《發(fā)電機講義》課件

發(fā)電機講義本講義旨在幫助您了解發(fā)電機的基本原理、結(jié)構(gòu)和運行方式，并掌握發(fā)電機的維護保養(yǎng)知識。課程大綱一、發(fā)電機的工作原理二、發(fā)電機的主要部件三、發(fā)電機的基本類型四、發(fā)電機的性能參數(shù)一、發(fā)電機的工作原理電磁感應(yīng)發(fā)電機的工作原理基于電磁感應(yīng)現(xiàn)象。法拉第電磁感應(yīng)定律當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。二、發(fā)電機的主要部件轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)部分，包含磁極和繞組。定子定子是發(fā)電機的靜止部分，包含定子繞組和鐵芯。勵磁系統(tǒng)勵磁系統(tǒng)為轉(zhuǎn)子磁極提供勵磁電流。集電環(huán)和刷子集電環(huán)和刷子用于將勵磁電流傳遞到轉(zhuǎn)子繞組。三、發(fā)電機的基本類型同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子與定子磁場同步旋轉(zhuǎn)。異步發(fā)電機轉(zhuǎn)子與定子磁場異步旋轉(zhuǎn)。永磁發(fā)電機轉(zhuǎn)子使用永磁體提供磁場。四、發(fā)電機的性能參數(shù)1額定功率發(fā)電機能夠持續(xù)輸出的最大功率。2額定電壓發(fā)電機輸出的電壓值。3額定轉(zhuǎn)速發(fā)電機正常運行時的轉(zhuǎn)速。4功率因數(shù)發(fā)電機輸出功率與視在功率的比值。5效率發(fā)電機輸出功率與輸入功率的比值。五、發(fā)電機的勵磁方式直流勵磁使用直流電源勵磁。交流勵磁使用交流電源勵磁。永磁勵磁使用永磁體提供勵磁。六、發(fā)電機的并聯(lián)運行1相位同步發(fā)電機之間相位差為零。2頻率同步發(fā)電機之間頻率相同。3電壓幅值同步發(fā)電機之間電壓幅值相同。七、發(fā)電機的維護和保養(yǎng)1定期檢查定期檢查發(fā)電機的運行狀態(tài)。2清潔與潤滑定期清潔發(fā)電機，并進行潤滑。3絕緣性能監(jiān)測定期監(jiān)測發(fā)電機的絕緣性能。電磁感應(yīng)1磁場磁場是一種無形的力場，能對磁性物體產(chǎn)生力的作用。2運動導(dǎo)體當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。3感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢的大小取決于磁場強度、導(dǎo)體運動速度和導(dǎo)體切割磁力線的長度。法拉第電磁感應(yīng)定律發(fā)電機的基本組成轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)部分，包含磁極和繞組。定子定子是發(fā)電機的靜止部分，包含定子繞組和鐵芯。轉(zhuǎn)子磁極轉(zhuǎn)子上的磁極可以是凸極或隱極。繞組轉(zhuǎn)子繞組一般為銅線繞制，用來產(chǎn)生磁場。定子定子繞組定子繞組由多匝導(dǎo)線繞制而成，用來接收感應(yīng)電動勢。鐵芯定子鐵芯由硅鋼片疊壓而成，用于增強磁場強度。勵磁系統(tǒng)勵磁電源勵磁電源為勵磁繞組提供勵磁電流。勵磁調(diào)節(jié)器勵磁調(diào)節(jié)器用來控制勵磁電流的大小，從而調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出電壓。集電環(huán)和刷子集電環(huán)集電環(huán)固定在轉(zhuǎn)子上，用來將勵磁電流從靜止部分傳遞到轉(zhuǎn)子繞組。刷子刷子是固定在靜止部分的碳塊，通過與集電環(huán)接觸，將勵磁電流傳遞到轉(zhuǎn)子繞組。同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子與定子磁場同步旋轉(zhuǎn)同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子磁場與定子磁場同步旋轉(zhuǎn)，因此輸出電壓的頻率與轉(zhuǎn)速成正比。主要應(yīng)用同步發(fā)電機主要應(yīng)用于大型電力系統(tǒng)中，用于發(fā)電和供電。異步發(fā)電機轉(zhuǎn)子與定子磁場異步旋轉(zhuǎn)異步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子磁場與定子磁場異步旋轉(zhuǎn)，因此輸出電壓的頻率與轉(zhuǎn)速成比例。主要應(yīng)用異步發(fā)電機主要應(yīng)用于小型電力系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中。永磁發(fā)電機轉(zhuǎn)子使用永磁體提供磁場永磁發(fā)電機不需要勵磁電流，因此效率更高，結(jié)構(gòu)也更簡單。主要應(yīng)用永磁發(fā)電機主要應(yīng)用于小型電力系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和混合動力汽車中。額定功率定義發(fā)電機能夠持續(xù)輸出的最大功率。單位千瓦(kW)額定電壓定義發(fā)電機輸出的電壓值。單位伏特(V)額定轉(zhuǎn)速定義發(fā)電機正常運行時的轉(zhuǎn)速。單位轉(zhuǎn)/分鐘(rpm)功率因數(shù)定義發(fā)電機輸出功率與視在功率的比值。單位無單位效率定義發(fā)電機輸出功率與輸入功率的比值。單位無單位直流勵磁勵磁電源使用獨立的直流電源為勵磁繞組提供勵磁電流。特點直流勵磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)方便，但效率較低。交流勵磁勵磁電源使用交流電源為勵磁繞組提供勵磁電流。特點交流勵磁系統(tǒng)效率更高，但調(diào)節(jié)較復(fù)雜。永磁勵磁勵磁方式使用永磁體提供勵磁，不需要額外的勵磁電流。特點永磁勵磁系統(tǒng)效率高，結(jié)構(gòu)簡單，但磁場強度有限。發(fā)電機的并聯(lián)運行目的通過將多個發(fā)電機并聯(lián)運行，可以提高發(fā)電容量和可靠性。條件發(fā)電機并聯(lián)運行需要滿足相位同步、頻率同步和電壓幅值同步。相位同步定義發(fā)電機之間相位差為零，即發(fā)電機輸出電壓的波形相位一致。實現(xiàn)方法通過同步儀或同步表檢測發(fā)電機之間的相位差，并進行調(diào)整。頻率同步定義發(fā)電機之間頻率相同，即發(fā)電機輸出電壓的頻率一致。實現(xiàn)方法通過頻率表檢測發(fā)電機之間的頻率，并進行調(diào)整。電壓幅值同步定義發(fā)電機之間電壓幅值相同，即發(fā)電機輸出電壓的幅值一致。實現(xiàn)方法通過電壓表檢測發(fā)電機之間的電壓幅值，并進行調(diào)整。定期檢查內(nèi)容檢查發(fā)電