哈尔滨电气集团发电机基础培训-发电机原理(最新最全整理)
发电机工作原理
发电机工作原理发电机是一种能够将机械能转变为电能的装置。
它的工作原理基于法拉第电磁感应定律，即通过磁场的变化产生感应电流。
在发电机中，通过转动的转子和固定的定子之间的相互作用，产生电能。
1. 磁场的产生发电机中，磁场的产生是实现工作的基础。
一般来说，发电机有两种主要的磁场产生方式：磁铁励磁和电磁励磁。
- 磁铁励磁：在这种方式下，发电机的转子上固定有一些强磁性材料，如永磁体或电磁铁。
这些材料产生的磁场不需要外部电流的输入，因此被称为自励磁。
当转子旋转时，磁场也会随之旋转。
- 电磁励磁：这种方式下，发电机的转子上没有固定的磁性材料，而是通过外部电流通过定子线圈产生磁场。
这种励磁方式通常需要外部电源的供应。
2. 电磁感应在发电机工作中，基本的原理是通过电磁感应产生电流。
当磁场的强度或方向发生变化时，定子线圈中会感应出一定的电流。
这个原理由迈克尔·法拉第在1831年发现，被称为法拉第电磁感应定律。
- 磁场强度变化：当发电机的转子旋转时，通过励磁方式产生的磁场的强度会随之变化。
这导致定子线圈中会有感应电流的产生。
这个感应电流可以通过导线输出。
- 磁场方向变化：除了磁场强度的变化外，磁场方向的变化也会产生感应电流。
当转子旋转时，磁场方向也会发生改变，因此在定子线圈中会感应出电流。
3. 构成发电机的基本部件发电机通常由转子、定子、励磁系统和输出系统等基本部件构成。
- 转子：转子是一个旋转的部件，它通过转动产生旋转磁场，进而诱导出感应电流。
在转子上可以固定一些磁性材料，如永磁体或电磁铁，以便产生磁场。
- 定子：定子是一个固定不动的部件，它包含一个或多个线圈。
当转子旋转时，定子线圈中的感应电流可以通过导线输出。
- 励磁系统：励磁系统用于提供发电机所需的磁场。
根据不同的励磁方式，可以使用磁铁或外部电源来生成磁场。
- 输出系统：输出系统用于将产生的电能输出。
通常，感应电流通过导线传输到外部电路，供电设备使用。
发电机培训
THANK YOU
燃油系统故障处 理
预防建议
更换磨损部件、调整气隙 等，同时加强日常维护和 保养。
修复或更换损坏的电气部 件，提高绝缘等级和过电 压保护能力。
清洗散热器、更换冷却液 等，确保冷却系统畅通有 效。
清洗喷油嘴、更换燃油滤 清器等，保证燃油系统正 常工作。
建立完善的维护保养制度 ，定期对发电机进行检查 和保养；加强操作人员的 培训和管理，提高操作水 平和安全意识；选用优质 配件和耗材，确保发电机 的长期稳定运行。
当引起。
电气故障
如定子绕组短路、转子断条等 ，多因绝缘老化、过电压或过
电流导致。
冷却系统故障
表现为冷却水泄漏、散热器堵 塞等，影响发电机的散热效果
。
燃油系统故障
如喷油嘴堵塞、燃油泵故障等 ，导致发电机燃油供应不足或
不稳定。
故障诊断方法与技巧
观察法
通过观察发电机的外观、声音、温度 等异常现象进行初步判断。
电效率。
节能减排技术在发电机中的应用
高效能电机技术
采用高效能电机技术，如 永磁同步电机、开关磁阻 电机等，提高发电机的效 率，降低能耗。
变频器技术
通过变频器技术对发电机 进行调速，使发电机在最 佳工况下运行，达到节能 减排的目的。
余热回收技术
利用余热回收技术，将发 电机产生的余热进行回收 利用，提高能源利用效率 ，减少能源浪费。
发电机培训
汇报人：XX
contents
目录
• 发电机基本原理与结构 • 发电机运行与维护 • 发电机故障诊断与处理 • 发电机性能优化与改造 • 发电机安全操作规程与注意事项 • 发电机行业发展趋势及前景展望
01
发电机基本原理与结 构
发电机工作的基本原理
发电机工作的基本原理发电机是将机械能转化为电能的设备，它在现代社会中发挥着至关重要的作用。
