第四篇_同步電機(jī)課件

1、Electrical Machinery 1.1.理解同步電機(jī)的基本工作原理；理解同步電機(jī)的基本工作原理；2.2.掌握基本結(jié)構(gòu)各部件的特點(diǎn)和作用；掌握基本結(jié)構(gòu)各部件的特點(diǎn)和作用；3.3.了解冷卻方式、掌握同步發(fā)電機(jī)的銘牌；了解冷卻方式、掌握同步發(fā)電機(jī)的銘牌；4.4.知道同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式及勵(lì)磁系統(tǒng)的作用與要求。知道同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式及勵(lì)磁系統(tǒng)的作用與要求。重點(diǎn)：重點(diǎn)：1.1.同步發(fā)電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和基本工作原理；同步發(fā)電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和基本工作原理；2.2.主要結(jié)構(gòu)部件特點(diǎn)和作用；主要結(jié)構(gòu)部件特點(diǎn)和作用；3.3.勵(lì)磁系統(tǒng)的作用與要求。勵(lì)磁系統(tǒng)的作用與要求。難點(diǎn)：難點(diǎn)：1.1.同步發(fā)電機(jī)的基本工

2、作原理；同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理；2.2.勵(lì)同步發(fā)電機(jī)的磁系統(tǒng)。勵(lì)同步發(fā)電機(jī)的磁系統(tǒng)。 同步電機(jī)是交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的一種同步電機(jī)是交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的一種, ,因其轉(zhuǎn)速恒等于同步速時(shí)而因其轉(zhuǎn)速恒等于同步速時(shí)而得名。現(xiàn)代發(fā)電廠中所發(fā)出的交流電能幾乎都是同步發(fā)電機(jī)的。得名。現(xiàn)代發(fā)電廠中所發(fā)出的交流電能幾乎都是同步發(fā)電機(jī)的。對(duì)于有恒速要求的生產(chǎn)機(jī)械，可采用同步電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，同步對(duì)于有恒速要求的生產(chǎn)機(jī)械，可采用同步電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，同步電機(jī)也可作為調(diào)相機(jī)用，向電力系統(tǒng)發(fā)出感性或容性無(wú)功功率，電機(jī)也可作為調(diào)相機(jī)用，向電力系統(tǒng)發(fā)出感性或容性無(wú)功功率，用于改善電力系統(tǒng)的功率因數(shù)及調(diào)整電網(wǎng)電壓。同步電機(jī)無(wú)論作用于改善電

3、力系統(tǒng)的功率因數(shù)及調(diào)整電網(wǎng)電壓。同步電機(jī)無(wú)論作發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)或調(diào)相機(jī)，其基本原理及結(jié)構(gòu)是相同的，只是運(yùn)發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)或調(diào)相機(jī)，其基本原理及結(jié)構(gòu)是相同的，只是運(yùn)行方式不同而已。行方式不同而已。本章基本要求：本章基本要求：同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理；同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理；同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)；同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)；同步發(fā)電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)。同步發(fā)電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)。定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子滑環(huán)滑環(huán) 同步發(fā)電機(jī)基本原理工作是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即導(dǎo)體切同步發(fā)電機(jī)基本原理工作是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)工作的。因此，同步發(fā)電機(jī)應(yīng)有產(chǎn)生割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)工作的。因此，同步發(fā)電機(jī)應(yīng)有產(chǎn)生磁力線的

4、磁場(chǎng)和切割該磁場(chǎng)的導(dǎo)體。磁力線的磁場(chǎng)和切割該磁場(chǎng)的導(dǎo)體。一、基本結(jié)構(gòu)模型，如圖所示一、基本結(jié)構(gòu)模型，如圖所示: : 氣隙氣隙 圖中給出了最常用的轉(zhuǎn)場(chǎng)圖中給出了最常用的轉(zhuǎn)場(chǎng)式同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)模型，其式同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)模型，其定子鐵心的內(nèi)圓均勻分布著定定子鐵心的內(nèi)圓均勻分布著定子槽，槽內(nèi)嵌放著按一定規(guī)律子槽，槽內(nèi)嵌放著按一定規(guī)律排列的三相對(duì)稱交流繞組。這排列的三相對(duì)稱交流繞組。這種同步電機(jī)的定子又稱為種同步電機(jī)的定子又稱為電樞電樞，定子鐵心和繞組又稱為電樞鐵定子鐵心和繞組又稱為電樞鐵心和電樞繞組。心和電樞繞組。 1.1.定子定子2.2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子鐵心上裝有制成一定形狀的成轉(zhuǎn)子鐵心上裝有制成一定

5、形狀的成對(duì)磁極，磁極上繞有勵(lì)磁繞組，當(dāng)通過(guò)對(duì)磁極，磁極上繞有勵(lì)磁繞組，當(dāng)通過(guò)電刷和滑環(huán)通以直流電流時(shí)，將會(huì)在電電刷和滑環(huán)通以直流電流時(shí)，將會(huì)在電機(jī)的氣隙中形成極性相間的分布磁場(chǎng)，機(jī)的氣隙中形成極性相間的分布磁場(chǎng)，稱為勵(lì)磁磁場(chǎng)稱為勵(lì)磁磁場(chǎng)( (也稱主磁場(chǎng)、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)也稱主磁場(chǎng)、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)) )。主磁場(chǎng)由主磁場(chǎng)由N N極出來(lái)經(jīng)過(guò)氣隙、定子鐵芯，極出來(lái)經(jīng)過(guò)氣隙、定子鐵芯，再經(jīng)過(guò)氣隙進(jìn)入再經(jīng)過(guò)氣隙進(jìn)入S S極而構(gòu)成主磁路。如極而構(gòu)成主磁路。如圖中虛線所示圖中虛線所示( (圖中圖中p=1)p=1)。3.3.氣隙氣隙 氣隙處于電樞內(nèi)圓和轉(zhuǎn)子磁極之間，氣隙層的厚度和形狀對(duì)氣隙處于電樞內(nèi)圓和轉(zhuǎn)子磁極之間，氣隙層的

6、厚度和形狀對(duì)電機(jī)內(nèi)部磁場(chǎng)的分布和同步電機(jī)的性能有重大影響。電機(jī)內(nèi)部磁場(chǎng)的分布和同步電機(jī)的性能有重大影響。 除了轉(zhuǎn)場(chǎng)式同步電機(jī)外除了轉(zhuǎn)場(chǎng)式同步電機(jī)外, ,還有轉(zhuǎn)樞式同步電機(jī)，其磁極安裝還有轉(zhuǎn)樞式同步電機(jī)，其磁極安裝于定子上，而交流繞組分布于轉(zhuǎn)子表面的槽內(nèi)，這種同步電機(jī)的于定子上，而交流繞組分布于轉(zhuǎn)子表面的槽內(nèi)，這種同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子充當(dāng)了電樞。轉(zhuǎn)子充當(dāng)了電樞。二、同步發(fā)電機(jī)的工作原理二、同步發(fā)電機(jī)的工作原理 如圖所示，外部直流電源通過(guò)滑環(huán)向如圖所示，外部直流電源通過(guò)滑環(huán)向轉(zhuǎn)子提供直流勵(lì)磁電流，并產(chǎn)生磁場(chǎng)；原轉(zhuǎn)子提供直流勵(lì)磁電流，并產(chǎn)生磁場(chǎng)；原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n n按圖

