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四川發電機的工作原理及結構

發布時間: 2023-03-18 作者: 分享到:
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本期小編給大家分享四川發電機的工作原理及結構都有哪些,跟著鑒馨機電小編一起來學習學習吧。

一 .發電機的基本原理:

我們知道,導線切割磁力線能夠產生感應電勢,將導線連成閉合回路,就有電流流通,發電機就是基于這個原理工作的。

2、發電機的結構:

電機本體主要由一個不動的定子(包括機座、端蓋、定子鐵芯、定子繞組、隔振結構和端部結構等)和一個可以轉動的轉子(包括轉子鐵芯、轉子繞組、轉子護環、轉子阻尼結構、轉子風扇等)構成。另外為..發電機在運行中定子、轉子各部分不超溫,為此,發電機還設有定子內冷水冷卻系統,發電機氫冷系統和為防止氫氣從軸封漏出的密封油系統。

1: 發電機定子

發電機定子主要由機座、端蓋、定子鐵芯、定子繞組、隔振結構和端部結構等部分組成。

1)機座與端蓋

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

在機殼和定子鐵芯之間的空間是發電機通風(氫氣)系統的一部分。由于發電機定子采用軸向通風,氫氣交替地通過鐵芯的外側和內側,再集中起來通過冷卻器,從而有效地防止熱應力和局部過熱。

端蓋是發電機密封的一個組成部分,結構如圖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成,并設有端蓋軸承。在端蓋的合縫面上還設有密封溝,溝內充以密封膠以..良好的氣密。

 軸瓦采用橢圓式水平中分面結構,軸瓦外園的球面形狀..了軸承有自調心的作用。在轉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,內圓與軸間有間隙,裝在端蓋內圓處的密封座內。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,但在密封座上下均有銷子可以防止它切向轉動。密封油經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,在勵端油密封設有雙層對地絕緣以防止軸電流燒傷轉軸。

2)定子鐵芯

定子鐵芯是構成發電機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,定子鐵芯采用導磁率高、損耗小、厚度為0.5mm的you質冷軋硅鋼片沖制而成。每層硅鋼片由數張扇形片組成一個圓形,每張扇形片都涂了耐高溫的水溶性無機絕緣漆。定子鐵芯軸向固定結構采用絕緣穿心螺桿,分塊齒壓板和整體壓板壓緊結構;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;壓板外側設有磁屏蔽。

3)定子繞組

 定子繞組是由條形線棒構成的分數ji距雙層式繞組,條形線棒嵌裝在沿整個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端接部分,直線部分放在槽內,它是切割磁力線感應電動勢的有效邊,端線按繞組接線型式有規律地連接起來。


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

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端的匯流母管,并經絕緣引水管進入線圈。在發電機端設有一條進水母管;在汽機端部設有一條出水母管。冷卻水流通道為單向型,即從發電機端流向汽機端。

定子主絕緣厚度6.5mm (27kV);F級絕緣,B級考核;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:楔下設雙滑移層,并設雙波紋板;切向固定:側面插人半導體墊條;層間、底部用適形材;采用熱壓漲管工藝

4)隔振結構

為了減小由于轉子磁通對定子鐵芯的磁拉力引起的雙頻振動,以及短路等其它因素引起的定子鐵芯振動對機座和基礎的影響,在定子鐵芯和機座之間采用兩側立式、下部切向彈簧板隔振結構

5)定子繞組端部固定

隨著發電機容量的變大,作用在定子繞組端部的電磁力也急劇增強。因此,定子繞組端部固定的強度問題,在突然短路的強大過渡電磁力下和在正常運行時較小的交變電磁振動下都顯得更為突出。端部的固定在徑向、切向既要具有承受突然短路時電磁力的足夠強度,也要防止倍另外,考慮到鐵芯和線棒熱膨脹系數不一樣,所以在軸向要有伸縮的彈性固定結構。大容量發電機繞組端部熱脹冷縮之差可達0.5~1.5mm,如果端頭固定死,就會產生4.00~12.00MPa的壓應力。近年來,在大容量發電機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度絕緣材料壓制而成,以避免使用金屬材料。早期的發電機端部采用剛性結構,現已發展到用剛柔相結合的結構。

   發電機定子端部線圈固定采用西門子公司成熟的剛一柔固定結構,該結構在徑向、切向的剛度很大,而在軸向能自由伸縮。當運行溫度變化,銅鐵膨脹不同時,繞組端部可軸向自由伸縮,有效減緩繞組絕緣中產生的機械應力。端部固定特點如下:

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

(2)定子端部線圈漸伸線采用變節距設計,加大線圈隔相距離; 

(3)徑向采用具有目鎖彈性自調整支緊結構,軸向用定位件支撐加以軸向定位,整個定子線圈端部在運行時能伸縮; 

(4)定子線圈端部外包保護層,便于今后維修。

2: 發電機轉子

發電機轉子主要由轉子鐵芯、轉子繞組、轉子護環、轉子阻尼結構、轉子風扇等部分構成。

1)轉子鐵芯

 轉子鐵芯采用高強度合金鋼整體鍛造而成,具有良好的導磁性能和機械性能。在轉子本體上加工有用于嵌入勵磁繞組的平行槽(縱向槽)??v向槽沿轉子軸圓周分布,從而獲得兩個實心磁ji。轉子軸的磁ji均設計有橫向槽,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子振動。

轉軸采用you質合金鋼制造,經真空澆注、鍛造、熱處理和quan面試驗檢查,..了轉軸的機械性能、導磁性能要求,和轉軸材料的均勻性,以承受在發電機運行中,轉子離心力和發電機短路力矩所產生的巨大機械應力。轉軸由一個電氣上的有效部分(轉子本體)和兩處軸頸組成。在發電機軸承外側,與轉軸整體鍛造的靠背輪法蘭,分別將發電機轉子與汽輪機和勵磁機轉子相聯。轉子本體圓周上約有三分之二開有軸向槽,用于嵌放轉子繞組。轉子本體的兩個磁ji相隔180°。 

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