关于发电机定、转子间气隙的计算方法简介
电气基础知识问答：80问
电气基础知识问答：80问1、电力系统产生工频过电压的原因主要有哪些？1）空载长线路的电容效应2）不对称短路引起的非故障相电压升高3）甩负荷引起的工频电压升高。
2、什么叫操作过电压？主要有哪些？操作过电压是由于电网内开关操作或故障跳闸引起的过电压。
主要包括：1）切除空载线路引起的过电压2）空载线路合闸时引起的过电压3）切除空载变压器引起的过电压4）间隙性电弧接地引起的过电压5）解合大环路引起的过电压。
3、电网中限制操作过电压的措施有哪些？电网中限制操作过电压的措施有：1）选用灭弧能力强的高压开关2）提高开关动作的同期性3）开关断口加装并联电阻4）采用性能良好的避雷器，如氧化锌避雷器5）使电网的中性点直接接地运行。
4、什么叫电力系统谐振过电压？分几种类型？电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重的过电压，这一现象叫电力系统谐振过电压。
谐振过电压分为以下几种：1）线性谐振过电压谐振回路由不带铁芯的电感元件（如输电线路的电感，变压器的漏感）或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件（如消弧线圈）和系统中的电容元件所组成。
2）铁磁谐振过电压谐振回路由带铁芯的电感元件（如空载变压器、电压互感器）和系统的电容元件组成。
因铁芯电感元件的饱和现象，使回路的电感参数是非线性的，这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时，会产生铁磁谐振。
c）参数谐振过电压由电感参数作周期性变化的电感元件（如凸极发电机的同步电抗在Kd～Kq间周期变化）和系统电容元件（如空载线路）组成回路，当参数配合时，通过电感的周期性变化，不断向谐振系统输送能量，造成参数谐振过电压。
5、避雷线和避雷针的作用是什么？避雷器的作用是什么？避雷线和避雷针的作用是防止直击雷，使在它们保护范围内的电气设备（架空输电线路及变电站设备）遭直击雷绕击的几率减小。
避雷器的作用是通过并联放电间隙或非线性电阻的作用，对入侵流动波进行削幅，降低被保护设备所受过电压幅值。
汽轮发电机转子气隙取气通风试验
汽轮发电机转子气隙取气通风试验前言在汽轮发电机中，转子与定子之间有一定的气隙。
为了保证转子的正常运转，需要进行气隙取气通风试验，以确保气隙通风效果良好、不影响转子的发电效率和寿命。
本文将深入探讨汽轮发电机转子气隙取气通风试验的目的、方法、步骤和要注意的事项。
一、目的汽轮发电机转子气隙取气通风试验的目的是为了验证气隙通风系统的性能是否满足要求，并通过调整气隙通风系统的参数，以保证转子在运行过程中的散热和通风效果良好，不受过热的影响。
同时，通过试验结果分析，可以提供改进转子气隙通风系统的参考依据。
二、方法进行汽轮发电机转子气隙取气通风试验时，可以采用以下方法： 1. 确定试验条件：包括转子转速、负载条件等。
2. 设置试验参数：根据转子设计要求和实际工况，调整气隙通风系统的参数，如通风孔的数量和大小、通风风机的转速等。
3. 进行试验：在设定的试验条件下，启动发电机，记录转子的温度、震动等数据。
4. 分析试验结果：根据试验数据，分析转子的散热和通风效果，评估气隙通风系统的性能，并提出改进建议。
三、步骤进行汽轮发电机转子气隙取气通风试验时，可以按照以下步骤进行： 1. 设定试验条件：根据实际情况和要求，确定试验所需的转速、负载条件等。
2. 调整气隙通风系统参数：根据设定的试验条件，调整气隙通风系统的参数，如通风孔的数量和大小、通风风机的转速等。
3. 启动发电机：按照设定的试验条件，启动发电机，使之处于运行状态。
4. 记录数据：记录转子的温度、震动等关键数据，并及时记录到试验记录表中。
5. 分析数据：根据试验数据，分析转子的散热和通风情况，评估气隙通风系统的性能。
6. 结果评价：根据试验结果，评价气隙通风系统的性能是否满足要求，并提出改进建议。
四、注意事项在进行汽轮发电机转子气隙取气通风试验时，需要注意以下事项： 1. 安全措施：在试验过程中，要注意安全，确保试验人员和设备的安全。