那么，发电机是如何工作的呢？本文将介绍发电机的基本原理。
一、电磁感应原理发电机的工作原理基于电磁感应现象。
电磁感应是指通过磁场的变化引起导体中产生电流的现象。
发电机利用了电磁感应现象来产生电流。
二、发电机的构造发电机由两部分组成：转子和定子。
转子是旋转的部分，通常由一根轴和若干个导体组成；定子是固定的部分，包含若干个线圈和磁场。
三、工作原理在发电机中，转子被连接到一个外部的机械设备，比如汽车发动机或风力涡轮机。
机械能通过旋转转子的方式传递给发电机。
当机械能传递到转子上时，转子上的导体会在磁场的作用下，产生电流。
这个磁场是由定子上的线圈通过直流电或交流电产生的。
导体在经历磁场的作用后，产生了电流。
根据电磁感应定律，磁场与导体运动方向垂直时，电流最大；磁场与导体运动方向平行时，电流最小。
四、电流的输出发电机将产生的电流通过导线连接到负载上，比如家庭用电器或工业设备。
当电流通过负载时，负载即得到了所需要的电能。
五、直流发电机与交流发电机根据电流的输出类型，发电机可以分为直流发电机和交流发电机。
直流发电机产生直流电流，其基本原理是通过用直流电激励定子上的线圈产生磁场，然后通过转子上的导体旋转来感应电流。
交流发电机产生交流电流，其基本原理是通过用交流电激励定子上的线圈产生磁场，然后通过转子上的导体旋转来感应电流。
交流发电机通常被用于大规模的电力供应系统中。
六、调节发电机的输出电压在实际应用中，我们需要根据需求调节发电机的输出电压。
这可以通过调整激励电流或改变定子导线的数量和连接方式来实现。
七、总结发电机工作的基本原理是利用电磁感应现象将机械能转化为电能。
通过旋转转子，导体在磁场的作用下产生电流，从而输出电能供应给负载。
根据输出电流的类型，发电机可以分为直流发电机和交流发电机。
发电机作为现代社会不可或缺的设备，为我们的生活和工业生产提供了便利。
发电机基础知识讲解
生产培训教案培训题目：发电机知识讲解培训目的：了解发电机及励磁系统基本知识，发电机保护，运行定期检修试验项目。
内容摘要：1、发电机工作原理。
2、发电机获得励磁电流的几种方式。
3、发电机保护4、发电机试验：培训内容：发电机基本原理：三相同步发电机由原动机拖动直流励磁的同步发电机转子，以转速n(rpm)旋转，根据电磁应原理，三相定子绕阻就会感应（产生）交流电势。
定子绕阻若接入用电负载，电机就有交流电能输出。
发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，它是把机械能转化为电能的装置。
交流发电机主要由转子和定子两部分组成，另外还有滑环、电刷等。
感应电势E＝4.44fNΦ（N：匝数）频率f＝Pn/60交流发电机的特点：把机械能转化为电能的一种机器。
因为它提供的是方向做周期性变化的交流电，故称为交流发电机。
发电机的主要构造是转子（转动部分）和定子（固定部分），滑环两个，电刷两个。
小型发电机的转子是线圈，定子产生磁场，就像教学演示用的模型一样。
大型发电机恰好相反。
它的线圈是定子，产生磁场是转子。
同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流。
根据励磁电流的供给方式，凡是从其它电源获得励磁电流的发电机，称为他励发电机，从发电机本身获得励磁电源的，则称为自励发电机。
发电机获得励磁电流的几种方式：1、直流发电机供电的励磁方式：这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机，这种专用的直流发电机称为直流励磁机，励磁机一般与发电机同轴，发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。
