发电机爪极基础知识
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水轮发电机
悬式 立式
伞式
卧式
全伞式 半伞式
水轮发电机型号
• 型号说明
－－
/
定子铁芯外径 磁极个数
额定功率（MW） 型号
SF－立式空冷水轮发电机 SFS－立式水冷水轮发电机 SFW－卧式水轮发电机 SFG－贯流式水轮发电机
第二部分 水电厂发电机介绍
彭水电厂发电机主要参数
• 型式
• 型号 • 额定功率 • 额定电压 • 额定电流 • 额定频率 • 额定转速
立轴水轮发电机转子结构
• 磁极是提供励磁磁场的磁感应部件，由磁极铁芯、线圈、 阻尼绕组等组成。磁极铁芯由2mm厚的磁极钢板叠压而 成，采用鸽尾与磁轭连接。磁极线圈为铜排焊接，整体热 压成型。阻尼绕组包括纵向的阻尼条、横向的阻尼环。阻 尼环之间采用防松动柔性连接，便于分接和拆卸，并能防 止因振动和热位移而引起的故障。
发电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ及其附属设备简介
重庆大唐国际彭水水电开发有限公司 黎均平
目录
➢ 第一部分 发电机基本知识 发电机工作原理 发电机的分类 水轮发电机型号 ➢ 第二部分 水电厂发电机介绍 水轮发电机结构及其作用 辅助装置
第一部分 发电机基本常识
发电机工作原理
三相同步发电机由原动机拖动直流励磁的同步发电机转子，以 转速n(rpm)旋转，根据电磁应原理，三相定子绕阻便感应交流 电势。定子绕阻若接入用电负载，电机就有交流电能输出。
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。
发电机爪极基础知识
汉拿新旧技术爪极对比
系列 119系列
三菱技术
128系列
135系列
新技术
系列 名称
三菱 技术
新 技术
爪极宽度 26
119 系列
爪极高度 爪尖厚度
28.5 2.1
26 27.7 2.8
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
爪根厚度 10.7 10.7
爪极宽度 27
27.5
爪极高度 26 128 系列
爪尖厚度 4.5
28.1 3.5
爪根厚度 10
常用定、转子
主流发电机定子槽数：36、 42、48、72 转子极数：12极、14极、16 极。 发展中的：48V BSG 混合动 力汽车快速启停系统，利用电 机用皮带传动将发动机转速由 0快速上升至怠速状态。
转子分解
36槽十二极转子
42槽14极转子
爪极单品
三菱技术
汉拿新技术
无刷电机爪极
混合励磁电机爪极
您需要做到以下要求
➢ 手机静音或震动模式，不要在课堂内接打电话。 ➢ 保持安静，但不必严肃。 ➢ 注意力集中，倾听、理解 ➢ 可以提出自己的观点，共同讨论。 ➢ 阅读、注视、倾听远远不够，通过思考来掌握内容
汽车用交流发电机
汽车上采用硅整流交流发电机， 它以硅二极管为整流器，将交流电 转变成直流电。具有结构简单、体 积小、重量轻、功率高、工作可靠、 寿命长、维修方便等特点。
下一课
24
谢谢
由蓄电池向磁场绕组供电的方 式，称为他励；由发电机产生的电压向 磁场绕组供电的方式，称为自励。
汽车用发电机在刚开始发电时， 转子绕组由蓄电池供电产生磁场，属于 他励；待发电机旋转起来，输出电压高 于蓄电池电压时，发电机向磁场绕组供 电，励磁方式由他励变为自励。
无刷电机资料
无刷交流发电机由于没有电刷和集电环，所以不会因为电刷和集电环的磨损和接触不良造成激磁不稳定或发电机不发电等故障；同时工作时无火花，也减小了无线电干扰。
无刷交流发电机分为爪极式、激磁机式和永磁式三种。
（一）爪极式无刷交流发电机见图2-181．爪极式无刷交流发电机的结构及工作原理爪极式无刷交流发电机磁场绕组是静止的，它通过一个磁轭托架固定在后端盖上,所以，不再需要电刷。
两个爪极中只有一个爪极直接固定在电机转子轴上，另一爪极则用非导磁联接环固定在前一爪极上。
当转子旋转时，一个爪极就带动另一爪极一起在定子内转动, 当磁场绕组中有直流电通过时，爪极被磁化, ,就形成了旋转磁场。
磁路如图2-18所示2.优点（1）结构简单、维护方便、工作可靠（2）不存在电刷与集电环接触不良导致的发电不稳或不发电故障。
3.缺点（1）爪极间连接工艺困难（2）由于磁路中间隙加大，发电机相同输出功率下需加大励磁电流。
