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同步發(fā)電機,直流發(fā)電機的工作原理
同步發(fā)電機工作原理
· 主磁場的建立:勵磁繞組通以直流勵磁電流,建立極性相間的勵磁磁場,即建立起主磁場。
· 載流導(dǎo)體:三相對稱的電樞繞組充當功率繞組,成為感應(yīng)電勢或者感應(yīng)電流的載體。
· 切割運動:原動機拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)(給電機輸入機械能),極性相間的勵磁磁場隨軸一起旋轉(zhuǎn)并順次切割定子各相繞組(相當于繞組的導(dǎo)體反向切割勵磁磁場)。
· 交變電勢的產(chǎn)生:由于電樞繞組與主磁場之間的相對切割運動,電樞繞組中將會感應(yīng)出大小和方向按周期性變化的三相對稱交變電勢。通過引出線,即可提供交流電源。
直流發(fā)電機的工作原理
直流發(fā)電機的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的交變電動勢,靠換向器配合電刷的換向作用,使之從電刷端引出時變?yōu)橹绷麟妱觿莸脑怼?
電刷上不加直流電壓,用原動機拖動電樞使之逆時針方向恒速轉(zhuǎn)動,線圈兩邊就分別切割不同極性磁極下的磁力線,而在其中感應(yīng)產(chǎn)生電動勢,電動勢方向按右手定則確定。這種電磁情況表示在圖上。由于電樞連續(xù)地旋轉(zhuǎn),因此,必須使載流導(dǎo)體在磁場中所受到線圈邊ab和cd交替地切割N極和S極下的磁力線,雖然每個線圈邊和整個線圈中的感應(yīng)電動勢的方向是交變的.線圈內(nèi)的感應(yīng)電動勢是一種交變電動勢,而在電刷A,B端的電動勢卻為直流電動勢(說得確切一些,是一種方向不變的脈振電動勢)。因為,電樞在轉(zhuǎn)動過程中,無論電樞轉(zhuǎn)到什么位置,由于換向器配合電刷的換向作用,電刷A通過換向片所引出的電動勢始終是切割N極磁力線的線圈邊中的電動勢,因此,電刷A始終有正極性。同樣道理,電刷B始終有負極性,所以電刷端能引出方向不變的但大小變化的脈振電動勢。如每極下的線圈數(shù)增多,可使脈振程度減小,就可獲得直流電動勢。這就是直流發(fā)電機的工作原理。同時也說明子直流發(fā)電機實質(zhì)上是帶有換向器的交流發(fā)電機。
從基本電磁情況來看,一臺直流電機原則上既可工作為電動機運行,也可以作為發(fā)電機運行,只是約束的條件不同而已。在直流電機的兩電刷端上,加上直流電壓,將電能輸入電樞,機械能從電機軸上輸出,拖動生產(chǎn)機械,將電能轉(zhuǎn)換成機械能而成為電動機,如用原動機拖動直流電機的電樞,而電刷上不加直流電壓,則電刷端可以引出直流電動勢作為直流電源,可輸出電能,電機將機械能轉(zhuǎn)換成電能而成為發(fā)電機。同一臺電機,能作電動機或作發(fā)電機運行的這種原理.在電機理論中稱為可逆原理。
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柴油發(fā)電機中SVG與SVC的區(qū)別
柴油發(fā)電機中作為改善電能質(zhì)量的無功補償裝置已被用來有效地抑制電壓波動與閃變、廣東江門本地減小諧波和畸變、廣東江門本地三相不平衡,使電壓的幅值和波形符合要求、廣東江門本地提高功率因數(shù)等。靜止無功補償器(SVC)是目前相對先進實用的無功補償裝置,在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。而靜止無功發(fā)生器(SVG)是 型無功補償裝置,可以對負荷進行動態(tài)跟隨。