这种励磁方式具有励磁电流独立，工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点，是过去几十年间发电机主要励磁方式，具有较成熟的运行经验。
缺点是励磁调节速度较慢，维护工作量大，故在10mw以上的机组中很少采用。
2、交流励磁机供电的励磁方式现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。
交流励磁机也装在发电机大轴上，它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁，此时，发电机的励磁方式属他励磁方式，又由于采用静止的整流装置，故又称为他励静止励磁，交流副励磁机提供励磁电流。
发电机的工作原理
发电机的工作原理一、引言发电机作为一种常见的电力设备，广泛应用于各个领域，如工业、农业、建筑等。
了解发电机的工作原理对于正确使用和维护发电机至关重要。
本文将详细介绍发电机的工作原理，包括基本原理、主要构成部分和工作过程。
二、基本原理发电机是将机械能转化为电能的设备。
其基本原理是通过磁场的变化引起电磁感应现象，从而产生电流。
具体来说，发电机通过以下三个基本原理实现电能的转换：1. 法拉第电磁感应定律：当导体相对于磁场发生运动或磁场相对于导体发生变化时，导体中就会产生感应电动势。
发电机利用这一原理实现了机械能到电能的转换。
2. 动磁场相互作用：发电机中的转子通过外部能源（如燃油、水力等）驱动，使转子上的励磁线圈产生磁场。
同时，定子中的线圈也产生磁场。
当转子和定子的磁场相互作用时，就会引起电磁感应，产生电流。
3. 电磁感应的反作用：根据洛伦兹力定律，当导体中有电流通过时，它会在磁场中受到力的作用。
这个力会使导体受到位移，从而导致机械能的转换。
三、主要构成部分发电机由以下几个主要构成部分组成：1. 转子：转子是发电机的旋转部分，通常由铁芯和励磁线圈组成。
转子通过外部能源的驱动旋转，产生磁场。
2. 定子：定子是发电机的静止部分，通常由铁芯和线圈组成。
定子中的线圈通过电流产生磁场，与转子的磁场相互作用，从而产生感应电流。
3. 励磁系统：励磁系统用于产生转子的磁场，通常由励磁电源和励磁线圈组成。
励磁电源可以是直流电源或交流电源，通过励磁线圈产生磁场。
4. 绕组：绕组是发电机中的线圈，通常由导体绕成。
绕组分为励磁绕组和定子绕组，励磁绕组用于产生转子的磁场，定子绕组用于产生感应电流。
四、工作过程发电机的工作过程可以分为励磁过程和发电过程。
1. 励磁过程：（1）当励磁电源通电时，励磁线圈中会产生磁场。
（2）励磁线圈的磁场通过铁芯传导到转子上，使转子产生磁场。
（3）转子的磁场与定子的磁场相互作用，产生感应电流。
2. 发电过程：（1）当转子旋转时，转子的磁场也随之旋转。
专题一：哈电600MW汽轮发电机结构及运行
（３）转子护环 转子护环由高强度无磁性合金锻钢制成。 转子护环的前端热套在转子本体端部，后 端与中心环热套在一起。 （４）转子阻尼系统 该发电机转子每极表面（大齿）上开设有 两个阻尼槽，槽内置放通长的阻尼铜条， 并采用非磁性钢阻尼槽楔，从而使感应电 流能顺利通过极表面上的横向槽，避免在 横向槽周围形成过热点。
信阳电厂600MW机组培训
电气设备及系统——发电机及运行 毛慧和
QFSN-600-2YH，2YHG
型汽轮发电机
一、发电机的结构 二、发电机的性能 三、发电机的运行
2012-9-15
专题一：发电机及运行
1
发电机的基本原理
同步发电机的机电能量转换是 在电磁运动过程中实现的,所以 同步发电机和其他电机一样,在 结构上由固定的和转动的两部 分组成。固定部分称为定子,即 电枢；转动部分称为转子。定 子和转子之间有气隙。如右图 所示为三相同步发电机的原理 示意图。 定子铁芯内壁的槽内装有三相 对称绕组A-X、B-Y、C-Z，称 为电枢绕组,三相绕组的轴线在 空间互隔120°电角度。
