发电电动机的结构与原理
发电机的原理与结构
发电机的原理与结构发电机是将机械能转化为电能的装置，其原理和结构对于电力产生和传输起着至关重要的作用。
本文将介绍发电机的原理和结构，以揭示其工作机制和内部构造。
一、发电机的原理发电机的原理基于法拉第电磁感应定律，即当导线以一定速度穿过磁场时，就会在导线两端产生感应电动势。
根据这一原理，发电机的工作可以分为静磁发电和转子发电两种方式。
1. 静磁发电静磁发电主要应用于直流发电机，其原理是通过静磁场产生恒定的磁通量，再通过旋转的导体在磁场中产生感应电动势。
静磁发电机通常由定子和转子两部分组成。
定子是由一组绕组和磁极组成，用来产生恒定的磁场；转子是通过电刷和集电环与外部电路相连，旋转时产生感应电动势。
2. 转子发电转子发电主要应用于交流发电机，其原理是通过旋转的磁场感应产生交变电动势。
转子发电机通常由转子和定子两部分组成。
定子是由一组绕组和铁芯组成，通过与旋转的磁场相互作用产生电动势；转子是由一组电枢绕组组成，通过与外部电源相连，产生旋转的磁场。
二、发电机的结构发电机的结构主要包括磁极、定子、转子、绕组、铁芯和冷却系统等组成部分。
1. 磁极磁极是发电机中产生磁场的部分，通常由永磁体或电磁体制成。
永磁磁极使用强度高、稳定性好的永磁体材料，而电磁磁极则通过通电线圈产生磁场。
磁极的排列和连接方式根据具体的需求进行设计。
2. 定子定子是由一组绕组和铁芯组成，固定在发电机中心。
绕组通过导线编织而成，通过与磁场相互作用产生感应电动势。
定子的铁芯由铁心片组成，用于集中磁力和提高磁路的通导性。
3. 转子转子是发电机中的旋转部分，负责在定子的电场作用下产生机械能。
转子通常由电枢绕组和铁芯组成，电枢绕组通过与外部电源相连，形成旋转磁场。
铁芯则用于支撑电枢绕组，并提供磁路。
4. 绕组绕组是发电机中主要负责产生电动势的部分，通常由导线绕制而成。
绕组的材料和结构根据具体的设计要求进行选择，以确保电流的稳定性和导电性。
5. 铁芯铁芯在发电机中起着集中磁力和提高磁路通导性的作用。
发电机的结构和原理
发电机的结构和原理发电机是一种将机械能转化为电能的设备，广泛应用于发电厂、工业生产和家庭用电等领域。
本文将介绍发电机的结构和工作原理。
一、发电机的结构1. 转子：发电机的转子是由一组导电线圈组成的，通常采用铜线制成。
转子的主要作用是产生磁场。
2. 定子：发电机的定子是由一组绕组组成的，绕组包覆在铁心上。
绕组中流过电流时，会产生磁场。
3. 磁极：发电机的磁极通常由永磁体或电磁体组成，用于产生磁场。
磁场的强弱直接影响到发电机的输出电压。
4. 壳体：发电机的壳体通常由金属材料制成，用于保护内部的元件和绝缘物质。
5. 端子：发电机的端子用于连接外部电路，将发电机产生的电能输出。
二、发电机的工作原理发电机的工作原理基于电磁感应定律，即当导体在磁场中运动时，会产生感应电动势。
发电机利用这一原理将机械能转化为电能。
1. 感应电动势：当转子旋转时，在转子导线中会产生感应电动势。
感应电动势的大小与转子导线的长度、磁场的强度和旋转速度有关。
2. 电流产生：感应电动势会导致转子导线中的电子流动，形成电流。
这一电流流经定子绕组时，产生另一个磁场。
3. 电能输出：定子绕组的磁场与转子磁场相互作用，产生电能，并通过端子输出。
输出的电压和电流可以根据需求进行调整。
三、发电机的分类根据磁场的形成方式和产生电流的方式，发电机可以分为直流发电机和交流发电机。
1. 直流发电机：直流发电机的磁场通常由电磁体产生，定子和转子都是绕组结构。
当转子旋转时，通过刷子与电刷间的接触，将电流引出。
2. 交流发电机：交流发电机的磁场通常由永磁体产生，定子和转子都是绕组结构。
交流发电机通过定子绕组与转子导线的电磁感应，将机械能转化为交流电能。
四、发电机的应用发电机广泛用于电力系统中的发电厂和备用电源，为人们提供稳定的电力供应。
此外，发电机在工业生产、铁路交通、船舶、农业和家庭用电等领域也得到广泛应用。
总结：发电机通过将机械能转化为电能，满足人们在各个领域中对电力的需求。
电动机和发电机的工作原理
电动机和发电机的工作原理引言概述：电动机和发电机是现代电力系统中不可或缺的重要组成部分。
电动机将电能转换为机械能，用于驱动各种机械设备；而发电机则将机械能转换为电能，为电力系统提供稳定的电源。
本文将详细介绍电动机和发电机的工作原理。
一、电动机的工作原理1.1 电动机的基本构造电动机由定子和转子组成。
定子是固定不动的部分，通常由电磁线圈构成。
转子则是旋转的部分，通常由导体组成。
1.2 电动机的工作原理当电动机接通电源后，定子中的电磁线圈会产生磁场。
这个磁场会与转子中的导体相互作用，导致转子受到电磁力的作用而旋转。
通过不断改变电流的方向和大小，可以控制电动机的转速和方向。
1.3 电动机的类型根据不同的工作原理和应用场景，电动机可以分为直流电动机和交流电动机。
直流电动机通过直流电源供电，具有较好的速度和转矩控制性能；而交流电动机则通过交流电源供电，适用于大功率和长时间运行的场合。
二、发电机的工作原理2.1 发电机的基本构造发电机由转子和定子组成。
转子是旋转的部分，通常由导体组成。
定子是固定不动的部分，通常由电磁线圈构成。
2.2 发电机的工作原理当发电机的转子旋转时，导体在磁场中运动，导致导体两端产生电势差。
这个电势差通过定子中的电磁线圈，产生交流电。
通过控制转子的旋转速度和磁场的强弱，可以控制发电机输出的电压和频率。
2.3 发电机的类型根据不同的工作原理和应用场景，发电机可以分为直流发电机和交流发电机。
