水轮发电机构造

合集下载

水轮发电机结构

一、贯流式水轮机的特点贯流式水轮机是开发低水头水力资源的一种机组，适用于25m以下的水头。

这种机型流道呈直线状，是一种卧轴水轮机，转轮形状与轴流式相似，也有定桨和转桨之分，由于水流在流道内基本上沿轴向运动不拐弯，因此较大的提高了机组的过水能力和水力效率。

此外，与其它机型相比，它还有其它一些显著特点：（1）从进水到出水方向轴向贯通形状简单，过流通道的水力损失减小，施工方便，另外它效率较高，其尾水管恢复功能可占总水头的40%以上。

（2）贯流式机组有较高的过流能力和比转速。

（3）贯流式水轮机适合作可逆式水泵水轮机运行，由于进出水流道没有急转弯，使水泵工况和水轮机工况均能获得较好的水力性能。

如应用于潮汐电站上可具有双向发电，双向抽水和双向泄水等六种功能，很适合综合开发利用低水头水力资源，另外在一般平原地区的排灌站上可作为可逆式水泵水轮机运行，应用范围比较广泛。

（4）贯流式水电站一般比立轴的轴流式水电站建设周期短、投资小、收效快、淹没移民少，电站靠近城镇，有利于发挥地区兴建电站的积极性。

二、贯流式水轮机的分类根据贯流式水轮机机组布置形式的不同可将其划分为以下几种形式：1．轴伸贯流式这种贯流式水轮发电机组基本上采用卧式布置，水流基本上沿轴向流经叶片的进出口，出叶片后，经弯形（或称S形）尾水管流出，水轮机卧式轴穿出尾水管与发电机大轴连接，发电机水平布置在厂房内。

轴伸贯流式机组按主轴布置方式可分成前轴伸、后轴伸和斜轴伸等几种，如图7-1所示。

这种贯流式机组与轴流式相比没有蜗壳、肘形尾水管，土建工程量小，发电机敞开布置，易于检修、运行和维护。

但这种机组由于采用直弯尾水管，尾水能量回收效率较低，机组容量大时不仅效率差，而且轴线较长，轴封困难，厂房噪音大都将给运行检修带来不方便。

所以一般只用于小型机组。

2．竖井贯流式这种机组主要特点是将发电机布置在水轮机上游侧的一个混凝土竖井中，发电机与水轮机的连接通过齿轮或皮带等增速装置连在一起如图7-2所示。

水轮发电机结构PPT课件

水轮发电机
发电机结构形式：按布置方式的不同水轮发电机可分卧式和立式两种。按推力轴承位置的不同来分,立式发电机又分为悬式和伞式
两种。推力轴承位于装置上方的发电机称为悬式发电机，它适用
于转速在100r/min以上。其优点是推力轴承耗损小，装配方便，运转较稳定；缺点是机组高度较大，消费钢材较多。
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。
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；
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
一条边放在某一槽的上层，另一条边则放在相隔一个线圈节距的下层，整个绕组的线圈数恰好等于槽数。
双层绕组的主要优点为: 1）可以选择最有利的节距。并同时采用分布绕组，来改善电动势和磁动势的波形；2）所有线圈具有同样的尺寸，便于制造； 3）端部形状排列整齐，有利于散热和增强机械强度。分叠绕组和波绕组。叠绕组：绕组嵌线时，相邻的两个串联线圈中。后一
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；
（二）转子结构
发电机转子由主轴、轮毂、磁轭、端压板、风扇、磁极、制动闸板等组成，

水轮发电机结构介绍讲课文档

支持盖由四瓣组成，在现场组装后吊入机坑。
现在三十九页，总共九十七页。
外形图
锥体上环和锥体下环
锥体上环
剖面图
锥体下环
空气围带安装处
现在四十页，总共九十七页。
空气围带
空气围带
空气围带底座
空气围带主要起密封作用，防止水从转轮室渗漏到水车室中。
现在四十一页，总共九十七页。
空气围带安装
1. 将空气围带组装后整体装入锥体下环； 2. 用螺栓将锥体下环与空气围带底座紧固在一起。
本图中隐藏了导水机构
现在三十七页，总共九十七页。
剖面图
支持盖组件
外形图
控制环
接力器安装处
支持盖锥体上环空气围带
锥体下环
现在三十八页，总共九十七页。
支持盖
顶盖连接处
真空破坏阀安装处
支持盖是水轮机的重要支撑部件，它支撑着推力轴承支架，同时将水轮机的部分重量传递给顶盖，由顶盖将负荷传递到基础上。同时支持盖也是水电机组的重要结构部件，它连接着导叶执行机构、推力轴承支架和水轮机转轮体等。
外形图
水封组件
剖面图
上盖板
上密封橡皮板
上压板
密封水箱
上环板下压板
密封环下密封橡皮板
水封主要起主轴密封作用，防止水从转轮室渗漏到水车室中。
现在四十四页，总共九十七页。
水封安装
装配步骤：
主轴和支持盖吊装完成以后进行水封吊装；水封组件基本上都是由分瓣部件组成，所以首先应该将各个组件分别吊入支持盖中，然后在支持盖内部依据设计要求进行组装成一个整体。
现在十一页，总共九十七页。
水轮机底环安装
1. 将底环吊入机坑，调整底环位置符合设计要求；