電抗器電流是由一個可控硅閥組控制,借助于對可控硅觸發(fā)相角的調(diào)整,就可以改變流過電抗器的電流有效值,從而保證SVC在電網(wǎng)接入點的無功量正好能將該點電壓穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi),起到電網(wǎng)無功補償?shù)淖饔谩?SVG以大功率電壓型逆變器為核心,通過調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓的幅值和相位,或者直接控制交流側(cè)電流的幅值和相位,迅速吸收或發(fā)出所需的無功功率,實現(xiàn)快速動態(tài)調(diào)節(jié)無功功率的目的。
發(fā)電機租賃響應(yīng)速度快一般SVC的響應(yīng)速速是2040ms。而SVG的響應(yīng)速度不大于5ms,能更好的抑制電壓波動和閃變,在相同的補償容量下,SVG對電壓波動和閃變的補償效果 。發(fā)電機租賃低電壓特性好SVG具有電流源的特性,輸出容量受母線電壓的影響很小。
這一優(yōu)點使SVG用于電壓控制時具有很大的優(yōu)勢,系統(tǒng)電壓越低,越需要動態(tài)無功調(diào)節(jié)電壓,SVG的低電壓特性好,輸出的無功電流與系統(tǒng)電壓沒有關(guān)系,可以看作是一個可控恒定的電流源,系統(tǒng)電壓降低時,仍能輸出額定無功電流,具備很強的過載能力。
而SVC是阻抗型特性,輸出容量受母線電壓的影響很大,系統(tǒng)電壓越低,輸出無功電流的能力成比例降低,不具備過載能力。因此SVG的無功補償能力與系統(tǒng)電壓無關(guān),而SVC的無功補償能力隨系統(tǒng)電壓的下降線性降低。
發(fā)電機租賃運行性能提高SVC以可控硅調(diào)節(jié)電抗加多組電容作為無功補償?shù)闹饕侄危瑯O容易發(fā)生諧振放大現(xiàn)象,導(dǎo)致事故,系統(tǒng)電壓波動大時,補償效果受很大影響,運行損耗大;SVG配套電容器不需要設(shè)置濾波器組,不存在諧振放大現(xiàn)象,SVG是有源型補償裝置,是采用可關(guān)斷器件IGBT構(gòu)成的電流源裝置,從而避免了諧振現(xiàn)象,運行性能大大提高。
發(fā)電機租賃諧波特性SVC利用可控硅控制電抗器的等效基波阻抗,不僅受到系統(tǒng)諧波影響大,而且自身會產(chǎn)生大量的諧波,必須配套采用濾波器組,濾除SVC自身產(chǎn)生的諧波含量。
SVG采用三電平單相橋技術(shù),單相可輸出5電平電壓波形,采用載波移相的脈沖調(diào)制方法,不僅受系統(tǒng)諧波影響小,還可以抑制系統(tǒng)的諧波。與SVC相比,SVG采用多重化、廣東江門本地多電平或脈寬調(diào)節(jié)技術(shù)等措施后,大大減少了補償電流中的諧波含量。
發(fā)電機租賃占地面積小在相同的補償容量下,SVG的占地面積比SVC的減少1/2到2/3.由于SVG使用的電抗器和電容器比SVC少,因此大大縮小了裝置的體積和占地面積。
SVC中的電抗器不僅本身體積比較大,而且考慮到相互間的安裝間隔,整體占地面積較大。綜上所述,SVG無功補償裝置由于響應(yīng)速度快、廣東江門本地諧波含量少、廣東江門本地?zé)o功調(diào)節(jié)能力強等優(yōu)點,可以大大改善電網(wǎng)的電能質(zhì)量,目前已成為無功補償技術(shù)的發(fā)展方向。
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柴油發(fā)電機結(jié)構(gòu):講的太清楚了
這里介紹柴油發(fā)電機的構(gòu)造,由于發(fā)電機大小不同,結(jié)構(gòu)也不相同,但主要部分的結(jié)構(gòu)與功能相同,本課件就柴油發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)與組成進行介紹,為顯示清楚,定子與轉(zhuǎn)子槽數(shù)都較少,定子線圈外形按導(dǎo)線繞制的線圈繪制(不是用銅條或銅管連接成的線圈)。發(fā)電機主要部件結(jié)構(gòu)則參考大中型柴油發(fā)電機繪制。
