发电机结构
发电机的构造
2.发电机的构造发电机（图2-1）主要由机座、主发电机、励磁发电机及励磁系统等组成。
2.1 机座发电机机座采用六面箱体结构，用钢板焊接而成，具有较高的强度、刚度和机械稳定性。
上面“背包”部分用来安放励磁系统，机座侧面壁板开有各种功能窗口。
图2-1 发电机图2-2 主机转子图2-3 主机定子主发电机包括主机转子（图2-2）和主机定子（图2-3），为典型的旋转磁极式隐极同步发电机。
其作用是产生三相交流电输出到电网或其它负载。
励磁发电机包括励磁机定子（图2-4）和励磁机转子（图2-5），为典型的旋转电枢式凸极同步发电机。
定子上有主磁极，并安装有主极线圈，当该线圈中通以直流电流时即产生固定的磁场；转子上嵌有交流电枢绕组，当转子旋转时，电枢绕组因切割磁力线而感应出交流电势。
图2-4 励磁机定子图2-5 励磁机转子图2-7 旋转整流模块示意图2.4 旋转整流模块、压敏模块在主机转子与励磁机转子之间，安装有3块旋转整流模块，1块压敏模块。
2.4.1 旋转整流模块旋转整流模块用径向螺钉固定在轴套上（图2-6）。
旋转整流模块的作用是：将励磁机的交流电变为直流电，为主机提供稳定的直流电。
图2-6 旋转整流模块安装位置模块发生故障时可按以下步骤进行更换：拆下紧固螺钉和连接螺钉后，从汇流环下面沿轴向取出故障模块。
按正确的极性（负极朝向励磁机端）装配模块，紧固螺钉和连接螺钉均涂螺纹固定剂，然后用力矩扳手将其拧紧。
规定的拧紧力矩为：紧固螺钉为4.5N ·m ～5.5 N ·m ，连接螺钉为2.5 N ·m ～3.5 N ·m 。
旋转整流模块上有A 、K 、AK 三个接线柱，如图2-7所示。
注意：完好的旋转整流模块应该有一个非常大的反向电阻和很低的正向电阻。
具体测量方法为：图2-8 压敏模块1．将数字万用表打到二极管档。
2．红色表笔接“AK ”，当黑色表笔接 “K ”时，阻值应400Ω左右；当黑色表笔接“A ”时，阻值应无穷大。
发电机的结构和原理
发电机的结构和原理发电机是一种将机械能转化为电能的设备，广泛应用于发电厂、工业生产和家庭用电等领域。
本文将介绍发电机的结构和工作原理。
一、发电机的结构1. 转子：发电机的转子是由一组导电线圈组成的，通常采用铜线制成。
转子的主要作用是产生磁场。
2. 定子：发电机的定子是由一组绕组组成的，绕组包覆在铁心上。
绕组中流过电流时，会产生磁场。
3. 磁极：发电机的磁极通常由永磁体或电磁体组成，用于产生磁场。
磁场的强弱直接影响到发电机的输出电压。
4. 壳体：发电机的壳体通常由金属材料制成，用于保护内部的元件和绝缘物质。
5. 端子：发电机的端子用于连接外部电路，将发电机产生的电能输出。
二、发电机的工作原理发电机的工作原理基于电磁感应定律，即当导体在磁场中运动时，会产生感应电动势。
发电机利用这一原理将机械能转化为电能。
1. 感应电动势：当转子旋转时，在转子导线中会产生感应电动势。
感应电动势的大小与转子导线的长度、磁场的强度和旋转速度有关。
2. 电流产生：感应电动势会导致转子导线中的电子流动，形成电流。
这一电流流经定子绕组时，产生另一个磁场。
3. 电能输出：定子绕组的磁场与转子磁场相互作用，产生电能，并通过端子输出。
输出的电压和电流可以根据需求进行调整。
三、发电机的分类根据磁场的形成方式和产生电流的方式，发电机可以分为直流发电机和交流发电机。
1. 直流发电机：直流发电机的磁场通常由电磁体产生，定子和转子都是绕组结构。
当转子旋转时，通过刷子与电刷间的接触，将电流引出。
2. 交流发电机：交流发电机的磁场通常由永磁体产生，定子和转子都是绕组结构。
交流发电机通过定子绕组与转子导线的电磁感应，将机械能转化为交流电能。
四、发电机的应用发电机广泛用于电力系统中的发电厂和备用电源，为人们提供稳定的电力供应。
此外，发电机在工业生产、铁路交通、船舶、农业和家庭用电等领域也得到广泛应用。
总结：发电机通过将机械能转化为电能，满足人们在各个领域中对电力的需求。
发电机的结构及工作原理
