0即为修正量，在所有试验测得的励磁电流数据上加上ΔI f0，即得通过坐标原点之空载校正曲线。
如图3所示。
图3 空载特性曲线校正2.短路实验实验线路图如图2所示。
在直流电动机不停机状态下，并且，发电机励磁电流等于零的情况下，这时合上短路开关K 2，将电枢三相绕组短路，将机组转速调到额定值并保持不变，逐步增加发电机的励磁电流I f ，使电枢电流达到（1.1-1.2）倍额定值，同时量取电枢电流和励磁电流，然后逐步减小励磁电流直到降为0为止。
发电机组操作规程
发机电组操作规程引言概述：发机电组是一种常见的发电设备，广泛应用于各个领域，如工厂、建造工地、农村地区等。
为了保证发机电组的正常运行和安全使用，制定一套操作规程是非常必要的。
本文将详细介绍发机电组操作规程的内容和要点。
一、发机电组的启动与住手1.1 发机电组的启动步骤- 确保发机电组的供电路线已经连接好，并检查电缆是否完好无损。
- 打开辟机电组的燃油进气阀门，并检查燃油是否充足。
- 打开辟机电组的电源开关，启动电源。
- 按下发机电组的启动按钮，启动发机电组。
- 观察发机电组的工作状态，确保其正常运行。
1.2 发机电组的住手步骤- 按下发机电组的住手按钮，住手发机电组的运行。
- 关闭发机电组的电源开关，切断电源。
- 关闭发机电组的燃油进气阀门，住手燃油供应。
- 观察发机电组的住手状态，确保其彻底住手。
1.3 发机电组的应急停机- 在发生紧急情况时，需要即将住手发机电组的运行。
- 按下发机电组的应急停机按钮，即将切断电源。
- 关闭发机电组的燃油进气阀门，住手燃油供应。
- 通知相关人员并采取相应的安全措施，确保人员和设备的安全。
二、发机电组的日常检查与维护2.1 发机电组的日常检查- 定期检查发机电组的燃油、润滑油和冷却水的液位，确保其在正常范围内。
- 检查发机电组的电缆和路线是否有损坏或者老化现象，及时更换。
- 检查发机电组的散热系统是否正常运行，清理散热器上的灰尘和杂物。
- 检查发机电组的电池电量，确保其充足。
2.2 发机电组的定期维护- 定期更换发机电组的燃油、润滑油和冷却水，确保其质量和性能。
- 清洗发机电组的燃油滤清器和空气滤清器，保证其正常工作。
- 检查发机电组的电气连接是否松动，及时紧固。
- 定期清洗发机电组的发机电和电池，确保其正常运行。
2.3 发机电组的故障排除- 当发机电组浮现故障时，需要及时进行排除。
- 根据故障现象和报警信息，确定故障原因。
- 检查发机电组的电路和连接是否正常，修复或者更换损坏的部件。
发电机的工作原理初中
发电机的工作原理初中
发电机的工作原理是基于电磁感应的原理。
在发电机中，通过传动装置（通常是涡轮机），机械能被转化为旋转的轴，轴内装有一个磁场产生器（通常是永磁体或电磁体）和一组线圈（通常是发电机转子）。
当轴转动时，磁场产生器和线圈也跟着转动。
发电过程中，磁场产生器会产生一个恒定的磁场，而线圈则会在磁场的作用下产生一种叫作感应电动势的电流。
当线圈转动时，其截面积与磁场的交叉面积不断变化，从而导致感应电动势的产生。
根据法拉第电磁感应定律，当环路中有磁场穿过时，如果磁通量发生改变，就会在该环路中产生感应电动势。
感应电动势的大小与线圈的截面积，线圈与磁场之间的角度，线圈的匝数以及磁场的强度等因素有关。
如果线圈是闭合的，感应电动势就会驱动一定大小的电流通过线圈。
这样，机械能就会通过发电机转化为电能。
发电机的工作原理与变压器类似，都是基于电磁感应的原理。
它们之间的不同主要在于应用场景和设计结构的不同。
发电机主要用于将机械能转化为电能，而变压器则主要用于改变电压和电流之间的比例关系。
汽油发电机 原理
汽油发电机原理
汽油发电机是一种常见的便携式发电设备，它可以在没有电力供应的情况下为家庭或工业使用提供临时的电力。
汽油发电机的工作原理是通过内燃机将化石燃料（汽油）燃烧产生的能量转化为电能。
下面我们将详细介绍汽油发电机的工作原理。
汽油发电机的内部结构包括发动机、发电机和控制系统。
发动机是汽油发电机的动力来源，它通过燃烧汽油产生高温高压气体，驱动发电机转子旋转。