水电站水轮发电机组的基本结构及安装过程

水电站水轮发电机组的基本结构及安装过程一、水轮发电机组的基本结构1.水轮发电机：水轮发电机是水电站发电的核心设备，它将水流的动能转化为机械能，在转子与定子之间通过电磁感应产生电能。

水轮发电机包括转子、定子和转子轴承等。

2.调速装置：调速装置用于控制水轮的转速，保证水轮发电机的正常运行。

调速装置通常由水轮的钢轮、调速器和液力传动装置等组成。

3.低压配电系统：低压配电系统是将水轮发电机产生的高压电能通过变压器降压后输送至用户的系统。

它包括变压器、开关设备、保护装置和电流互感器等。

4.辅助设备：辅助设备主要包括水泵、冷却设备、火灾监控装置等。

水泵用于进水和排水，冷却设备用于降低水轮发电机组的温度，火灾监控装置用于监测水轮发电机组周围的火灾情况。

二、水轮发电机组的安装过程1.场地选择：水轮发电机组需要选择在水流充足、坡度适宜、土壤稳定和交通便利的场地上建设。

同时要考虑电网的接入方式和水轮发电机组的运输通道。

2.水轮发电机组的安装：首先需要修建一座水坝，形成一个水库，以储存水资源。

然后在水库出口处建造一座放水渠道，将水引入水轮发电机组的水导管系统。

水导管系统包括水流整流器、水轮进水口、水轮和尾水放空口。

3.水轮发电机组的建设：根据水轮发电机组的设计要求，在场地上修建发电厂房和相关设备基础。

然后进行水轮发电机组的设备安装，包括将水轮发电机组各个组件安装在机房内，并与输电线路连接。

4.调试与运行：水轮发电机组安装完成后，需要进行一系列的调试工作，包括试运转、开机调试和正常运行试验等。

在调试工作完成后，水轮发电机组即可正式投入运行，生成电能供给用户使用。

5.运维与管理：水轮发电机组在正常运行中需要进行定期的检查、维护和管理工作，包括设备的巡视、清洗、润滑和更换等。

同时还需要注意水库的管理和维护，以确保水能资源的充足和水轮发电机组的安全运行。

总结：水电站水轮发电机组的基本结构包括水轮发电机、调速装置、低压配电系统和辅助设备。

水轮发电机的结构、运行及故障分析处理

水轮发电机的结构、运行及故障分析处理水轮发电机的结构、运行及故障分析处理一、发电机的主要结构原理发电机采用立轴半伞式水轮发电机，推力轴承位于发电机转子下部的下机架上。

轴系由上端轴、转子支架中心体、发电机主轴和水轮机主轴组成。

并由发电机上导轴承支撑。

发电机采用密闭双路无风扇自循环端部回风空气冷却系统，热风由12个固定在定子机座周围的针式高效冷却器冷却（三峡发电机采用了半水冷方式，即转子为空冷，定子为水内冷）。

1、发电机转子：主要由转子支架、磁轭和磁极等部件组成。

（1）转子支架：是将主轴和磁轭连接成为一体的中间部件，主要作用固定磁轭和传递转矩。

采用圆盘式结构，由精加工后的中心体和四瓣扇形体在现场按专门焊接工艺焊接成整体。

（2）转子磁轭：采用2mm厚的高强度DER450薄钢板冲制而成，磁轭宽570mm，每片4个极，采用1个极距交错双向叠片方式，以保证键槽垂直，螺杆受剪力小，磁轭轴向分8段，段间设40 mm高的通风沟7个，用高强度拉紧螺杆把紧成整体。

（3）转子磁极：是产生发电机磁场的主要部件。

由磁极铁芯、线圈和阴尼绕组等部件组成。

铁芯由1.5 mm厚DJL350钢板迭成，用压板及拉紧螺杆把合成整体。

极靴部位装有纵、横阻尼绕组。

磁极线圈由带散热翅的异型铜排绕制而成。

匝间垫以F级绝缘材料与铜排热压成整体。

磁极借助鸽尾和磁极健固定于磁轭上，为保证磁极鸽尾受力均匀性在磁极冲片两鸽尾间设有均力槽。

2、推力轴承：采用具有良好的调节性能的多波纹弹性油箱支撑结构。

承担机组转动部分的全部重量和水流作用下轴向水推力，并把这些力通过下机架传递到基础上。

推力瓦采用弹性金属塑料瓦，托瓦由托盘支撑，轴承润滑油冷却采用外加泵外循环冷却方式，采用5台4B60-16/3V盘式电动油泵（其中一台备用），每台冷却器油流量60立方米每小时，压力0.14Mpa，冷却水流量65立方米每小时，压力0.6Mpa.。