發(fā)電機主要由轉(zhuǎn)子與定子組成。柴油發(fā)電機是同步發(fā)電機,由于柴油機的轉(zhuǎn)速很高,故柴油發(fā)電機的轉(zhuǎn)子只有一對磁極,在額定轉(zhuǎn)速每分鐘3000轉(zhuǎn)時輸出50赫茲的三相交流電。下面通過一個柴油發(fā)電機模型來介紹柴油發(fā)電機的基本構(gòu)造與組成。
由于大型柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速高,轉(zhuǎn)子磁極表面線速度達150m/s以上,離心力很大,故轉(zhuǎn)子直徑不能過大,大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子都為細長型。轉(zhuǎn)子圓周上沒有凸出的磁極,轉(zhuǎn)子鐵芯是一個在圓周上開有一些槽的圓柱,在圓周兩側(cè)各有一段槽距大的面稱為大齒,就是磁極(圖1所示),稱之為隱極式轉(zhuǎn)子。在槽中嵌有勵磁繞組,隱極式轉(zhuǎn)子將勵磁繞組分成多個線圈,便于安裝與加固。
勵磁繞組兩端通過集電環(huán)(滑環(huán))接到勵磁電源,在轉(zhuǎn)子圓周兩側(cè)就形成北極與南極,旋轉(zhuǎn)時就產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。
放大的定子鐵芯與轉(zhuǎn)子鐵芯截面圖,兩鐵芯間有氣隙。定子鐵芯的內(nèi)圓周有嵌放定子線圈的槽,在槽口兩側(cè)有固定槽楔的小槽,槽楔用途是壓住定子線圈。轉(zhuǎn)子鐵芯的外圓周有嵌放轉(zhuǎn)子線圈的槽,在槽口兩側(cè)有小槽,用來固定槽楔,在槽底有用于通風(fēng)的槽。
轉(zhuǎn)子鐵芯與軸用高強度高磁導(dǎo)率的合金鋼材整體制作,在轉(zhuǎn)子鐵芯部分有一些軸向與徑向的孔隙,用來通風(fēng)冷卻。由于各種電機冷卻方式不同,孔隙布置走向也不同,這里就不作介紹了,見圖4。
柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)子勵磁繞組由多個線圈組成,嵌放在轉(zhuǎn)子鐵芯的槽中,多個線圈串聯(lián)起來組成轉(zhuǎn)子繞組,在轉(zhuǎn)子軸的勵磁端(簡稱勵端)安裝集電環(huán),轉(zhuǎn)子繞組的兩個線端分別連接到兩個集電環(huán)。見圖5。
嵌裝好繞組的柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)子
嵌放好線圈后在槽口塞入槽楔,壓住槽內(nèi)線圈,線圈在槽外的端部用護環(huán)壓住,防止線圈被離心力甩出,見圖6。
為減小負序磁場的影響,在轉(zhuǎn)子表面還裝有阻尼裝置,這里就不介紹了。
轉(zhuǎn)子線圈與護環(huán)
為降低發(fā)電機的溫度,在轉(zhuǎn)子兩端還裝有軸流風(fēng)扇對機內(nèi)氣體進行強制循環(huán)。,這是整個轉(zhuǎn)子,是發(fā)電機中的旋轉(zhuǎn)部件。
安裝好集電環(huán)與風(fēng)扇的柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)子
定子
因為定子鐵芯內(nèi)的磁通是在不停的變化,為防止渦流損耗,定子鐵芯采用多層硅鋼片疊成,硅鋼片涂絕緣漆相互絕緣。硅鋼片導(dǎo)磁良好。為通風(fēng)冷卻定子鐵芯分成多段,段間有縫隙實現(xiàn)徑向通風(fēng)。在定子鐵芯的兩端用壓圈與穿心螺桿壓緊定子鐵芯
柴油發(fā)電機定子鐵芯
在定子鐵芯槽內(nèi)嵌放定子的三相繞組,繞組形式一般為雙層疊繞。每相繞組由多個線圈組成,按一定規(guī)律對稱排列,大型發(fā)電機的線圈只有幾匝,是用一根根銅條或銅管彎成,在端部進行連接形成線圈。本模型簡化處理,線圈是由表皮絕緣的導(dǎo)線繞成多匝的線圈。
