发电机原理_发电厂发电机原理

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发电机基础知识与工作原理

一、发电机的分类

按照原动机的不同分为水轮发电机 2 汽轮发电机 3 燃气轮发电机 4 柴油发电机 按照转子的不同分为隐极式发电机：用于汽轮发电机和燃气轮发电机，转速高凸极式发电机：用于水轮发电机，转速低

按照冷却介质不同分为空气冷却 2 氢气冷却 3 油冷却 4 水冷却

二、发电机的基本结构

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。

三、发电机原理：

1、电磁感应原理：

只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。电磁感应原理引深：变化的磁场在周围空间产生电场，当导体处在此电场中时，导体中的自由电子在电场力作用下作定向移动而产生电流即感应电流。

2、发电机工作原理：

通过轴承、机座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，通过滑环通入一定励磁电流，使转子成为一个旋转磁场，定子线圈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。由于电刷与转子相连处有断路处，使转子按一定方向转动，产生交变电流所以家庭电路等电路中是交变电流，简称交流电。我国电网输出电流的频率是50赫兹。

3、我厂发电机工作原理：

1、励磁系统：电势源静止励磁机励磁系统又称为自并励静止励磁系统，有时也简称为机端变励磁系统或静止励磁系统。同步电机的励磁电源取自同步电机本身的机端。它主要由励磁变压器、自动励磁调节器、可控整流装置和起励装置组成。励磁变压器从机端取得功率并将电压降低到所要求的数值上；可控整流装置将励磁变压器二次交流电压转变成直流电压；自动励磁调节器根据发电机运行工况调节可控整流器的导通角，调节可控整流装置的输出电压，从而调节发电机的励磁，满足电力系统安全、稳定、经济运行的要求；起励装置给同步电机一定数量（通常为同步电机空载额定励磁电流的10～30%）的初始励磁，以建立整个系统正常工作所需的最低机端电压，初始励磁一旦建立起来，起励装置就将自动退出工作。自并励静止励磁系统的主要优点是：

无旋转部件，结构简单，轴系短，稳定性好；

励磁变压器的二次电压和容量可以根据电力系统稳定的要求而单独设计。

响应速度快，调节性能好，有利于提高电力系统的静态稳定性和暂态稳定性。

自并励静止励磁系统的主要缺点是：

它的电压调节通道容易产生负阻尼作用，导致电力系统低频振荡的发生，降低了电力系统的动态稳定性。但是，通过引入附加励磁控制（即采用电力系统稳定器--PSS）, 完全可以克服这一缺点。电力系统稳定器的正阻尼作用完全可以超过电压调节通道的负阻尼作用，从而提高电力系统的动态稳定性。这点，已经为国内外电力系统的实践所证明。

2、转速、频率、极对数的关系：

电机转速与频率的公式

n=60f/p

上式中

n——电机的转速（转/分）；

60——每分钟（秒）；

f——电源频率（赫芝）；

p——电机旋转磁场的极对数。

3、工作原理：

起励装置给同步电机一定数量（通常为同步电机空载额定励磁电流的10～30%）的初始励磁，以建立整个系统正常工作所需的最低机端电压，初始励磁一旦建立起来，起励装置就将自动退出工作。然后由出口电压供给励磁变电源，励磁变二次侧与AVR励磁调节系统连接，经可控硅整流、调节通入发电机转子线圈建立恒定磁场。发电机转子与汽轮机转子同轴旋转，此恒定磁场变为旋转磁场。同时该旋转磁场切割定子绕组,在定子绕组中产生感应电动势。当汽轮发电机达到3000转/分钟时，发电机出口感应电动势达到发电机额定带电压。连接负载后发电机对外发出电能。