3、下机架：下机架用来安装推力轴承和制动器，承受机组转动部分的全部重量和水的轴向推力。

水轮发电机结构及工作原理介绍

感应电动势通过整流器转换为直流电再通过逆变器转换为交流电输出到电网
水流冲击水轮机叶片带动水轮机旋转
发电机将机械能转化为电能
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
水轮机通过传动装置将机械能传递给发电机
电能通过输电线路传输到电网供用户使用
效率定义：发电机在单位时间内输出的电能与消耗的机械能之比影响因素：发电机的设计、制造、运行条件等提高效率的方法：优化设计、提高制造精度、改善运行条件等效率计算公式：η=P/P0其中P为输出电功率P0为输入机械功率
感谢您的观看
汇报人：
农村地区：为偏远地区提供电力供应
城市景观：作为城市景观的一部分提供照明和装饰
水利工程：用于水利工程的监测和控制
环保领域：用于污水处理和环保监测
水轮发电机的优缺点
清洁能源：水轮发电机利用水能发电是一
种清洁能源
效率高：水轮发电机的效率
较高可达到 90%以上
运行成本低：水轮发电机的运行成本较低维护费用也较
水轮发电机的工作原理：水流通过水轮机带动发电机转子旋转产生电能发电机的运行特性：根据水流量、水头、转速等因素调整发电机的输出功率和频率发电机的运行状态：正常运行、停机、故障等发电机的维护和保养：定期检查、维护和保养确保发电机的正常运行和寿命
水轮发电机的类型
工作原理：利用水流的冲击力推动水轮机旋转从而带动
水轮发电机结构及工作原理介绍
汇报人：
目录
添加目录标题
水轮发电机的结构
水轮发电机的工作原理
水轮发电机的类型
水轮发电机的应用场景
水轮发电机的优缺点
添加章节标题
水轮发电机的结构

水轮发电机组

龙头石发电机结构定子转子推力轴承上、下导轴承制动和除尘系统通风冷却灭火系统防油雾系统机组其它自动化元件
发电机定子
定子机座定子机座由钢板焊接而成，为运输方便而分成6瓣，在工地组焊成整圆，机座外径为 14500mm，高2245mm，定子机座采用无上、下环结构，大齿压板直接入于定子基础板上，定子上端通过上机架支墩与上机架相连。
• 灭火系统
• 发电机采用水喷雾灭火方式，灭火环管分别布置在发电机定子线圈的上、下两端，上、下分别设有64个喷雾头圆周分布。
• 防油雾系统
• 本发电机在上导轴承油槽上、下端和推力油槽上、下端分别设置了防油雾装置，将有效地防止油雾污染发电机。
机组其它元件
轴电流监测装置
轴电流监测装置由ZCT型轴电流互感器和ZCX型轴电流报警装置两部分组成。ZCT型轴电流互感器为环形分瓣结构，安装在发电机上端轴上，
• 上、下机架
• 发电机上、下机架均由中心体和支臂组成，下机架中心体分两瓣在工地组装，中心体和支臂在工地焊接成整体，并有足够的强度和钢度，上机架采用能将径向力转化为切向力的结构，可有效地改善发电机基础的受力，下机架能通过发电机定子整体吊出。
上机架及上挡下机架及制动
风板
闸
• 上、下导轴承
水力发电机组
水轮机发电机组简述
水流经引水道进入水轮机，由于水流和水轮机的相互作用，水流便把自己的能量传给了水轮机，水轮机获得能量后开始旋转而作功。因为水轮机和发电机相连，水轮机便把它获得的能量传给了发电机，带动发电机转子旋转，在定子内感应出电势，带上外负荷后便输出了电流。当水流通过水轮机时，水能即转变成机械能。
三、水电站厂房的布置

