发电机的工作原理课件

目录水轮发电机工作原理水轮发电机电磁设计水轮发电机的运行水轮发电机通风冷却三相交流凸极同步电机

定子铁芯定子线圈定、转子间空气隙磁极铁芯

磁极线圈转子磁轭定子转子水轮发电机工作原理磁轭冲片磁极冲片阻尼绕组磁极转子产生磁场转子：

–

2p个磁极磁路转速和频率：从定子侧看，磁

场的变化频率为

f那么每分钟机械转速n

为三相交流系统定子线圈分成三个不同的相带(U,V,W)沿圆周分布空间上相错2/3个极距感应电压在时间上相差

120°电角度电压U时间t123UVW定子绕组的旋转磁场定子绕组的电枢反应电机并网时，也产生三相电流系统(U,V,W)电流在时间上相差120°电角度如同转子，定子产生一个旋转磁场，与电网频率n=60f/p同步旋转电流I时间t123定、转子合成磁场定、转子磁场相互耦合形成了合成磁场等效模型：耦合磁体“齿轮NSNS定子磁场NSNS转子磁场转矩的产生–带负荷运行时带负荷运行时定子电流产生磁场波以同步转速旋转定子磁场干扰了原来的对称磁力线不对称磁场分布也就产生了切向磁力线和切向磁拉力转矩产生了

负载运行NSN定子磁场NSNSRotorNSNS转子不同运行方式下的模型运行方式空载:

径向磁力线,没有转矩电动机运行:

定子磁场“拉着”转子磁场(驱动转矩)发电机运行:

转子磁场“拉着”定子磁场(制动转矩)失步磁力线不能“约束”磁拉力空载电动机运行发电机运行

水轮发电机工作原理水轮发电机电磁设计水轮发电机的运行水轮发电机通风冷却5.额定频率fN（Hz）：我国电网标准频率为50Hz ,额定转速nN（r/min）：按水轮机。由额定转速nN和额定频率fN确定同步电机的极对数p=60fN/nN 6.飞逸转速nr（r/min）：按水轮机。7.飞轮力矩GD2（tm2）：由电电力系统稳定性和水轮机调保计算确定。8.短路比Kcc：由电力系统对发电机的静态稳定度要求提出。9.纵轴瞬变电抗X’d（标么值）：由电电力系统对发电机的动态稳定度要求提出。10.纵轴超瞬变电抗X”d（标么值）：限制发电机短路冲击电流倍数。11.额定效率N（%）或加权平均效率（%）：12.定、转子绕组及定子铁芯温升（K）：由绝缘结构的耐热等级决定。F级绝缘温度限制为155C。温升指绝缘温度与冷却介质的温度（一般为40C）差。13.机坑直径尺寸（mm）限制14.起吊设备能力（t）限制15.运输尺寸重量（m3，t）限制与电磁设计相关联的发电机振动问题定子的100Hz频率的零节点振动：由电网电压不平衡产生的负序电流造成。定子的分数次谐波振动：发电机采用不恰当的分数槽绕组和绕组接线。发电机有功输出功率大幅波动：发电机固有频率（扭振频率）与水轮机尾水脉振频率产生共振造成。对额定转速为300r/min左右的水轮发电机组，在水轮机部分出力（50～80％）下可能产生。水轮发电机通风冷却CoolingWater无风扇磁轭通风系统（空冷）带风扇的轴-径向通风系统（空冷）CoolingWater水轮发电机工作原理水轮发电机电磁设计水轮发电机的运行水轮发电机通风冷却水轮发电机的运行功率特性曲线（功率圆图）转子温升限制线无功功率有功功率失励圆励磁电流运行区域定子温升限制线实际稳定极限限制线无功功率有功功率励磁电流功率增加功率调节有功功率：仅由水轮机调节无功功率：由励磁电流调节事故：机端三相（或两相）突然短路G事故：半