发电机是汽油发电机的核心部件，它通过磁场的变化产生感应电动势，将机械能转化为电能。
控制系统则用于监测发电机的运行状态，并控制发动机的启停和电力输出。
汽油发电机的工作原理可以分为以下几个步骤，首先，发动机启动后，燃烧室内的活塞开始往复运动，使得气缸内的空气和汽油混合物被压缩；其次，点火系统触发火花塞点火，点燃混合气体，产生高温高压气体；随后，高压气体推动活塞向下运动，驱动曲轴旋转，从而带动发电机转子旋转；最后，发电机通过磁场的变化产生交流电，经过整流器转化为直流电，输出给负载使用。
汽油发电机的工作原理可以简单概括为，汽油燃烧产生的能量
驱动发电机转子旋转，产生电能输出。
在实际使用中，汽油发电机需要定期进行维护保养，保持发动机和发电机的正常运行状态，以确保其可靠性和安全性。
总的来说，汽油发电机是一种便携式的发电设备，其工作原理是通过内燃机将汽油燃烧产生的能量转化为电能。
了解汽油发电机的工作原理有助于我们更好地使用和维护这类设备，确保其长期稳定的工作。
希望本文能够帮助大家更好地了解汽油发电机的工作原理，谢谢阅读。
水轮发电机操作流程
水轮发电机操作流程
水轮发电机是一种利用水能转化为电能的设备，通常被广泛应用于水电站。
下面将介绍水轮发电机的操作流程，让您更加了解这一设备的工作原理和操作步骤。
1. 检查设备
在操作水轮发电机之前，首先需要检查设备是否正常运行。
包括检查设备是否有损坏或异响现象，确认各个部件是否牢固连接，以及检查润滑油是否达到要求等。
2. 打开水闸门
在正式操作水轮发电机之前，需要打开水闸门，使水流经过水轮，驱动水轮旋转。
水轮发电机是通过水流旋转水轮产生动力，再通过轴传动发电机转子以产生电能。
3. 启动水轮发电机
一旦水轮旋转并传动发电机转子，可以启动水轮发电机。
通过适当的控制和监测，确保水轮发电机正常运行，并能够稳定地产生电能。
4. 调节输出电压
根据实际需求，可以通过调节水轮发电机的输出电压，来满足电力系统的需求。
调节输出电压可以通过调整发电机的励磁系统或控制系统来实现。
5. 监控运行情况
在水轮发电机运行过程中，需要不断监控其运行情况。
包括监测电流、电压、转速等参数，以确保设备正常运行，并及时发现问题并进行调整。
6. 关闭水轮发电机
当需要停止水轮发电机时，首先要关闭水轮发电机，并逐步减小水流量，以确保设备安全停止运行。
在关闭水轮发电机之后，需要进行设备的检查和维护，以保证设备的正常运行。
总结：
水轮发电机是一种重要的水力发电设备，了解其操作流程对保障设备正常运行、提高发电效率至关重要。
通过本文介绍的操作流程，希望能够让您对水轮发电机有更深入的了解，以便更好地操作和维护设备。
电动机发展史
电动机发展史电动机发展史奥斯特发现电生磁(1820)一法拉第电磁回转实验〔发明电动机模型)一涅拉第发现电磁感应〔发明发电机模型)一法拉第兼任企业顾问研制永磁电—西门子发明激磁电机一格拉姆发明直流发电机和电动机一斯拉发明交流电机和电动机一1世纪末美国电动机床出现一伏特汽车公司装配流水线。
直流电机的产生与形成皮克西:第一台永磁式直流发电机；西门子:自激式直流发电机；格拉姆:环形电枢直流发电机。
1820年丹麦物理学家奥斯特(Hans Christian Oersted, 1777-1851)发现了电流磁效应:将导线的一端和伽伐尼电池正极连接，导线沿南北方向平行地放在小磁针上方，当导线另一端连接到负极时，磁针立即指向东西方向。
把玻璃板、木片、石块等非磁性物体插在导线和磁极之间，甚至把小磁针浸在盛水的铜盒子里，磁针照样偏转随后安培通过总结电流在磁场中所受机械力的情况建立了安培定律。
1821年9月法拉第发现通电的导线能绕永久磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动，第一次实现了电磁运动向机械运动的转换，从而建立了电动机的实验室模型，被认为是世界上第一台电机。
在一个盘子内注入水银，盘子中央固定一个永磁体，盘子上方悬挂一根导线，导线的一端可在水银中移动，另一端跟电池的一端连接在一起，电池的另一端跟盘子连在一起，构称导电回路，载流导线在磁场中受力运动。