水轮发电机的工作原理

水轮发电机的工作原理水轮发电机是一种利用水流的动能来驱动发电机产生电能的设备。

它是一种非常常见且有效的发电方式，被广泛应用于水力发电站和小型水电站中。

水轮发电机的工作原理可以简述为水驱动叶轮旋转，从而带动发电机发电。

下面详细介绍水轮发电机的工作原理。

1. 水轮发电机的构造- 水轮发电机主要由水轮机、发电机、发电机调速器和控制系统等组成。

- 水轮机是核心部件，由机壳、导叶、叶轮、轴等组成。

其中，叶轮通过水的冲击力旋转，将水的动能转化为机械能。

- 发电机则将机械能转化为电能，通过正常的电路连接将电能输送到电网或存储设备中。

- 发电机调速器负责控制叶轮的转速，以保持稳定的输出电压。

2. 水轮机的工作原理- 当水流经过水轮机时，根据动量守恒定律，水流的动能会转化为叶轮的动能。

此时水轮机中的叶轮开始旋转。

- 叶轮旋转的速度与水流的流速、叶轮的形状以及进入叶轮的水流角度有关。

因此，调整这些参数可以改变发电机的输出功率。

- 叶轮就像一个转子，将水的动能转化为机械能。

其构造使得能够最大化地利用水流的动能。

3. 发电机的工作原理- 叶轮通过轴将转动的机械能传递给发电机。

发电机内部的转子通过旋转的磁场感应电流，从而发生电磁感应现象。

- 根据法拉第电磁感应定律，转子中产生的电动势会引起电流的流动，从而产生电能。

- 发电机内部的线圈和磁铁组成的电磁感应系统是实现电能转换的关键。

4. 发电机调速器的工作原理- 为保持发电机的输出电压恒定，调速器会通过监测输出电压的变化，反馈控制叶轮的转速。

- 当输出电压低于设定值时，调速器会增加叶轮的转速，增加电能的输出。

反之亦然。

- 调速器还可以根据外部的需求或变化的水流量来自动调整叶轮的转速。

总结起来，水轮发电机的工作原理就是利用水流的动能将水轮旋转，进而带动发电机发电。

水轮发电机的构造包括水轮机、发电机、发电机调速器和控制系统。

水轮机将水的动能转化为机械能，发电机则将机械能转化为电能。

水轮机原理及构造

水轮机原理及构造水轮机是一种将水流动能转化为机械能的能量转换装置。

它的工作原理基于动能守恒定律和能量守恒定律。

水轮机的构造主要包括水轮机轮盘、水轮机叶片、水轮机导叶和水轮机主轴等。

水轮机的工作原理：水轮机的工作原理是利用水流的冲击力和动能来推动轮盘旋转，从而进行能量转换。

具体来说，水轮机是利用流体在受力后产生的动量变化来实现动能转化的。

当水流经过水轮机叶片时，由于叶片形状和速度的变化，水流的动量发生了变化。

这个过程中，水流的动能减小，而叶片所受到的水流冲击力增加，从而推动轮盘旋转。

水流的动力作用可分为冲击力和剪力两部分，它们共同作用在叶片上，产生一个向环形斜盘中心方向的作用力，使其在金属皮带或摩擦轮的拉力下转动。

水轮机的构造：1.水轮机轮盘：水轮机轮盘是水轮机的主要部件，它可以分为定子轮盘和转子轮盘两部分。

定子轮盘通常是固定的，而转子轮盘则与主轴连接，并能转动。

轮盘的外形和材料选择需根据具体的工作条件和需求来确定。

2.水轮机叶片：水轮机叶片是位于轮盘上的一系列叶片，其形状和角度的设计对水轮机的性能具有很大的影响。

一般来说，叶片可以分为定叶和移动叶两种类型。

定叶是固定在轮盘上的，主要用于导向水流；移动叶则可以调整角度，用于控制水流的进入和出口。

叶片通常由耐磨和高强度的材料制成，如钢铁或铝合金。

3.水轮机导叶：水轮机导叶位于叶片和进水管道之间，用于引导水流进入叶片。

导叶的设计可根据水流的速度和压力来决定。

通常，导叶是可调角度的，通过调整导叶的角度，可以控制水流的流向和流速，从而实现对水轮机的调节。

4.水轮机主轴：水轮机主轴是连接轮盘和发电机或其他设备的中心轴。

它负责传输轮盘旋转产生的机械能，使之转化成用于发电或其他工作的机械能。

主轴的设计需考虑到承载能力、刚度和传动效率等要素。

除了以上主要构造部件外，水轮机还包括导叶机构、轴承、机壳和冷却系统等辅助部件。

导叶机构通常是由液压或电动设备控制，用于调节导叶的角度。

水轮发电机结构介绍

顶盖
与支持盖接合部位
导叶套筒安装孔
作用：
1. 2. 固定导水机构；承受机组轴向负载，并将负载传递到座环和水泥基础上，起到支撑机组的作用。
顶盖安装
1.将顶盖整体吊入机坑，注意保证顶盖不与基础碰撞； 2.调整顶盖位置，其保持水平，同时保证导叶套筒安装孔与导叶轴心基本一致。
导叶套筒装配
活塞
轮叶轮毂枢轴
转臂连杆
注：
1.图中没有安装轮叶操作架；
下盖
连接体
放油阀
泄水锥
2.图中没有标出所有的连接螺钉和轴套。
转轮体外形
导轴
接力器缸体
护盖
轮叶
转轮
泄水锥
转轮体吊装
吊装步骤：
1. 2. 3. 4. 5. 安装转轮体吊具，同时安装转轮悬挂装置；用桥机将转轮体吊入机坑指定位置；用悬挂装置将转轮体悬挂在转轮室固定位置固定；拆除转轮体吊具，用桥机吊出吊具；当机组安装完成以后进行受力转移，从蜗壳进入门运出悬挂装置。
风洞
蜗壳
座环
转轮室
尾水管
水轮机底环
活动导叶固定孔
与基础结合部位
作用：水轮机过流部件之一，固定活动导叶。
水轮机底环安装
1. 将底环吊入机坑，调整底环位置符合设计要求；
2. 将底环固定在水泥基础上，保证其过流面与座环和转轮室上环过流面光滑过渡。
导水机构
控制环导叶连杆活动导叶导叶套筒顶盖
推力轴承支架
下风罩轴承支架由二部分组成：推力支架锥段和推力支架柱段，下风罩是发电机的重要组成部分，它一般与推力支架一起吊装。推力支架是机组的重要结构部件和传力部件，它支撑着发电机的推力轴承，同时把机组运转过程中的推力负载传递到水轮机支持盖上，通过支持盖与顶盖的配合最终将负载传递到水泥基础上。