7、示方向按圖示方向作恒向旋轉(zhuǎn)。作恒向旋轉(zhuǎn)。 定子中三相繞組的導(dǎo)體依定子中三相繞組的導(dǎo)體依次切割磁力線，三相繞組便感次切割磁力線，三相繞組便感應(yīng)產(chǎn)生各相大小相等、相位彼應(yīng)產(chǎn)生各相大小相等、相位彼此相差此相差1201200 0的交流電動(dòng)勢(shì)。的交流電動(dòng)勢(shì)。若若氣隙磁通密度按正弦波分布?xì)庀洞磐芏劝凑也ǚ植?，則三相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)波形如則三相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)波形如圖所示，且相序?yàn)閳D所示，且相序?yàn)锳BCABC。1.1.交變感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生交變感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生每相感應(yīng)電勢(shì)有效值每相感應(yīng)電勢(shì)有效值: : 010444wfNKE.2.2.感應(yīng)電勢(shì)的頻率感應(yīng)電勢(shì)的頻率 交流電動(dòng)勢(shì)的頻率交流電動(dòng)勢(shì)的頻率f f可這樣確

8、定可這樣確定: :當(dāng)轉(zhuǎn)子為當(dāng)轉(zhuǎn)子為1 1對(duì)極時(shí)，轉(zhuǎn)子旋對(duì)極時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，定子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化一個(gè)周期；當(dāng)同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)一周，定子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化一個(gè)周期；當(dāng)同步發(fā)電機(jī)具有具有p p對(duì)極時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就交變對(duì)極時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就交變p p個(gè)周期；當(dāng)個(gè)周期；當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為每分鐘轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為每分鐘n n轉(zhuǎn)時(shí)，則交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為轉(zhuǎn)時(shí)，則交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為: :60pnf 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速(r/min)(r/min) 由上式可知由上式可知: :同步發(fā)電機(jī)定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的同步發(fā)電機(jī)定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率頻率取決于取決于它的它的極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)p p和和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速

9、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n n。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速越高，定子繞組感應(yīng)電勢(shì)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速越高，定子繞組感應(yīng)電勢(shì)E E0 0的頻率越高。即的頻率越高。即 n fn f。可見(jiàn)，同步發(fā)電機(jī)極對(duì)數(shù)?？梢?jiàn)，同步發(fā)電機(jī)極對(duì)數(shù)p p一定一定時(shí)，轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速n n與電樞電動(dòng)勢(shì)的頻率與電樞電動(dòng)勢(shì)的頻率f f之間具有嚴(yán)格不變的關(guān)系。之間具有嚴(yán)格不變的關(guān)系。說(shuō)明說(shuō)明: : 如果發(fā)電機(jī)作為電源單獨(dú)給負(fù)載供電，對(duì)電源頻率的要求并如果發(fā)電機(jī)作為電源單獨(dú)給負(fù)載供電，對(duì)電源頻率的要求并不十分嚴(yán)格，對(duì)原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速要求也不很?chē)?yán)格。不十分嚴(yán)格，對(duì)原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速要求也不很?chē)?yán)格。 3.3.同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速 現(xiàn)代的發(fā)電機(jī)，絕大多數(shù)都是向大電網(wǎng)并網(wǎng)供電，這就對(duì)同現(xiàn)代的發(fā)

10、電機(jī)，絕大多數(shù)都是向大電網(wǎng)并網(wǎng)供電，這就對(duì)同步發(fā)電機(jī)的頻率要求嚴(yán)格了，我國(guó)電網(wǎng)頻率為步發(fā)電機(jī)的頻率要求嚴(yán)格了，我國(guó)電網(wǎng)頻率為50HZ50HZ，所以發(fā)電機(jī)，所以發(fā)電機(jī)發(fā)出的電動(dòng)勢(shì)頻率也必須為發(fā)出的電動(dòng)勢(shì)頻率也必須為50HZ50HZ，如果發(fā)電機(jī)的頻率與電網(wǎng)頻率，如果發(fā)電機(jī)的頻率與電網(wǎng)頻率不等將會(huì)造成嚴(yán)重事故。不等將會(huì)造成嚴(yán)重事故。 同步轉(zhuǎn)速?gòu)墓╇娖焚|(zhì)考慮，由眾多同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)構(gòu)成的交同步轉(zhuǎn)速?gòu)墓╇娖焚|(zhì)考慮，由眾多同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)構(gòu)成的交流電網(wǎng)的頻率應(yīng)該是一個(gè)不變的值，這就要求發(fā)電機(jī)的頻率流電網(wǎng)的頻率應(yīng)該是一個(gè)不變的值，這就要求發(fā)電機(jī)的頻率應(yīng)該和電網(wǎng)的頻率一致。我國(guó)電網(wǎng)的頻率為應(yīng)該和電網(wǎng)的頻率一致。我

11、國(guó)電網(wǎng)的頻率為50Hz 50Hz ，故有：，故有： ppfn300060 要使得發(fā)電機(jī)供給電網(wǎng)要使得發(fā)電機(jī)供給電網(wǎng)50Hz50Hz的工頻電能，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速必須的工頻電能，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速必須為某些固定值，這些固定值稱為為某些固定值，這些固定值稱為同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速。例如。例如2 2極電機(jī)的同極電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為步轉(zhuǎn)速為3000r/min3000r/min，4 4極電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為極電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為1500r/min1500r/min，依次，依次類推。只有運(yùn)行于同步轉(zhuǎn)速，同步電機(jī)才能正常運(yùn)行，這也類推。只有運(yùn)行于同步轉(zhuǎn)速，同步電機(jī)才能正常運(yùn)行，這也是是同步電機(jī)名稱的由來(lái)同步電機(jī)名稱的由來(lái)。同步電機(jī)的特點(diǎn)

12、同步電機(jī)的特點(diǎn)4.4.電磁過(guò)程電磁過(guò)程 轉(zhuǎn)子沖轉(zhuǎn)到額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子沖轉(zhuǎn)到額定轉(zhuǎn)速, ,汽輪發(fā)電汽輪發(fā)電3000r/min3000r/min 轉(zhuǎn)子繞組加勵(lì)轉(zhuǎn)子繞組加勵(lì)磁電流磁電流( (直流直流) ) 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 定子繞組切割磁力線產(chǎn)生定子繞組切割磁力線產(chǎn)生三相對(duì)稱感應(yīng)電勢(shì)三相對(duì)稱感應(yīng)電勢(shì) 發(fā)電機(jī)出線端三相對(duì)稱電壓。發(fā)電機(jī)出線端三相對(duì)稱電壓。 5.5.電勢(shì)的調(diào)節(jié)電勢(shì)的調(diào)節(jié) 根據(jù)根據(jù)E E0 0=4.44fNk=4.44fNkw1w10 0 和和I If f 0 0可知，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流可知，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流I If f，可改變磁通可改變磁通0 0，從而改變定子繞組感應(yīng)電勢(shì)，從而改變定子繞組感應(yīng)電