1822年，法国的阿拉戈盖吕萨克发明电磁铁，即用电流通过绕线的方法使其中铁块磁化。
1825年，斯特企(W.sturgeon)用16圈导线制成了第一块电磁铁。
1829年，美因电学家亨利对斯特金电磁铁装置进行了一些革新，绝缘导线代替裸铜导线，因此不必担心被铜导线过分靠近而短路。
由于导线有了绝缘层，就可以将它们一圈圈地紧紧地绕在一起，由于线圈越密集，产生的磁场就越强，这样就大大提高了把电能转化为磁能的能力。
到了1831年，亨利试制出了一块更新的电磁铁，虽然它的体积并不大，但它能吸起1吨重的铁块。
同步发电机的数学模型
• 二、dq0系统的电势方程
派克变换只是对定子各量实施变换。 定子的电势方程为
v a b c ψ a b c r S ia b c
全式左乘 P 可得
v d q 0 P ψ a b c r S id q 0
由于 ψdq0P，ψ两abc边分别对时间求导，可得
由于定子三相绕组对称，同理可得
Lbbl0l2cos2(120) Lcc l0l2cos2(120)
⒉ 定子绕组间的互感系数
由定子a相电流产生的磁通交链到b相绕组的 部分也是由气隙磁通和漏磁通两部分组成。 若假定漏磁通路径的磁导为λmσ，则a、 b 相绕组间的漏磁通为
ba m F a
• 转子侧：励磁绕组f、 纵轴阻尼绕组D和横轴 阻尼绕组Q。
位置角
说明：
水轮发电机：阻尼绕组模 拟阻尼条阻尼作用；
汽轮发电机：模拟实心转 子涡流所起的阻尼作用。 除了 D 、 Q 绕组外， 有时在交轴上再增加一 个等值阻尼绕组，记为 g 绕组。 g 绕组和 Q 绕组分别用于反映阻尼 作用较强和较弱的涡流 效应。
ψ ψfaD bQ cL LR SSS
LSRiabc LRRifDQ
• 转子旋转时，定、转子绕组的相对位置不断变化，电机的许多 自感、互感系数也随之变化，因而也是转子位置的函数。
二、电感系数
⒈ 定子各相绕组的自感系数
以a相为例分析如下：
a相绕组电流 i a
正弦分布的磁势F a
Fa waia
Fa cos (d轴分量) Fa sin (q轴分量)
• “-”号是因为两相绕组轴线互差120°，a相正 电流产生的磁通将从反方向穿入b相绕组。
• 取b相绕组的等效匝数为wb，则由a相电流 产生交链于b相绕组的磁链为
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• 发电机一般运行在迟相状态，向系统发出无功，功率因数 一般为0.8－0.9。一般不得超过迟相0.95。 • 也可运行与0.95-1.0或进相运行，只可短时运行。但此时 发电机静态稳定性能差，容易引起振荡和失步。 • 发电机的有功无功出力范围取决于以下四个方面： • （1）原动机的额定功率 • （2）定子发热温度 • （3）转子发热温度 • （4）发电机进相运行时的静态稳定极限
出现定子电流 产生定子磁场 (电枢反应磁场 电枢反应磁场) 电枢反应磁场 阻碍转子磁场前进
使气隙磁场发生歪曲或畸变,即气隙磁场 使气隙磁场发生歪曲或畸变 即气隙磁场 对于主磁场来说,逆着转向偏了一个 角 对于主磁场来说 逆着转向偏了一个 δ角
维持额定转速
汽机增加进汽
汽机转速降低
F0 发 电 机 转 向
静态稳定区：汽轮机功率不变， 静态稳定区：汽轮机功率不变，转子在外力的 作用下， 角发生微小变化 角发生微小变化， 作用下，δ角发生微小变化，如果原来的工作 点在δ角 之间， 点在 角0—900之间，则发电机会通过若干个 摆动回到原来的工作点，此区间为静态稳定区 摆动回到原来的工作点，此区间为静态稳定区 非稳定区：如果δ角在 角在90 之间， 非稳定区：如果 角在 0—1800之间，则不 会稳定， 会稳定，为非稳定区 如果δ角超过 角超过1800，则为逆功率运行 如果 角超过
1.5U
COSΦ=1
COSΦ=0.8 1
在滞后的COSΦ 在滞后的COSΦ下，当 COS 定子电流增加时， 定子电流增加时，电压 降较大， 降较大，此时是去磁作 用。 在超前的COS COSΦ 在超前的COSΦ下，当 定子电流增加时， 定子电流增加时，电压 反而升高， 反而升高，此时是助磁 作用。 作用。