2. 数据准确性：试验数据的准确性对于评估气隙通风系统的性能非常重要，要确保数据记录的准确性。
电机气隙标准
电机气隙标准
电机气隙是指电机转子和定子之间的间隙，它对电机的性能和
效率有着重要的影响。
在电机制造和维护过程中，电机气隙的标准
是非常关键的。
本文将从电机气隙的定义、影响因素、标准要求等
方面进行详细介绍，以帮助大家更好地了解电机气隙标准。
首先，电机气隙的定义是什么呢？电机气隙是指电机转子和定
子之间的间隙，它的大小直接影响着电机的性能和效率。
合适的气
隙可以保证电机的正常运转，而过大或过小的气隙都会对电机的性
能造成影响。
其次，影响电机气隙的因素有哪些？首先是电机的设计和制造
工艺，这直接决定了电机气隙的大小和均匀性。
其次是电机的使用
环境，如温度、湿度等因素都会对气隙产生影响。
最后是电机的使
用状态，如长期运转、频繁启停等都会对气隙产生影响。
那么，根据以上因素，电机气隙的标准要求是怎样的呢？首先，气隙应该保持在设计要求的范围内，不能过大也不能过小。
其次，
气隙应该保持均匀，不能出现局部过大或过小的情况。
最后，气隙
应该能够适应不同的使用环境和状态，确保电机在各种条件下都能
正常运转。
总结一下，电机气隙标准是非常重要的，它直接关系着电机的性能和效率。
在电机的制造和维护过程中，我们都需要严格按照标准要求来进行操作，以确保电机的正常运转和长期稳定性能。
希望本文能够帮助大家更好地了解电机气隙标准，为电机的制造和维护提供一些参考和帮助。
同步机和异步机的气隙
同步机和异步机的气隙一、背景介绍同步机和异步机是电力系统中常见的电动机类型，它们都有一个重要的部件——气隙。
气隙是电动机转子和定子之间的间隙，它对电动机的性能和运行状态有着重要影响。
二、同步机气隙1. 同步机概述同步机是一种以交流电源为驱动力的旋转电动机，其转速与电源频率成正比。
它的气隙主要分为定子气隙和转子气隙。
2. 定子气隙定子气隙是指固定在同步发电机外壳上的不导电材料与定子铁芯之间的间距。
它对于同步发电机的性能有着重要影响，过小或过大都会影响到发电机的输出功率和效率。
3. 转子气隙转子气隙是指转子表面与定子表面之间的间距。
在同步发电机中，由于磁通旋转速度与转速相等，因此转子与定子必须保持一致，否则会引起磁场不稳定。
三、异步机气隙1. 异步机概述异步机是一种以交流电源为驱动力的旋转电动机，其转速与电源频率不成比例。
它的气隙主要分为定子气隙和转子气隙。
2. 定子气隙定子气隙是指固定在异步电动机外壳上的不导电材料与定子铁芯之间的间距。
它对于异步电动机的性能有着重要影响，过小或过大都会影响到电动机的输出功率和效率。
3. 转子气隙转子气隙是指转子表面与定子表面之间的间距。
在异步电动机中，由于磁通旋转速度与转速不相等，因此转子与定子之间必须存在一定的相对运动，否则无法产生感应电流。
四、同步机和异步机气隙比较1. 气隙大小同步机和异步机的气隙大小都会影响到电动机的性能和运行状态。
但是由于同步发电机需要保持同步，因此其气隙一般较小；而异步电动机则需要一定程度上的滑差才能产生感应电流，因此其气隙一般较大。
2. 气隙调整同步发电机一般需要定期调整气隙，以保证其性能和运行状态；而异步电动机一般不需要调整气隙，因为其气隙大小较大，且可以通过绝缘材料的厚度来调节。
3. 气隙对电动机性能的影响同步机和异步机的气隙大小都会影响到电动机的性能和运行状态。
过小或过大都会导致电动机输出功率下降、效率降低、噪音增加等问题。
五、结论同步机和异步机的气隙是电动机中一个重要的部件，它对于电动机的性能和运行状态有着重要影响。
电机气隙计算公式
电机气隙计算公式导言：电机气隙是指电机定子和转子之间的间隙，它对电机的性能和工作效果有着重要影响。
本文将介绍电机气隙计算公式的应用与意义，帮助读者更好地理解和掌握电机气隙的重要性。
1. 电机气隙的定义与作用电机气隙是指电机定子和转子之间的间隙，它在电机运行过程中起到了关键的作用。
首先，气隙可以保证电机的正常运转，避免定子和转子之间的直接接触，减少磨损和损坏的风险。
其次，气隙还可以影响电机的效率和功率输出，合理的气隙大小可以提高电机的效率和性能。
2. 电机气隙计算公式的意义电机气隙计算公式是通过数学模型和实验数据得出的，它可以根据电机的参数和要求，计算出最合适的气隙大小。