直流发电机通过直流磁场产生直流电，适用于小功率和便携式设备；而交流发电机则通过交流磁场产生交流电，适用于大功率和长距离输电的场合。
三、电动机和发电机的联系与区别3.1 联系电动机和发电机都是基于电磁感应原理工作的电器设备，它们之间的基本原理是相同的。
3.2 区别电动机将电能转换为机械能，用于驱动设备；而发电机则将机械能转换为电能，为电力系统提供电源。
因此，它们的工作方式正好相反。
四、电动机和发电机的应用领域4.1 电动机的应用领域电动机广泛应用于各个领域，如工业生产、交通运输、家用电器等。
发电电动机的结构与原理
15.75+-7.5% 0.9/0.98 15.75+-6.5% 0.9/0.975 15.75+-6% 0.9 Nhomakorabea0.975
15.75+-7.5% 0.9/1 15.75 0.9/0.975
• 隐极式同步电机
N
+
S
• 凸极式同步电机
N
S N S
+
凸极式
• 同步电机的定子和异步电机相同，定子铁芯上有齿和 槽，槽内设置三相绕组。转子上装有磁极和励磁绕组 。当励磁绕组通以直流后，电机内就产生转子磁场。 同步电机也有采用永久磁铁励磁的，称为永磁同步电 机。同步电机的磁极通常装在转子上，而电枢绕组放 在定子上，通常称为旋转磁极式电机。因为电枢绕组 往往是高电压、大电流的绕组，装在定子上便于直接 向外引出；而励磁绕组的电流较小，放在转子上可以 通过装在转轴上的集电环和电刷引入，比较方便。
二、同步电机的结构
• 发电电动机是既可以作发电机使用，又可作为电动机 使用的电机设备，主要用于抽水蓄电能电站。 主要型 式为同步电机。
1、同步电机概述
• 当导体经过一对磁极，导体中的感应电动势就变化了 一个周波，若转子极对数为P，转子旋转一周，导体 感应电动势就变化了P个周波，设转子转速为 n，则 感应电动势的频率为：f = pn/60。 • 显然，转子的转速与气隙磁场的旋转速度相等，所以 称之为同步电机。
序 电站名称 号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 广蓄一期 广蓄二期 天荒坪 十三陵 桐柏 宜兴 白莲河 泰安 琅琊山
发电电动机容量 额定电压 （MVA）/电动机 出力（MVA）
333/334 333/334 333/336 222/218 334/336 278/275 334/325 278/274 167/164 250/ 18+-7.5% 18+-7.5% 18+-5% 13.8+-5% 18+-5%
发电机的结构和发电原理
发电机的结构和发电原理发电机是一种能够将机械能转变为电能的设备。
它主要由定子、转子、发电机组、传动系统和控制系统等组成。
以下将详细介绍发电机的结构和工作原理。
1.定子：定子是一种静态部件，通常由铁心和定子线圈组成。
铁心由许多柱状的铁片叠加而成，旨在增加磁路面积和提高导磁性能。
定子线圈一般包括若干绕组，绕组的数量根据需要的电压和功率来确定。
2.转子：转子是发电机的旋转部分，负责产生转矩和旋转运动。
转子通常由铁心和励磁线圈组成。
铁心的形状有多种，例如圆盘形、柱状形、凸形等。
励磁线圈通过电流产生旋转磁场，从而与定子磁场产生电磁感应力，驱动转子旋转。
3.发电机组：发电机组由发电机和发动机组成。
发动机通过燃料的燃烧产生机械能，驱动发电机运转。
4.传动系统：传动系统通常由发动机的曲轴和发电机的转子轴以及联轴器组成，用于将发动机的旋转运动传递给发电机转子。
5.控制系统：控制系统主要用于监测和控制发电机的工作状态，包括电压、电流、频率等参数的监测和调节。
发电机的工作原理：发电机的工作原理基于电磁感应定律，即当导体相对于磁场运动时，会在导体两端产生电动势和电流。
工作步骤如下：1.励磁：发电机通过励磁线圈产生旋转磁场。
励磁线圈通过直流电流激励，形成磁场。
2.电磁感应：当发电机的转子旋转时，励磁线圈产生的旋转磁场与定子线圈的磁场相互作用，产生电磁感应。
根据电磁感应定律，磁场的变化会在导体上产生感应电动势。
3.给定子加载负载：当给定子加载负载后，在定子线圈两端产生电压差，从而驱动电流通过负载。
4.电能输出：负载中的电流可以用来提供电力，并将机械能转变为电能。
发电机的主要原理是利用旋转磁场和定子线圈之间的相互作用，通过电磁感应将机械能转化为电能。
它是现代社会中不可或缺的设备，广泛应用于工业、家庭和交通等领域。
电动机和发电机的工作原理
电动机和发电机的工作原理引言概述：电动机和发电机是现代工业中常见的电力装置，它们在各个领域都起着重要的作用。
本文将详细介绍电动机和发电机的工作原理，包括它们的结构、工作方式以及相应的应用。
一、电动机的工作原理1.1 电动机的结构电动机主要由定子、转子和电磁铁组成。
定子是电动机的静止部分，由铁芯和绕组组成。
转子是电动机的旋转部分，通常由导体和磁铁组成。
电磁铁则用来产生磁场。
1.2 电动机的工作方式电动机的工作方式可以分为直流电动机和交流电动机两种。
直流电动机通过直流电源提供电流，使得定子和转子之间形成磁场，从而产生转矩使转子旋转。
而交流电动机则通过交流电源提供电流，通过定子和转子之间的交变磁场产生转矩使转子旋转。
1.3 电动机的应用电动机广泛应用于各个领域，如工业生产线、交通工具、家用电器等。
在工业生产线中，电动机通常用于驱动机械设备，提供动力。
在交通工具中，电动机则用于驱动汽车、飞机等。
在家用电器中，电动机用于驱动洗衣机、冰箱等。
二、发电机的工作原理2.1 发电机的结构发电机主要由转子、定子和磁场组成。
