發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理課件

發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)結(jié)構(gòu)1第一篇：發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理第一篇：2一、發(fā)電機(jī)的作用汽輪機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)子將機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)利用電磁感應(yīng)原理將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。

發(fā)電機(jī)電能是現(xiàn)代社會(huì)最主要的能源之一。發(fā)電機(jī)最早產(chǎn)生于第二次工業(yè)革命時(shí)期，由德國(guó)工程師西門(mén)子于1866年制成，一、發(fā)電機(jī)的作用汽輪機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)子將機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)3二、汽輪發(fā)電機(jī)的構(gòu)造這里介紹汽輪發(fā)電機(jī)的構(gòu)造，是由蒸汽輪機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)推動(dòng)的發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子與定子組成，由于汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速很高，故汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是兩極的，額定轉(zhuǎn)速每分鐘3000轉(zhuǎn)，輸出50赫茲的三相交流電。二、汽輪發(fā)電機(jī)的構(gòu)造這里介紹汽輪發(fā)電機(jī)的構(gòu)造，是由蒸汽輪機(jī)或4這是轉(zhuǎn)子鐵芯構(gòu)造示意圖，在鐵芯圓周上開(kāi)有一些槽，嵌有勵(lì)磁繞組，在圓周兩側(cè)各有一段槽距大的面稱(chēng)為大齒，就是磁極（圖1所示）。1、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)這是轉(zhuǎn)子鐵芯構(gòu)造示意圖，在鐵芯圓周上開(kāi)有一些槽，嵌有勵(lì)磁繞組5轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(有磁扼.磁極繞組)滑環(huán)、(又稱(chēng)銅環(huán).集電環(huán)).風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(有磁扼.磁極繞組)滑環(huán)、(又稱(chēng)銅環(huán).集電環(huán))62、發(fā)電機(jī)定子結(jié)構(gòu)定子鐵芯由導(dǎo)磁良好的硅鋼片疊成，在鐵芯內(nèi)圓均勻分布著許多槽（圖3所示）。2、發(fā)電機(jī)定子結(jié)構(gòu)定子鐵芯由導(dǎo)磁良好的硅鋼片疊成，在鐵芯內(nèi)圓7在槽內(nèi)嵌放定子的三相繞組。每相繞組由多個(gè)線(xiàn)圈組成，按一定規(guī)律對(duì)稱(chēng)排列。（圖4所示）。使定子鐵芯透明可看清繞組的分布（圖4所示）。在槽內(nèi)嵌放定子的三相繞組。每相繞組由多個(gè)線(xiàn)圈組成，按一定規(guī)律8發(fā)電機(jī)定子結(jié)構(gòu)定子由機(jī)座.定子鐵芯、線(xiàn)包繞組、以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。發(fā)電機(jī)定子結(jié)構(gòu)定子由機(jī)座.定子鐵芯、線(xiàn)包繞組、以及固定這些部9轉(zhuǎn)子插在定子內(nèi)部，定子與轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置如圖5所示。三、發(fā)電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置轉(zhuǎn)子插在定子內(nèi)部，定子與轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置如圖5所示。三、發(fā)電10定子固定在發(fā)電機(jī)的機(jī)座（外殼）內(nèi)，轉(zhuǎn)子由機(jī)座兩端的軸承支撐，可在定子內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)。集電環(huán)在機(jī)殼外側(cè)，和碳刷架一同裝在隔音罩內(nèi)。在發(fā)電機(jī)外殼下方有發(fā)電機(jī)出線(xiàn)盒，發(fā)出的三相交流電從這里引出（圖6所示）定子固定在發(fā)電機(jī)的機(jī)座（外殼）內(nèi)，轉(zhuǎn)子由機(jī)座兩端的軸承支撐，11四、發(fā)電機(jī)的工作原理四、發(fā)電機(jī)的工作原理12發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理課件131、固定磁場(chǎng)交流發(fā)電機(jī)

原理模型

發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理來(lái)發(fā)電的，發(fā)電機(jī)首先要有磁場(chǎng)，現(xiàn)在用一對(duì)磁鐵來(lái)產(chǎn)生發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)，磁力線(xiàn)從N極到S極。在磁場(chǎng)內(nèi)放入矩形線(xiàn)圈，線(xiàn)圈兩端通向兩個(gè)滑環(huán)，滑環(huán)通過(guò)電刷連接到輸出線(xiàn)上，輸出線(xiàn)端連有負(fù)載電阻。

