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四川發(fā)電機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)

發(fā)布時(shí)間: 2023-03-18 作者: 分享到:
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本期小編給大家分享四川發(fā)電機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)都有哪些,跟著鑒馨機(jī)電小編一起來學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧。

一 .發(fā)電機(jī)的基本原理:

我們知道,導(dǎo)線切割磁力線能夠產(chǎn)生感應(yīng)電勢,將導(dǎo)線連成閉合回路,就有電流流通,發(fā)電機(jī)就是基于這個(gè)原理工作的。

2、發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu):

電機(jī)本體主要由一個(gè)不動(dòng)的定子(包括機(jī)座、端蓋、定子鐵芯、定子繞組、隔振結(jié)構(gòu)和端部結(jié)構(gòu)等)和一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子(包括轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)、轉(zhuǎn)子阻尼結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子風(fēng)扇等)構(gòu)成。另外為..發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中定子、轉(zhuǎn)子各部分不超溫,為此,發(fā)電機(jī)還設(shè)有定子內(nèi)冷水冷卻系統(tǒng),發(fā)電機(jī)氫冷系統(tǒng)和為防止氫氣從軸封漏出的密封油系統(tǒng)。

1: 發(fā)電機(jī)定子

發(fā)電機(jī)定子主要由機(jī)座、端蓋、定子鐵芯、定子繞組、隔振結(jié)構(gòu)和端部結(jié)構(gòu)等部分組成。

1)機(jī)座與端蓋

 機(jī)座是用鋼板焊成的殼體結(jié)構(gòu),它的作用主要是支持和固定定子鐵芯和定子繞組。此外,機(jī)座可以防止氫氣泄漏和承受住氫氣的爆炸力。

在機(jī)殼和定子鐵芯之間的空間是發(fā)電機(jī)通風(fēng)(氫氣)系統(tǒng)的一部分。由于發(fā)電機(jī)定子采用軸向通風(fēng),氫氣交替地通過鐵芯的外側(cè)和內(nèi)側(cè),再集中起來通過冷卻器,從而有效地防止熱應(yīng)力和局部過熱。

端蓋是發(fā)電機(jī)密封的一個(gè)組成部分,結(jié)構(gòu)如圖1-9所示。為了安裝、檢修、拆裝方便,端蓋由水平分開的上下兩半構(gòu)成,并設(shè)有端蓋軸承。在端蓋的合縫面上還設(shè)有密封溝,溝內(nèi)充以密封膠以..良好的氣密。

 軸瓦采用橢圓式水平中分面結(jié)構(gòu),軸瓦外園的球面形狀..了軸承有自調(diào)心的作用。在轉(zhuǎn)軸穿過端蓋處的氫氣密封是依靠油密封的油膜來..。密封瓦為銅合金制成,內(nèi)圓與軸間有間隙,裝在端蓋內(nèi)圓處的密封座內(nèi)。密封瓦分成四塊,在徑向和軸向均有卡緊彈簧箍緊,盡管密封瓦在徑向可以隨軸一起浮動(dòng),但在密封座上下均有銷子可以防止它切向轉(zhuǎn)動(dòng)。密封油經(jīng)密封座和密封瓦的油腔流入瓦和軸之間的間隙沿徑向形成油膜以防止氫氣外泄,在勵(lì)端油密封設(shè)有雙層對地絕緣以防止軸電流燒傷轉(zhuǎn)軸。

2)定子鐵芯

定子鐵芯是構(gòu)成發(fā)電機(jī)磁路和固定定子繞組的重要部件。為了減少鐵芯的磁滯和渦流損耗,定子鐵芯采用導(dǎo)磁率高、損耗小、厚度為0.5mm的you質(zhì)冷軋硅鋼片沖制而成。每層硅鋼片由數(shù)張扇形片組成一個(gè)圓形,每張扇形片都涂了耐高溫的水溶性無機(jī)絕緣漆。定子鐵芯軸向固定結(jié)構(gòu)采用絕緣穿心螺桿,分塊齒壓板和整體壓板壓緊結(jié)構(gòu);自振頻率避開基頻和倍頻±百分之10以上,振幅為小于50μm;鐵芯端部壓指、壓板為無磁性材料;壓板外側(cè)設(shè)有磁屏蔽。

3)定子繞組

 定子繞組是由條形線棒構(gòu)成的分?jǐn)?shù)ji距雙層式繞組,條形線棒嵌裝在沿整個(gè)定子鐵芯圓周均勻分布的矩形槽中。一根線棒分為直線部分和兩個(gè)端接部分,直線部分放在槽內(nèi),它是切割磁力線感應(yīng)電動(dòng)勢的有效邊,端線按繞組接線型式有規(guī)律地連接起來。


定子線棒有84 根,由不銹鋼通水管和實(shí)心銅線編織組成;實(shí)心用無氧銅線,包絕緣;上、下層線棒等截面;線棒雙排結(jié)構(gòu),每排按5實(shí)1空間隔疊5組;為減少在負(fù)載運(yùn)行條件下,定子繞組產(chǎn)生的自感應(yīng)渦流損耗,定子線棒直線部分導(dǎo)線進(jìn)行540°空換位編織。所謂換位,就是在線棒編織時(shí),讓每根線棒沿軸向長度,分別處于槽內(nèi)不同高度的位置,這樣每根線棒的漏電抗相等,使每根導(dǎo)體內(nèi)電流均勻,減少直線及端部的橫向漏磁通在各股導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的環(huán)流及附加損耗。    