转子是发电机的旋转部分，通常由导体和磁铁组成。
定子是发电机的静止部分，由铁芯和绕组组成。
磁场则用来产生磁场。
2.2 发电机的工作方式发电机通过机械能转化为电能。
当转子旋转时，磁场与定子绕组之间的磁通量发生变化，从而在定子绕组中产生感应电动势。
通过连接外部电路，感应电动势可以转化为电流输出。
2.3 发电机的应用发电机广泛应用于各个领域，如电力站、风力发电、水力发电等。
在电力站中，发电机是将热能或动能转化为电能的重要装置。
在风力发电和水力发电中，发电机则是将风能和水能转化为电能的关键设备。
三、电动机和发电机的区别3.1 结构差异电动机的定子和转子之间的磁场是由外部电源提供的，而发电机则是通过机械能转化为电能。
3.2 工作方式差异电动机是将电能转化为机械能，而发电机则是将机械能转化为电能。
3.3 应用领域差异电动机广泛应用于各个领域，提供动力；而发电机则主要应用于发电领域，将其他形式的能量转化为电能。
发电机原理和结构
发电机原理和结构发电机是一种将机械能转化为电能的设备，其原理是基于电磁感应现象的。
根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，会产生感应电动势，从而产生电流。
发电机的结构包括定子和转子两个主要部分。
定子是固定在发电机壳体上的部分，其主要作用是产生磁场。
定子由一组绕在铁芯上的绕组组成，绕组中通有交流电源，通过电流在绕组中形成磁场。
转子则是可以自由旋转的部分，其主要作用是导电以及将机械能转化为电能。
转子由一组绕组和铁芯组成，绕组中通有负载电流，通过机械转动产生电动势。
发电机的工作原理是通过转子在磁场中运动，导致转子绕组中的导线切割磁力线而产生感应电动势。
当导线切割磁力线时，导线两端就会有电位差，电子就会在导线中流动，形成电流。
由于转子绕组中导线的切割磁力线的速度是有方向的，所以导线在不同的方向上产生感应电动势的大小和极性也不同。
当导线切割磁力线的方向与磁力线方向相同时，感应电动势的极性与导线导流方向一致；当导线切割磁力线的方向与磁力线方向相反时，感应电动势的极性与导线导流方向相反。
发电机的工作过程分为两个阶段：电动机工作阶段和发电机工作阶段。
在电动机工作阶段，电流从外部电源流向转子绕组，转子在磁场作用下开始旋转，转动的能量由外部电源提供。
在发电机工作阶段，由于转子在磁场中的运动，绕组中的导线切割磁力线产生感应电动势，导致电流从转子绕组流入外部电源，将机械能转化为电能。
发电机的效率取决于多个因素，如磁通量密度、导体的截面积和长度、转子的转速等。
提高磁通量密度可以增加感应电动势的大小；增大导体的截面积可以减小导线的电阻，提高效率；缩短导体的长度也可以减小电阻，提高效率；增加转子的转速可以增加动臂速度，增大感应电动势。
总结起来，发电机利用电磁感应现象将机械能转化为电能。
其工作原理是通过转子在磁场中旋转，导致转子绕组中的导线切割磁力线而产生感应电动势。
发电机的结构包括定子和转子两个主要部分，定子产生磁场，转子导电并将机械能转化为电能。
发电机的结构及工作原理
发电机的结构及工作原理一、发电机的结构：发电机主要由定子、转子、端盖、电刷、机座及轴承等部件构成。
定子由机座、定子铁芯、线包绕组以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯、转子磁极(有磁扼磁极绕组)、滑环、(又称铜环集电环)、风扇及转轴等部件组成。
发电机的机座主要作用是：1、作为定子铁芯叠片的支撑结构；2、承受定子的扭矩，并将其传至底脚；3、构成冷却气体的通道；4、构成轴承，机架和冷却器的支撑结构；5、大型水轮发电机的定子机座直径比较大，主要采用钢板焊接结构。
二、发电机的工作原理：发电机的工作原理可以分为两种：交流发电机和直流发电机。
1. 交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理可以分为三个部分：产生磁场：发电机的定子绕组输出的是三相交流电，而汽车用电系统采用的直流电，在发电机内部设有整流器，用于将交流电转变为直流输出。
关于整流器原理和结构将在下面的章节中详细介绍。
产生磁场旋转：转子线圈通电产生磁场，发动机工作驱动转子旋转，即是磁场旋转，定子线圈切割磁力线，在定子线圈中产生交流电。
因三个定子线圈的布置决定了三个线圈产生的交流电相位互错120度，的以称为三相交流电。
输出交流电压的幅值与发电机转速成比例增大：定子线圈输出的交流电压的的幅值与发电机转速成比例增大。
2. 直流发电机的工作原理直流发电机的工作原理是：外部机械力的作用带动导体线圈在磁场中转动，并不断切割磁感线，产生感应电动势。
当转子在原动机的带动下，转子磁场和定子导体做相对运动，即导体切割磁力线，因此在导体中产生感应电动势，其方向可根据u右手定则判断。
由于转子磁极的位置是导体以垂直方向切割磁力线。
所以此时定子绕组中的感应电动势最大，当磁极转动90度时，磁极成水平位置，导体不切割磁力线，其感应电动势为零。
转子在转90度，定子绕组感应电动势又以垂直方向切割磁力线，使感应电动势达到最大值，但方向与前相反。
当转子再转90度。
感应电动势又为零。
发电机的结构和工作原理
发电机的结构和工作原理
发电机的结构和工作原理:
发电机是将机械能转化为电能的装置。
它的结构一般分为转子和定子两部分。
1. 转子：转子是由导电材料制成的，一般采用铜或铝制成。
它通常由轮轴、电枢和定子铁芯等部分组成。
电枢通常是由绕在铁芯上的线圈构成，当电流通过绕组时，产生旋转磁场。
2. 定子：定子是发电机中产生感应电动势的部分。