具体来说，电机气隙计算公式可以帮助我们：2.1 确定气隙大小：通过计算公式，我们可以根据电机的特性和工作要求，确定一个适合的气隙大小。
这可以保证电机的正常运行，并提高其工作效率和性能。
2.2 优化电机设计：电机气隙计算公式可以作为电机设计的重要参考依据。
通过计算公式，我们可以优化电机的设计参数，提高其效率和性能。
2.3 分析电机故障：当电机出现故障时，我们可以通过电机气隙计算公式，对故障进行分析和定位。
因为气隙大小的变化可能会导致电机的故障和失效，通过计算公式，我们可以找到故障的原因，并采取相应的修复措施。
3. 电机气隙计算公式的应用电机气隙计算公式的应用非常广泛，主要应用于以下几个方面：3.1 电机制造：在电机制造过程中，我们可以根据电机的设计参数和要求，使用电机气隙计算公式来确定气隙大小。
3.2 电机维修：在电机维修过程中，我们可以使用电机气隙计算公式来分析和解决电机故障问题。
3.3 电机改进：如果我们需要对电机进行改进和优化，可以使用电机气隙计算公式来指导改进方向和参数的选择。
结语：通过对电机气隙计算公式的应用与意义的介绍，希望读者能够更好地理解和掌握电机气隙的重要性。
电机气隙的合理计算和控制，对于电机的正常运行和性能提升都具有重要意义。
直流发电机的工作原理及结构
直流发电机的工作原理及结构电机的可逆运行原理两个定理与两个定则1、电磁感应定理在磁场中运动的导体将会感应电势，若磁场、导体和导体的运动方向三者互相垂直，则作用导体中感应的电势大小为： e = B- l • v符号物理量单位B磁场的磁感应强度Wb/m2 v导体运动速度米/秒I导体有效长度me感应电势V电势的方向用右手定则2.电磁力定律载流导体在磁场中将会受到力的作用，若磁场与载流导体互相垂直（见下图），作用在导体上的电磁力大小为： f = B • I • i单位符号物理量Ai导体中的电流mI导体有效长度Nf电磁力力的方向用左手定则（一）直流发电机的工作原理1.直流发电机的原理模型图1 1 B 直猱友电机工作炽理2•发电机工作原理團直猱我电机工作原建a、直流电势产生用电动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈边a b和c d分别切割不同极性磁极下的磁力线，感应产生电动势直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势因为电刷A通过换向片所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势。
所以电刷A始终有正极性，同样道理，电刷B始终有负极性。
所以电刷端能引出方向不变但大小变化的脉动电动势b、结论线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷AB端的电动势却是直流电动势。
直流发电机［浏览次数：约145次］*直流发电机是一种把机械能转换为直流电输岀的电机，流电动机具有良好的起动性能和调速性能，因此广泛应用于要求调速平滑，调速范围广等对调速要求较高的电气传动系统中，如电力机车、无轨电车、轧钢机起重设备等。
目录*直流发电机的结构*直流发电机的部件功能・直流发电机的工作原理*直流发电机的额定值直流发电机的结构直流电机I區I的结构可分为静止和转动两部分，静止部分称为定子，旋转部分称为转子（也称电枢）图1与图2分别为直流电机的纵剖面示意图和横剖面示意图。
电机定转子气隙
电机定转子气隙电机定转子气隙一、定转子气隙的基本知识定转子气隙是电机的一个重要参数，它可以为机械结构设计和电机运行提供有效的参考。
气隙是在转子和定子之间形成的一个旋转活动空间，它由限定电机性能和机械结构设备的规范定义。
根据电机在设计和制造过程中所采用的转子和定子材料、结构和尺寸等不同参数，可以采取合理的制造工艺，以使定转子气隙达到满足电机设计要求的标准。
定转子气隙的制定过程包括三个步骤：1. 转子、定子、支撑和定位件的设计;2. 通过测量定转子气隙来评估电机性能;3. 对定转子气隙进行调整，以确保其符合电机设计要求。
二、定转子气隙的测量方法1. 用千分尺测量定转子气隙：用千分尺测量定转子气隙非常简单，只要将千分尺放在定子和转子之间，就可以精确测量出定转子气隙的大小。
