发电机原理和结构

1、会计学1发电机原理和结构发电机原理和结构234dtdNdtdeN其中5)90sin(costEtNeemmTtmsinmmmmfNfNNEE44. 42226Blve 感应电动势的方向感应电动势的方向_ _右手定则右手定则7BliF 力的方向力的方向_ _右手定则右手定则8BlirFrTs9V1V2W2W1U1U2NS定定 子子 +UfIf转子转子 励磁励磁 绕组绕组 旋转磁场旋转磁场直流磁极直流磁极转子转速：转子转速： n = n1=60 fp同步同步励磁机励磁机F0旋转的旋转的 F0 和和0E0原动机原动机电枢三相电枢三相绕组中感应绕组中感应 定子：定子：转子：转子：2.1 同步发电机基本

2、原理P-磁极对数磁极对数 牛牛文库文档分享2.2 主要部件(1) 定子（电枢）定子（电枢）(2) 转子转子 由硅钢片叠成由硅钢片叠成 对称三相绕组对称三相绕组定子铁心定子铁心定子绕组定子绕组机座和端盖等机座和端盖等转子铁心转子铁心励磁绕组励磁绕组 由整块铸（锻）钢制成由整块铸（锻）钢制成 工作时施加直流励磁工作时施加直流励磁 牛牛文库文档分享(1) 直流励磁机励磁 励磁绕组由小型直流发电机供电。(2) 静止整流器励磁 交流电整流直流电(3) 旋转整流器励磁 交流励磁机旋转整流桥直流电励磁绕组电刷集电环励磁绕组2.3 励磁方式 牛牛文库文档分享(1) 按能量转换的方式不同： 同步发动机、同步电动

3、机。(2) 按相数的不同: 三相、单相。(3) 按转子结构的不同：NS凸极式 隐极式 +3 3 +NS2.4 主要分类 牛牛文库文档分享14320MW水轮发电机水轮发电机三峡电站首台机组安装三峡电站首台机组安装15NSSNn1 n1 电动机状态电动机状态NSSNn1 n1 理想空载状态理想空载状态SNn1 NSn1 发电机运行发电机运行用一对等效磁极表示气隙合成磁场用一对等效磁极表示气隙合成磁场2.4 三相同步电机的可逆运行 2004年7月10日在一核2号机大修将近结束时，错误地合上了发电机输出的负荷开关，外部电流倒送倒定子线圈，感应生成一个50Hz的旋转磁场，转子上的合金铝槽楔（良导体）切割

4、磁力线产生感应电动势，通过两端护环形成回路，电流通过槽楔与护环发热接触点或接触面，结果损坏了护环和槽楔。整个转子不得不运返法国重修。 牛牛文库文档分享2.5 同步发电机与电网的并联运行 牛牛文库文档分享2.6 同步发电机功率调节R1 jXsE0I1+U 牛牛文库文档分享U1E0I1jXsI1E0aajXsI1bbI1 E0jXsI1I1 无功功率调节 正常励磁 电机呈电阻性，不输出无功；欠励磁 电机吸收电感性无功；过励磁 电机输出电感性无功；2.6 同步发电机功率调节Pe = 3 sin U1E0Xs= 3U1I1cos = 常数常数 牛牛文库文档分享2021222324252627汇水环28

5、29n=60 fpNNSS3031联轴器对轮联轴器对轮（与汽机转子连接）（与汽机转子连接）风扇风扇护环护环护环护环风扇风扇联轴器对轮联轴器对轮（与励磁机转子连接）（与励磁机转子连接）励磁导电杆励磁导电杆通风槽通风槽铝质槽楔铝质槽楔前轴颈前轴颈后轴颈后轴颈铁芯铁芯在槽楔上的通风孔在槽楔上的通风孔（被胶布临时覆盖）（被胶布临时覆盖）32励磁机转子励磁机转子发电机转子发电机转子导电杆导电杆导电杆导电杆发电机端励磁机端3334旋转二极旋转二极管整流桥管整流桥AVRAVR电压控制电压控制 整流整流35旋转二极管整流桥永磁机风扇主励磁机9号轴瓦发电机无刷励磁系统：3637永磁铁主励磁机转子整流桥38旋转整