當(dāng)線(xiàn)圈旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，線(xiàn)圈兩端將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)磁場(chǎng)是均勻的，矩形線(xiàn)圈作勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，感應(yīng)電勢(shì)按正弦規(guī)律變化，在負(fù)載電阻上有正弦交流電通過(guò)。1、固定磁場(chǎng)交流發(fā)電機(jī)

原理模型

發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理來(lái)14發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理課件152、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)交流發(fā)電機(jī)原理模型在這個(gè)模型中磁場(chǎng)是不動(dòng)的，線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。在實(shí)際發(fā)電機(jī)中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)的線(xiàn)圈是不運(yùn)動(dòng)的，運(yùn)動(dòng)的是磁場(chǎng)。產(chǎn)生磁場(chǎng)的是一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的磁鐵，也就是轉(zhuǎn)子，線(xiàn)圈在磁鐵外圍，與磁鐵轉(zhuǎn)軸同一平面。當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，線(xiàn)圈切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由于空氣的磁導(dǎo)率太低，在旋轉(zhuǎn)磁鐵的外圍安上環(huán)型鐵芯，也就是定子，可大大加強(qiáng)磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度。在定子鐵芯的內(nèi)圓有一對(duì)槽，線(xiàn)圈嵌裝在槽內(nèi)。為了看清線(xiàn)圈電流與轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，把定子變成半透明的。當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，線(xiàn)圈切割磁力線(xiàn)感生交流電流。真正發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是電磁鐵，轉(zhuǎn)子上繞有勵(lì)磁線(xiàn)圈，通過(guò)滑環(huán)向勵(lì)磁線(xiàn)圈供電來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)。把定子與線(xiàn)圈安在轉(zhuǎn)子外圍，一個(gè)單相交流發(fā)電機(jī)原理模型就組成了。2、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)交流發(fā)電機(jī)原理模型在這個(gè)模型中磁場(chǎng)是不動(dòng)的，線(xiàn)圈163、三相交流發(fā)電機(jī)原理模型由于轉(zhuǎn)子圓周上沒(méi)有凸出的磁極（不像原理模型中的轉(zhuǎn)子），稱(chēng)之為隱極式轉(zhuǎn)子。3、三相交流發(fā)電機(jī)原理模型由于轉(zhuǎn)子圓周上沒(méi)有凸出的磁極（不像17三相交流發(fā)電機(jī)原理模型三相交流發(fā)電機(jī)原理模型18三相交流發(fā)電機(jī)原理模型實(shí)際應(yīng)用的都是三相交流發(fā)電機(jī)，其定子鐵芯的內(nèi)圓均勻分布著6個(gè)槽，嵌裝著三個(gè)相互間隔120度的同樣線(xiàn)圈，分別稱(chēng)之為A相線(xiàn)圈、B相線(xiàn)圈、C相線(xiàn)圈。裝上轉(zhuǎn)子就組成了一臺(tái)三相交流發(fā)電機(jī)原理模型。畫(huà)面中的三相交流發(fā)電機(jī)采用星形接法，三個(gè)線(xiàn)圈的公共點(diǎn)引出線(xiàn)是中性線(xiàn)，每個(gè)線(xiàn)圈的引出線(xiàn)是相線(xiàn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)三個(gè)線(xiàn)圈順序切割磁力線(xiàn)，都會(huì)感生交流電動(dòng)勢(shì)，其幅度與頻率相同。由于三個(gè)線(xiàn)圈相互間隔120度，它們感應(yīng)電勢(shì)的相位也相差120度。三相交流發(fā)電機(jī)原理模型實(shí)際應(yīng)用的都是三相交流發(fā)電機(jī)，其定子鐵19第二篇：