灯泡贯流式水轮发电机组基本构造

灯泡贯流式水轮发电机组基本构造（一）发电机一、构成：1、组合轴承2、定子3、机架4、转子5、冷却套6、灯泡头7、进人孔二、结构形式：两支点双悬臂结构，两个径向轴承（发导、水导）三、支撑方式：1、主支撑——管形座2、垂直支撑：无水时，承受重力;有水时，承受浮力3、两个水平支撑：防震、平衡四、冷却方式：1、密闭强迫循环通风（冷却套应进行0.5MPa水压试验60min，不得渗漏）2、定子机座壁散热五、组合轴承：1、径向轴承2、正向轴承3、反向轴承（轴承组装于轴承支架和轴承壳内）六、定子：1、线圈2、铁芯3、机座（F级绝缘，接头采用银铜焊，定子绕组每相电阻0.01674Ω）外形尺寸Φ5280*2300mm，重量为54150Kg，铁芯外径Φ5100mm，内径Φ4660mm，长度940mm七、转子：1、磁极2、阻尼线阻3、转子支架（阻尼条与阻尼环采用银焊连接，转子绕阻电阻：0.2403Ω），外形尺寸Φ4647*1180，重量46580Kg，转子绕组温度不超过130℃八、机架：作为通风系统、制动系统、挡风板的支座九、发电机舱：由冷却套、灯泡头、进入孔组成（冷却套与进入孔为双层溥壁结构）十、冷却系统：1、六只空冷器2、三台风机（11KW）3、两台空冷水泵（30KW）当一个空气冷却器故障时，仍能满足发额定出力的要求，工作压力：0.2MPa十一、螺栓与螺母锁定方法：1、加锁定片2、弹簧垫圈3、冲眼凿毛4、点焊5、涂锁定胶十二、组合轴承组装：1、镜板组装镜板为分半结构，轴向由主轴上配合档止口定位，合缝处由销钉定位螺栓把合抱紧在主轴上，合缝面间隙不大于0.03mm，镜板与主轴垂直度误差不大于0.02mm，镜板表面不得有硬点、划伤、气孔、夹砂、锈蚀2、反向推力瓦的安装反推力瓦与橡皮垫的厚度各组之间误差在0.05mm以下（1）轴承支架：支架内圆安装径向轴承，上游侧端面上安装轴承盖，下游侧端面上安装正、反向推力轴承，轴承在垂直方向的双幅振动不超过0.12mm （2）径向轴承：由轴承壳与轴承瓦组成，通过反推力座与轴承支架内圆相接，检修时拆除正、反推力瓦后可用工具将轴承瓦从轴承壳中拨出。

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--水轮发电机定子绕组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。