2012-9-15 专题一：发电机及运行 14
定子机座的两侧共设4 个可拆卸的吊攀和 6 个供装配测量元件接线端子板的法兰。 发电机定子冷却水汇流管的进水、出水法 兰均设在机座的侧面顶部，可保证在断水 事故状态下定子绕组内仍能充满水。 （2）定子铁心 定子铁心由冷轧硅钢板冲制并经绝缘处理 的扇形片叠装而成。铁心采用圆形定位螺 杆、夹紧环、绝缘穿心螺杆、端部无磁性 齿压板和分块压板的紧固结构。
2012-9-15 专题一：发电机及运行 18
定子线棒 定子线棒由空心导线和实心导线组合构成， 组合比为1:2 。空、实心导线均包聚酯玻 璃丝绝缘。线棒对地绝缘采用F 级环氧粉云 母带、双边厚11 mm。定子线棒经一次模 压成型，因而具有良好的绝缘强度、机械 强度和防晕性能。 定子绕组槽内固定结构 定子绕组槽内固定采用在槽底和上、下层 线棒间填加外包聚酯薄膜的热固性适形材 料，并采用涨管压紧工艺，使线棒在槽内 良好就位。
发电机培训资料
发电机培训资料发电机是一种能够将机械能转化为电能的设备，广泛应用于各个领域。
为了能够正常地运行和维护发电机，进行发电机培训是非常必要的。
本文将提供一些发电机培训资料，帮助您了解发电机的基本原理、运行维护和故障排除等方面的知识。
一、发电机的基本原理1. 发电机的工作原理：了解发电机是如何将机械能转化为电能的，通过感应法则和右手定则的解释，让学员深入了解发电机的基本工作原理。
2. 发电机的构造：详细介绍发电机的结构和组成部分，包括转子、定子、励磁系统等，以便学员能够对发电机的整体结构和各个部件的功能有一个全面的了解。
3. 发电机的类型：介绍常见的发电机类型，包括交流发电机和直流发电机等，了解它们的不同特点和适用范围。
二、发电机的运行维护1. 发电机的启动和停机：介绍发电机的启动和停机步骤，包括机械启动和电启动等，让学员了解如何正确操作发电机的启停过程。
2. 发电机的运行参数监测：介绍发电机运行过程中需要监测的参数，包括电压、电流、转速、温度等，以便及时发现并解决运行异常问题。
3. 发电机的维护保养：详细介绍发电机的定期维护工作，包括清洁、润滑、紧固等，帮助学员掌握正确的发电机维护方法，延长发电机的使用寿命。
三、发电机故障排除1. 发电机故障的分类：介绍常见的发电机故障类型，包括电气故障、机械故障和控制故障等，帮助学员对故障进行分类和理解。
2. 发电机故障诊断：详细介绍发电机故障的诊断步骤和方法，包括观察、测量和分析等，让学员能够准确地判断发电机故障的原因和解决方案。
3. 发电机故障的修复：介绍发电机故障修复的基本原则和注意事项，包括更换零配件、调整电气连接等，帮助学员进行故障排除和修复工作。
四、发电机的安全操作1. 发电机的安全操作规程：介绍发电机的安全操作规程和注意事项，包括接地、防护措施和操作流程等，帮助学员在操作发电机时遵守安全规定，确保人身安全和设备正常运行。
2. 发电机的安全设施：介绍发电机常见的安全设施，包括漏电保护器、过电压保护器和接地保护装置等，让学员了解并正确使用这些设施，预防事故的发生。
发电机电气一次部分培训教案、结构及原理、维护重点及难点、常见故障及排除方法
结构及原理
结构及原理
Sleeve外屏蔽处理：由于高低阻搭接处为不均匀电场， 为改善电场分布，在2级防晕措施上，增加Sleeve外屏蔽 处理。
结构及原理
什么是电晕？
