同步发电机结构及工作原理教学讲义.ppt

水轮发电机定子分段铁心 三峡电站发电机定子 2.转子 凸极式，直径大，轴向长度相对较短，整个转子呈扁盘形。 带阻尼绕组的凸极同步机转子 水轮发电机结构 三峡电站发电机转子(1100t) 思考：定子铁心为什么要用0.5mm的硅钢片叠装？ （2）定子铁心 （3）定子绕组 也称电枢绕组，一般采用双层三相对称绕组。 为便于绕组下线，定子槽采用矩形开口槽，定子绕组放入槽中后，槽口用槽楔封住，槽楔常用绝缘材料(如玻璃布板)做成。 汽轮发电机结构 汽轮发电机的电压较高，要求定子绕组有足够的绝缘强度，一般采用 B 级或 F 级绝缘。 （3）定子绕组 大型电机定子电流极大，绕组导线截面大。为减小导体集肤效应带来的附加损耗，定子绕组常由多股截面15平方毫米以下的扁铜线并绕而成，且沿槽长进行适当的换位，使绕组的有效部分，有时甚至连同绕组的端接部分，成为编织形。 汽轮发电机结构 定子绕组下线定子绕组端部 定子绕组端部接头 定子端部 2．转子 汽轮发电机结构 转子组成 转子铁芯 励磁绕组 阻尼绕组 紧固件 风扇 功能：传递原动机供给的机械能、支撑旋转的励磁线圈、形成良好的磁通路径和转子散热通道，因此对转子结构、材料和加工工艺要求较高。 转子绕组的通风口 护环 中心环 风扇 汽轮发电机转子外形 发电机转子 （1）转子铁心 既有良好导磁性能，又有足够机械强度和刚度，最关键部件之一。 一般采用优质合金钢锻制，铁心上开有两组对称的槽，槽与槽之间的部分称为齿，有两个齿特别宽称为大齿，其余的叫小齿。小齿嵌放励磁线圈，大齿形成磁极。 大型电机为了加强转子表面冷却，大齿区也开有一些较小的槽并不安放线圈，只作通风用，这种槽称为通风槽。 汽轮发电机结构 转子铁心 大型两极汽轮发电机转子，当长度与直径的比值较大时，为了减小倍频振动的影响，常在大齿部分沿轴向每隔一定距离开有径向月牙槽，使大齿方向与小齿方向的刚度尽可能接近。 有的电机在大齿开有槽，内装阻尼绕组(damping windings)，阻尼绕组构成自行短接的半鼠笼结构，用来改善发电机的稳定运行。 （1）转子铁心 汽轮发电机结构 转子铁心结构 （2）励磁绕组 汽轮发电机结构 由矩形绝缘扁铜线绕成同心式线圈，两线圈边分别放在大齿两侧所开的槽内，所有线圈串联。 励磁绕组构成电机直流回路，通过电刷与外电路连 接。 各线圈匝间有绝缘，对地也有 绝缘。 （3）护环和中心环 汽轮发电机转子绕组的端部在高速旋转中将承受巨大的离心力，并在通过励磁电流时产生热膨胀，造成径向和轴向位移．护环用来套在转子绕组瑞部外面，防止径向位移，而中心环则用来阻止轴向位移。 为了避免因护环偏心引起的振动以及不对称运行或异步运行时因转子表面感应电流引起配合面上的电灼伤，要求护环与转子本体、护环与中心环之间有较紧密的配合。 汽轮发电机结构 转子绕组的通风口 护环 中心环 风扇 汽轮发电机转子外形 转子线圈装配 发电机转子装配 汽轮发电机结构 一种短路绕组，大型电机有。 由放在槽楔下的铜条和转子两端铜环焊接成闭合回路。 作用：在同步发电机短路或不对称运行时，利用其感应电流来削弱负序旋转磁场作用；发电机振荡时起阻尼作用，使振荡衰减。 阻尼绕组 冷却系统封闭，冷却介质循环使用。 常用的冷却介质有空气、氢气和水。 冷却方式有： 空气冷却； 水-氢-氢，即定子绕组用水冷却，转子绕组采用氢内冷，定子铁心为氢冷； 水-水-氢，即定子绕组和转子绕组用水冷却，定子铁心为氢冷。 氢气密度仅为空气的1/4，导热性比空气好6倍，冷却效果比空气好。 汽轮发电机的冷却方式 5.其他部件 滑环与电刷：将直流电引入到转动的励磁绕组。 滑环或称集电环，一般用耐磨的锻钢制成，表面进行硬度处理，加工完的滑环表面要求光洁。 汽轮发电机一般采用石墨或电化石墨电刷。虽然每种电刷以石墨粉作为主要原料，但是含量和工艺的不同，在导电率、比重、硬度、强度、伏安特性等方面有不同的性能。为使两滑环磨损均匀，在运行中要定期改变滑环的极性。 汽轮发电机结构 5.其他部件 电刷放在刷盒内，刷盒内有弹簧给电刷一个均匀的压力， 以防止电刷正运行时发生振动，使其与滑环间保持有良好的滑动接触。 风扇：电机内部通风冷却．一般装在转子两瑞，当发电机运行时，风扇随转子而转动，使冷却气体流过线圈和铁心，带走热量。 汽轮发电机结构 发电机总装 凸极式同步发电机 用途：多用于水轮发电机。 一般水轮发电机转子长度L和定子内径D之比为0.125-0.07。 水轮发电机(hy