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  • 发电机的工作原理

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  发电机的事情道理_物理_自然科学_专业材料。目次 ?水轮发电机事情道理 ?水轮发电机电磁打算 ?水轮发电机透风冷却 ?水轮发电机的运转 水轮发电机事情道理 三结交流凸极同步电机 定子线圈 定子铁芯 定、转子 间氛围隙 磁极铁芯 磁极线圈

  目次 ?水轮发电机事情道理 ?水轮发电机电磁打算 ?水轮发电机透风冷却 ?水轮发电机的运转 水轮发电机事情道理 三结交流凸极同步电机 定子线圈 定子铁芯 定、转子 间氛围隙 磁极铁芯 磁极线圈 转子磁轭 转子 定子 磁轭冲片 磁极冲片 磁极线圈 阻尼绕组 磁极 转子爆发磁场 转子: – 2p个磁极 N S S 磁道 转速和频率: 从定子侧看,磁 场的变动频率为 f 那么每分钟板滞转速 n 为 N S N S N n ? 60 f p 电压的爆发 定子线圈 转子转动时,从定子线圈侧 可能看到随时候变动的磁 场 觉得电压(如图示的两个线 )的频率为: f ? pn 60 n : 板滞转速 (转/分钟) f : 电网频率 (Hz) p : 磁极对数 磁极 U1 U2 U 1 2 定子线圈 时候 t 三结交流体例 定子线圈分成三个差异的相带 (U, V, W) 沿圆周漫衍 空间上相错 2/3 个极距 觉得电压正在时候上相差 120° 电角度 电压 U U VW 1 23 时候 t 定子绕组的转动磁场 定子绕组的电枢反映 电机并网时,也爆发三相电流体例 (U,V,W) N S S 电流正在时候上相差 120° 电角度 坊镳转子,定子爆发一个转动磁场,与电网频率n =60 f / p 同步转动 N S N S 电流I N 123 时候 t 定、转子合成磁场 定、转子磁场彼此耦合酿成了合成磁场 等效模子: 耦合磁体 “齿轮 定子磁场 N S N S S N S N 转子磁场 转矩的爆发 – Maxwell 应力 磁力线酿成的力(磁拉力) 依照准备公式: ? ? B2 2?0 空载时 定子线圈内没有电流 磁力线和磁拉力沿径向对称漫衍 没有切向应力 ? 没有转矩 空载运转 No S没ta有to定r F子ie磁ld场 S N S N R转o子tor 转矩的爆发 – 带负荷运转时 带负荷运转时 定子电流爆发磁场波以同步转速转动 定子磁场骚扰了素来的对称磁力线 过错称磁场漫衍也就爆发了切向磁力线 和切向磁拉力 转矩爆发了 定子磁场 N S N S N S N R转o子tor 负载运转 差异运转办法下的模子 运转办法 空载: 径向磁力线, 没有转矩 电动机运转: 定子磁场 “拉着” 转子磁场 (驱动转 矩) 空载 发电机运转: 转子磁场 “拉着”定子磁场 (制动转矩) 失步 磁力线不行 “拘束” 磁拉力 电动机运转 发电机运转 ?水轮发电机事情道理 ?水轮发电机电磁打算 ?水轮发电机透风冷却 ?水轮发电机的运转 水轮发电机电磁打算 1. 额定容量:以视正在功率SN(kVA)或有功功率PN(kW)暗示; 2. 额定功率因数cos?N: PN= SN? cos?N ,QN= SN? sin?N 寻常发电机功率因数 0.8~0.9(滞后),贯流发电机0.9~0.95(滞后)。 3. 额定电压UN:指线电压(V或kV)。按邦度准则,发电机准则电压:3.15kV, 6.3kV,10.5kV,13.8kV,15.75kV,18kV,20kV和24kV等。 4. 相数及相间结合:寻常都采用三相星形结合(无三次谐波) 中性点 U2 V2 UN W2 三相星形结合 U V 机端 W U2 U V2 V W2 W 三相三角形结合 p u,i P=U ? I 有功功率 P 视正在功率 S ? Q 无功功率 5. 