13、勢(shì)E E0 0。即。即I If fEE0 0；I If f E E0 0。6.6.相序相序 相序決定于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。從勵(lì)磁端看，汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)向相序決定于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。從勵(lì)磁端看，汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颉槟鏁r(shí)針?lè)较颉?同步發(fā)電機(jī)原理小結(jié)同步發(fā)電機(jī)原理小結(jié): :外部直流電源通過(guò)滑環(huán)向轉(zhuǎn)子提供直外部直流電源通過(guò)滑環(huán)向轉(zhuǎn)子提供直流勵(lì)磁電流，并產(chǎn)生磁場(chǎng)；原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子磁極磁場(chǎng)流勵(lì)磁電流，并產(chǎn)生磁場(chǎng)；原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子磁極磁場(chǎng)切割三相定子繞組，感應(yīng)三相交流電。切割三相定子繞組，感應(yīng)三相交流電。一、同步電機(jī)分類：一、同步電機(jī)分類：旋轉(zhuǎn)電樞式旋轉(zhuǎn)電樞式：電樞旋轉(zhuǎn)，磁極固定，因電樞功率：電

14、樞旋轉(zhuǎn)，磁極固定，因電樞功率不易由滑動(dòng)部分送出，只適于較小容量發(fā)電機(jī)，不易由滑動(dòng)部分送出，只適于較小容量發(fā)電機(jī)，實(shí)用少。實(shí)用少。旋轉(zhuǎn)磁極式旋轉(zhuǎn)磁極式：磁極旋轉(zhuǎn)，電樞固定，電樞功率由：磁極旋轉(zhuǎn)，電樞固定，電樞功率由靜止部分送出，可傳送較大功率，實(shí)用廣，是同靜止部分送出，可傳送較大功率，實(shí)用廣，是同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)型式。步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)型式。同步電機(jī)同步電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁極式旋轉(zhuǎn)磁極式隱極式隱極式轉(zhuǎn)子：不計(jì)齒槽時(shí)氣隙均勻；機(jī)械強(qiáng)度高，轉(zhuǎn)子：不計(jì)齒槽時(shí)氣隙均勻；機(jī)械強(qiáng)度高，適用于高轉(zhuǎn)速；一般用于汽輪發(fā)電機(jī)；外形細(xì)長(zhǎng)。適用于高轉(zhuǎn)速；一般用于汽輪發(fā)電機(jī)；外形細(xì)長(zhǎng)。凸極式凸極式轉(zhuǎn)子：氣隙不均勻，極弧下較小，極

15、間較大；轉(zhuǎn)子：氣隙不均勻，極弧下較小，極間較大；機(jī)械強(qiáng)度比隱極機(jī)低，適用于低轉(zhuǎn)速；一般用于水機(jī)械強(qiáng)度比隱極機(jī)低，適用于低轉(zhuǎn)速；一般用于水輪發(fā)電機(jī)，外形扁盤(pán)形。輪發(fā)電機(jī)，外形扁盤(pán)形。二、隱極同步發(fā)電機(jī)二、隱極同步發(fā)電機(jī)（只有臥式支撐）（只有臥式支撐）的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)汽輪發(fā)電機(jī)與直流勵(lì)磁機(jī)配套而成的汽輪發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)圖汽輪發(fā)電機(jī)與直流勵(lì)磁機(jī)配套而成的汽輪發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)圖1-1-定子機(jī)座定子機(jī)座 2-2-定子鐵芯定子鐵芯 3-3-外殼外殼 4-4-吊起定子設(shè)備吊起定子設(shè)備 5-5-防水導(dǎo)水管防水導(dǎo)水管 6-6-定子繞組定子繞組7-7-定子壓緊環(huán)定子壓緊環(huán) 8-8-外護(hù)板外護(hù)板10-10-通風(fēng)壁通風(fēng)壁

16、 11-11-導(dǎo)風(fēng)屏導(dǎo)風(fēng)屏 12-12-電刷架電刷架9-9-里護(hù)板里護(hù)板1313、14-14-電刷電刷15-15-軸承座軸承座16-16-軸承襯軸承襯17-17-油封口油封口18-18-汽輪機(jī)的油封口汽輪機(jī)的油封口 19-19-基礎(chǔ)板基礎(chǔ)板20-20-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子21-21-端線端線22-22-勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁機(jī)一對(duì)極隱極式一對(duì)極隱極式轉(zhuǎn)子示意圖轉(zhuǎn)子示意圖1.1.隱極式轉(zhuǎn)子隱極式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：主要由鐵芯、勵(lì)磁結(jié)構(gòu)：主要由鐵芯、勵(lì)磁繞組、阻尼繞組、緊固件和風(fēng)扇組成。繞組、阻尼繞組、緊固件和風(fēng)扇組成。它是汽輪發(fā)電機(jī)的重要部件，如圖所示。它是汽輪發(fā)電機(jī)的重要部件，如圖所示。(1)(1)轉(zhuǎn)子鐵芯轉(zhuǎn)子鐵芯 隱極式轉(zhuǎn)子

17、鐵芯應(yīng)具有良好的導(dǎo)磁隱極式轉(zhuǎn)子鐵芯應(yīng)具有良好的導(dǎo)磁性能，并能承受很大的離心力作用。隱性能，并能承受很大的離心力作用。隱極式轉(zhuǎn)子鐵芯通常與轉(zhuǎn)軸鍛造成一體，極式轉(zhuǎn)子鐵芯通常與轉(zhuǎn)軸鍛造成一體，一般所用材料是具有高強(qiáng)度和導(dǎo)磁性能一般所用材料是具有高強(qiáng)度和導(dǎo)磁性能良好的含鉻、鎳和鉬的合金鋼。良好的含鉻、鎳和鉬的合金鋼。汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯橫剖面如圖示芯橫剖面如圖示: :(a)(a)輻射形排列輻射形排列(b)(b)平形排列平形排列 隱極式隱極式轉(zhuǎn)子上沒(méi)有凸出的磁極轉(zhuǎn)子上沒(méi)有凸出的磁極，沿轉(zhuǎn)沿轉(zhuǎn)子鐵芯外圓表面銑出許多槽，槽中嵌放勵(lì)子鐵芯外圓表面銑出許多槽，槽中嵌放勵(lì)磁繞組。在轉(zhuǎn)子表面約磁繞

18、組。在轉(zhuǎn)子表面約1/31/3部分沒(méi)有開(kāi)槽，部分沒(méi)有開(kāi)槽，構(gòu)成所謂大齒，是磁極的中心區(qū)即主磁極。構(gòu)成所謂大齒，是磁極的中心區(qū)即主磁極。勵(lì)磁繞組通入勵(lì)磁電流后，沿轉(zhuǎn)子圓周也勵(lì)磁繞組通入勵(lì)磁電流后，沿轉(zhuǎn)子圓周也會(huì)出現(xiàn)會(huì)出現(xiàn) N N 極和極和 S S 極。極。汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子槽分類圖示汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子槽分類圖示: :(2)(2)勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組 勵(lì)磁繞組是由矩形的絕緣勵(lì)磁繞組是由矩形的絕緣扁銅線繞成同心線圈，兩線圈扁銅線繞成同心線圈，兩線圈邊分別放置在大齒兩側(cè)所開(kāi)出邊分別放置在大齒兩側(cè)所開(kāi)出的槽內(nèi)，所有線圈串聯(lián)組成勵(lì)的槽內(nèi)，所有線圈串聯(lián)組成勵(lì)磁繞組，構(gòu)成轉(zhuǎn)子的直流電路。磁繞組，構(gòu)成轉(zhuǎn)子的直流電路。勵(lì)磁