6、流桥394041中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准GBGB 501502006 1 定子绕组的绝缘电阻和吸收比或极化指数；定子绕组的绝缘电阻和吸收比或极化指数；2 定子绕组的直流电阻；定子绕组的直流电阻； 3 定子绕组直流耐压试验和泄漏电流定子绕组直流耐压试验和泄漏电流4 定子绕组交流耐压试验；定子绕组交流耐压试验；5 转子绕组的绝缘电阻；转子绕组的绝缘电阻； 6 转子绕组的直流电阻；转子绕组的直流电阻； 7 转子绕组交流耐压试验；转子绕组交流耐压试验；428 发电机或励磁机的励磁回路连同所连接设备的绝发电机或励磁机的励磁回路连同所连接设备的绝缘电阻，不包括发电机转子和励磁机电枢；缘

7、电阻，不包括发电机转子和励磁机电枢； 9 发电机或励磁机的励磁回路连同所连接设备的交发电机或励磁机的励磁回路连同所连接设备的交流耐压试验，不包括发电机转子和励磁机电枢；流耐压试验，不包括发电机转子和励磁机电枢； 10 发电机、励磁机的绝缘轴承和转子进水支座的绝发电机、励磁机的绝缘轴承和转子进水支座的绝缘电阻；缘电阻；11 埋入式测温计的检查；埋入式测温计的检查； 12 灭磁电阻器、自同步电阻器的直流电阻；灭磁电阻器、自同步电阻器的直流电阻；13 转子绕组的交流阻抗和功率损耗（无刷励磁机组转子绕组的交流阻抗和功率损耗（无刷励磁机组，无测量条件时，可以不测量）；，无测量条件时，可以不测量）；431

8、4 测录三相短路特性曲线；测录三相短路特性曲线；15 测录空载特性曲线；测录空载特性曲线； 16 测量发电机定子开路时的灭磁时间常数和转子测量发电机定子开路时的灭磁时间常数和转子过电压倍数；过电压倍数； 17 测量发电机自动灭磁装置分闸后的定子残压；测量发电机自动灭磁装置分闸后的定子残压；18 测量相序；测量相序；19 测量轴电压；测量轴电压； 20 定子绕组端部固有振动频率测试及模态分析；定子绕组端部固有振动频率测试及模态分析； 21 定子绕组端部现包绝缘施加直流电压测量。定子绕组端部现包绝缘施加直流电压测量。44 在直流耐压试验过程中，可以从电压和电流的对应关系中观察绝缘状态，在大多数情况

9、下，可以在绝缘尚未击穿前就能发现或找出缺陷，直流试验时，对发电机定子绕组绝缘是按照电阻分压的，因而能较交流耐压更有效地发现端部缺陷和间隙性缺陷，另外击穿时绝缘的损伤程度较小。 直流耐压试验的试验电压为3Un=72kV，各相泄漏电流值的差别不应大于最小值的100%，当最大泄漏电流值在20A以下，各相差值与出厂试验值比较不应有明显差别45 交流耐压试验电压和工作电压的波形、频率一致，作用于绝缘内部的电压分布及击穿性能能够适应发电机的工作状态，无论从劣化或热击穿的观点来看，交流耐压试验对发电机主绝缘是比较可靠的检查考验方法。 要求： a 交流耐压试验电压为：（2Un+1000V）*0.8; b 水内

10、冷电机在通水情况下进行，水质应合格，氢冷电机必须在冲 氢前或排氢后且含氢量3%以下时进行试验，严禁在置换过程中 进行。4647 发电机定子铁芯是由硅钢片叠合组装而成的。由于制造和检修可能存在的质量不良，或在运行中，由于热和机械力的作用，可能引起片间绝缘损坏，造成短路，在短路区域形成局部过热，威胁机组的安全运行。所以需进行定子铁芯的损耗试验，一测定子铁芯单位质量的损耗，测量铁轭和齿的温度，检查各部温升是否超过规定值，从而综合判断铁芯片间的绝缘是否良好。48 要求磁通密度B在1T下持续试验时间为90min，齿的最高温升不大于25K，齿的最大温差不大于15K，单位损耗不大于1.3倍参考值49 测量发电机转子绕组的交流阻抗和功率损耗可以判断转子绕组是否有匝间短路，转子绕组是一个铁芯电感线圈，当绕组中有匝间短路时，交流阻抗的数值将减少功率损耗将明显增加。50 发电机短路特性试验目的是发电机在三相短路下运转时，测量定子电流与转子电流关系的试验，它可以检查定子三相电流的对称性，结合空载特性试验可以决定电机参数和主要特性。51 空载特性试验是发电机在空载和额定转速情况下，测得定子电压和转子电流关系的试验其目的如下： 1、测定发电机的有关特