（二）激磁机式无刷交流发电机见图2-19图2-19为德国波许公司生产的带有激磁机的无刷交流发电机。
它实际上是在一台爪极式三相交流发电机的基础上增加了一部专为其激磁的小型硅整流交流发电机，称为激磁机（图中4、5、6），激磁机的磁场绕组固定，而三相绕组是转动的。
当发电机转动时，在激磁机转子4的三相绕组中感应出三相交流电，在发电机内部经二极管整流后变为直流电，直接供给爪极式三相交流发电机的磁场绕组15激磁发电。
这种无刷发电机的优点是磁路中无附加气隙，因而漏磁少，输出功率大，但结构复杂。
（三）永磁式无刷交流发电机该种发电机与普通发电机不同的是转子部分——以永久磁铁作为转子磁极而产生旋转磁场，不仅去掉了电刷和滑环，而且不需要磁场绕组和爪极。
结构简单可靠、使用寿命长。
转子常用的永磁材料有铁氧体、铬镍钴、稀土钴、钕铁硼等。
由于转子为永磁结构，所以产生的旋转磁场强度是不变的、不可调的，因此，不能采用普通交流发电机通过调节器控制磁场电流的办法来调节发电机的输出电压。
发电机基础知识-图文
发电机基础知识-图文第一章基础知识1.同步发电机保护的基本知识电厂中的发电机都为同步电机，它把原动机的机械能转变为电能，通过输电线路等设备送往用户。
1.1同步发电机基本工作原理我们知道，导线切割磁力线能产生感应电势，将导线连成闭合回路，就有电流流过，同步发电机就是利用电磁感应原理将机械能转变为电能的。
图1-1为同步发电机示意图。
导线放在空心圆筒形铁芯的槽里。
铁芯是固定不动的，称为定子。
磁力线由磁极产生。
磁极是转动的，称为转子。
定子和转子是构成发电机的最基本部分。
为了得到三相交流电，沿定子铁芯内圆，每相隔120o分别安放着三相绕组A-某、B-Y、C-Z。
转子上有励磁绕组（也称转子绕组）R-L。
通过电刷和滑环的滑动接触，将励磁系统产生的直流电引入转子励磁绕组，产生稳恒的磁场。
当转子被原动机带动旋转后，定子绕组（也称电枢绕组）不断地切割磁力线，就在其中感应出电势来。
感应电势的方向由右手定则确定。
由于导线有时切割N极，有时切割S极，因而感应的是交流电势。
交流电势的频率f，决定于电机的极对数p和转子转数n，即f=pnHZ60式中n的单位为转每分（r/min）转子不停地旋转，A、B、C三相绕组先后切割转子磁场的磁力线，所以在三相绕组中电势的相位是不同的，依次差120o，相序为A、B、C。
当发电机带上负荷以后，三相定子绕组中的定子电流（电枢电流），将合成产生一个旋转磁场。
该磁场与转子以同速度、同方向旋转，这就叫“同步”。
同步电机也由此而得名。
它的特点是转速与频率间有着严格的关系，即n=60fp1.2同步发电机的分类同步发电机的种类按原动机不同来分，可分为：汽轮发电机——一般是卧式的，转子是隐极式的。
水轮发电机——一般是立式的，转子是凸极式的。
按冷却介质和冷却方式分：1-1空气冷却（空冷）——外冷（指冷却介质和导体隔着绝缘层的冷却）外冷同步发电机氢气冷却（氢冷）——内冷（冷却介质直接冷却导体）水冷却（水冷）——双水内冷上述的冷却介质和方式还可以有不同的组合，如水-氢-氢（定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，铁芯氢冷）；水-水-空（定子、转子水内冷，铁芯空冷）；水-水-氢（定子、转子绕组水内冷、铁芯氢冷）等。
汽车混合励磁爪极发电机电流输出能力分析
汽车混合励磁爪极发电机电流输出能力分析拥有高效率和低排放的汽车混合动力技术成为了当前市场趋势和环保意识的推动因素。
作为其重要组成部分，在汽车混合励磁爪极发电机中，其电流输出能力也是评估其性能优劣的重要指标之一。
汽车混合动力技术中的励磁爪极发电机是一种静转子同步发电机，其主要特点是采用了鼠笼式转子结构。
相较于传统的旋转励磁方式，它可以实现一种非旋转励磁，尤其适用于高转速、频繁起停的汽车混合动力系统。
其输出电流的大小直接影响到自动控制系统的稳定性和能量转换效率。
对于汽车混合励磁爪极发电机电流输出能力的分析，需要考虑其电机转速、励磁电流和电阻负载等因素。
其中，转速是影响电流输出最重要的因素之一。
由于汽车混合动力系统的阶段性运行特点，发电机的转速会发生变化。
因此，发电机转速的变化对其电流输出能力的影响需要被充分考虑。
励磁电流也是影响电流输出能力的重要因素。
当励磁电流较小时，爪极发电机的输出电压会降低，影响其正常工作，并且输入至直流母线的电能较低。