发电机的结构及工作原理一、引言1. 背景介绍：电力在现代社会中的重要性2. 发电机在电力系统中的地位和作用3. 论文目的：介绍发电机的结构及工作原理，提高读者对发电机原理的理解二、发电机的基本结构1. 定子1) 定子的作用2) 定子的主要组成部分3) 定子的运行原理2. 转子1) 转子的作用2) 转子的主要组成部分3) 转子的运行原理3. 冷却系统1) 通风系统2) 冷却水的作用3) 冷却系统的运行原理三、发电机的工作原理1. 电磁感应1) 磁场原理2) 线圈原理3) 电磁感应的计算2. 能量转换1) 机械能转换为电能2) 电能转换为机械能3. 电力品质1) 电压2) 电流3) 频率四、发电机的类型及应用1. 直流发电机1) 直流发电机的结构2) 直流发电机的工作原理3) 直流发电机的主要应用2. 交流发电机1) 交流发电机的结构2) 交流发电机的工作原理3) 交流发电机的主要应用3. 分布式发电机1) 分布式发电机的结构2) 分布式发电机的工作原理3) 分布式发电机的主要应用五、结论1. 总结发电机的结构及工作原理2. 展望发电机的发展趋势和未来应用领域1. 背景介绍：电力在现代社会中的重要性电力在现代社会中的重要性电力，作为一种清洁、高效、可再生的能源，已经成为现代社会不可或缺的能源来源。
在我国，电力的重要性更是不言而喻。
随着经济的快速发展，人们对电力的需求量急剧增加，电力已经深入到人们生活的方方面面。
无论是工业生产、家用电器，还是交通、通讯、医疗等各个领域，电力都在发挥着关键性的作用。
在这样的背景下，发电机作为一种将机械能转换为电能的设备，其结构和工作原理就显得尤为重要。
本文将详细介绍发电机的结构和工作原理，以期为读者提供对发电机的基本认识。
发电机的结构发电机通常由定子、转子、磁场和电极组成。
1. 定子：定子是发电机的固定部分，通常由导线绕组和磁性材料构成。
定子的主要作用是产生磁场，以满足发电机工作所需的条件。
发电机的组成及各部分的作用
发电机的组成及各部分的作用
发电机由转子、定子、基座、滑动轴承、短路组件、调节组件等组成。
转子：由有限个电极片、支撑螺栓、轴承、给定的槽数和有限的磁极
片构成，它以固定速度转动，并产生转子电流。
定子：主要由一组三相绕组和一组磁极片构成，它是静止的，外部供电，定子绕组上电流产生和变化时，能够产生一定强度的磁场。
基座：用于固定发电机的结构部件，支撑转子和定子的安装和连接，
同时起到加固作用。
滑动轴承：用于连接转子和基座之间，起到固定及支撑转子的作用，
同时，滑动轴承还可防止转子产生轻微振动。
短路组件：主要包括绝缘套管、绝缘片、短路片和绝缘环，主要用于
转子绕组的保护和短路，使得转子绕组能够良好的运行。
调节组件：调节组件是用于控制定子绕组电流的大小，并能够控制发
电机的转速及功率的，一般包括熔断器、空开（内外置）、控制手柄和调
节电容器等。
发电机的组成及工作原理
发电机的组成及工作原理一、发电机的组成发电机是一种将机械能转化为电能的设备，它由以下几个主要部件组成：1. 转子：转子是发电机的主要运动部件，通常由导体制成，固定在轴上。
当转子旋转时，它会产生磁场。
2. 定子：定子是发电机的静止部件，通常由一组线圈制成。
这些线圈被称为绕组，它们固定在发电机的外部结构上。
定子的主要作用是产生磁场。
3. 磁场系统：磁场系统由永磁体或电磁体组成，用于产生磁场。
永磁体是一种具有恒定磁性的材料，而电磁体则通过通电产生磁场。
4. 端子：发电机的端子是用于将产生的电能传输到外部负载或电网的连接点。
5. 整流器：整流器用于将发电机产生的交流电转换为直流电。
它通常由一组二极管组成，这些二极管将交流电转换为单向的直流电。
6. 控制系统：控制系统用于监测和调节发电机的运行状态，确保其稳定工作。
二、发电机的工作原理发电机的工作原理基于法拉第电磁感应定律和洛伦兹力的作用。
当发电机的转子旋转时，磁场会产生变化，从而在定子绕组中产生感应电动势。
这个感应电动势会驱动电子流动，从而产生电流。
具体来说，发电机的工作过程如下：1. 磁场产生：发电机的磁场可以由永磁体或电磁体产生。
当磁场与转子的导体相互作用时，导体中的自由电子会受到洛伦兹力的作用，从而产生电流。