19、繞組引出的兩個(gè)線端接在勵(lì)磁繞組引出的兩個(gè)線端接在滑環(huán)上，并通過(guò)電刷與外電路滑環(huán)上，并通過(guò)電刷與外電路直流電源相連接。直流電源相連接。注意注意: :勵(lì)磁繞組的各線匝間需墊有勵(lì)磁繞組的各線匝間需墊有絕緣材料，同時(shí)，線圈和鐵芯之絕緣材料，同時(shí)，線圈和鐵芯之間也需有可靠的間也需有可靠的“對(duì)地絕緣對(duì)地絕緣”。勵(lì)磁繞組放置在槽內(nèi)后，需用非勵(lì)磁繞組放置在槽內(nèi)后，需用非導(dǎo)磁材料、高強(qiáng)度的硬鋁或鋁青導(dǎo)磁材料、高強(qiáng)度的硬鋁或鋁青銅制成的槽楔來(lái)壓緊，如圖所示。銅制成的槽楔來(lái)壓緊，如圖所示。轉(zhuǎn)子槽部剖面圖轉(zhuǎn)子槽部剖面圖槽楔槽楔楔下墊條楔下墊條匝間絕緣匝間絕緣扁銅線扁銅線槽絕緣槽絕緣(3)(3)阻尼繞組阻尼繞組 某些大

20、型汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上裝有阻尼繞組，它是一種短路繞某些大型汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上裝有阻尼繞組，它是一種短路繞組，由放在槽楔下的銅條和轉(zhuǎn)子兩端的銅環(huán)焊接成閉合回路。組，由放在槽楔下的銅條和轉(zhuǎn)子兩端的銅環(huán)焊接成閉合回路。阻阻尼繞組的主要作用是尼繞組的主要作用是: :在同步發(fā)電機(jī)短路或不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，利用在同步發(fā)電機(jī)短路或不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，利用其感應(yīng)電流來(lái)削弱負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用，以及同步發(fā)電機(jī)發(fā)生振其感應(yīng)電流來(lái)削弱負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用，以及同步發(fā)電機(jī)發(fā)生振蕩時(shí)起阻尼的作用，使振蕩衰減。蕩時(shí)起阻尼的作用，使振蕩衰減。嵌裝完勵(lì)磁繞組后的轉(zhuǎn)子嵌裝完勵(lì)磁繞組后的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組連接圖勵(lì)磁繞組連接圖(4)(4)緊固件緊固件 轉(zhuǎn)子緊

21、固件包括護(hù)環(huán)和中心環(huán)。由于汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高，繞轉(zhuǎn)子緊固件包括護(hù)環(huán)和中心環(huán)。由于汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高，繞組端部受到很大的離心力，所以必須采用護(hù)環(huán)和中心環(huán)來(lái)可靠地組端部受到很大的離心力，所以必須采用護(hù)環(huán)和中心環(huán)來(lái)可靠地固定，如圖所示。護(hù)環(huán)把轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組的端部套緊，以防繞組端固定，如圖所示。護(hù)環(huán)把轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組的端部套緊，以防繞組端部甩出。中心環(huán)用來(lái)支持護(hù)環(huán)和防止轉(zhuǎn)子繞組端部的軸向位移。部甩出。中心環(huán)用來(lái)支持護(hù)環(huán)和防止轉(zhuǎn)子繞組端部的軸向位移。為了減少端部漏磁場(chǎng)，護(hù)環(huán)采用非導(dǎo)磁合金鋼材料。為了減少端部漏磁場(chǎng)，護(hù)環(huán)采用非導(dǎo)磁合金鋼材料。作用：保護(hù)轉(zhuǎn)子繞組端部作用：保護(hù)轉(zhuǎn)子繞組端部(5)(5)滑環(huán)滑環(huán) 直流電流

22、通過(guò)截止的正負(fù)極性的電直流電流通過(guò)截止的正負(fù)極性的電刷、兩互相絕緣且套在轉(zhuǎn)軸上隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)刷、兩互相絕緣且套在轉(zhuǎn)軸上隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的滑環(huán)引入轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組。動(dòng)的滑環(huán)引入轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組。(6)(6)風(fēng)扇風(fēng)扇 汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子細(xì)長(zhǎng)，通風(fēng)冷卻汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子細(xì)長(zhǎng)，通風(fēng)冷卻比較困難，故轉(zhuǎn)子的兩端一般裝有軸流比較困難，故轉(zhuǎn)子的兩端一般裝有軸流式或離心式風(fēng)扇，用以改善冷卻條件。式或離心式風(fēng)扇，用以改善冷卻條件。隱極式隱極式轉(zhuǎn)子特點(diǎn)：轉(zhuǎn)子特點(diǎn)：在大容量高轉(zhuǎn)速汽輪發(fā)電機(jī)中，轉(zhuǎn)子圓周在大容量高轉(zhuǎn)速汽輪發(fā)電機(jī)中，轉(zhuǎn)子圓周線速線速度極高度極高，最大可達(dá)，最大可達(dá)170170米米/ /秒。為了減小轉(zhuǎn)子本體及轉(zhuǎn)子上的各部秒。為了減

23、小轉(zhuǎn)子本體及轉(zhuǎn)子上的各部件所承受的巨大離心力，大型汽輪發(fā)電機(jī)都做成件所承受的巨大離心力，大型汽輪發(fā)電機(jī)都做成細(xì)長(zhǎng)細(xì)長(zhǎng)的隱極式的隱極式圓圓柱體柱體轉(zhuǎn)子。考慮到轉(zhuǎn)子冷卻和強(qiáng)度方面的要求，隱極式轉(zhuǎn)子的結(jié)轉(zhuǎn)子?？紤]到轉(zhuǎn)子冷卻和強(qiáng)度方面的要求，隱極式轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)和加工工藝較為復(fù)雜。構(gòu)和加工工藝較為復(fù)雜。轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度/ /直徑直徑=2.0=2.06.56.5，且容量愈大，且容量愈大比值愈大。比值愈大。滑環(huán)滑環(huán)風(fēng)扇風(fēng)扇2.2.隱極式定子隱極式定子結(jié)構(gòu)：定子又稱為電樞，主要由定子鐵芯、定子繞結(jié)構(gòu)：定子又稱為電樞，主要由定子鐵芯、定子繞組、機(jī)座、端蓋等部件組成。它是同步發(fā)電機(jī)用以產(chǎn)生三相交流組、機(jī)座、端蓋等部