当励磁电流较大时，容易造成发热过大以及电动机的效率下降，从而影响发电机的实际产生功率和输出电流量，甚至导致电机损坏。
因此，在选择合适的励磁电流时，需要根据实际情况考虑。
此外，电阻负载也是影响汽车混合励磁爪极发电机电流输出能力的重要因素之一。
在测试过程中，将加入一定的电阻负载，并通过变化负载电流的大小，来测试发电机的输出能力。
电阻负载大小的改变会导致发电机的输出电流发生变化，因此，在确定负载大小时，也需要综合考虑。
总体而言，汽车混合励磁爪极发电机电流输出能力的分析需要综合考虑多个因素，包括转速、励磁电流和电阻负载等因素。
在实际应用中，需要根据具体情况进行合理选择，并优化其电流输出能力，从而提高汽车混合动力系统的整体性能和环保效益。
除了电流输出能力，汽车混合励磁爪极发电机还需要满足一些其他的性能要求。
例如，它应该具有高效的能量转换效率、良好的动静平衡性能、低噪声、可调性强等特点。
发电机基础知识培训课件
自动负载共享
学习如何通过自动系统实现并联发电机的负载共享。
手动负载共享
了解手动方式实现并联发电机的负载共享。
发电机维护
1 频率和电压调整
维护中调整发电机的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ率和电压。
2 润滑和冷却系统维护
保持发电机润滑和冷却系统的正常运行。
3 常见故障与排除
掌握常见发电机故障的诊断与解决方法。
低电压保护
保护发电机免受低电压损害和故障。
过电流保护
发电机过电流保护系统的重要性。
接地故障保护
确保发电机与大地的安全接地和保护。
发电机测试
开路试验
了解如何测试发电机的空载性能。
短路试验
短路试验检查发电机的短路能力。
桑皮尔试验
使用桑皮尔试验评估发电机的绕组。
绝缘电阻测试
测试发电机的绝缘性能。
并联发电机的负载共享
交流发电机与直流发电机
比较交流发电机和直流发电机的优缺点。
发电机功率评级与效率
1
功率评级
学习如何评估发电机的功率以满足不同负载需求。
2
效率
发电机效率对能源利用至关重要，了解如何提高效率。
3
无刷交流发电机
介绍无刷交流发电机，其高效率和低维护特性。
发电机保护系统
过电压保护
发电机过电压保护系统及其作用。
发电机基础知识培训课件
本培训课程将带您深入了解发电机的基础知识，包括发电机的构造、工作原 理、类型、功率评级和效率，以及保护系统、测试、负载共享和维护。
发电机简介
发电机构造
了解发电机的各个部件及其功能。
发电机工作原理
探索发电机如何将机械能转化为电能。
发电机类型
发电机知识培训发电机基础知识PPT发电机及其附属设备简介
重庆大唐国际彭水水电开发有限公司 黎均平
目录
➢ 第一部分 发电机基本知识 发电机工作原理 发电机的分类 水轮发电机型号 ➢ 第二部分 水电厂发电机介绍 水轮发电机结构及其作用 辅助装置
第一部分 发电机基本常识
发电机工作原理
三相同步发电机由原动机拖动直流励磁的同步发电机转子，以 转速n(rpm)旋转，根据电磁应原理，三相定子绕阻便感应交流 电势。定子绕阻若接入用电负载，电机就有交流电能输出。
• 推力瓦由头部为球面的抗重螺栓支承，抗重螺栓垂直拧入 装有螺纹套筒的轴承座上。调整抗重螺栓的高度，可使瓦 块保持在同一水平面上，使瓦块受力均匀。
– 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。
• 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～8块。
• 彭水电厂发电机上端轴外径为 1370mm，轴向长约 2475mm。由锻钢制成。下端轴外径为 2100mm，轴向 长7510mm。由锻钢制成。上端轴上端与水轮机补气装置 连接，下端与转子支架中心体上端法兰连接。下端轴上端 与转子支架中心体下法兰连接，下端与水轮机主轴连接。
• 发电机机架
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、下机架，按承载性质分为负 荷机架和非负荷机架 。
水轮发电机立式卧式水轮发电机型号磁极个数型号额定功率mw定子铁芯外径sf立式空冷水轮发电机sfs立式水冷水轮发电机sfw卧式水轮发电机sfg贯流式水轮发电机彭水电厂发电机主要参数型式立轴半伞式空冷三相流同步发电机型号sf3507015880额定功率350mw额定电压18kv额定电流12474额定频率50hz额定转速857min水轮发电机结构及其作用水轮发电机一般由定子转子轴承机架以及制动系统冷却系统组成