水轮发电机的工作原理

水轮发电机的工作原理一、引言水轮发电机是一种利用水能来发电的设备。

它的工作原理基于水能转化为机械能，再经由发电机将机械能转化为电能。

本文将详细探讨水轮发电机的工作原理及其组成部分。

二、水轮发电机的组成部分水轮发电机主要由以下几个部分组成：2.1 水轮水轮是水轮发电机的核心部分，负责将水能转化为机械能。

水轮根据其结构分为垂直轴水轮和水平轴水轮两种类型。

水轮一般由叶片、轮毂和轮缘组成，叶片的形状和倾角对产生的机械能有重要影响。

2.2 水力引导装置水力引导装置负责引导水流进入水轮，并给予它足够的动能。

常见的水力引导装置包括引水渠、水闸、导管等。

水力引导装置的设计和构造对水轮发电机的效率和性能有着重要影响。

2.3 发电机发电机是将水轮转动的机械能转化为电能的关键部件。

它由定子和转子组成，通过电磁感应原理实现机械能到电能的转换。

发电机的转速、功率和效率是衡量水轮发电机性能的重要指标。

2.4 输电系统输电系统包括发电机输出的电力传输、变压和配电等环节。

高压输电线路将发电机产生的电能传输到远离发电站的地方供电使用。

三、水轮发电机的工作原理水轮发电机的工作原理可以概括为以下几个步骤：3.1 水流入水轮水流经过水力引导装置，被引导进入水轮，水轮开始转动。

水流对水轮叶片的冲击力使叶片转动。

3.2 机械能转换水轮的叶片转动带动轮毂和轮缘一起转动。

水轮的转动将水能转化为机械能，即旋转动能。

3.3 动能转换为电能水轮的转动带动发电机转子快速旋转。

发电机内的转子和定子之间产生电磁感应，将机械能转化为电能。

电能通过输出终端连接到输电系统，供电使用。

3.4 水的排放水在经过水轮后会失去大部分能量，因此需要将已转化能量的水排放。

排放的水流通过溢流口或下泄口流出，重新进入自然水体中。

四、水轮发电技术的发展水轮发电技术经过多年的发展，不断提高了发电效率和可靠性。

目前，水轮发电机已经广泛应用于各种规模的水电站。

4.1 提高水轮效率随着水力学和材料科学的发展，水轮的设计和制造技术不断改进，以提高水轮的效率。

水轮发电机结构及工作原理介绍

水轮发电机结构及工作原理介绍水轮发电机是一种利用自然水流的动能来产生电能的装置。

它是电力工业中最为常见的发电机之一，被广泛应用于水力发电站和小型水电站中。

本文将介绍水轮发电机的结构组成及其工作原理。

一、水轮发电机的结构组成1. 水轮机水轮机是水轮发电机中的核心部件，它通过水的冲击力将水的动能转化为机械能。

水轮机通常由转子、转子叶片和轴组成。

转子是水轮机的主要部件，负责承载叶片和转动。

转子叶片用来接收水流冲击力，将动能转化为转子运动能量。

轴则将转子连接到发电机，使其能够转动。

2. 水导装置水导装置是控制水流进入水轮机的装置，它的作用是将水流引导到水轮机的转子上。

水导装置通常由水闸、引水渠和水轮机进水口组成。

水闸和引水渠用来控制水流的流量和流速，可以根据实际需要进行调节。

水轮机进水口是水流进入水轮机转子的地方，需要保证水流的稳定和流量的均匀分布。

3. 输电系统输电系统是将水轮发电机产生的电能传输到用户端的系统。

它由发电机、变压器、输电线路和配电系统组成。

发电机是将机械能转化为电能的设备，它通过转子的旋转产生感应电动势，从而产生交流电。

变压器负责将发电机产生的低电压升高为输电线路所需的高电压，以减少输电损耗。

输电线路将电能从发电厂传输到用户端，而配电系统则将电能从输电线路引导到用户家庭或工厂。

二、水轮发电机的工作原理水轮发电机的工作原理基于水能转化为机械能，再由机械能转化为电能的过程。

其工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 水的冲击力当水流通过水闸和引水渠进入水轮机时，会受到水轮机转子上叶片的阻力，从而产生冲击力。