它由定子线圈和铁芯组成。
定子线圈通常是由绕在铁芯上的导线构成，当旋转磁场通过定子线圈时，产生感应电动势。
发电机的工作原理可以概括为下面几个步骤：
1. 机械能输入：通过外部力量（如燃油发动机、风力、水压等）对发电机的转子施加力矩，使其旋转。
转子的旋转速度决定了电能的输出频率。
2. 旋转磁场产生：当电流通过转子的电枢时，产生了旋转磁场。
这是由于电流在绕组中形成的磁场与转子的旋转相互作用。
3. 感应电动势产生：转子的旋转磁场穿过定子线圈时，会产生感应电动势。
这是由于磁通量的变化引起了线圈中的电子运动。
4. 电能输出：感应电动势经过定子线圈后形成电流，这个电流就是发电机输出的电能。
总结起来，发电机的工作原理可以概括为：外部输入机械能使转子旋转，转子上的电枢产生旋转磁场，旋转磁场穿过定子线圈产生感应电动势，进而导致电能输出。
发电机的原理与结构
发电机的原理与结构1.电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流。
这是电磁感应现象，其本质是机械能转化为电能。
2.发电机的工作原理：发电机利用电磁感应原理，通过转子（磁场）和定子（导体）之间的相对运动，产生电流。
3.转子：转子是发电机中产生磁场的部分，通常由磁铁或线圈组成。
在发电过程中，转子在电磁力作用下旋转。
4.定子：定子是发电机中产生电流的部分，通常由线圈组成。
当转子旋转时，定子线圈切割磁感线，产生电流。
5.支架：支架用于支撑转子和定子，保证发电机的稳定运行。
6.轴承：轴承位于转子轴上，用于减少转子旋转时的摩擦，延长发电机使用寿命。
7.端盖：端盖用于固定定子和转子，防止磁通泄漏。
8.电路：发电机电路包括输入端（励磁电路）和输出端（电能输出电路）。
励磁电路为发电机提供磁场，电能输出电路将产生的电流输出。
9.防护装置：发电机防护装置包括防护网、防护罩等，用于防止异物进入发电机内部，确保发电机安全运行。
10.直流发电机：直流发电机产生的电流为直流电，具有稳定的电压和电流。
直流发电机主要用于蓄电池充电、通信、照明等领域。
11.交流发电机：交流发电机产生的电流为交流电，具有变化的电压和电流。
交流发电机广泛应用于家庭、工业、交通运输等领域。
12.同步发电机：同步发电机的转速与电网频率保持恒定，具有较高的效率和稳定性。
同步发电机主要用于大型电力系统。
13.异步发电机：异步发电机的转速低于电网频率，具有较小的功率和较低的效率。
异步发电机主要用于小型电力系统。
四、发展趋势1.大容量：随着社会对电能需求的不断增长，发电机容量越来越大，以满足电力系统的需求。
2.高效率：提高发电机效率，降低能源损耗，有助于节约能源和减少环境污染。
3.清洁环保：发展清洁能源发电技术，如风力发电、水力发电、太阳能发电等，减少对化石能源的依赖。
4.智能化：利用现代信息技术，实现发电机的智能化控制，提高发电机运行稳定性和可靠性。
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。
发电机的原理与结构
发电机的原理与结构发电机是将机械能转化为电能的装置，是现代社会中不可或缺的重要设备。
了解发电机的原理与结构对于我们理解电力的生成和应用具有重要的意义。
本文将介绍发电机的原理和结构，以帮助读者更好地理解和运用发电机。
一、发电机的原理发电机的原理基于电磁感应的过程，即通过磁场相对于导线的位置或强度的变化，产生感应电动势。
发电机由磁场和导线组成，其工作原理可分为以下几个步骤：1. 磁场产生：发电机中的磁场通常由磁铁或电磁线圈产生。
当通过线圈通电或者将磁铁靠近线圈时，就会产生一个磁场。
2. 导线运动：发电机中的导线通常以线圈的形式存在，安装在旋转的轴上。
当轴旋转时，导线会在磁场中运动。
3. 电磁感应：导线在磁场中运动时，会切割磁力线，从而产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与导线切割磁力线的速率成正比。
4. 电流产生：感应电动势将通过导线产生一个电流。
可以通过连接导线两端的负载使电流流动起来，并将机械能转化为电能。
二、发电机的结构发电机的结构通常包括转子、定子、控制器和外壳等部分。
下面将逐一介绍这些部分的功能和特点。
1. 转子：转子是发电机中旋转的部分，通常由导线组成的线圈或磁铁构成。
转子的旋转产生了改变磁场的运动，从而引发电磁感应。
2. 定子：定子是发电机中固定不动的部分，通常由绕组和铁芯构成。
绕组是由导线组成的线圈，在旋转的磁场中感应电动势。
3. 控制器：控制器用于调节和控制发电机的运行，包括启动、停止、调整转速等功能。
控制器通常由开关、电路板和控制按钮等组成。
4. 外壳：外壳是发电机的外部结构，用于保护内部元件和机械结构。
外壳通常由金属或塑料材料制成，具有绝缘和防护的作用。
发电机的结构设计和尺寸根据不同的应用需求而有所不同，有各种各样的型号和规格。
根据发电机的使用环境和功率要求，可以选择不同种类的发电机，如汽油发电机、柴油发电机、风力发电机等。
发电机的原理和结构深度影响着电力的生成和使用效率。
发电机原理和结构课件
的稳定输出。
实验模式
03
发电机在实验室内运行，可通过改变运行参数进行性能测试和
实验分析。
发电机的保护措施
过载保护
当发电机输出功率超过额定值时，控制系统会自动切断发 电机的励磁电流，使发电机停止运行以防止过载损坏。
欠压保护
当发电机输出电压低于额定值时，控制系统会自动切断发 电机的励磁电流，使发电机停止运行以防止欠压对负载设 备造成损坏。