maxwell软件- 爪极电机
12 爪极交流发电机本章我们将简化RMxprt 一些基本介绍，以便介绍一些更高级的使用。
有关RMxprt 基本操作的详细介绍请参考第一部分的章节。
12.1基本原理爪极交流发电机（或爪极同步发电机）广泛的用于汽车工业，它将输入的机械功率转换为电功率。
爪极发电机的定子上嵌有多相电枢绕组，其极数与转子相同。
转子上装有较特殊的爪形磁极，这种磁极结构有利于在转子直径较小的情况下，安排较多的磁极。
爪极转子上装有励磁绕组或永磁体，转子旋转时，在气隙中产生旋转磁场，该磁场会在定子绕组中产生感应电压。
除了转子结构有较大的差别外，爪极电机的电磁分析方法与同步发电机相同，常采用频域相量图进行性能分析。
图 12.1 爪极发电机相量图图12.1中，R 1和X 1是电枢绕组的电阻和漏电抗。
如果爪极交流发电机装有永磁体，则d 轴电枢反应电抗X ad 和q 轴电枢反应电抗X aq 大致为定值。
此外，X ad 是经过线性化处理的非线性参数，X aq 是线性参数。
d 轴同步电抗X d 和q 轴同步电抗X q 可按下面的公式计算：aq1q ad 1d X X X X X X +=+=(12.1)12.1.1 带有励磁绕组的转子如果转子装有励磁绕组，则励磁电流是可调的，d 轴和q 轴的电流可按下面步骤求得。
以输入电压U 为参考相量，设功率因数角为φ, 则电流相量为ϕ-∠=I I(12.2)图中OM 所代表的相量可表示为：)j j (aq 11X X R OM +++=I U (12.3)设E 0与U 的夹角为θ（θ称为功率角），则E 0与I 的夹角为θϕψ+=(12.4)相量ON 的长度代表由d 轴磁通产生的反电势，可用来确定d 轴磁场是否饱和。
d 轴和q 轴电流可分别按下式求出： ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=ψψcos sin I I I q d I (12.5)相量ON 的长度代表由d 轴磁通产生的反电势，可用来确定d 轴磁场是否饱和。
初二交流发电机知识点总结归纳
初二交流发电机知识点总结归纳发电机是一种将机械能转换为电能的设备。
在初二学习中，我们对于发电机的相关知识进行了学习和了解。
下面将对初二交流发电机的知识点进行总结归纳，以帮助大家更深入地理解和掌握这一知识。
一、发电机的工作原理发电机是基于电磁感应原理而工作的。
当导体在磁场中以一定速度运动时，导体中就会产生感应电动势，即发电机的原理。
发电机主要由旋转部分（转子）和不动部分（定子）组成。
当转子受到外力驱动旋转时，定子绕铁芯而建立磁场，从而在导线中产生感应电动势，最终实现电能的转换。
二、发电机的分类1. 按照能量来源分类- 火力发电机：利用燃烧化石燃料来产生高温高压的蒸汽，推动涡轮旋转，并最终带动发电机发电。
- 水力发电机：利用水能源通过水轮机转动来驱动发电机发电。
- 风力发电机：利用风能驱动风轮转动，通过风轮与发电机的连接来进行发电。
2. 按照发电机类型分类- 直流发电机：产生直流电流。
- 交流发电机：产生交流电流。
交流发电机按照转子的结构又可以分为同步发电机和异步发电机。
三、发电机的重要参数1. 额定电压：指发电机在额定工作条件下输出的电压值，通常以伏特(V)为单位。
2. 额定功率：指发电机在额定工作条件下输出的功率，通常以瓦特(W)为单位。
3. 频率：指发电机产生的交流电的频率，通常以赫兹(Hz)为单位，我国的标准频率为50Hz。
4. 功率因数：指负载与发电机输出的功率之比，能够反映电力系统的有效功率和无功功率之间的平衡情况。
四、发电机的工作过程1. 发电机启动：通过外部能量源（如汽油发动机或风力）使发电机开始旋转。
2. 发电机励磁：发电机运行起来后，需要通过额外的励磁装置为转子提供磁场。
3. 发电：当发电机被励磁后，通过传动装置将机械能转化为电能，输出给负载。
五、发电机的应用领域发电机作为重要的能量转换装置，广泛应用于以下领域：1. 发电厂：用于大规模的电力生产和供应。
2. 交通工具：用于汽车、火车等交通工具的动力来源。
发电机转子的爪极结构
发电机转子的爪极结构一、引言在发电机中，转子是一个关键的部件，其结构和设计直接影响到发电机的性能和效率。
爪极结构作为一种常见的转子结构，具有较高的性能和可靠性。