这种冲击力将水的动能转化为机械能，使转子开始旋转。

2. 转子的旋转转子受到冲击力作用后开始旋转，旋转的速度取决于水流的流量和水轮机的设计。

转子旋转会带动轴一起旋转，将机械能传递到发电机中。

3. 感应电动势转子的旋转会产生变化的磁场，使静子（固定在发电机内部的零部件）中的导体产生感应电动势。

根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，会在导体两端产生电势差，即感应电动势。

水轮发电机结构介绍

水轮发电机结构介绍水轮机是水轮发电机的核心部件，它直接受到水流的作用，将水的动能转化为机械能。

水轮机一般由水轮叶片、转轴和轴承组成。

水经过水轮叶片时，叶片会受到水流的冲击力，从而转动水轮。

水轮的转动会带动转轴一起旋转，使得机械能得以传递到发电机上。

水轮叶片的形状和数量不同，可以分为斜梁式、斜流式、直径式等，根据不同的水流特性选择合适的水轮叶片。

发电机是水轮发电机的关键组件，它负责将转动的机械能转化为电能。

发电机一般由定子和转子组成。

定子是固定不动的部件，它包含有一组线圈，通过电流流过线圈产生磁场。

转子则是旋转的部件，它由磁铁构成，当转子旋转时，磁铁与定子的磁场发生相互作用，从而产生电流。

这个原理被称为电磁感应。

通过调整转子的速度和磁场的强度，可以控制生成的电流大小和频率，实现电能的稳定输出。

控制系统是水轮发电机的重要组成部分，它负责监测和控制水轮发电机的运行状态。

控制系统一般由传感器、调速装置和自动化控制装置等构成。

传感器用于测量和监测水流的流量、压力等参数，以及发电机的转速、温度等状态。

调速装置用于控制水轮的转速，保持其在合理的范围内，使得发电机输出的电能稳定。

自动化控制装置可根据传感器的反馈信号，对水轮和发电机进行智能化控制，实现自动化运行。

此外，水轮发电机还需要配备水泵、调节阀和润滑系统等辅助设备。

水泵用于将水引导到水轮发电机，提供水流能量。

调节阀用于调节水流的压力和流量，优化水轮发电机的工作效率。

润滑系统则是对水轮发电机的轴承和机械部件进行润滑，降低摩擦损耗，延长使用寿命。

总之，水轮发电机是一种通过水流驱动的发电装置，由水轮机、发电机和控制系统等组成。

它利用水的动能转化为机械能，再将机械能转化为电能。

水轮发电机在水力发电中起到至关重要的作用，它可以通过合理的设计和控制，实现高效稳定的电能输出。

随着技术的发展，水轮发电机的结构和性能还将进一步优化和改进，为可持续发展提供更多清洁能源。

水轮发电机的结构讲义

发电机部分
定子
固定部分，产生磁场，通常由铁芯和绕组组成。
转子
转动部分，在定子磁场中转动，产生感应电动势，驱动发电机转动。
03
水轮发电机的运行原理
水能转化为机械能
当水流通过水轮机的转轮时，转轮会受到水流的冲击力而旋转，将水能转化为机械能。
水流的速度、水轮机的转速以及转轮的形状等因素都会影响水能转化为机械能的效率。
广。
THANKS
感谢观看
水轮发电机的历史与发展
总结词
水轮发电机自19世纪末发明以来，经历了多个发展阶段，技术不断进步，已成为现代可再生能源的重要组成部分。
详细描述
水轮发电机自1878年由法国工程师Gustave Eiffel发明以来，经历了多个发展阶段。最初的水轮发电机采用直流发电方式，后来逐渐发展为交流发电。随着科技的不断进步，水轮发电机的效率和可靠性得到了显著提高。如今，水轮发电机已成为现代可再生能源的重要组成部分，广泛应用于水电站建设。
水轮发电机的应用领域
水力发电
潮汐能利用
水轮发电机是水力发电的核心设备，通过水流驱动水轮机转动，进而带动发电机发电。
潮汐能发电利用潮汐能驱动水轮发电机组发电，是可再生能源利用的一种形式。
抽水蓄能
抽水蓄能电站利用水轮发电机作为抽水蓄能的动力设备，在电力需求低谷时段将水抽到高处储存，在电力需求高峰时段放水发电。
水轮发电机的种类与特点
总结词
水轮发电机根据水流能量的利用方式可分为反击式和冲击式两种类型，各有其特点和应用范围。
详细描述
水轮发电机根据水流能量的利用方式可分为反击式和冲击式两种类型。反击式水轮发电机利用水流在引水系统中产生的压力和动能，通过水轮机将能量转化为旋转机械能，再带动发电机发电。冲击式水轮发电机则是利用自由落体的水流的动能，通过喷嘴和转轮将能量转化为旋转机械能。两种类型的水轮发电机各有其特点和应用范围，可根据实际情况选择使用。

水轮发电机结构制造安装介绍(图文并茂)

水轮发电机转子介绍●水能—机械能—电能水力发电➢水的势能—水的动能—推动转轮旋转—带动发电机转子旋转●化学能—机械能—电能火力发电➢煤炭燃烧产生蒸汽—推动汽轮机旋转—带动发电机转子旋转●风能—机械能—电能风力发电➢风的动能—推动风叶旋转—带动发电机转子旋转●核能—机械能—电能核能发电➢核反应堆燃烧产生热量—推动汽轮机旋转—带动发电机转子旋转水轮发电机组外形法拉第电磁感应定理只要运动的导体切割磁力线（磁场），在导体两端就会产生感应电势当发电机的转子被原动机带动旋转时，磁极在空间旋转，产生旋转磁场，磁力线切割了在定子铁芯槽中对称放置的三相绕组，在绕组中就会产生感应电动势。