2. 电流产生：转子的旋转会改变磁场的强度和方向，这会导致定子绕组中的感应电动势产生变化。
根据法拉第电磁感应定律，这个变化的磁场会导致感应电动势的产生。
这个感应电动势会驱动电流在绕组中流动。
3. 电能输出：通过连接发电机的端子，产生的电流可以传输到外部负载或电网中。
在负载上，电流可以驱动电动机或供应电力。
4. 整流：发电机产生的电流通常是交流电，而大多数应用需要直流电。
因此，发电机通常配备了整流器，用于将交流电转换为直流电。
总结起来，发电机的工作原理是通过转子和定子之间的相互作用，利用磁场的变化产生感应电动势，从而将机械能转化为电能。
发电机的组成部件包括转子、定子、磁场系统、端子、整流器和控制系统。
发电机原理及运行
发电机的结构及工作原理
发电机的结构及工作原理一、发电机的结构：发电机主要由定子、转子、端盖、电刷、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、转子磁极(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。
发电机的机座主要作用是：1、作为定子铁芯叠片的支撑结构；2、承受定子的扭矩，并将其传至底脚；3、构成冷却气体的通道；4、构成轴承，机架和冷却器的支撑结构；5、大型水轮发电机的定子机座直径比较大，主要采用钢板焊接结构。
二、发电机的工作原理：发电机的工作原理可以分为两种：交流发电机和直流发电机。
1. 交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理可以分为三个部分：产生磁场：发电机的定子绕组输出的是三相交流电，而汽车用电系统采用的直流电，在发电机内部设有整流器，用于将交流电转变为直流输出。
关于整流器原理和结构将在下面的章节中详细介绍。
产生磁场旋转：转子线圈通电产生磁场，发动机工作驱动转子旋转，即是磁场旋转，定子线圈切割磁力线，在定子线圈中产生交流电。
因三个定子线圈的布置决定了三个线圈产生的交流电相位互错120度，的以称为三相交流电。
输出交流电压的幅值与发电机转速成比例增大：定子线圈输出的交流电压的的幅值与发电机转速成比例增大。
2. 直流发电机的工作原理直流发电机的工作原理是：外部机械力的作用带动导体线圈在磁场中转动，并不断切割磁感线，产生感应电动势。
当转子在原动机的带动下，转子磁场和定子导体做相对运动，即导体切割磁力线，因此在导体中产生感应电动势，其方向可根据u右手定则判断。
由于转子磁极的位置是导体以垂直方向切割磁力线。
所以此时定子绕组中的感应电动势最大，当磁极转动90度时，磁极成水平位置，导体不切割磁力线，其感应电动势为零。
转子在转90度，定子绕组感应电动势又以垂直方向切割磁力线，使感应电动势达到最大值，但方向与前相反。
当转子再转90度。
感应电动势又为零。
发电机的结构及作用
发电机的结构及作用发电机是一种将机械能转化为电能的装置，它是现代工业生产和生活中不可或缺的重要设备。
发电机的结构和作用是我们了解发电机的基础，下面就让我们来详细了解一下。
一、发电机的结构发电机的结构主要由转子、定子、端盖、轴承、定位器、风扇、电刷、电枢、电枢绕组、励磁绕组、绝缘体等组成。
1.转子：转子是发电机的旋转部分，由磁芯和绕组组成。
磁芯是由硅钢片叠压而成，绕组则是由导体绕制而成。
2.定子：定子是发电机的静止部分，由磁芯和绕组组成。
磁芯同样是由硅钢片叠压而成，绕组则是由导体绕制而成。
3.端盖：端盖是发电机的两端，用于固定转子和定子，同时也起到密封作用。
4.轴承：轴承是支撑转子和定子的重要部件，它能够减少机械摩擦，保证发电机的正常运转。
5.定位器：定位器是用于固定转子和定子的定位装置，它能够保证转子和定子的相对位置不变。
6.风扇：风扇是用于散热的装置，它能够将发电机内部产生的热量散发出去，保证发电机的正常运转。
7.电刷：电刷是用于传递电能的部件，它能够将发电机产生的电能传递到外部电路中。
8.电枢：电枢是发电机的主要部件之一，它是由导体绕制而成的，能够产生电磁感应。