定子線棒端部的所有股線均焊接到水電接頭上,通過銅帶將兩根線棒水電接頭焊在一起形成電氣連接,構(gòu)成一匝線圈;而所有空心股線中的冷卻水通過水電接頭的水路接至靠勵(lì)端的匯流母管,并經(jīng)絕緣引水管進(jìn)入線圈。在發(fā)電機(jī)端設(shè)有一條進(jìn)水母管;在汽機(jī)端部設(shè)有一條出水母管。冷卻水流通道為單向型,即從發(fā)電機(jī)端流向汽機(jī)端。

定子主絕緣厚度6.5mm (27kV);F級(jí)絕緣,B級(jí)考核;VPI絕緣工藝制造,Micalastic絕緣體系;直線部分為低阻防暈層,端部為非線性高阻防暈漆。

定子采用整段槽楔;徑向固定:楔下設(shè)雙滑移層,并設(shè)雙波紋板;切向固定:側(cè)面插人半導(dǎo)體墊條;層間、底部用適形材;采用熱壓漲管工藝

4)隔振結(jié)構(gòu)

為了減小由于轉(zhuǎn)子磁通對定子鐵芯的磁拉力引起的雙頻振動(dòng),以及短路等其它因素引起的定子鐵芯振動(dòng)對機(jī)座和基礎(chǔ)的影響,在定子鐵芯和機(jī)座之間采用兩側(cè)立式、下部切向彈簧板隔振結(jié)構(gòu)

5)定子繞組端部固定

隨著發(fā)電機(jī)容量的變大,作用在定子繞組端部的電磁力也急劇增強(qiáng)。因此,定子繞組端部固定的強(qiáng)度問題,在突然短路的強(qiáng)大過渡電磁力下和在正常運(yùn)行時(shí)較小的交變電磁振動(dòng)下都顯得更為突出。端部的固定在徑向、切向既要具有承受突然短路時(shí)電磁力的足夠強(qiáng)度,也要防止倍另外,考慮到鐵芯和線棒熱膨脹系數(shù)不一樣,所以在軸向要有伸縮的彈性固定結(jié)構(gòu)。大容量發(fā)電機(jī)繞組端部熱脹冷縮之差可達(dá)0.5~1.5mm,如果端頭固定死,就會(huì)產(chǎn)生4.00~12.00MPa的壓應(yīng)力。近年來,在大容量發(fā)電機(jī)端部繞組固定措施中,主要傾向是盡可能將墊料及緊固件均由高強(qiáng)度絕緣材料壓制而成,以避免使用金屬材料。早期的發(fā)電機(jī)端部采用剛性結(jié)構(gòu),現(xiàn)已發(fā)展到用剛?cè)嵯嘟Y(jié)合的結(jié)構(gòu)。

   發(fā)電機(jī)定子端部線圈固定采用西門子公司成熟的剛一柔固定結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)在徑向、切向的剛度很大,而在軸向能自由伸縮。當(dāng)運(yùn)行溫度變化,銅鐵膨脹不同時(shí),繞組端部可軸向自由伸縮,有效減緩繞組絕緣中產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力。端部固定特點(diǎn)如下:

(1)定子線圈端部固定采用大錐環(huán)、弧形壓板結(jié)構(gòu),整個(gè)端部線圈間澆墊成整體; 

(2)定子端部線圈漸伸線采用變節(jié)距設(shè)計(jì),加大線圈隔相距離; 

(3)徑向采用具有目鎖彈性自調(diào)整支緊結(jié)構(gòu),軸向用定位件支撐加以軸向定位,整個(gè)定子線圈端部在運(yùn)行時(shí)能伸縮; 

(4)定子線圈端部外包保護(hù)層,便于今后維修。

2: 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)、轉(zhuǎn)子阻尼結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子風(fēng)扇等部分構(gòu)成。

1)轉(zhuǎn)子鐵芯

 轉(zhuǎn)子鐵芯采用高強(qiáng)度合金鋼整體鍛造而成,具有良好的導(dǎo)磁性能和機(jī)械性能。在轉(zhuǎn)子本體上加工有用于嵌入勵(lì)磁繞組的平行槽(縱向槽)??v向槽沿轉(zhuǎn)子軸圓周分布,從而獲得兩個(gè)實(shí)心磁ji。轉(zhuǎn)子軸的磁ji均設(shè)計(jì)有橫向槽,以降低由于磁ji和中軸線方向撓曲所引起的雙倍頻率的轉(zhuǎn)子振動(dòng)。

轉(zhuǎn)軸采用you質(zhì)合金鋼制造,經(jīng)真空澆注、鍛造、熱處理和quan面試驗(yàn)檢查,..了轉(zhuǎn)軸的機(jī)械性能、導(dǎo)磁性能要求,和轉(zhuǎn)軸材料的均勻性,以承受在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中,轉(zhuǎn)子離心力和發(fā)電機(jī)短路力矩所產(chǎn)生的巨大機(jī)械應(yīng)力。轉(zhuǎn)軸由一個(gè)電氣上的有效部分(轉(zhuǎn)子本體)和兩處軸頸組成。在發(fā)電機(jī)軸承外側(cè),與轉(zhuǎn)軸整體鍛造的靠背輪法蘭,分別將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與汽輪機(jī)和勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子相聯(lián)。轉(zhuǎn)子本體圓周上約有三分之二開有軸向槽,用于嵌放轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子本體的兩個(gè)磁ji相隔180°。 

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