COS（- Φ）=0.8
0.5
1.0
I
5、发电机的调整特性 、 ---指电压、转速、COSΦ恒定，改变定子电 指电压、 恒定， 指电压 转速、 恒定 流时的励磁电流的变化曲线 。
励 磁 电 流
COSΦ=0
COSΦ=0.8 COSΦ=1
1
COS (-Φ)=0.8
0
1
定子电流
发电机调整特性曲线
在滞后的COSΦ下,负荷增加 励磁电流也必然 下 负荷增加 负荷增加,励磁电流也必然 在滞后的 增加. 增加 ----此时去磁作用加强 要维持气隙磁通 必须增加 此时去磁作用加强,要维持气隙磁通 此时去磁作用加强 要维持气隙磁通,必须增加 转子磁势. 转子磁势 在超前的COSΦ下,负荷增加 励磁电流一般要 负荷增加,励磁电流一般要 在超前的 下 负荷增加 降低. 降低 ----这是因为电枢反应有助磁作用 这是因为电枢反应有助磁作用. 这是因为电枢反应有助磁作用
四、发电机的功角特性
• 1、发电机的功角特性 • 发电机和无穷大电网并联运行时，发电机的 输出功率为： • Pde=(UE0/Xd)sinδ • ------其中δ—发电机端电压与空载电势的夹角（功率角）
• U —发电机端电压 • E0 —发电机空载电势 • Xd —发电机同步电抗 • 式中U、E0、 Xd都可以认为是常数，这样Pde的大小仅仅与δ 有关，它们之间是正弦函数关系， Pde与之间的关系曲线为 功角特性
（6）测量绝缘符合要求，测量按现场规定进行。 （7）检查机组冷却系统正常 （8）启动前的有关实验项目符合要求。
二、发电机并列前的预备工作
（1）机组的厂用起动电源送电 （2）将发－变组一、二次电路操作为热备用状态。 （3）高压厂变操作为热备用状态。 （4）将发电机励磁系统操作为热备用状态 （5）向机组的厂用机械送电。 （6）将主变的冷却装置投入运行。
S N
发电机空载,δ=0 发电机空载
δ角
F0 发 电 机 转 向
S F N FR
发电机带负荷时,δ的大小负荷大小性质有关 发电机带负荷时 的大小负荷大小性质有关
纯感性负荷 去磁 纯容性负荷 助磁
端电压 端电压
上两种负荷只会使磁场 削弱或加强,但不会扭曲 削弱或加强 但不会扭曲 但是,实际负荷都是感性的 相当于纯阻性和 但是 实际负荷都是感性的,相当于纯阻性和 实际负荷都是感性的 纯感性的叠加,所以它既有使主磁场的扭曲 所以它既有使主磁场的扭曲, 纯感性的叠加 所以它既有使主磁场的扭曲 又有去磁作用. 又有去磁作用
• （三）发电机电压允许变化范围 • 1.电压低于额定值对发电机的影响
• （1）降低并列运行的稳定性和电压调节的稳定性。 例如：容易失步。 （2）定子绕组温度升高 由于出力不变，电压降低，电流必然增大，定子温度升高 （3）影响厂用电动机及整个电力系统的安全运行
2.电压高于额定值对发电机的影响
（1）.转子温度可能超过允许值 保持出力不变，需提高电压，励磁电流增加，转子温度升高 达到额定值1.3－1.4倍时，就有可能超过允许值 （2)定子铁心温度升高 定子绕组发热传递；定子铁心温度升高。 定子电压升高，使定子铁心磁通密度增加，铁心损耗明显增加，使定子 铁心温度大大增高。
空载特性曲线
Eo 作用：和继报保有关， 作用：和继报保有关，用来求电压 变化率， 变化率，不饱和电抗值
降低励磁过程,磁滞现象 降低励磁过程 磁滞现象
增加ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ磁过程
I
3、发电机的短路特性 、 定子绕组短路， 定子绕组短路，定子绕组电流与励磁电 流之间的关系 作用：求发电机的同步电抗、断路比， 作用：求发电机的同步电抗、断路比，判 断转子绕组的匝间短路 ４、发电机的外特性 指COSΦ、励磁电流、转速恒定时，发 、励磁电流、转速恒定时， 电机定子电流与端电压的变化关系
5）频率过低，可能引起汽轮机叶片断裂， 频率降低，出力不变，则转矩增加，叶片过负荷而引起震动。
（2）频率过高
发电机转速增加，转子离心力增加，转子部件损坏，当频率 高至汽轮机危急保安器动作，使主气门关闭，机组停止运 行。