发电机内的电晕，是发电机定子高压绕组绝缘表面某些 部位由于电场分布不均匀，局部场强过强，导致附近空气电 离，而引起的辉光放电。可见，电晕是发电机局部放电的一 种。电晕的存在大大的降低了绝缘材料的性能。表面电晕使 绝缘表面局部温度升高，电晕的热效应及其产生的03和N2的 化合物(03极易分解与空气中的氮N2及水分化合生成酸)也会 损坏局部绝缘，将绝缘层变成白色粉末，其程度的深浅与电 晕作用时间有关，材料表面损坏后，放电集中于凹坑并向绝 缘材料内部发展，严重时发展为树枝放电直到击穿。此外， 电晕还使其周围产生带电离子，各种不利因数的叠加，一旦 定子绕组出现过电压，则就有造成线棒短路或击穿的可能。 在线棒表面吸附油污后，影响散热，击穿场强随温度的升高 而略有下降，当温度超过180℃时，其击穿场强将急剧下降。
系统简介
发电机的损耗： 大致可分为五大类，即定子铜损、铁损、励磁损耗、电气附加损
耗、机械损耗。发电机运行中，所有的损耗几乎都以发热的形式表 现出来。
(1)定子铜损即定子电流流过定子绕组所产生的所有损耗。 (2)铁损即发电机磁通在铁芯内产生的损耗，主要是主磁通在定子 铁芯内产生的磁滞损耗和涡流损耗，还包括附加损耗。 (3)励磁损耗即转子回路所产生的损耗，主要是励磁电流在励磁回 路中产生的铜损。 (4)电气附加损耗则比较复杂，主要有端部漏磁通在其附近铁质构 件中产生的损耗、各种谐波磁通产生的损耗、齿谐波和高次谐波在 转子表层产生的铁损等。 (5)机械损耗主要包括通风损耗、轴承摩擦损耗等。
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发电机原理
右手定则：右手平展，使大拇指与其余四 指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把 右手放入磁场中，磁感线垂直进入手心， 大拇指指向导线运动方向，则四指所指方 向为导线中感应电流（动生电动势）的方 向。
直流发电机与交流发电机
直流发电机：转子在原 动机的拖动下旋转，转 子上的导体切割磁力线 产生交变电动势，再通 过换向器的整流作用， 在电刷间获得直流电压 输出，从而实现了将机 械能转换成直流电能的 目的。
转轴 发电机本体 氢、油、水 端轴油 励磁系统 总装 冷却器 转子 线圈
交流发电机比起直流发电机有什么优势？ 为什么现在的大型发电机都是交流发电而摒弃了直流发电呢? 其一：直流发电机最最重要的弊端——换向器，有了换向器，才能发出 直流电，但是，换向器一般由集电环和碳刷构成，存在机械磨损，并且 碳刷产生的石墨粉容易污染线圈，产生故障。 其二：工业用电占主导地位，工业上重要的机械——三相异步电机，其 电源必须是交流电，因为交流电才能产生旋转磁场，驱动电机。 其三：交流电变为直流电只需要整流桥，经济，简单。但是直流电变成 交流电成本就很高，而且复杂。
汽轮发电机（英语：Turbo Generator）是指用汽轮机驱 动的发电机。由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做 功，使叶片转动而带动发电机发电，做功后的废汽经凝汽 器、循环水泵、凝结水泵、给水加热装置等送回锅炉循环 使用。
发电机分类
同步发电机
直流发电机 发电机 交流发电机 单相 异步发电机
பைடு நூலகம்
三相
有功功率与无功功率
660MW发电机（ 66万发电机 ） = 733MVA（功率因数0.9滞后） 电感：因感抗抑制电流增加， 因而电流滞后于电压。 电容：因容抗抑制电压增加， 因而电压滞后于电流。
同步电机
同步电机转子转速是常值且与同步速相等，与负载的大小无关。 60f 60 * 50 n ns (r/ min) (r/ min) 3000(r/ min) 国内 p 1
汽轮发电机转子线圈 励磁
同步发电机与异步发电机
同步发电机和异步发电机都属于交流发电机，但两者之间存在一定的区别