24、件組成。它是同步發(fā)電機(jī)用以產(chǎn)生三相交流電能，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能轉(zhuǎn)換的重要部件，如圖所示。電能，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能轉(zhuǎn)換的重要部件，如圖所示。(1)(1)定子鐵芯定子鐵芯 定子鐵芯是主磁路的一部定子鐵芯是主磁路的一部分分, ,嵌放定子繞組。一般由厚嵌放定子繞組。一般由厚0.5mm0.5mm或或0.35mm0.35mm的硅鋼片疊成，的硅鋼片疊成，沿軸向疊成多段形式，每段疊沿軸向疊成多段形式，每段疊片厚為片厚為30-60mm30-60mm。各段疊片之。各段疊片之間留有寬約間留有寬約10mm10mm的通風(fēng)槽，以的通風(fēng)槽，以改善定子鐵芯的散熱條件，如改善定子鐵芯的散熱條件，如圖所示。圖所示。 為減少漏磁防止渦

25、流引起過(guò)為減少漏磁防止渦流引起過(guò)熱，在定子鐵芯的兩端用非磁性熱，在定子鐵芯的兩端用非磁性材料制成的壓板將其夾緊，整個(gè)材料制成的壓板將其夾緊，整個(gè)鐵芯固定在定子機(jī)座上，如圖所鐵芯固定在定子機(jī)座上，如圖所示。沿定子鐵芯內(nèi)圓表面的槽內(nèi)示。沿定子鐵芯內(nèi)圓表面的槽內(nèi)放置三相定子繞組。放置三相定子繞組。定子鐵芯壓緊定子鐵芯壓緊(a)(a)無(wú)磁性壓板無(wú)磁性壓板(b)(b)定子鐵芯剖面定子鐵芯剖面(2)(2)定子繞組定子繞組 汽輪發(fā)電機(jī)的定子繞組汽輪發(fā)電機(jī)的定子繞組一般采用三相雙層短距疊繞一般采用三相雙層短距疊繞組，組，Y Y連接或連接或YYYY連接，構(gòu)成定連接，構(gòu)成定子三相交流電路。子三相交流電路。作用：產(chǎn)

26、作用：產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。生感應(yīng)電勢(shì)。(1)(1)定子繞組定子繞組(2)(2)端部連接線端部連接線(4)(4)通風(fēng)孔通風(fēng)孔(3)(3)機(jī)殼機(jī)殼(5)(5)機(jī)座機(jī)座 由于定子電流較大，每槽一般由于定子電流較大，每槽一般只嵌放兩個(gè)有效導(dǎo)體只嵌放兩個(gè)有效導(dǎo)體( (線棒線棒) )，為減，為減少渦流損耗，同時(shí)也為了減少繞組少渦流損耗，同時(shí)也為了減少繞組導(dǎo)體中集膚效應(yīng)引起的附加損耗，導(dǎo)體中集膚效應(yīng)引起的附加損耗，每根導(dǎo)體常由許多相互絕緣的每根導(dǎo)體常由許多相互絕緣的15mm15mm2 2以下的扁銅線并聯(lián)多股線組成，在以下的扁銅線并聯(lián)多股線組成，在槽內(nèi)線圈的直線部分還應(yīng)進(jìn)行編織槽內(nèi)線圈的直線部分還應(yīng)進(jìn)行編織換位，如

27、圖所示。換位，如圖所示。 三相定子繞組對(duì)鐵芯絕緣強(qiáng)度的要求，取決于電機(jī)額定電三相定子繞組對(duì)鐵芯絕緣強(qiáng)度的要求，取決于電機(jī)額定電壓的高低。為了防止電暈，壓的高低。為了防止電暈，6.3kV6.3kV及以上的定子繞組經(jīng)絕緣處理及以上的定子繞組經(jīng)絕緣處理后還要涂以半導(dǎo)體漆。定子的每一槽內(nèi)放置上、下兩線圈邊，并后還要涂以半導(dǎo)體漆。定子的每一槽內(nèi)放置上、下兩線圈邊，并墊以層間絕緣，線圈放入槽中，采用槽楔固定，如圖所示。墊以層間絕緣，線圈放入槽中，采用槽楔固定，如圖所示。下層線棒繞包帶層間墊條波紋墊條上層線棒環(huán)氧墊條內(nèi)楔外楔剖面示意圖剖面示意圖 為了能承受住突然短路等過(guò)渡過(guò)程產(chǎn)生的巨大的電磁力而為了能承受住

28、突然短路等過(guò)渡過(guò)程產(chǎn)生的巨大的電磁力而引起的端部變形，以及正常運(yùn)行時(shí)不致于產(chǎn)生較大的振動(dòng)，定子引起的端部變形，以及正常運(yùn)行時(shí)不致于產(chǎn)生較大的振動(dòng)，定子繞組端接部分需用線繩綁緊或壓板夾緊在非磁性鋼做成的端箍上，繞組端接部分需用線繩綁緊或壓板夾緊在非磁性鋼做成的端箍上，如圖所示。如圖所示。定子繞組端部加工中的定子繞組水電接頭定子繞組水電接頭 (3)(3)機(jī)座機(jī)座 機(jī)座是用來(lái)支撐和固定定子鐵芯和端蓋的，應(yīng)有足夠的強(qiáng)機(jī)座是用來(lái)支撐和固定定子鐵芯和端蓋的，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，機(jī)座與定子鐵芯之間需要留有適當(dāng)?shù)耐L(fēng)道，以利于度和剛度，機(jī)座與定子鐵芯之間需要留有適當(dāng)?shù)耐L(fēng)道，以利于電機(jī)的冷卻，如圖所示。電機(jī)

29、的冷卻，如圖所示。定位筋定位筋 端蓋端蓋 (1)(1)立式立式水輪發(fā)水輪發(fā)電機(jī)電機(jī)(2)(2)臥式臥式水輪發(fā)水輪發(fā)電機(jī)電機(jī)三、凸極同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三、凸極同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 凸極同步電機(jī)通常分立式和臥式結(jié)構(gòu)兩類，大中型容量的水凸極同步電機(jī)通常分立式和臥式結(jié)構(gòu)兩類，大中型容量的水輪發(fā)電機(jī)一般采用立式結(jié)構(gòu)，如圖所示。輪發(fā)電機(jī)一般采用立式結(jié)構(gòu)，如圖所示。 由于水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速很低，為了得到額定頻率，發(fā)電機(jī)的極由于水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速很低，為了得到額定頻率，發(fā)電機(jī)的極數(shù)就需要相應(yīng)的增加，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑則需加大。在容量一定數(shù)就需要相應(yīng)的增加，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑則需加大。在容量一定的情況下，發(fā)電機(jī)的總長(zhǎng)度便可縮

30、短，故水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度的情況下，發(fā)電機(jī)的總長(zhǎng)度便可縮短，故水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度L L和定子內(nèi)徑和定子內(nèi)徑D D之比為的之比為的0.125-0.070.125-0.07，如圖所示。，如圖所示。 立式水輪發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)又分為懸式和傘式兩種，如圖所示。立式水輪發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)又分為懸式和傘式兩種，如圖所示。懸式懸式傘式傘式懸式懸式的推力軸承是安裝在轉(zhuǎn)子的上部，的推力軸承是安裝在轉(zhuǎn)子的上部，整個(gè)轉(zhuǎn)子懸吊在機(jī)架上，這種結(jié)構(gòu)運(yùn)行整個(gè)轉(zhuǎn)子懸吊在機(jī)架上，這種結(jié)構(gòu)運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定性較好，只適用于轉(zhuǎn)速較高的發(fā)時(shí)穩(wěn)定性較好，只適用于轉(zhuǎn)速較高的發(fā)電機(jī)電機(jī)(150r/min(150r/min以上以上) )。傘式傘式的推力軸承的