9.电枢绕组：电枢绕组是电枢的一部分，它是由导体绕制而成的，能够产生电磁感应。
10.励磁绕组：励磁绕组是发电机的另一个重要部件，它能够产生磁场，使电枢产生电磁感应。
11.绝缘体：绝缘体是用于隔离电极之间的绝缘材料，能够保证发电机的安全运行。
二、发电机的作用发电机的作用是将机械能转化为电能，它是现代工业生产和生活中不可或缺的重要设备。
发电机的工作原理是利用电磁感应的原理，当电枢绕组在磁场中旋转时，会产生电动势，从而产生电流。
发电机的输出电压和电流大小取决于励磁电流的大小和电枢的转速。
发电机广泛应用于各个领域，如发电厂、工厂、家庭、医院、学校等。
在发电厂中，发电机是将热能、水能、风能等能源转化为电能的重要设备；在工厂中，发电机是驱动各种机械设备的动力源；在家庭中，发电机是备用电源，能够在停电时提供电力保障；在医院和学校中，发电机是保证正常运转的重要设备。
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用，同时防止端部线圈轴向移动。
风扇、联轴器
1、单级风扇和多级风扇，离心式风扇与螺浆式风扇 2、发电机转子通过联轴器用来传递汽轮机扭矩
单级螺浆式风扇
多级螺浆风扇
冷却器
• 氢气冷却器
布置在发电机机座内部； 通常有卧式和立式两种。
– 空冷型，固有频率避开倍频。
• 根据运输要求：
– 整体机座 – 分段机座及内外机座
定子铁心
获得低磁阻的磁路及固定定子线圈；
通常由冲片、风道板、磁屏蔽、铜屏蔽、压圈、齿压 板、支持筋、穿心螺杆等构成。
定子铁心
• 铁心冲片由高导磁、低消耗的硅钢片冷轧而成，厚 度通常0.35或0.5mm
• 风道板由硅钢片、 通风槽片构成， 形成铁心散热 的径向通道。
发电机结构介绍
发电机结构
• 定子
– 定子机座、铁心 – 定子线圈及装配 – 轴承、端盖、油密封等
• 转子
– 转轴 – 转子线圈 – 槽楔、护环、中心环、风扇、连轴器等
• 冷却器、出线套管及CT、测温装置等
600MW等级发电机总图
300MW
图 级 水 氢 冷 发 电 机 结 构 示 意
定子机座
定子铁心
定子铁心的结构件
– 磁屏蔽、铜屏蔽 – 压圈、齿压板 – 穿心螺杆、支持筋
机座与铁心的隔振
1、轴向组合式卧式弹簧板隔振
机座与铁心的隔振
2、切向立式弹簧板隔振
定子线圈及装配
定子线圈及槽内布置
线圈外形
槽内布置
定子线圈及装配
端部结构
大锥环、支架、压板 绝缘紧固件、垫块 弹簧板 连接线 总进、出水管 绝缘引水管
1.转子槽套 2.转子铜排 3.匝间绝缘 4.槽楔 5.进风口 6.出风口
6
•转子铜排一般采用含银铜
•槽内垫有聚四氟乙烯滑移层
5
•铜排的结构与通风方式相关
4 1 32
转子线圈端部结构
• 端部线圈 • Ω引线、J引线 • 径向导电螺杆 • 护环、中心环
护线圈，一端热套在转子 本体上，另一端固定在中心环上。
• 用于固定、支撑和保护定子铁心、绕 组，同时构成通风回路
• 对于氢冷发电机，端盖轴承还承受转子 重量，以及密封和防爆的功能
定子机座
一般由外罩板、内外机壁、隔板、通风管道、 撑板、底板及吊攀座等焊接而成
定子机座
• 根据铁心的冷却介质, 分成两类:
– 氢冷型，机座刚、强度要求高，密封性能好；同 时能承受氢爆；
• 空气冷却器
一般布置在发电机底部。
出线套管及CT
出线套管
CT装配
测温装置
• 为了监督和保护发电机的运行，通常需要的发电机各 部件的发热进行监控：
定子铁心 定子线圈层间及水冷线圈出水 冷、热风温 总进、出水温 轴瓦及轴承排油温
• 测温元件通常采用热电阻及热电偶
热电阻一般为Pt100铂电阻 热电偶有：J、T、E、K等类型
定子线圈及装配
水电连接及接头
定子线圈及装配
定子出线与出线盒
端盖、轴承结构
端盖、轴承结构
轴瓦
转子
转轴
• 中间部分为转子本体，一般 开有嵌线槽、横向槽、阻尼 槽、通风槽；
• 本体两侧布置线圈端部、护 环、中心环、风扇、联轴器 等；
• 转轴的材料一般为高强度、 强导磁的NiCrMoV合金。
转子槽内结构
无刷励磁机
滑环装置