勵(lì)磁機(jī)工作原理第二篇：

勵(lì)磁機(jī)工作原理20供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的電源及其附屬設(shè)備稱(chēng)為勵(lì)磁系統(tǒng)。它分為勵(lì)磁功率單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器兩個(gè)主要部分。勵(lì)磁功率單元向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁電流；而勵(lì)磁調(diào)節(jié)器則根據(jù)輸入信號(hào)和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵(lì)磁功率單元的輸出。一.勵(lì)磁系統(tǒng)構(gòu)成一.勵(lì)磁系統(tǒng)構(gòu)成21發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理課件22旋轉(zhuǎn)硅整流勵(lì)磁是將勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子感應(yīng)的電流通過(guò)安裝在轉(zhuǎn)子上的整流二極管直接送到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，省去了以往的碳刷的維護(hù)工作。勵(lì)磁機(jī)定子電流通過(guò)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制，通過(guò)并聯(lián)的勵(lì)磁變壓器和發(fā)電機(jī)定子電流回路串聯(lián)的勵(lì)磁變壓器二者結(jié)合起來(lái)，則構(gòu)成自復(fù)勵(lì)方式。二.旋轉(zhuǎn)硅整流勵(lì)磁系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)硅整流勵(lì)磁是將勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子感應(yīng)的電流通過(guò)安裝在轉(zhuǎn)子上的整流23在勵(lì)磁系統(tǒng)中，整流電路的主要任務(wù)是將從發(fā)電機(jī)端或交流勵(lì)磁機(jī)端獲得的交流電壓變換為直流電壓，供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組或勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)繞組的勵(lì)磁需要。對(duì)于接在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路中的三相全控橋式整流電路，除了將交流變換成直流的正常任務(wù)外，事故時(shí)還可以將儲(chǔ)存在轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)中的能量，經(jīng)全控橋迅速反饋給交流電源，進(jìn)行將直流變換為交流的逆變滅磁。這是三相整流電路有源逆變的一種運(yùn)行方式，也稱(chēng)可逆整流。

三、三相全控整流橋在勵(lì)磁系統(tǒng)中，整流電路的主要任務(wù)是將從發(fā)電機(jī)端或交流勵(lì)磁機(jī)端24發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理課件251、勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)方式

（FCR）：（俗稱(chēng)手動(dòng)），當(dāng)調(diào)節(jié)器接收到“增加”或“減少”信號(hào)時(shí)，將調(diào)整FCR給定值，從而可以調(diào)整發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，間接達(dá)到調(diào)整發(fā)電機(jī)電壓和無(wú)功的目的。四.微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器2、系統(tǒng)電壓跟蹤方式（AVR）：勵(lì)磁調(diào)節(jié)器自動(dòng)將系統(tǒng)電壓作為勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的電壓給定值，從而達(dá)到快速跟蹤系統(tǒng)電壓的功能。1、勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)方式（FCR）：（俗稱(chēng)手動(dòng)），當(dāng)調(diào)節(jié)器接收261．電壓控制

在發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行工況下，勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)維持發(fā)電機(jī)端電壓（或升壓變壓器高壓側(cè)電壓）在給定水平。2.控制無(wú)功功率的分配當(dāng)發(fā)電機(jī)并入電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，它輸出的有功決定于從原動(dòng)機(jī)輸入的功率，而發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功則和勵(lì)磁電流有關(guān)。改變勵(lì)磁將會(huì)使發(fā)電機(jī)的端電壓和輸出無(wú)功都發(fā)生改變。五.發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的任務(wù)

1．電壓控制五.發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的任務(wù)273．提高同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性

暫態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在受到大擾動(dòng)，（例如高壓輸電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生短路，或一臺(tái)主要發(fā)電機(jī)被切除，）系統(tǒng)能否在新的平衡狀況下穩(wěn)定工作問(wèn)題。動(dòng)態(tài)穩(wěn)定則是指電力系統(tǒng)受干擾后（包括小干擾和大干擾），在考慮了各種自動(dòng)控制裝置的作用情況下，長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性問(wèn)題。（阻尼問(wèn)題）3．提高同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)穩(wěn)定則是指電力系統(tǒng)284．提高繼電保護(hù)動(dòng)作的靈敏度當(dāng)系統(tǒng)處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流不大，若系統(tǒng)此時(shí)發(fā)生短路故障，其短路電流較小，且隨時(shí)間衰減，以致帶時(shí)限的繼電保護(hù)不能正確工作。勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)就可以通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行強(qiáng)勵(lì)，不僅有利于提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性外，還因加大了電力系統(tǒng)的短路電流而使繼電保護(hù)的動(dòng)作靈敏度得到提高。

4．提高繼電保護(hù)動(dòng)作的靈敏度295．快速滅磁當(dāng)發(fā)電機(jī)或升壓變壓器（采用單元式接線(xiàn)）內(nèi)部故障時(shí)，為了降低故障所造成的損害，要求這時(shí)發(fā)電機(jī)能快速滅磁。此外，當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