励磁系统的组成
02 励磁系统主要由励磁功率单元
、励磁调节器、励磁控制单元 和励磁保护单元组成。
励磁功率单元
03 为发电机提供直流电源，以产
生磁场。
励磁调节器
04 根据发电机运行状态，自动调
节励磁电流，以保持发电机输 出稳定。
励磁控制单元
05 控制励磁功率单元的输出，实
现发电机励磁的自动控制。
励磁保护单元
发电机失磁故障
总结词
发电机失磁故障是指发电机失去磁场，导致输出电流减小，影响电力系统的稳 定性和供电质量。
详细描述
发电机失磁故障的原因主要包括转子绕组故障、励磁系统故障、控制回路故障 等。处理方法包括检查转子绕组、励磁系统、控制回路等，并采取相应措施进 行维修或更换故障部件。
发电机短路故障
总结词
异步发电机工作原理
01
02
03
工作原理
异步发电机主要依靠转子 的旋转产生磁场，定子中 的线圈在磁场中切割磁感 线产生感应电流。
启动方式
无需外部电源，通常由负 载或其他动力设备拖动转 子旋转。
调节方式
通过调节转子的速度可以 改变输出电压和频率。
发电机的主要技术参数
电压
发电机输出的电压值。
电动机和发电机的工作原理
电动机和发电机的工作原理电动机和发电机是现代工业中常见的电力设备，它们在各个领域都有广泛的应用。
本文将详细介绍电动机和发电机的工作原理，包括结构、原理、工作过程和应用。
一、电动机的工作原理电动机是一种将电能转化为机械能的装置。
它通过电磁感应原理实现。
电动机的主要组成部分包括定子和转子。
1. 定子：定子是电动机的静止部分，由一组绕组和铁芯构成。
绕组通常由导线绕成线圈，通过电流激励产生磁场。
铁芯的作用是增强磁场的强度。
2. 转子：转子是电动机的旋转部分，通常由导体制成。
当定子中的电流通过绕组产生磁场时，转子中的导体感受到磁场的作用力，从而产生转动。
电动机的工作过程如下：1. 通电：当电动机接通电源时，电流通过定子绕组，产生磁场。
2. 磁场作用：定子产生的磁场作用于转子中的导体，使其受到力的作用。
3. 转动：受到力的作用，转子开始旋转。
4. 输出机械能：转子的旋转将电能转化为机械能，实现电动机的工作。
电动机的工作原理可以通过安培力和洛伦兹力来解释。
安培力是指电流通过导体时产生的力，洛伦兹力是指导体在磁场中受到的力。
当电流通过定子绕组时，安培力和洛伦兹力相互作用，使得转子开始旋转。
电动机的应用非常广泛，包括工业生产、交通运输、家用电器等。
不同类型的电动机有不同的特点和应用场景，如直流电动机、交流电动机、步进电动机等。
二、发电机的工作原理发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
它通过电磁感应原理实现。
发电机的主要组成部分包括转子和定子。
1. 转子：转子是发电机的旋转部分，通常由导体制成。
当转子旋转时，导体切割磁场线产生感应电动势。
2. 定子：定子是发电机的静止部分，由一组绕组和铁芯构成。
绕组通常由导线绕成线圈，通过感应电动势产生电流。
发电机的工作过程如下：1. 机械能输入：外部力源将机械能输入到发电机中，使得转子开始旋转。
2. 磁场产生：转子旋转时，导体切割磁场线，产生感应电动势。
3. 电流产生：感应电动势通过定子绕组，产生电流。
汽车发电机的结构组成与工作原理
汽车发电机的结构组成与工作原理汽车发电机是汽车电气系统中不可或缺的部分，它的主要功能是为电动设备提供电力。
发电机通过车辆的发动机转动，在磁场作用下将机械能转换成电能，以充电汽车电池。
发电机的结构组成和工作原理如下。
一、结构组成：1.转子和定子汽车发电机的核心部分是定子和转子。
定子是以铁芯为基础的静止部分，通常由铁芯和线圈组成。
转子安装在轴上，然后上下旋转，由磁场和电梯制动器产生的磁流排除定子的线圈。
2.电动机结构电动机组成是一种电路，该电路包括由转子和定子构成的磁路和线圈。
线圈就是导体，如铜线，绕在铁芯上，并通过电控管制电流的电路过载。
3.电压调节器发电机输出的电压可以根据汽车电池是否需要充电而调整。
这个过程由电压调节器来控制。
电压调节器可以在电路中增加或减少电流来保持电池的电压。
4.滑环和碳刷滑环是连接发电机和控制器的一种大型接头。
碳刷与滑环接触，并通过电源传输电流。
滑环和碳刷之间的接触可以产生摩擦，所以需要定期维护。
二、工作原理汽车发电机的工作原理以电磁学原理为基础，由机械能转换成电能。
当转子旋转时，产生磁场，并在定子绕制的线圈中产生电动势。
磁场的方向和大小不断变化，电动势也不断变化。
这使得输出电压是交流电。
为了使发电机输出直流电，需要在滑环上安装一系列碳刷。
当滑环旋转时，碳刷与滑环接触并传输电流，通过电路中的电压调节器控制电压和电流的输出量和方向。
同时，电压调节器还会监测电池的电荷状态，并决定何时充电。
总之，汽车发电机是汽车系统中重要的组成部分，它通过转化机械能为电能来为汽车电子设备提供动力。
了解汽车发电机的结构和工作原理可以帮助驾驶员更好地维护和修理汽车电气系统。
发电电动机的结构与原理
发电电动机的结构与原理
发电电动机的结构主要包括定子和转子。
定子是不动的部分，它由绕组、铁心和外壳组成。
绕组是由导线绕在铁心上形成的，这些导线与外部
电源相连，用于通电。
铁心是由一片片的铁片组成，能够集中磁感应线，
从而增加磁场的强度。
外壳则起到支撑和保护的作用。
转子是旋转的部分，它由绕组和铁芯组成。
绕组是由导线绕在铁芯上
形成的，这些导线与定子绕组相连，通过电磁感应产生转矩。
铁芯由一片
片的铁片组成，与定子的铁心相互嵌入，使得转子能够在磁场中转动。