在24槽電機模型有24個線圈,分為3組,組成三相繞組,6個引出線中3個是A、廣東江門附近B、廣東江門附近C相輸出端,3個為中性線端,一同連接到到電機下方的出線盒的瓷套管端子。
嵌裝好線圈還要在槽口插入槽楔,把線圈壓緊固定。
發(fā)電機的實際組裝過程是定子鐵芯先安裝進機座,然后才進行線圈的嵌裝工作。
定子與轉(zhuǎn)子裝入機座
機座(機殼)由鋼板卷制焊接而成,為確保剛度在殼內(nèi)壁焊有多圈圓環(huán)筋與多條軸向筋。本模型圓環(huán)筋較寬,為便于冷卻氣體流動,開有多個通氣孔。在機座下方有發(fā)電機出線盒,發(fā)出的三相交流電從這里引出。安裝好的機殼加端蓋應(yīng)有很好的氣密性,以防止冷卻介質(zhì)泄露。
發(fā)電機機殼
把定子鐵芯安裝在發(fā)電機機座內(nèi),再進行定子線圈嵌裝,把各相線圈連接起來組成三相繞組。在定子鐵芯的槽口插入定子槽楔,壓緊槽內(nèi)線圈。三相繞組的6個線端連接到出線盒的六個瓷套管端子,在出線盒外接成 Y 形連接,按三相四線輸出。
裝入機座的發(fā)電機定子鐵芯與繞組
把轉(zhuǎn)子插入定子鐵芯內(nèi)是發(fā)電機安裝的重要工序,要保證不損傷定子與轉(zhuǎn)子的任何部分。
發(fā)電機安裝轉(zhuǎn)子
本模型的兩個轉(zhuǎn)子軸承安裝在機殼兩側(cè)的端蓋上,稱為端蓋式軸承。每塊端蓋由上下兩塊組成,在端蓋上安裝軸承部件,軸承部件由軸瓦與軸承油密封等組成,循環(huán)的密封油可以潤滑軸瓦、廣東江門附近防止氫氣泄露、廣東江門附近降低軸瓦溫度。
安裝好機殼兩側(cè)的下端蓋,在端蓋上安裝軸承部件,軸承把轉(zhuǎn)子支撐起來,轉(zhuǎn)子磁極與定子鐵芯間留有氣隙,轉(zhuǎn)子可自由旋轉(zhuǎn)。
發(fā)電機安裝軸承
安裝電刷裝置
轉(zhuǎn)子的勵磁電源連接到電刷,電刷與集電環(huán)緊密接觸,勵磁電流先通過電刷,再通過集電環(huán)到轉(zhuǎn)子勵磁繞組。電刷由天然石墨制成,有很好的自潤滑特性,導(dǎo)電良好,電刷通過刷辮接到勵磁端子。電刷裝在刷盒內(nèi),可自由上下移動,壓簧把電刷壓向集電環(huán)。壓簧采用恒壓彈簧,在電刷整個行程中壓力基本不變,恒壓彈簧固定在彈簧夾上,彈簧夾上有楔形卡子,彈簧夾插在刷盒內(nèi),卡子進入卡孔就卡住了?!V東江門發(fā)電機出租,廣東江門發(fā)電機租賃,廣東江門應(yīng)急發(fā)電車出租,廣東江門發(fā)電車出租,廣東江門發(fā)電機出租公司,江蘇發(fā)電機出租公司,保定發(fā)電機出租公司,沈陽發(fā)電機出租公司,阜新發(fā)電機出租公司,山東發(fā)電機出租公司,濟南發(fā)電機出租公司,唐山發(fā)電機出租公司,秦皇島發(fā)電機出租公司,鹽城發(fā)電機出租公司,廣東江門發(fā)電機出租租賃,廣東江門發(fā)電機出租公司,廣東江門高壓發(fā)電機出租,廣東江門高壓發(fā)電車出租,廣東江門高壓發(fā)電機租賃,廣東江門高壓發(fā)電車租賃,廣東江門10KV發(fā)電機出租,廣東江門20KV發(fā)電機出租,廣東江門35KV發(fā)電機出租,廣東江門10KV發(fā)電機租賃,廣東江門20KV發(fā)電機租賃,廣東江門35KV發(fā)電機租賃,廣東江門變壓器出租,廣東江門變壓器租賃,廣東江門UPS保電公司,廣東江門UPS保電,廣東江門UPS出租,廣東江門UPS租賃,廣東江門升壓車出租,廣東江門增壓車出,廣東江門10KV升壓車出租,廣東江門10KV增壓車出租,廣東江門升壓車租賃,廣東江門增壓車租賃,廣東江門10KV增壓車租賃,廣東江門10KV升壓車租賃
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