额定频率fN(Hz):我邦电网准则频率为50Hz fN 确定同步电机的极对数 p=60 fN / nN ,额定转速nN(r/min):按水轮机。由额定转速nN和额定频率 6.飞逸转速nr(r/min):按水轮机。 7.飞轮力矩GD2(t?m2):由电电力体例稳固性和水轮机调保准备确定。 8. 短道比 Kcc:由电力体例对发电机的静态稳固度央浼提出。 9. 纵轴瞬变电抗X’d(标么值):由电电力体例对发电机的动态稳固度央浼提出。 10. 纵轴超瞬变电抗X”d (标么值):限定发电机短道膺惩电流倍数。 11. 额定服从?N (%)或加权均匀服从 (%): 12. 定、转子绕组及定子铁芯温升(K):由绝缘组织的耐热等第裁夺。F级绝缘温度限定为155?C。温升指绝缘温度 与冷却介质的温度(寻常为40?C )差。 13.机坑直径尺寸(mm)限定 14.起吊修立才具(t)限定 15.运输尺寸重量(m3,t)限定 与电磁打算合联联的发电机振动题目 ? 定子的100Hz频率的零节点振动:由电网电压不屈均产 生的负序电流变成。 ? 定子的分数次谐波振动:发电机采用不稳妥的分数槽绕 组和绕组接线。 ? 发电机有功输出功率大幅震荡:发电机固有频率(扭振 频率)与水轮机尾水脉振频率爆发共振变成。对额定转 速为300r/min旁边的水轮发电机组,正在水轮机个别服从 (50~80%)下恐怕爆发。 水轮发电机透风冷却 无电扇磁轭透风体例(空冷) Cooling Water 带电扇的轴-径向透风体例(空冷) Cooling Water 半水内冷体例 (定子绕组水内冷,转子绕 组、定子铁芯氛围冷却) Cooling Water 全水内冷体例 (定子绕组、转子绕组、 定子铁芯通盘水内冷) Cooling Water Cooling Water ?水轮发电机事情道理 ?水轮发电机电磁打算 ?水轮发电机透风冷却 ?水轮发电机的运转 水轮发电机的运转 功率特征弧线(功率圆图) Maximum Output Limited by Maximum Field Current Armature Current Practical Stability Theoretical Stability Minimum Field Current Reluctance Power 有功功率 Rated Data Rated Output Rated Voltage 151800 kVA 13800 V Undervoltage Rated voltage Overvoltage 0.95 pu 1.00 pu 1.05 pu Active Power 4 本质稳固极限限定线 定子温升限定线 Power Factor 0.75 0.70 0.60 0.50 0.40 3 0.30 0.20 0.10 65 0.60 0.6 转子温升0.50 限定线 Reactive Power Underexcited 失励圆 0.4 0.2 0.0 0.2 0.4 Apparent Power 1 p.u. = 151800 kVA 运转区域 0.6 0.8 1.0 P.U. Reactive Power Overexcited 无功功 率 功率调治 有功功率:仅由水轮机调治 无功功率:由励磁电流调治 有功功率 功率扩充 无功功率 变乱:机端三相(或两相)猝然短道 变乱:对折磁极短道 G - 猝然短道电流(定子绕组) - 短道扭矩(定子根本) - 线棒端部和铜环引线支架受力 - 磁拉力(转子承袭,导轴承,上机架根本) - 疾速灭磁有利于减小最大磁拉力 变乱:失磁异步运转 - 定子绕组短时电流(约10s) - 定子绕组过热,绝缘损坏 - 转子失步,阻尼绕组损坏 定子磁场 NSN SNSN R转o子tor 定子磁场 NSN 转子




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