2. 用钢尺测量定转子气隙：用钢尺测量定转子气隙的精度要比用千分尺要高，它可以帮助确定定转子气隙的精确值。
3. 用电子游标测量定转子气隙：用电子游标测量定转子气隙的精度可以达到0.01毫米，是千分尺和钢尺无法比拟的。
它可以准确测量出定转子气隙的大小，因此，是电机定转子气隙测量的最佳选择。
三、定转子气隙的调整方法1. 减小转子外径：增加转子外径可以减少定转子气隙，这是一种有效而便捷的调整方法。
2. 增加转子直径：增加转子直径也可以减小定转子气隙，但由于其复杂性，很少采用这种调整方法。
3. 用特殊材料和设计技术：采用特殊的材料和设计技术，可以减小定转子气隙，从而改善电机性能。
四、定转子气隙的控制要求定转子气隙是电机设计的重要参数，它受到极高的要求。
定转子气隙的控制要求主要有以下几点：1. 要求定转子气隙的精度必须达到设计要求;2. 要求定转子气隙必须稳定和可靠;3. 要求由气隙引起的噪声必须小于设计值;4. 要求在工作过程中，气隙不应受到外界干扰;5. 要求定转子气隙不应破坏电机机械结构。
电机定转子气隙是电机设计和制造的关键，只有在设计和制造过程中控制定转子气隙的精度，才能确保电机的正常运行。
永磁同步发电机的工作原理
永磁同步发电机的工作原理一、基本原理从6.2节可见，永磁同步发电机是由定子与转子两部分组成，定子、转子之间有气隙。
永磁同步发电机的定子与普通交流电机相同，转子采用永磁材料。
其主磁通路径如图6-28所示。
图6-28 永磁同步发电机主磁通路径图6-29（a）为一台两极永磁同步发电机，定子三相绕组用3个线圈AX、BY、旋转，永磁磁极产生旋转的气隙磁场，其CZ表示，转子由原动机拖动以转速ns基波为正弦分布，其气隙磁密为——气隙磁密的幅值；式中B1θ——距坐标原点的电角度，坐标原点取转子两个磁极之间中心线的位置。
图6-29 两极永磁同步发电机在图6-29（a）位置瞬间，基波磁场与各线圈的相对位置如图6-29（b）所示。
定子导体切割该旋转磁场产生感应电动势，根据感应电动势公式e=Blv可知，导体中的感应电动势e将正比于气隙磁密B，其中l为导体在磁场中的有效长度。
基波磁场旋转时，磁场与导体间产生相对运动且在不同瞬间磁场以不同的气隙磁密B切割导体，在导体中感应出与磁密成正比的感应电动势。
设导体切割N极磁场时感应电动势为正，切割S极磁场时感应电动势为负，则导体内感应电动势是一个交流电动势。
对于A相绕组，线圈的两个导体边相互串联，其产生的感应电动势大小相等，方向相反，为一个线圈边内感应电动势的2倍（短距绕组需要乘短距系数，见第3章）。
将转子的转速用每秒钟内转过的电弧度ω表示，ω称为角频率。
在时间0～t内，主极磁场转过的电角度θ=ωt，则A相绕组的感应电动势瞬时值为——感应电动势的有效值。
式中E1三相对称情况下，B、C相绕组的感应电动势大小与A相相等，相位分别滞后于A相绕组的感应电动势120°和240°电角度，即可以看出，永磁磁场在三相对称绕组中产生三相对称感应电动势。
关于定子绕组中感应电动势的详细计算可参照第2章。
导体中感应电动势的频率与转子的转速和极对数有关。
若电机为两极电机，周，则导体中电动势交转子转1周，感应电动势交变1次，设转子每分钟转ns/60。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
关于发电机定、转子间气隙的计
算方法简介
1.关于定、转子间气隙结构的介绍
水轮发电机的定转子间的空气间隙，顾名思义就是发电机定子与转子间的间隙。
具体一点就是定子铁芯壁与转子磁极表面之间的间隙。
其示意图如下：
图1 发电机定、转子间的气隙结构
2.气隙的状态监测方法
首先要明白，测量转子的不圆度以及偏心距和偏心角是对某一个气隙传感器而言的；定子的不圆度是对某一个磁极而言的。
2.1键相同步
目前在发电机的定子内壁上装有四个平板电容式位移传感器（后面简称为：
气隙传感器），和一个电涡流传感器。
其安装方位如下图所示：
图2 气隙测量示意图
就上图所示的安装方位而言，电涡流传感器W的作用是使键相同步，即当电涡流传感器转一圈后接到电信号时，此时的1号磁极正好经过B号气隙传感器，当转子转动一圈后，电涡流传感器再次接收到电信号时，此时1号磁极再次经过B号气隙传感器。
