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發(fā)電機的工作原理


江蘇中動(dòng)電力設備有限公司 / 2012-12-10

    發(fā)電機主要由定子、轉子、端蓋.電刷.機座及軸承等部件構成。
  定子由機座.定子鐵芯、線(xiàn)包繞組、以及固定這些部分的其他結構件組成。
  轉子由轉子鐵芯、轉子磁極(有磁扼.磁極繞組)、滑環(huán)、(又稱(chēng)銅環(huán).集電環(huán))、風(fēng)扇及轉軸等部件組成。
  通過(guò)軸承、機座及端蓋將發(fā)電機的定子,轉子連接組裝起來(lái),使轉子能在定子中旋轉,通過(guò)滑環(huán)通入一定勵磁電流,使轉子成為一個(gè)旋轉磁場(chǎng),定子線(xiàn)圈做切割磁力線(xiàn)的運動(dòng),從而產(chǎn)生感應電勢,通過(guò)接線(xiàn)端子引出,接在回路中,便產(chǎn)生了電流。由于電刷與轉子相連處有斷路處,使轉子按一定方向轉動(dòng),產(chǎn)生交變電流所以家庭電路等電路中是交變電流,簡(jiǎn)稱(chēng)交流電。中國電網(wǎng)輸出電流的頻率是50赫茲。   汽輪發(fā)電機 與汽輪機配套的發(fā)電機。為了得到較高的效率,汽輪機一般做成高速的,通常為3000轉/分(頻率為50赫)或3600轉/分(頻率為60赫)。核電站中汽輪機轉速較低,但也在1500轉/分以上。高速汽輪發(fā)電機為了減少因離心力而產(chǎn)生的機械應力以及降低風(fēng)摩耗,轉子直徑一般做得比較小,長(cháng)度比較大,即采用細長(cháng)的轉子。特別是在3000轉/分以上的大容量高速機組,由于材料強度的關(guān)系,轉子直徑受到嚴格的限制,一般不能超過(guò) 1.2米。而轉子本體的長(cháng)度又受到臨界速度的限制。當本體長(cháng)度達到直徑的6倍以上時(shí),轉子的第二臨界速度將接近于電機的運轉速度,運行中可能發(fā)生較大的振動(dòng)。所以大型高速汽輪發(fā)電機轉子的尺寸受到嚴格的限制。10萬(wàn)千瓦左右的空冷電機其轉子尺寸已達到上述的極限尺寸,要再增大電機容量,只有靠增加電機的電磁負荷來(lái)實(shí)現。為此必須加強電機的冷卻。所以 5~10萬(wàn)千瓦以上的汽輪發(fā)電機都采用了冷卻效果較好的氫冷或水冷技術(shù)。70年代以來(lái),汽輪發(fā)電機的額定容量已達到130~150萬(wàn)千瓦。從1986年以來(lái),在高臨界溫度超導電材料研究方面取得了重大突破。超導技術(shù)可望在汽輪發(fā)電機中得到應用,這將在汽輪發(fā)電機發(fā)展史上產(chǎn)生一個(gè)新的飛躍。


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