5.发电机功率因数允许变化范围
发电机运行时，定子电流滞后于定子电压一个角度，同时 向系统输出有功和无功，称为发电机迟相运行，此时功率 因数称为迟相功率因数 发电机运行时，定子电流超前于定子电压一个角度，同时向 系统吸收无功，用以建立磁场，并向系统输出有功，称为 发电机进相运行，此时功率因数称为进相功率因数。
7.发电机组绝缘电阻允许范围
(1).发电机组定子绝缘电阻的规定 （2）发电机组转子绕组机励磁回路绝缘电阻的规定 （3）发电机励磁机绝缘电阻的规定 （4）发电机轴承和测温元件绝缘电阻的规定
五、发电机运行的操作
• 一、发电机启动前的检查
（1）检查发电机、主变压器，高压厂用变压器及辅助设备 一、二次回路工作已经全部结束，工作票已经收回，并具 备运行条件 （2）检查上述设备为检修安全设置的临时安全措施（如接 地线、接地隔离开关、短路接线、标识牌等）已全部拆除， 固定遮拦和常设固定安全设施已恢复 （3）检查一、二次设备及其回路应具备送电条件，检查的 要求均案现场规定进行。 （4）检查发电机励磁回路及设备正常。 （5）检查与启动有关设备的继电保护及自动装置，按规定 投入。
把 转 子 发 磁 电 场 由 永 磁 和 改 造 为 电 磁 场 便 方 便 调 整 压 电 荷 机 负 了
为 后 来 为 了 进 一 步 提 高 发 电 机 容 量 和
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２、发电机的分类 ３、铭牌 额定电流、额定电压、额定容量、 额定电流、额定电压、额定容量、 COSΦ 60MW、 4124 10.5 KV 60MW、75MVA 0.8 思考题： 思考题：发电机为什么采用星形连接而不采用 三角形连接？ 三角形连接？
6.定子不平衡电流允许范围
不平衡电流的影响： （1）.使转子温度升高或局部损坏 负序产生倍频电流在转子表面流通，温度升高 （2）引起发电机振动
• 发电机的三相不平衡电流的允许范围
（1）.正常运行时，不平衡电流不超过额定值的10％ 低于额定值运行时，可大于上述值，但不能超过额定值20％ （2）长期稳定运行时，每相电流均不大于额定值时，负序 电流分量不大于额定值的8％－9% (3)短时耐负序电流的能力应满足I2t≤10 I指t时间内变化着的负序电流有效值与额定值的比值，t是故 障时允许I存在的时间。
（4）可能使定子结构部件出现局部温度升高 定子铁心过度饱和，使磁通通过其他部件 例如：机座、支撑筋、齿压板。
4.发电机频率允许变化范围
正常运行，应保持50HZ。变化范围应在额定值±0.2HZ，最大不应超过 额定值的±0.5HZ。频率超过±2.5HZ应立即停机。频率变化较大将 对发电机造成较大影响 (1)频率降低对发电机的影响。 1)频率降低，转子风扇转速下降，通风减少，冷却变坏，绕组和铁心 温度上升。 2)频率降低时，若增加转子电流来位置机端电压不变，定子铁心磁通 增加，饱和，机座上某些部件温度局部高温。 3)频率降低时，定子电动势下降，若保持出力不变 ，定子电流增加， 定子温度升高，若增加转子电流保持出力，则增加转子励磁电流，转 子温度增加。 4）频率降低时，厂用电动机转速下降，出力降低，发电机出力也会降 低。恶性循环，将影响系统稳定。
发 电 机 的 运 行
河南机电高等专科学校 电气工程系 2007年10月20号 年 月 号
一、发电机的基本知识
１、发电机原理
N
原始型,采用永磁磁场, 原始型,采用永磁磁场,转子线 圈上感应出电流经滑环碳刷送出
S
N
S
随发电机容量增大,改造为定子线圈发电,仍采用永磁磁场. 随发电机容量增大,改造为定子线圈发电,仍采用永磁磁场.
四、发电机的运行方式
• 一、发电机的额定运行方式 发电机按照制造厂铭牌额定参数运行的方式，称为额定运行 方式 • 二、发电机的允许运行方式 允许偏离额定值但在一定范围内 （一）允许温度和温升 超过额定允许运行温度6oC长期运行寿命减半。 温升：发电机与周围环境温度之差 （二）冷却介质的质量、温度、压力变化范围 冷却水的水质、温度和压力 空气的温度