31、推力軸承是安裝轉(zhuǎn)子下部，整個(gè)轉(zhuǎn)子形同被撐開(kāi)是安裝轉(zhuǎn)子下部，整個(gè)轉(zhuǎn)子形同被撐開(kāi)的雨傘，這種結(jié)構(gòu)運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定性較差，的雨傘，這種結(jié)構(gòu)運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定性較差，只適用于轉(zhuǎn)速較低的發(fā)電機(jī)只適用于轉(zhuǎn)速較低的發(fā)電機(jī)(125r/min(125r/min以下以下) )，如圖所示。，如圖所示。推力軸承推力軸承1.1.定子定子 水輪發(fā)電機(jī)主要是由轉(zhuǎn)子、定子和機(jī)架和推力軸承等部件組水輪發(fā)電機(jī)主要是由轉(zhuǎn)子、定子和機(jī)架和推力軸承等部件組成。成。由機(jī)座、定子鐵芯和定子繞組等主要部件組成。由機(jī)座、定子鐵芯和定子繞組等主要部件組成。(1)(1)機(jī)座機(jī)座 機(jī)座用來(lái)支撐定子鐵芯、軸承和端蓋等，并構(gòu)成冷卻風(fēng)路。機(jī)座用來(lái)支撐定子鐵芯、軸承和端

32、蓋等，并構(gòu)成冷卻風(fēng)路。直徑大于直徑大于4m4m的機(jī)座可分成若干瓣，安裝時(shí)再拼接成一體。的機(jī)座可分成若干瓣，安裝時(shí)再拼接成一體。例例: :三峽左岸電站定子三峽左岸電站定子機(jī)座由定子鐵芯支撐機(jī)座由定子鐵芯支撐環(huán)、環(huán)、2020個(gè)垂直的斜元個(gè)垂直的斜元件、垂直筋板以及機(jī)件、垂直筋板以及機(jī)座外壁等組成。機(jī)座座外壁等組成。機(jī)座分分6 6瓣，現(xiàn)場(chǎng)組裝，如瓣，現(xiàn)場(chǎng)組裝，如圖所示。圖所示。(2)(2)定子鐵芯定子鐵芯 定子鐵芯的基本結(jié)構(gòu)與汽輪機(jī)相同，大容量的水輪發(fā)電機(jī)定定子鐵芯的基本結(jié)構(gòu)與汽輪機(jī)相同，大容量的水輪發(fā)電機(jī)定子鐵芯由扇形硅鋼片疊成，留有通風(fēng)溝。沿鐵芯內(nèi)圓表面的槽內(nèi)子鐵芯由扇形硅鋼片疊成，留有通風(fēng)溝。

33、沿鐵芯內(nèi)圓表面的槽內(nèi)放置三相定子繞組，并用槽楔壓緊。放置三相定子繞組，并用槽楔壓緊。例例: :三峽左岸電站定子鐵芯由硅鋼片、三峽左岸電站定子鐵芯由硅鋼片、齒壓板、壓指、壓緊螺栓等組成。齒壓板、壓指、壓緊螺栓等組成。硅鋼片厚度為硅鋼片厚度為0.5mm0.5mm，兩面均涂有，兩面均涂有F F級(jí)絕緣漆，疊成總高度為級(jí)絕緣漆，疊成總高度為3130mm3130mm，共共4646段疊片堆，段疊片堆，4747個(gè)通風(fēng)槽；鐵芯個(gè)通風(fēng)槽；鐵芯拉緊螺栓位于鐵芯疊片中部，用絕拉緊螺栓位于鐵芯疊片中部，用絕緣套管與鐵緣套管與鐵 芯疊片絕緣，與傳統(tǒng)的芯疊片絕緣，與傳統(tǒng)的位于鐵芯疊片尾部相比拉緊效果好，位于鐵芯疊片尾部相比

34、拉緊效果好，有利于防止疊片翹曲變形和運(yùn)行過(guò)有利于防止疊片翹曲變形和運(yùn)行過(guò)程中松動(dòng)，如圖所示。程中松動(dòng)，如圖所示。(3)(3)定子繞組定子繞組 大中型水輪發(fā)電機(jī)的極數(shù)較多，定子繞組多采用雙層波繞組，大中型水輪發(fā)電機(jī)的極數(shù)較多，定子繞組多采用雙層波繞組，可節(jié)省極間接線，并多采用分?jǐn)?shù)槽繞組以便改善電動(dòng)勢(shì)的波形。可節(jié)省極間接線，并多采用分?jǐn)?shù)槽繞組以便改善電動(dòng)勢(shì)的波形。例例: :三峽左岸電站定子繞組設(shè)計(jì)為三相雙層波形繞組，每相三峽左岸電站定子繞組設(shè)計(jì)為三相雙層波形繞組，每相5 5支路支路并聯(lián)，共并聯(lián)，共10801080根羅貝爾線棒組成。繞組輪換數(shù)為根羅貝爾線棒組成。繞組輪換數(shù)為18141814，每極，每

35、極每相槽數(shù)為每相槽數(shù)為9/49/4，節(jié)距為，節(jié)距為13 13 ，如圖所示。，如圖所示。下層線棒繞包帶層間墊條波紋墊條上層線棒環(huán)氧墊條內(nèi)楔外楔由中心導(dǎo)體、水冷部件、主絕緣、電暈保護(hù)層等組成由中心導(dǎo)體、水冷部件、主絕緣、電暈保護(hù)層等組成 羅貝爾線棒羅貝爾線棒 兩種發(fā)電機(jī)采用的是羅貝爾兩種發(fā)電機(jī)采用的是羅貝爾360360度換位線棒，線棒由中心導(dǎo)度換位線棒，線棒由中心導(dǎo)體、水冷部件、主絕緣、電暈保護(hù)層等組成。體、水冷部件、主絕緣、電暈保護(hù)層等組成。 線棒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介線棒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介(1)(1)ALSTOMALSTOM發(fā)電機(jī)線棒中心導(dǎo)體部分由發(fā)電機(jī)線棒中心導(dǎo)體部分由4242根銅股線，單根銅股線根銅股線，單根銅股

36、線表面噴有絕緣漆，層與層之間有一預(yù)浸漬環(huán)氧漆的墊條作為一層表面噴有絕緣漆，層與層之間有一預(yù)浸漬環(huán)氧漆的墊條作為一層額外絕緣，以防層間短路。銅股線換位后留下的空隙用環(huán)氧云母額外絕緣，以防層間短路。銅股線換位后留下的空隙用環(huán)氧云母膠填充，外面再加一層內(nèi)部半導(dǎo)體防電暈保護(hù)層；膠填充，外面再加一層內(nèi)部半導(dǎo)體防電暈保護(hù)層； VGSVGS發(fā)電機(jī)線發(fā)電機(jī)線棒中心導(dǎo)體部分由棒中心導(dǎo)體部分由2424根銅股線，線棒的股間絕緣采用玻璃纖維和根銅股線，線棒的股間絕緣采用玻璃纖維和優(yōu)質(zhì)云母材料。優(yōu)質(zhì)云母材料。(2)(2)ALSTOMALSTOM發(fā)電機(jī)水冷部件由發(fā)電機(jī)水冷部件由6 6根不銹鋼空心導(dǎo)管和根不銹鋼空心導(dǎo)管和2