旋转的转子使绕组与磁场的相对运动产生感应电动势。
根据法拉第电
磁感应定律，电动势的大小与磁场的变化率成正比。
感应电动势会产生一
个与电流方向相反的电流，这个电流也会在绕组与磁场之间产生力矩，使
得转子继续旋转。
值得注意的是，发电电动机也可以反转工作，即将机械能转换为电能。
这种反转工作的原理与正转工作的原理相同，只是作用的力矩相反。
总之，发电电动机的结构和原理基于电磁感应和动力学基本原理。
通
过定子和转子之间的电流和磁场的相互作用，将机械能转换为电能。
发电
电动机具有广泛的应用领域，对于现代社会的电力供应至关重要。
通过不
断的研究和创新，发电电动机的效率和可靠性将不断提升，为人们的生活
提供更加便利和舒适的电力支持。
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。
发电机结构与原理
转速公式
n 60f p
发电机原理及基本参数
发电机的额定值： SN和PN 是发电机输出的额定视在功率和有功功率，
单位是KVA或KW。 发电机的额定值之间的关系：
PN SN cosN 3UN IN cosN
谢谢！
⑹阻尼绕组有纵向的阻尼条和横向的阻尼环。在发 电机中阻尼绕组起到抑制转子机械振荡的作用， 并能防止因振动和热位移而引起的故障，具有承 受短路和不平衡电流的能力。
发电机结构
3、集电环及电刷装置 ⑴集电环由集电环支架、集电环等组成。集电环外
圆加工成螺旋沟槽，利于运行时与碳刷接触散热 和磁粉逸出。 ⑵正负极滑环单元分布采用分半布置，这样可以杜 绝更换碳刷造成正负极短路；集电环通风为自然 通风。 ⑶电刷装置由碳刷、刷握、刷辫组成；电刷装置和 集电环绝缘等级为F级。
发电机结构
转，不但改善了机座的热应力，而且是定子在径 向方向能够自由、同心的均匀热膨胀，提高了发 电机的同心度，保证发电机安全稳定运行。
传统结构与斜元件结构对比
发电机结构
磁极
定子 线棒
励磁线圈 定子铁芯
发电机结构
2、转子 转子由轴、转子支架、磁极、磁轭、励磁绕组、 阻尼绕组等组成。
⑴轴的作用是用来传递扭矩的，它一般是由高强度 的钢锻成的，通常做成空心，以便减轻重量和便 于检查锻件质量。
发电机结构与原理
发电机结构
发电机的结构： 1、定子
发电机定子由定子铁芯、定子绕组（线棒）、定 子机座、测温装置等组成。 ⑴定子铁芯一般采用厚0.35mm或者0.5mm的硅钢片 叠成。铁芯叠成后，在其两端用黄铜、非磁性钢 或者硬铝制成的齿压板和定子铁芯压圈压住齿部 和定子铁芯，再用螺杆拉紧以防止钢片松动。
发电机结构及原理
发电机结构及原理发电机是一种将机械能转变为电能的设备，它是现代工业中电能的重要来源之一。
发电机可以广泛应用于各行各业，从发电厂到家庭、工厂和交通工具。
发电机的结构主要包括转子、定子、刷子、励磁系统和冷却系统。
转子是发电机的旋转部分，一般由导磁材料制成，例如电导铜。
定子是固定不动的部分，通常由绕组、铁芯和绝缘材料组成。
刷子是连接转子和外部电路的部分，它允许电能从转子流向外部电路。
励磁系统用于为发电机提供初级电能，以激活转子和产生电流。
冷却系统可以在发电机高温运行时排出热量，以保持其正常运行温度。
发电机的工作原理是基于电磁感应定律。
根据法拉第电磁感应定律，当一个导体在磁力线的作用下运动时，会在导体两端产生电动势。
利用这个原理，发电机通过转子和定子之间的相对运动来产生电流。
发电机的工作过程可以分为两个阶段：励磁阶段和电流产生阶段。
在励磁阶段，励磁系统通过产生磁场激活发电机的转子。
励磁系统通常由一个电磁铁和一个直流电源组成。
当直流电源通电时，电磁铁会产生磁场，使得转子成为一个临时的磁体。
在电流产生阶段，当转子开始旋转时，它会经过定子绕组，磁场会在定子绕组上感应出一定的电动势。
根据洛伦兹力定律，当一个导体在磁场中运动时，导体内的电子受到磁场力的作用，从而产生电流。
在发电机中，定子绕组上的电流会通过刷子传送到外部电路，以供给电力设备使用。
发电机的电压和功率可以由以下几个因素影响：1. 磁场强度：磁场强度越大，产生的电压和功率也越大。
这可以通过增加励磁系统电流或使用更强的磁体来实现。
2. 转子旋转速度：转子的旋转速度越快，产生的电压和功率也越大。
这可以通过增加发电机的输入机械能或减小转子直径来实现。
3. 绕组方式：发电机的绕组方式包括直流发电机和交流发电机，它们在绕组结构和输出电流特性上有所不同。
直流发电机产生的电流是恒定的，而交流发电机产生的电流是交变的。
发电机有很多类型，包括直流发电机、交流发电机和同步发电机等。
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• 2.频繁起停
•
抽水蓄能电站在电力系统中起填谷调峰的作用，
要求起停较为频繁，同时还需经常作调频、调相运行
，工况的调整也很频繁。发电电动机处于这样频繁变
化的运行条件下，其内部温度变化自然十分剧烈，电
机绕组将产生更大的温度应力和变形，也可能由于温 度差在电机内部结露面影响绝缘。
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推力轴承装在转子下
伞
边的机架上，整个转
式 子是以一种被托架着
的状态转动
悬式 1－推力轴承 2－导轴承
伞式
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• 冷却系统
• 在中、小型电机中，都采用空气作为冷却介质。当电 机的容量很大时，电机内部的损耗及发热量迅速增加 ，冷却问题显得格外重要，此时必须加强通风或采用 其他的冷却方式。
