电气百科:发电机的结构及工作原理

2018-03-29 18:56:15 12

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现在社会最不可缺少的能源——电能,而发电机就是制造这一能源的主要设备。

电能的转换过程

发电机的工作原理都来源于电磁感应定律和电磁力定律。其构造是利用适当的导磁和导电材料构成相互进行电磁感应的磁路和电路为原则,从而产生电磁功率,作为达到能量转换的目的。

发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产,国防,科技及日常生活中有广泛的用途。

发电机的结构及工作原理

发电机通常由定子、转子、端盖.机座及轴承等部件构成。

定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。

转子由转子铁芯(有磁扼.磁极绕组)滑环、(又称铜环.集电环).风扇及转轴等部件组成。

由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。

发电机的分类:

发电机、直流发电机、交流发电机 、 同步发电机、异步发电机(很少采用)

交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。

汽轮发电机与汽轮机配套的发电机

汽轮机一般都做成高速运转的,是为了达到较高的效率,运转速度通常为3000转/分(频率为50赫)或3600转/分(频率为60赫)。核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗,转子直径一般做得比较小,长度比较大,即采用细长的转子。特别是在3000转/分以上的大容量高速机组,由于材料强度的关系,转子直径受到严格的限制,一般不能超过 1.2米。而转子本体的长度又受到临界速度的限制。当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度,运行中可能发生较大的振动。所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来现,为此必须加强电机的冷却。所以 5~10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。

70年代以来,汽轮发电机的最大容量已达到130~150万千瓦。从1986年以来,在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。超导技术可望在汽轮发电机中得到应用,这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞跃。

对于发电机结构以及工作原理的一些初步了解,显然发电机已是目前社会生活中必不可少的一项工具,而且随着生活质量的提高,发电机的冷却技术以及超导技术都得以提升,对于每一位爱车人士来说,发电机也是非常之关键的一个设备,所以平时一定注重发电机的保养及维修。