水轮发电机的构造
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
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
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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
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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：
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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
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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。
水轮发电机的结构(讲义)
机组旋转中心垂直度测量计算
机组旋转中心垂直度是指机组转动部分在转动过
程中，各转动部分旋转中心线的垂直度。 机组旋转中心垂直度的获得，可以通过测量和计 算大轴任意两个断面在0°和180°两个方位下的偏 心值来得到。垂直度的调整可以通过调整推力轴 承抗重螺栓高差或者调整承重机架水平来调整。
大 轴 旋 转 中 心 示 意 图
弹性垫支承氏推力轴承示意图
导轴承
导轴承是用来承受水轮发电机组转动部分
的径向机械不平衡力和电磁不平衡力，并 约束轴线径向位移和防止轴的摆动，使机 组轴线在规定数值范围内旋转的结构。
1—轴承座；2—密封罩； 3—滑转子；4—主轴； 5—导轴承瓦； 6—套筒； 7—支柱螺钉；8—冷却 器
导轴承结构
发电机制动系统
托盘
托盘的作用是减小轴瓦的变形。另外，托盘的轴
向柔度在运行中有一定的均衡负荷作用。 其材质应选用能承受较大弯曲应力的高强度材料。
绝缘垫
通常在轴承座下面或推力头与镜板结合面之间装
设绝缘垫，切断轴电流回路，保护轴瓦工作面， 并起到绝缘和调整轴线的双重作用。
油的循环冷却 轴承的油循环冷却方式有内循环和外循环两种。
的水轮发电机，磁轭可用铸钢或整圆的厚 钢板制造，不需要专门的转子支架。
对于定子铁芯外径较大的水轮发电机，磁
轭通过转子支架和主轴连成一体。
磁轭的外缘加工有T尾、鹇尾槽或螺孔，用
以固定磁极。
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。
伞式两种。
推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机，
它适用于转速在100r/min以上。 推力轴承位于转子下方的发电机称为伞式发电机， 无上导的称为全伞式，有上导的称为半伞式，它适 用于转速在150r/min以下。
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。
【管理资料】水轮发电机的结构(讲义)..汇编
❖水轮发电机的特点
凸极式转子，极数多，直径大，轴向长度短， 整个转子在外形上与汽轮发电机大不相同。定 子铁心由扇形电工钢片拼装叠成。为了散热的 需要，定子铁心中留有径向通风沟。转子磁极 由厚度为1～2mm的钢片叠成；磁极两端有磁 极压板，用来压紧磁极冲片和固定磁极绕组。 磁极与磁极轭部采用 T 形或鸽尾形连接。
如果整体轴线与镜板磨擦面垂直，而整体轴线偏离 理论旋转中心线，轴线旋转时，依然会形成摆度圆， 从而形成摆度。
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镜板磨擦面与轴线 不垂直所产生的摆度
法兰组合面与轴线 不垂直所产生的摆度
轴线偏离旋转 中心产生摆度
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❖ 机组摆度及中心计算方法
主轴摆度计算方法
在下导轴承处均匀对称抱8块下导瓦，抱瓦间隙 为0.02mm，并在测量面上标出+X、+Y、-X、-Y 四个测量点，架设4块百分表。在需要检查摆度 的旋转部件上，做出对应的测点，并把各测量断 面百分表小指针调整到“5”，读取各点读数。启 动高压油减载系统，将转子旋转180°，关闭高压 油，读取各测量断面百分表读数。通过计算各测 量断面的位移，计算其摆度值。
托盘
托盘的作用是减小轴瓦的变形。另外，托盘的轴向 柔度在运行中有一定的均衡负荷作用。
其材质应选用能承受较大弯曲应力的高强度材料。
绝缘垫
通常在轴承座下面或推力头与镜板结合面之间装设 绝缘垫，切断轴电流回路，保护轴瓦工作面，并起 到绝缘和调整轴线的双重作用。
油的循环冷却
轴承的油循环冷却方式有内循环和外循环两种。 中小型水轮发电机轴承的油循环冷却方式一般为内
推力瓦
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，并且承 受整个机组转动部分的重量和轴向水推力。
水轮发电机的结构(讲义) ppt
❖ 水轮发电机组的型式
按布置方式分：可分为卧式和立式两种。
卧式水轮发电机适合中小型、贯流及冲击式水轮机。 一般低、中速的大、中型机组多采用立式发电机。
按推力轴承位置分：立式发电机又分为悬式和 伞式两种。
推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机， 它适用于转速在100r/min以上。
推力轴承位于转子下方的发电机称为伞式发电机， 无上导的称为全伞式，有上导的称为半伞式，它适 用于转速在150r/min以下。
其主要作用是承受立轴水轮发电机组转动部分全部重 量及水推力等负荷，并将这些负荷传给负荷机架。
❖ 推力轴承的分类