37、 2個(gè)水箱組成個(gè)水箱組成 ；VGSVGS發(fā)電機(jī)水冷部件由發(fā)電機(jī)水冷部件由6 6根銅空心導(dǎo)管，作為中心導(dǎo)體的一部分。根銅空心導(dǎo)管，作為中心導(dǎo)體的一部分。(3)(3)ALSTOMALSTOM發(fā)電機(jī)線棒的主絕緣采用的是發(fā)電機(jī)線棒的主絕緣采用的是MICADUR FMICADUR F級(jí)絕緣系統(tǒng)，級(jí)絕緣系統(tǒng)，它是由真空浸漬的合成樹(shù)脂絕緣帶和在無(wú)溶劑環(huán)氧樹(shù)脂中浸漬的它是由真空浸漬的合成樹(shù)脂絕緣帶和在無(wú)溶劑環(huán)氧樹(shù)脂中浸漬的高品質(zhì)云母玻璃纖維帶組成。整根線棒由高品質(zhì)云母玻璃纖維帶組成。整根線棒由1919層此絕緣帶連續(xù)半疊層此絕緣帶連續(xù)半疊繞構(gòu)成，形成后的線棒直線段主絕緣厚度為繞構(gòu)成，形成后的線棒直線段主絕緣厚度

38、為4.6mm 4.6mm ，斜線段主絕，斜線段主絕緣厚度為緣厚度為3.7mm3.7mm。VGSVGS發(fā)電機(jī)線棒的主絕緣也采用的是發(fā)電機(jī)線棒的主絕緣也采用的是MICADUR FMICADUR F級(jí)級(jí)絕緣系統(tǒng)，由優(yōu)質(zhì)云母和混合環(huán)氧樹(shù)脂組成主絕緣厚度為絕緣系統(tǒng)，由優(yōu)質(zhì)云母和混合環(huán)氧樹(shù)脂組成主絕緣厚度為4.6mm4.6mm。(4)(4)ALSTOMALSTOM發(fā)電機(jī)防電暈保護(hù)層分兩部分，線棒直線段是浸有半發(fā)電機(jī)防電暈保護(hù)層分兩部分，線棒直線段是浸有半導(dǎo)體漆導(dǎo)體漆LL17LL17的聚胺脂帶子纏繞，厚度約為的聚胺脂帶子纏繞，厚度約為0.15mm0.15mm，表面接觸電阻，表面接觸電阻變化范圍為變化范圍為0

39、.8-80.8-8千歐千歐/ /平方毫米，線棒端部彎曲段采用高阻防暈平方毫米，線棒端部彎曲段采用高阻防暈層，厚度約為層，厚度約為0.9mm0.9mm。ALSTOMALSTOM發(fā)電機(jī)線棒結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)線棒結(jié)構(gòu) 線棒直線段截面圖線棒直線段截面圖 線棒彎曲段截面圖線棒彎曲段截面圖 2.2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子支架、磁軛和磁極等主要部件組成。由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子支架、磁軛和磁極等主要部件組成。 轉(zhuǎn)軸一般采用高強(qiáng)度鋼鍛造而成。大中型轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸是空心轉(zhuǎn)軸一般采用高強(qiáng)度鋼鍛造而成。大中型轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸是空心的，在用鋼量相同的情況下，強(qiáng)度可相應(yīng)增加。的，在用鋼量相同的情況下，強(qiáng)度可相應(yīng)增加。(1)(1)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸(2)(2)磁

40、極磁極 磁極采用磁極采用1-1.5mm1-1.5mm厚的鋼板沖片疊成，在磁厚的鋼板沖片疊成，在磁極的兩端面加上磁極壓板，用鉚釘鉚成整體。極的兩端面加上磁極壓板，用鉚釘鉚成整體。(3)(3)勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組 勵(lì)磁繞組多采用絕緣扁銅線繞制而成，勵(lì)磁繞組多采用絕緣扁銅線繞制而成，而后經(jīng)浸膠熱處理，套在磁極上，如圖所示。而后經(jīng)浸膠熱處理，套在磁極上，如圖所示。(4)(4)阻尼繞組阻尼繞組 在水輪發(fā)電機(jī)中，極靴部位一般裝有阻尼繞組，用以減少并在水輪發(fā)電機(jī)中，極靴部位一般裝有阻尼繞組，用以減少并聯(lián)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子振蕩的振幅。整個(gè)阻尼繞組由插入極靴阻尼孔中的聯(lián)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子振蕩的振幅。整個(gè)阻尼繞組由插入極靴阻尼孔中的

41、銅條和端部銅環(huán)焊接而成。某些中小型容量凸極同步發(fā)電機(jī)，磁銅條和端部銅環(huán)焊接而成。某些中小型容量凸極同步發(fā)電機(jī)，磁極鐵芯是整體的，一般不另裝阻尼繞組。極鐵芯是整體的，一般不另裝阻尼繞組。高品質(zhì)云母高品質(zhì)云母玻璃纖維絕玻璃纖維絕緣框緣框極繞組支撐極繞組支撐壓板壓板T T形尾形尾磁極壓板磁極壓板極繞組端部極繞組端部極繞組極繞組(5)(5)磁軛與轉(zhuǎn)子支架磁軛與轉(zhuǎn)子支架 磁軛由高強(qiáng)度經(jīng)鈍化處理的冷軋薄鋼板組裝成的堅(jiān)實(shí)結(jié)構(gòu)，磁軛由高強(qiáng)度經(jīng)鈍化處理的冷軋薄鋼板組裝成的堅(jiān)實(shí)結(jié)構(gòu)，它是磁路的一部分，磁極固定在其圓柱表面。磁軛和轉(zhuǎn)子之間用它是磁路的一部分，磁極固定在其圓柱表面。磁軛和轉(zhuǎn)子之間用轉(zhuǎn)子支架支撐著。轉(zhuǎn)子

42、支架固定在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子支架為圓盤(pán)式結(jié)轉(zhuǎn)子支架支撐著。轉(zhuǎn)子支架固定在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子支架為圓盤(pán)式結(jié)構(gòu)，在工地進(jìn)行組裝焊接，且設(shè)有足夠數(shù)量的孔洞，以滿足發(fā)電構(gòu)，在工地進(jìn)行組裝焊接，且設(shè)有足夠數(shù)量的孔洞，以滿足發(fā)電機(jī)通風(fēng)的要求和具有良好的導(dǎo)風(fēng)性能。停機(jī)時(shí)，為了避免長(zhǎng)時(shí)間機(jī)通風(fēng)的要求和具有良好的導(dǎo)風(fēng)性能。停機(jī)時(shí)，為了避免長(zhǎng)時(shí)間低速損壞軸瓦，一般在磁軛底部裝有制動(dòng)環(huán)。低速損壞軸瓦，一般在磁軛底部裝有制動(dòng)環(huán)。10MW10MW水輪機(jī)轉(zhuǎn)子水輪機(jī)轉(zhuǎn)子三峽左岸電站三峽左岸電站24MW24MW發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在吊裝發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在吊裝3. 3. 軸承軸承 水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的軸承有導(dǎo)軸承和推力軸承兩種。導(dǎo)軸承的水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的軸承有