本文将对发电机转子的爪极结构进行详细讨论，包括其原理、优势以及应用。
二、爪极结构的原理爪极结构是一种将转子绕组分布在多个爪极上的设计。
其原理是通过将绕组布局于转子的不同爪极上，使得绕组能够以更均匀的方式分布在整个转子上，并使得每个爪极都能均匀地接收磁场力线，提高了转子的磁通分布效果。
相比于传统的其他结构，爪极结构能够更好地减小电磁噪声、提高电机的效率。
三、爪极结构的优势1. 均匀磁通分布：通过将绕组均匀地分布在转子的多个爪极上，爪极结构能够实现更均匀的磁通分布，使得电机的性能更加稳定和高效。
2. 减小电磁噪声：爪极结构的布局能够减少电机运行时的电磁噪声，提高了使用者的工作和生活环境的舒适性。
3. 提高绝缘强度：由于爪极结构可以减小绕组的尺寸，从而提高了绝缘的强度和可靠性，减少了绝缘故障的风险。
4. 降低轴向力：爪极结构设计中，由于多个爪极的分布，可以使得转子的轴向力减小，从而减少了轴承的负荷，延长了轴承的使用寿命。
四、爪极结构的应用范围爪极结构广泛应用于各个领域的发电机设计中，特别是在高效率和低噪音要求较高的领域。
例如：1. 工业领域：爪极结构常用于工业发电机、压缩机等设备中，用于提高电机效率和降低运行噪音。
2. 电动汽车领域：爪极结构在电动汽车的电机中得到广泛应用，可提高电机的功率密度和能效。
3. 农业领域：农业机械中的发电机通常采用爪极结构，减小噪音对农田环境的干扰。
五、爪极结构设计的发展趋势目前，随着科技的不断进步和应用需求的提升，爪极结构在发电机设计中也在不断发展。
未来的发展趋势主要包括：1. 材料的优化：通过采用新型合金材料和先进的制造工艺，提高爪极结构的抗疲劳性和耐高温性能。
2. 磁路优化：通过改进磁路设计和磁场分析方法，提高磁通分布的均匀性和效率。
工程机械发电机原理
1、转子转子的功用是产生磁场。
转子由爪极、励磁绕组、滑环、转子轴等组成，如图所示图为转子解体示意图转子轴上压装着两块爪极，爪极被加工成鸟嘴形状，爪极空腔内装有励磁绕组和磁轭。
滑环由两个彼此绝缘的铜环组成，压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环分别与励磁绕组的两端相连。
当给两滑环通入直流电时，励磁绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，从而形成六对（或八对）相互交错的磁极。
当转子转动时，就形成了旋转的磁场。
如下图所示：2、定子定子又称为电枢。
定子的功用是产生交流电。
当激磁电流作用于转子绕组，转子轴在发动机正时齿轮的带动下转动，在定子绕组中产生感应电动势。
定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。
定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三角形接法，都能产生三相交流电。
三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。
(1) 每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。
(2) 每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。
(3) 三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度（一对磁极占有的空间为360o电角度）定子三相绕组的接法有两种星形接法的特点是线电流等于相电流，且三相的一端连接在一起。
中性点电压的瞬时值是一个三次谐波电压，中性点电压的平均值为发电机输出电压（平均值）的一半，带有中性点接线柱的发电机可用中性点电压来控制各种用途的继电器。
（如右图所示）三角形接法的特点是线电流等于相电流，且三相连接成一个闭环，无中性点。
如图所示：定子安装在转子的外面，和发电机的前后端盖固定在一起，当转子在其内部转动时，引起定子绕组中磁通的变化，定子绕组中就产生交变的感应电动势。
定子由定子铁心和定子绕组（线圈）组成。
定子铁心由内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成。
定子绕组有三组线圈(3相绕组)，3相绕组彼此相隔120度对称的嵌放在定子铁心的槽中。