这就是键相同步。
有了键相同步的测量基点后，我们就可以推算出每一个气隙传感器在不同时刻测得的气隙值所对应的是哪一号磁极。
2.2气隙测量
在确定键相后，就可以通过气隙传感器测出每一号磁极与该传感器的气隙大小，最后可以作出转子轮廓的大致结构。
当我们在定、转子之间装有足够多的气隙传感器时，就可以测出同一个磁极在转子转一圈的过程中与每一个气隙传感器的气隙大小，这样就可以大致描绘出定子的内壁轮廓。
在气隙传感器测得一段信号后，下面将简单介绍怎样在这组信号中提取出气
隙的值。
如下图所示，为B号气隙传感器在涡流传感器W接收到信号时刻开始测得的信号波形图。
图3 B号气隙传感器检测到的信号波形
上图是根据图2所对应的磁极关系来确定的B号气隙传感器的信号波形，即当涡流传感器接收到信号时，正好是1号磁极经过B号气隙传感器。
此后依次是2、3、4号磁极经过该传感器。
我们所要测量的气隙值就是上图所示的波形的每一个“波谷”，即每一个最小值对应的就是该磁极与定子间的气隙值。
如下面所示，为某一水电站的发电机定、转子间气隙图，该图是就同一传感器（如图2 中的B号传感器）所测的各磁极气隙大小。
图4 B号传感器下测得各个磁极的气隙大小
从上图可以看出，该传感器对应的气隙最大值，发生在6号磁极上，气隙最大值为26.27mm；最小气隙值为23.79mm，发生在29号磁极上。
平均气隙为25.03mm。
根据键相同步，还可以测得此时转子的机械转速为136.3r/min。
同理我们可以就某一磁极得到该磁极与定子之间一周的气隙大小。
这里就不重复举例说明。
3.关于定、转子的轮廓不圆度分析
这里分析不圆度采用的是最小二乘圆法（下一节具体介绍）。
首先关于评定圆的不圆度的定义，即圆度误差：圆的形状偏离几何圆的程度。
其具体的表示方法是将实际轮廓夹在两同心圆之间，当这两几何圆的间隙为最小时，用这两个几何圆的半径只差来表示该轮廓的圆度误差。
根据上一节得到的定、转子轮廓后，就要用最小二乘圆法得到该轮廓的最小
二乘圆。
确定圆心坐标，与实际的测量中心（在转子上就是转子的回转轴线）的相对位置，可以确定转子的偏心距和偏心角，最后可以求出轮廓上的点与最小二乘圆的圆心之间的最大距离R max 和最小距离R min ，这两个值就可以认为是前面提到的两个同心圆的半径，那么这个差值e 就是该轮廓的不圆度。
结合上一节关于气隙的测量方法，到现在我们就可以知道定、转子间的气隙大小，最大气隙、最小气隙，以及对应的磁极号；还可以知道平均气隙，转子的转速；以及定子不圆度；转子不圆度、偏心距、偏心角。
4. 最小二乘圆法
最小二乘圆是一个理想圆，得到最小二乘圆的原理是使从轮廓上的个点到圆的距离的平方和最小。
即：
21()min n i
i R R =-=∑ （i =1，2，……，n ）
式中：R i ——实际被测的轮廓上各点到最小二乘圆心的距离
R ——最小二乘圆的半径
按最小二乘圆法评定圆度误差的原理如下图所示：
图5 最小二乘圆法评定圆度误差
根据英国国家标准，以及美国国家标准，确定最小二乘圆的公式如下：
1
1
221221,(()()n
i i n
i i n
i i i i i a x n b y n R R R x a y b n =======-+-∑∑∑ 上面公式不多作说明，但需要指出的是，坐标原点的选取就是转轴回转的轴线（并不一定是转轴的几何轴心），而轮廓上每一点（x i ，y i ）就是根据所测气隙值以及相应磁极的方位角求得。
5. 总结
上面分别介绍了气隙的测量，定、转子轮廓的得出（这里就是求出轮廓上个
点的坐标），然后求得定、转子的最小二乘圆，最后分析定、转子的不圆度以及偏心距和偏心角。
下面就图4所示的实例，依据上面的步骤进行完整的分析。
根据图3得到对应于B号气隙传感器的所有磁极气隙大小，可以绘制出转子的轮廓，如下图所示：
图6 定、转子轮廓以及所得最小二乘圆
这里定子轮廓的得到，是根据同一个磁极转一周后与定子内壁上每一个气隙传感器的测量值而求出来的（这里没有提供实测数据）。
图中都已经标出了相应的指标，这里不在累赘说明。
以上就是关于定、转子气隙大小测量以及相关的评定方法的介绍。