推力轴承支承结构方式主要有弹性垫支承式、刚性抗 重螺栓支承式、弹性油箱支承和平衡块支承式四种。
弹性垫支承式只用于小容量的立轴发电机；弹性油箱 支承和平衡块支承式用于大中型发电机；中小型水轮 发电机的推力轴承一般采- 用刚性抗重螺栓支承方式。
❖ 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、下机架， 按承载性质分为负荷机架和非负荷机架 。
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推力轴承
❖ 推力轴承的组成和作用
推力轴承是应用液体润滑承载原理的机械结构部件， 主要由轴承座及支承、轴瓦、镜板、推力头、油槽及 冷却装置等部件组成。
三相绕组接成Y形，它的作用是当转子磁极 旋转时，定子绕组切割磁力线而感应出电势。
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定子叠片加固
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传递转矩的 主要部件，一般由主轴、转子支架、磁轭、 磁极等部件组成。
立轴水轮发- 电机转子结构
❖ 主轴
主轴的作用是用来传递扭矩，应具有一 定的强度和刚度。
机座应有足够的刚度，同时还应能适应 铁心的热变形。
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。
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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。
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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。
水轮发电机结构共38页
按油循环冷却方式分:有内循环和外循环两种方式。 按推力瓦瓦面材料分:钨金瓦和弹性金属塑料瓦 两种 。弹性金属塑料瓦在油膜压力下产生一 定的弹性压
缩变形而使其均衡作用，提高了推力轴承的运行可 靠性、灵活性和适应性，同 时给安装、维护、检修 带来方便，目前已在大、中、小 型水轮发电机推力 轴承上广泛采用。 （五）导轴承
组成绕组的基本单元称为元件。一个元件由两 条元件边和端接线组成， 元件边置于槽内，能切
割主机磁场而感应电动势，亦称有效边。端接线 在铁芯之外，不切割磁场，故不能产生感应电动 势，仅起连接线作用。
定 子 典 型 结 构 图源自定子铁心结构图返回
定子扇形片
通风槽片
定子机座结构图
水轮机的定子绕组一般均采用双层绕组。 双层绕组的每个槽内有上，下两个线圈边。线圈的
一、水轮发电机结构
水轮发电机由定子、转子、机架、推力轴承、导 轴承、冷却器、制动器等组成。
发电机的定子由机座、铁芯、线圈等部件组成。 机座是用来固定铁芯的，对于悬式发电机，机座
用来承受转动部分的全部重量；铁芯是发电机磁 路的一部分；线圈则形成发电机的电路。
（一）定子
1.机座 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；
大型水轮发电机的定子机座直径比较大，主要采 用立式结构，大部分需要分瓣制造。
2.定子铁芯 定子铁芯是定子的主要磁路，同时也是定子绕
组的安装和固定部件。定子铁芯由扇形冲片、通 风槽片、齿压板、拉紧螺栓、托块、定位筋等部 件组成。在发电机运行时，铁心受到机械力、热 应力及电磁力的综合运用。 3.定子绕组
（二）转子
水轮发电机组的构造和机械检修问题分析
水轮发电机组的构造和机械检修问题分析摘要：水力和风能、太阳风一样取之不竭、用之不尽，是一种大自然赐给人类的清洁能源。
相对于火力发电，水力发电具有运行费用低、节能环保等优势，大力开发水电不仅可以提高经济效益，同时还具有防洪、供水、灌溉、航运等综合效益。
水轮发电机组是现代水利发电的重要设备，是保证发电站正常工作的关键所在，因此必须要加强对水轮发电机组的检修维护，保证水轮发电机组处于良好工作状态，保证发电站的高效、稳定运行。
关键词：水力发电；检修维护；构造1 水轮发电机组的构造由水轮机驱动的发电机组称为水轮发电机组，有水轮机和发电机两部分组成。
水轮发电机组是现代水利发电的重要设备，其工作原理是将水能转化为机械能，然后发电机在旋转机械能的带动下发出电能。
简单来讲，水轮发电机就是将水轮旋转的机械能转换为电能，水轮发电机的性能对发电站的安全、稳定运行有着重要影响关系。
水轮发电机组主要构件有转子、机架、冷却器、制动器、定子、导轴承以及推力轴承等，常见的形式有卧式水轮发电机组、立式水轮发电机组、贯流式水轮发电机组等。
①卧式结构发电机组的运行通常由冲击式水轮机驱动。
②立式结构发电机组的运行通常由轴流式水轮机驱动，或者由混流式水轮机驱动，水轮发电机组是国产的水轮发电机组的一种重要形式[1]。
立式结构发电机组可分为伞式结构和悬式结构两种，伞式结构机组的发电机推力轴承位于转子下部，又可分为普通伞式（有上、下导轴承）、半伞式（有上导轴承，无下导轴承）、全伞式（无上导轴承，有下导轴承）。
悬式结构机组的发电机推力轴承位于转子上部，适用于100r/min以上转速，具有推力轴承损耗小、配装简单、运行稳定等优点，但该结构体积较大，耗材较多。
2 水轮发电机组检修的相关要求要保证水轮发电机组的稳定运行必须要加强对机组的检修工作，水轮发电机组的检修是一个复杂的、精细性工作，对检修工艺有较高的要求。
首先，检修工作开始前好做好准备工作，明确检修项目，并采用毛毡垫放置精密设备和零件，以免在检修过程中导致设备损坏或者零件遗失。
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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。
当转子转速为每分钟250转时，所发交流电的频率为50赫兹。