同步发电机的特点是由直流电源励磁，既能提供有功功率，又能提供无功功 率，能满足各种负载的需要，是现代发电站中最常用的发电机。除了小型发电机 采用永久磁铁产生磁场以外，一般的磁场都由通入直流电的励磁绕组产生，而且 励磁绕组的电压较低，功率较小，只有两个出线头，容易通过集电环引出；而电 枢绕组电压较高，功率较大，多采用三相绕组，有3个或4个引出头，放在定子上 比较方便，小中型发电机的电枢（定子）铁心用硅钢片叠成，以减少铁耗。转子 铁心由于通过的磁通不变，一般用整体的钢块制成。在大型发电机中，由于转子 承受着强大的离心力，其转子一般选用优质钢材制造。 异步发电机由于没有独立的励磁绕组，其结构简单，操作方便，但不能向负 载提供无功功率，而且还需要从所接电网中汲取滞后的磁化电流。因此异步发电 机运行时必须与其他同步发电机并联，或者并接相当数量的电容器。这就限制了 异步发电机的应用范围，目前只在一些小型自动化水电站应用此类发电机。
解释：QFSN-660-2YHG Q——汽轮机拖动； F——发电机； S——定子绕组水冷； N——转子绕组氢内冷； 660——额定功率/容量； 2——两极； YHG——优化改进。
我国运行发电机冷却方式基本分类
[2]
基本机构
空冷发电机 水氢冷发电机
汽轮发电机基本结构
机座 定子 铁心
绕组
汽轮发电机
电生磁是丹麦物理学家奥斯特发现的，原理是用一条 直的金属导线通过电流，那么在导线周围的空间将产 生圆形磁场。导线中流过的电流越大，产生的磁场越 强。磁场成圆形，围绕导线周围。
电动机原理
左手定则：导线在磁场中力的方向。根据左手定则：伸开左手，使拇指与其 他四指垂直且在一个平面内，让磁感线从手心流入，四指指向电流方向，大 拇指指向的就是安培力方向（即导体受力方向）。
转子机械强度；
转子直径较小；
凸出的磁极； 凸 极 式 气隙不均匀； 制作简单；
转子直径较大；
汽轮发电机分类
冷却方式 定子绕组 水冷却 空气冷却 氢气冷却 水冷却 转子绕组 氢气冷却 空气冷却 氢气冷却 水冷却 型号 QFSN-300-2 QF-25-2 QFN-100-2 QFSS-200-2
水氢冷 空冷 全氢冷 双水内冷
L2 • 转子细而长 D 2 ~ 6.5 2
转子高速旋转，对铁心的强度要求很高。
汽轮发电机有哪些特点？
① 转速高，转子为2极或4极； ② 转子直径较小、长度较长；
转子圆柱； 隐 极 式 气隙均匀；
③ 材料利用系数高；
④ 冷却方式多样； ⑤ 端部发热，定、转子绕组固 定，转子强度和振动等问题 比其他类旋转电机突出。 ⑥ 转子通常为隐极式，电机均 为卧式安装。
同步发电机有以下分类： 从产生方式上分：汽轮发电机、水轮发电机、柴油发电机等。 从能源上分：火力发电机、水力发电机等。
磁生电与电生磁
磁生电是英国科学家法拉第发现的。原理是闭合电路 的一部分导体做切割磁感线运动时，在导体上就会产 生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫做感应 电流。发电机便是依据此原理制成。
旋转电枢式 同步电机分为 旋转磁极式 旋转电枢式：磁极装在定子上，用于小容量同步电机中。 旋转磁极式：磁极装在转子上，为大中型同步电机的基本 形式。
汽轮发电机 由汽轮机驱动的同步发电机
• p=1
n = 3000r/min (50Hz) n = 3600r/min (60Hz)
• 采用隐极结构 • 基本采用卧式结构
哈电汽轮发电机基础培训
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目录
CONTENTS
什么是发电机 基本结构 产品介绍
[1]
什么是发电机
发电机、汽轮发电机、…… 发电机分类、汽轮发电机分类……
引
发电机（英文名称：Generators）：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。