电动势（U）在外部用电设备形成的闭合回路中产生电流(I)，就得到了电功率(P)，即将机械能转换成电能：P=UI电磁设计特点-磁场分布水轮发电机总体型式●伞式：发电机推力轴承位于转子下方➢全伞：无上导轴承➢半伞：有上导轴承⏹一般转子为无轴结构●悬式：发电机推力轴承位于转子上方➢水轮发电机➢发电电动机：蓄能机组⏹上机架为承重机架●卧式：发电机轴系为水平布置➢灯泡贯流式发电机➢轴伸贯流式发电机➢竖井贯流式发电机水轮发电机结构转子装配（悬式）发电机主要构成部件●主要部件➢定子（固定部分，参与电磁转换）⏹利用导体切割磁力线，在导体内感应交变电势，连成回路形成电流，通过变电站将电能送入电网➢转子（旋转部分，参与电磁转换）⏹通过励磁电流形成磁场⏹通过水轮机旋转，在气隙中形成旋转磁场➢轴承包括机架（旋转和固定部件的摩擦界面）⏹承载旋转部件包括水推力的重量⏹旋转部件轴系的支撑力发电机主要构成部件●辅助部件➢冷却系统⏹铁损、铜损、风损和附加损耗、电气损耗的冷却⏹轴承润滑、搅拌损耗的冷却➢轴承油润滑系统➢机组制动系统➢机组运行监测系统⏹各部件温度监测⏹各种可能事故的监测、报警、停机➢机组运行保护系统⏹轴电流接地装置⏹灭火装置1定子装配●定子是变换能量和承受扭矩、重量的主要部件●定子结构设计➢定子机座⏹有足够的刚度和强度，能满足运行时额定扭矩产生的切向力和铁芯热膨胀引起的径向力，定子绕组短路时短路扭矩产生的切向力，通过定位筋传递到机座的交变力，转子绕组短路时引起的单边磁拉力⏹分瓣放置、运输及在制造、安装过程中起吊时引起的应力⏹上机架和机组转动部分（包括水推力）等的重量引起的轴向力（悬式）➢定子结构特点定子机座•机座分瓣结构•大齿压板结构•整圆刚性好1定子装配➢定子铁芯⏹是磁路的主要组成部分并用以固定绕组⏹机组运行时，铁芯要受到机械力、热应力、电磁力的综合作用⏹铁芯由扇形硅钢片、通风槽片、定位筋、齿压板、拉紧螺杆等部件组成➢定子铁芯应采取防振措施⏹振动原因：谐波磁动势和主磁场相互作用；定子和转子不同心；定子或转子不圆；机座及铁芯合缝处松动；铁芯装压不紧；机械共振⏹措施：增加定子刚度，采用工地整圆叠片；加强铁芯整体性，把铁芯两端粘接成一体；保证铁芯装压质量，采用热压和分段压紧，以及穿心螺杆加碟簧的压紧方式；合理选择机座刚度和立筋数量➢定子冲片制造定子冲片冲压定子冲片去毛刺机定子冲片刷漆炉大齿压板结构定子装配➢定子线圈⏹定子绕组的型式、导线规格及槽形尺寸已在电磁设计时确定⏹确定线圈的绝缘结构尺寸，线圈的径向、轴向、周向尺寸⏹确定线圈的防晕结构，防电腐蚀，端部固定及防下沉措施➢绕组接线➢铜环引线连接结构和出线位置布置➢大电流铜环引线的发热计算➢端部漏磁在端部金属件中引起的发热●定子由机座、铁芯、线圈、端箍、铜环及基础螺杆等部件组成➢定子事故●线圈主绝缘和匝间绝缘损坏、绝缘击穿、接头开焊、紧固件松脱➢原因：振动磨损、绝缘老化、局部缺陷、电腐蚀损坏、油污长期浸蚀使绝缘水平下降➢措施：采用斜楔或弹性波纹板将槽内线圈紧固，加强端部绑扎；控制运行温度，增设定子接地保护；防止绝缘机械损伤；槽壁与线圈间尽量消去间隙，减少线棒电晕放电量⏹占全部定子事故的50%以上●定子铁芯翘曲、振动➢原因：铁芯热膨胀、铁芯压紧力不够⏹发电机转子装配转子关键点●转轴➢承受额定转矩；机组转动部分的重量和水推力产生的轴向力；定、转子气隙不均匀引起的单边磁拉力；转子机械不平衡力；对于转轴与轮毂采用热套，需承受径向配合力➢具有一定的强度和刚度➢轴系的临界转速应高于机组飞逸转速的1.2倍➢轴与轴之间的扭矩靠键、销钉，或摩擦传递➢上端轴带滑转子●磁极是提供励磁磁场的感应部件➢极距t由定子内径Di和极数2p决定➢磁路和绕组计算确定如下主要尺寸：极弧系数a（极靴宽度bp与极距t之比）、极靴高hp、气隙d、极身高度hm和宽度bm，阻尼系统尺寸➢励磁绕组的计算温升应满足标书要求和国家标准➢计算在飞逸转速下极靴、T（鸽）尾的机械强度➢通过打键方式固定在转子磁轭上●磁轭是磁路的组成部分，为固定磁极之用➢机组运行时承受扭矩、磁极和磁轭自身的离心力、热打键配合力➢在离心力作用下磁轭要涨大➢计算在飞逸转速下磁轭的平均拉应力要满足材料屈服点的74%，即留有1.35倍的安全余量➢满足水轮机调保计算对发电机飞轮力矩GD2的要求➢通过打键方式固定在转子支架上●转子支架为固定磁极、磁轭之用➢机组运行时承受扭矩、磁极和磁轭的重力矩、自身的离心力、热打键配合力➢严格保证轮毂内圆与支架外圆的同心度小于0.05mm➢支架外圆键槽的弦距公差为±0.5mm，键槽与轮毂轴线平行，其倾斜度不大于0.2mm磁极铁心结构转子结构特点磁极线圈•散热匝结构，散热效果极佳，有效降低转子温升•整体绝缘托板，绝缘性能和机械性能好磁极装配●特点与优越性➢圆盘转子支架⏹整体刚度、受力好⏹有利于径向风路通风，通风效率高⏹工地安装方便➢分段叠压磁轭⏹增加紧度、提高整体性➢防止磁极铁芯扭曲变形⏹磁极铁芯打键，防止因铁芯过长引起的扭曲变形➢先进成熟的F级绝缘系统及优良的电磁结构材料转子磁轭冲片叠检转子磁轭冲片转子磁轭预压转子总装发电机转子装配转子结构转子磁极事故云鹏电站转子装配云鹏电站转子磁轭装配转子磁轭转子支架磁轭主键磁轭切向键轴承装配●推力轴承是应用液体润滑承载原理的机械机构部件●承受立式水轮发电机的全部轴向负荷●轴承的结构设计➢推力瓦的单位压力、最小油膜厚度、最高瓦温，支撑选取位置瓦的倾斜度等参数计算（瓦变形包括镜板是机械变形和热变形的综合）⏹钨金瓦、弹性塑料瓦、水冷瓦➢镜板的精度（主要是平面度）和光洁度➢支撑：使所有瓦块（包括各点）受力均匀，可自调并可共调⏹球面点（刚性）支撑、弹性油箱支撑、平衡块支撑、弹性垫支撑、弹簧支撑、➢油的润滑循环冷却方式：降低瓦温和油温⏹内循环、外加泵外循环、镜板泵外循环●由推力轴承瓦（包括托瓦、托盘）、镜板、推力头、支撑部件、油封等部件组成机架厂内预装推力轴承装配推力轴承弹性支撑。