感应电动势的频率为：f = pn/60。
• 显然，转子的转速与气隙磁场的旋转速度相等，所以 称之为同步电机。
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• 隐极式同步电机
N
+
S
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• 凸极式同步电机
N
S
S
+
N
凸极式
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• 同步电机的定子和异步电机相同，定子铁芯上有齿和 槽，槽内设置三相绕组。转子上装有磁极和励磁绕组 。当励磁绕组通以直流后，电机内就产生转子磁场。 同步电机也有采用永久磁铁励磁的，称为永磁同步电 机。同步电机的磁极通常装在转子上，而电枢绕组放 在定子上，通常称为旋转磁极式电机。因为电枢绕组 往往是高电压、大电流的绕组，装在定子上便于直接 向外引出；而励磁绕组的电流较小，放在转子上可以 通过装在转轴上的集电环和电刷引入，比较方便。
• 在大型汽轮发电机中，为了提高其冷却效率，往往用 氢气冷却，但氢气与空气混合后，有爆炸危险，必须 有一套控制设备来保证外界空气不会渗入到电机内部 。
• 目前在更大容量的发电机中，可以采用导线内部直接 冷却。例如采用空心导体，冷却介质直接在导体中流 通而把热量带走，这样能更有效地降低电机的温升。 所采用的冷却介质一般有氢气及水等。
• 3.需有专门起动措施
•
由于转向相反，发电电动机运行时不能像作发电
机那样利用水泵水轮机起动，必须采用专门的起动方
法。目前绝大部分抽水蓄能电站采用SFC起动，
back-to-back作为备用起动方式。
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• 4.过渡过程复杂 • 抽水蓄能机组在工况转换中要经历各种复杂水力、机
械和电气瞬态过程。在这些过程中将发生比常规水轮 发电机组大得多的受力和振动，对于整个电机设计提 出更严格的要求。
发电电动机的结构 与原理
发电电动机的结构与原理
• 一、绪论 • 二、同步电机的结构 • 三、同步电机的原理与参数 • 四、溧阳电站发电电动机简介
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一、绪论
• 抽水蓄能电站作为一种特殊的电源，由于具有转换工 况多、运行方式灵活、反应速度快等优点，近年来在 国内得到相当规模的发展。作为蓄能电站核心设备的 抽水蓄能机组，无论设计条件和结构都比常规水轮发 电机组复杂的多，下面就其中的发电电动机的基本知 识做一下介绍。
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• 额定值之间的关系：
PN 3UNINcosN
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• 2、同步电机的工作原理 • 主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极
性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。 • 载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为
感应电势或者感应电流的载体。
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四、溧阳电站发电电动机简介
• 抽水蓄能和放水发电两带动
泵站机组将下库的水抽到上库(电动机+水泵)， 以水 的势能形式贮存起来； • 放水发电：系统负荷高时，将上库的水放下来推动水 轮发电机组(水轮机+发电机)发电，以补充系统中电能 的不足。
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• 伞式机组的推力轴承可连同下导轴承装在电机的下机 架上；另外为减小机组高度，也有的推力轴承装在水 泵水轮机顶盖上。从机构高度来看，悬式机组最大， 半伞式其次，全伞式最小。悬式电机的总高度虽然最 大，但其稳定性较好，推力轴承处于电机的顶部，此 处轴已不传递任何扭矩，故轴径可比主轴径小些，这 样可以减少轴承能量损耗。
• d) 额定频率
50Hz
• e) 额定转速 300r/min
• f) 相 数 3
• g) 绝缘等级 F级
电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐 热等级，分A、E、B、F、H级。允许温升是指 电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。
绝缘的温度等级 A级 E级 B级 F级 H级 最高允许温度（℃） 105 120 130 155 180 绕组温升限值（K） 60 75 80 100 125 性能参考温度（℃） 80 95 100 120 145
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三、同步电机的参数与原理
• 1、同步电机的主要参数 • 同步电机的额定值（铭牌值）有以下几种： • 额定功率因数cosφ —指额定运行时电机的功
率因数 • 额定频率fN（Hz）— 指额定运行时电枢的频
率 • 额定转速nN（r/min）—指额定运行时电机的
