水轮发电机的结构讲义

❖ 刚性支柱螺钉支承方式的推力轴承
刚性抗重螺栓支承方式的推力轴承结构如图：
1—上机架；2—冷却器；3—气窗；4—导轴承装配；5—密封盖；6— 卡12环—；轴7承—座推；力1头3—；抗8—重隔螺油栓板；；可14编9—辑—p托镜pt 盘板；；1150——推挡力油瓦管；；1161——绝主缘轴垫；
抗重螺栓
概述
❖ 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。
磁极铁芯分实心和叠片两种结构。 中、小容量高转速水轮发电机的转子，常采用
实心磁极结构，整体锻造或铸造而成。转速大 于或等于750r／min的小型水轮发电机，常采用 磁极铁芯连同转子的磁轭与主轴整体锻造加工。 磁极固定方式通常采用螺钉、T尾和鸽尾结构。
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❖ 磁轭与转子支架
磁轭的作用是构成磁路并固定磁极。 转子支架的作用是固定磁轭。 对于定子铁芯外径小于325cm的中小容量
三相绕组由绝缘导线绕制而成，均匀地分布 于铁芯内圆齿槽中。
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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Байду номын сангаас
水轮发电机转子结构
❖ 水轮发电机的转子是转换能量和传递转矩的 主要部件，一般由主轴、转子支架、磁轭、 磁极等部件组成。
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。
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立轴水轮可编发辑p电pt 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。
主轴一般由35号、40号、45号或20SiMn 等钢整锻而成。
小容量水轮发电机一般采用整锻实心轴， 也有的采用无缝钢管作为轴；大、中型 容量的发电机采用整锻空心轴。
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❖ 磁极
磁极是提供励磁磁场的磁感应部件，由磁极铁 芯，线圈，上、下托板，极身绝缘，阻尼绕组 及钢垫板等零部件组成。
机座应有足够的刚度，同时还应能适应 铁心的热变形。
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❖ 铁芯
定子铁芯是定子的一个重要部件，由扇形冲 片、通风槽片、定位筋、齿压板，拉紧螺杆 及固定片等零部件装压而成。
定子铁芯的作用是：作为磁路的主要组成部 分，为发电机提供磁阻很小的磁路，以通过 发电机所需要的磁通，并用以固定绕组。
❖ 绕组
按冷却方式分：可分可编为辑p空pt 气冷却和水冷却两种 。
❖ 水轮发电机的主要作用
将水轮机旋转的机械能最终转换成电能， 其结构与性能的好坏对电站的安全、稳定、 高效运行起着致关重要的作用。 ❖ 水轮发电机组成 主要由定子、转子、机架、推力轴承、导 轴承、冷却器、制动器等部件组成。
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❖水轮发电机的特点
常用的推力瓦有巴式合金推力瓦和弹性金属 氟塑料瓦两种。
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镜板
镜板是将推力负荷传递到推力瓦上的部件，技术要 求高。
要求镜板保证其平面度和水平度，一般为0.02mm／ m。
镜板多采用45号锻钢，应有足够的刚度。
推力头
推力头是承受并传递机组轴向负荷及扭矩的部件。 多数用平键和卡环固定在主轴上，也有采用热套方 法固定于主轴上的。
推力头应有足够的刚度和强度，以承受机组轴向推 力产生的弯矩作用，不致产生有害的变形和损坏。
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。
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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 。
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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。
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可编采辑p用pt 刚性抗重螺栓支承方式。
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。
水轮发电机定子结构
❖ 水轮发电机定子主要由机座、铁芯和三 相绕组线圈等组成。
铁芯固定在机座上。 三相绕组线圈嵌装在铁芯的齿槽内。 发电机定子机座、铁芯和三相绕组统一体
统称为发电机的定子，也称为电枢。
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线圈 铁心
机座
立轴水轮发可电编辑机ppt 定子结构
❖ 机座
定子机座一般呈圆形，小容量水轮发电 机多数采用铸铁整圆机座，也有采用钢 板焊接的箱形结构；容量较大的水轮发 电机的机座由钢板制成的壁、环、立筋 及合缝板等零件焊接组装而成。