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发电厂发电机详细结构介绍
来源:www.zhongjianzulin.com 发布时间:2020/8/13 15:03:58
汽轮发电机是同步发电机,主要由转子与定子组成。由于汽轮机的转速很高,故汽轮发电机的转子只有一对磁,在额定转速每分钟3000转时输出50赫兹的三相交流电。下面沈阳钢板租赁通过一个汽轮发电机模型来介绍汽轮发电机的基本构造与组成。

转子
由于大型汽轮发电机转速高,转子磁 表面线速度达150m/s以上,离心力很大,故转子直径不能过大,大型发电机转子都为细长型。转子圆周上没有凸出的磁 (不像三相发电机模型中的转子),转子铁芯是一个在轴向上开有一些槽的圆柱,在圆柱两侧各有一段槽距大的面称为“大齿”,就是磁 (图1所示),称之为隐 式转子。在槽中嵌有励磁绕组,隐 式转子将励磁绕组分成多个线圈,便于安装与加固。

励磁绕组两端通过集电环(滑环)接到励磁电源,在转子圆周两侧就形成北 与南 ,旋转时就产生旋转磁场。

为降低发电机的温度,在转子两端装有轴流或离心风扇对机内气体进行强制循环。见图7,这是整个转子,是发电机中的旋转部件。

因为定子铁芯内的磁通是在不停的变化,为防止涡流损耗,定子铁芯采用多层硅钢片叠成,硅钢片涂绝缘漆相互绝缘。硅钢片导磁良好。为通风冷却,定子铁芯分成多段,段间有缝隙实现径向通风。在定子铁芯的两端用压圈与穿心螺杆压紧定子铁芯,见图8。

在定子铁芯槽内嵌放定子的三相绕组,绕组形式一般为双层叠绕。每相绕组由多个线圈组成,按一定规律对称排列,大型发电机的线圈只有几匝,是用一根根铜条或铜管弯成,在端部进行连接形成线圈。本模型简化处理,线圈是由表皮绝缘的导线绕成多匝的线圈。

在24槽电机模型有24个线圈,分为3组,组成三相绕组,6个引出线中3个是A、B、C相输出端,3个为中性线端,一同连接到到电机下方的出线盒的瓷套管端子。

机座(机壳)由钢板卷制焊接而成,为确保刚度,在机壳内壁焊有多圈圆环筋与轴向筋。本模型圆环筋较宽,为便于冷却气体流动,开有多个通气孔。在机座下方有发电机出线盒,发出的三相交流电从这里引出,见图12。安装好的机壳加端盖具有很好的气密性,以防止冷却介质泄露。
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把定子铁芯安装在发电机机座内,再进行定子线圈嵌装,把各相线圈连接起来组成Y型三相绕组。在定子铁芯的槽口插入定子槽楔,压紧槽内线圈,见图13。三相绕组的6个线端连接到出线盒的六个瓷套管端子,按三相四线输出。

把转子插入定子铁芯内是发电机安装的重要工序,要保证不损伤定子与转子的任何部分。图14是插入转子后的状态。

本模型的两个转子轴承安装在机壳两侧的端盖上,称为端盖式轴承。每块端盖由上下两半组成,在端盖上安装轴承部件,轴承部件由轴瓦与轴承油密封等组成,循环的密封油可以润滑轴瓦、防止氢气泄露、降低轴瓦温度。

安装好机壳两侧的下端盖,在端盖上安装轴承部件,轴承把转子支撑起来,转子磁 与定子铁芯间留有气隙,转子可自由旋转,见图15。

安装电刷装置
转子的励磁电源连接到电刷,电刷与集电环紧密接触,励磁电流先通过电刷,再通过集电环导通到转子励磁绕组。电刷由天然石墨制成,有很好的自润滑特性,导电良好,电刷通过刷辫接到励磁端子。电刷装在刷盒内,可自由上下移动,压簧把电刷压向集电环。压簧采用恒压弹簧,在电刷整个行程中压力基本不变,恒压弹簧固定在弹簧夹上,弹簧夹上有楔形卡子,弹簧夹插在刷盒内,卡子进入卡孔就卡住了。图16左图是压簧,右图是较新的电刷在刷盒的状态,中图是磨损较多的电刷(待换电刷)在刷盒的状态。

冷却系统
大型发电机产生的热量很大,必 须有强有力的冷却措施,不同型号发电机的定子、转子、机座等主要结构基本一样,但冷却系统五花八门,也较复杂。

主要的冷却介质是氢气、水和空气。氢气比空气的密度小很多、导热系数大很多;水有很大的比热容、导热系数大、价格低廉。

冷却方式主要有:
全氢冷发电机,电机定子绕组、转子绕组、定子铁芯均用氢气冷却。

水氢氢发电机,电机定子绕组采用水内冷、转子绕组与定子铁芯用氢气冷却。

水水空发电机,电机定子绕组与转子绕组采用水内冷、定子铁芯用空气冷却。

水水氢发电机,电机定子绕组与转子绕组采用水内冷、定子铁芯用氢气冷却。

全水冷发电机,电机定子绕组、转子绕组、定子铁芯均用水内冷。

空冷发电机,电机定子绕组、转子绕组、定子铁芯均用空气冷却。

氢气或空气如何在电机内循环则有多种途径,根据循环路线在定子铁芯与转子铁芯上制作冷却介质的通道。绕组水冷采用空心铜管作导线,在管内通水冷却。

除了上述的基本部件外,在定子、转子、绕组、轴承等部位分布着许多温度传感器;在一些部位还有压力传感器、振动传感器、位移传感器等,全 面监视发电机的工作状态。

在机外还配有发电机的励磁系统、冷却水的净化装置与循环装置、氢气的储存与控制装置、密封油的循环系统等。



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