转速，即为同步转速
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• 抽水蓄能发电电动机的特点
• 1.双向旋转
•
发电电动机主要用于抽水蓄能电站。由于可逆式
水泵水轮机作水轮机和水泵运行时旋转方向是相反的
，因此电动机也需相应地双向运转。为了实现同步电
机双向运转，在电气上要求电源相序能够转换，这在
电气主接线和开关设备的选择上可以实现；电机本身
如何作双向旋转则要求通风冷却和轴承都能适应双向 工作。
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• 溧阳电站发电电动机
• 1、型式
• 发电电动机为三相、立轴、半伞式(具有上、下导 轴承)、密闭循环空冷、可逆式同步电机。
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• 2、供货范围
6台套发电电动机及其附属设备，每台套包括： • 1) 定子(包括基础部件及预埋件) • 2) 转子 • 3) 集电装置(包括集电环、电刷、刷握、护罩及必须
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二、同步电机的结构
• 发电电动机是既可以作发电机使用，又可作为电动机 使用的电机设备，主要用于抽水蓄电能电站。 主要型 式为同步电机。
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1、同步电机概述
• 当导体经过一对磁极，导体中的感应电动势就变化了 一个周波，若转子极对数为P，转子旋转一周，导体 感应电动势就变化了P个周波，设转子转速为 n，则
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1.发电机基础 2.定子装配 3.转子装配 4.上机架 5.上导轴承装配 6.下机架 7.推力及下导轴承装配 8.主轴 9.顶轴 10.制动系统 11.空气冷却装置 12.灭火装置 13.上盖板装配 14.主中引出线装配 15.集电环装配 16.刷杆架装配
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2 、同步电机的构造
• 同步电机的定子主要由定子铁芯、定子绕组、 机座、端盖、轴承等部件组成。
• 同步机的机座与端盖也称为电机外部壳体，起 着固定电机、保护内部构件以及支撑定子绕组 和铁芯的作用。
• 定子铁芯是电机的主要部件，它起着构成主磁 路和固定定子绕组的重要作用。
• 定子绕组又称电枢绕组，是同步电机进行能量 转换的心脏部位。
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• 在小容量或特殊用途同步电机中也有相反的情况：把 磁极放在定子上，而电枢绕组放在转子上，通常称为 旋转电枢式电机。例如同步电机的交流励磁机，其电 枢绕组放在转子上，电流经过装在转子轴上的旋转整 流器整流后，直接为同步电机转子上的励磁线圈提供 直流励磁电流，构成无刷系统。
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• 旋转磁极式同步电机的转子有隐极和凸极两种机构型 式。隐极电机的气隙均匀，转子成圆柱形。凸机电机 的气隙不均匀，极弧下较小，而极间较大。对于高速 的同步电机（3000r/min）,从转子机械强度和妥善地 固定励磁绕组考虑，采用励磁绕组分布于转子表面槽 内的隐极式结构较为可靠。对于低速电机（ 1000r/min及以下），由于转子的圆周速度较低、离 心力较小，故采用制造简单、励磁绕组集中安放的凸 极式结构较为合理。
的维护梯等) • 4) 主轴和上端轴 • 5) 推力轴承及上、下导轴承(包括排油雾装置和轴电
流保护装置) • 6) 上、下机架(包括基础部件及预埋件) • 7) 上盖板及其连接和固定用的螺栓和螺母 • 8) 下盖板及其连接和固定用的螺栓和螺母
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• 9) 冷却系统(包括发电电动机冷却系统和轴承油槽冷却系统) • 10) 润滑系统(包括高压油顶起装置) • 11) 制动停机系统、转子顶起装置与粉尘收集系统 • 12) 灭火系统(包括监测装置) • 13) 加热器及除湿装置 • 14) 仪表和监测系统 • 15) 机组顶部运行信号灯 • 16) 风洞内照明设备，梯子、栏栅(杆)及保护用金属遮栏 • 17) 各附属系统所需附件和基础件及预埋件等 • 18) 起吊定子和转子用的起吊工具和附件（除平衡梁外） • 19) 其它
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3、发电电动机的结构
• 发电电动机的结构方式和常规水轮发电机是相近的。 早期使用的卧式蓄能机组配有横轴的发电电动机，有 名的一个实例是1964年在卢生堡投产的维也丹（ Vianden）卧式蓄能机组，其最大功率为115MVA。 但近年的抽水蓄能机组更多地使用立式结构。
• 立式电机按推力轴承的位置可分为悬式和伞式两大类 。推力轴承装在转子上方的称为悬式；装在转子下方 的称为伞式；如转子上方还有一个导轴承的称为半伞 式，如无此轴承的称为全伞式。现在抽水蓄能机组对 于额定转速高于400~500r/min的多用悬式结构而低于 此转速的多用半伞式或全伞式结构。