43、導(dǎo)軸承和推力軸承兩種。導(dǎo)軸承的作用是約束軸線位移和防止軸擺動(dòng)，主要承受徑向力。推力軸承作用是約束軸線位移和防止軸擺動(dòng)，主要承受徑向力。推力軸承承受水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分承受水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分( (包括電機(jī)轉(zhuǎn)子和水輪包括電機(jī)轉(zhuǎn)子和水輪) )的全部重量及軸的全部重量及軸向水推力，是水輪發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵部件。向水推力，是水輪發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵部件。三、同步發(fā)電機(jī)的冷卻問(wèn)題簡(jiǎn)介三、同步發(fā)電機(jī)的冷卻問(wèn)題簡(jiǎn)介 同步發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中產(chǎn)生各種損耗，這些損耗變?yōu)闊崮苁褂型桨l(fā)電機(jī)在運(yùn)行中產(chǎn)生各種損耗，這些損耗變?yōu)闊崮苁褂嘘P(guān)部件的溫度升高。溫升太高將加速電機(jī)絕緣材料老化，從而縮關(guān)部件的溫度升高。溫升太高將加速電機(jī)絕緣材料老化，從

44、而縮短電機(jī)的使用壽命，甚至危及電機(jī)的運(yùn)行安全。所以改善發(fā)電機(jī)短電機(jī)的使用壽命，甚至危及電機(jī)的運(yùn)行安全。所以改善發(fā)電機(jī)的冷卻條件，對(duì)提高發(fā)電機(jī)的輸出功率起著關(guān)鍵性的作用。的冷卻條件，對(duì)提高發(fā)電機(jī)的輸出功率起著關(guān)鍵性的作用。 水輪發(fā)電機(jī)由于直徑大，軸向長(zhǎng)度短，體積大，冷卻問(wèn)題不水輪發(fā)電機(jī)由于直徑大，軸向長(zhǎng)度短，體積大，冷卻問(wèn)題不突出。中小型汽輪發(fā)電機(jī)單位體積的發(fā)熱量較小，冷卻方式多采突出。中小型汽輪發(fā)電機(jī)單位體積的發(fā)熱量較小，冷卻方式多采用風(fēng)冷。用風(fēng)冷。 在中、小型電機(jī)中，都采用空氣作為冷卻介質(zhì)。當(dāng)電機(jī)的容在中、小型電機(jī)中，都采用空氣作為冷卻介質(zhì)。當(dāng)電機(jī)的容量很大時(shí)，電機(jī)內(nèi)部的損耗及發(fā)熱量迅速增加

45、，冷卻問(wèn)題顯得格量很大時(shí)，電機(jī)內(nèi)部的損耗及發(fā)熱量迅速增加，冷卻問(wèn)題顯得格外重要，此時(shí)必須加強(qiáng)通風(fēng)或采用其他的冷卻方式。外重要，此時(shí)必須加強(qiáng)通風(fēng)或采用其他的冷卻方式。 對(duì)于大型汽輪發(fā)電機(jī)，發(fā)熱和冷卻問(wèn)題就比較突出了。汽輪發(fā)對(duì)于大型汽輪發(fā)電機(jī)，發(fā)熱和冷卻問(wèn)題就比較突出了。汽輪發(fā)電機(jī)直徑小、長(zhǎng)度長(zhǎng)，中部的熱量不易散出，需要采取提高冷卻電機(jī)直徑小、長(zhǎng)度長(zhǎng)，中部的熱量不易散出，需要采取提高冷卻效果的措施。效果的措施。 此外，純凈的水不但電導(dǎo)率低，化學(xué)性能穩(wěn)定，此外，純凈的水不但電導(dǎo)率低，化學(xué)性能穩(wěn)定，流動(dòng)性好，而且具有較高的導(dǎo)熱特性。目前，在更大流動(dòng)性好，而且具有較高的導(dǎo)熱特性。目前，在更大容量的大型汽

46、輪發(fā)電機(jī)廣泛采用轉(zhuǎn)子氫冷，定子水內(nèi)容量的大型汽輪發(fā)電機(jī)廣泛采用轉(zhuǎn)子氫冷，定子水內(nèi)冷，也有采用定、轉(zhuǎn)子水內(nèi)冷的冷卻方式。雙水內(nèi)冷冷，也有采用定、轉(zhuǎn)子水內(nèi)冷的冷卻方式。雙水內(nèi)冷電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子的導(dǎo)線是空心的，起到導(dǎo)線內(nèi)部直接電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子的導(dǎo)線是空心的，起到導(dǎo)線內(nèi)部直接冷卻的作用。例如采用空心導(dǎo)體（如圖），冷卻介質(zhì)冷卻的作用。例如采用空心導(dǎo)體（如圖），冷卻介質(zhì)直接在導(dǎo)體中流通而把熱量帶走，這樣能更有效地降直接在導(dǎo)體中流通而把熱量帶走，這樣能更有效地降低電機(jī)的溫升，所采用的冷卻介質(zhì)一般有氫氣及水等。低電機(jī)的溫升，所采用的冷卻介質(zhì)一般有氫氣及水等。 在大型汽輪發(fā)電機(jī)中，為了提高其冷卻效率，例在大型汽輪發(fā)

47、電機(jī)中，為了提高其冷卻效率，例50MW50MW以上的以上的汽輪發(fā)電機(jī)，冷卻介質(zhì)用氫氣代替空氣。由于氫氣的導(dǎo)熱率較空汽輪發(fā)電機(jī)，冷卻介質(zhì)用氫氣代替空氣。由于氫氣的導(dǎo)熱率較空氣大氣大7 7倍，比重僅為空氣的倍，比重僅為空氣的1/141/14，故氫冷發(fā)電機(jī)損耗較小，冷卻，故氫冷發(fā)電機(jī)損耗較小，冷卻效果較好。但氫氣與氧氣不能混合，若混合成一定比例時(shí)有爆炸效果較好。但氫氣與氧氣不能混合，若混合成一定比例時(shí)有爆炸的危險(xiǎn)。因此，必須有一套控制設(shè)備來(lái)保證外界空氣不會(huì)滲入到的危險(xiǎn)。因此，必須有一套控制設(shè)備來(lái)保證外界空氣不會(huì)滲入到電機(jī)內(nèi)部，同時(shí)防止氫氣外泄和保持氫氣純度，就要采取密封措電機(jī)內(nèi)部，同時(shí)防止氫氣外泄和

48、保持氫氣純度，就要采取密封措施，兩個(gè)軸伸端應(yīng)有特殊的油封系統(tǒng)。施，兩個(gè)軸伸端應(yīng)有特殊的油封系統(tǒng)。 除了熱源容量大以外，大型汽輪發(fā)電機(jī)的散熱比較困難除了熱源容量大以外，大型汽輪發(fā)電機(jī)的散熱比較困難是其另一個(gè)不利因素。電機(jī)容量大，必然體積也大。體積大是其另一個(gè)不利因素。電機(jī)容量大，必然體積也大。體積大增大了散熱表面是有利的，但同時(shí)帶來(lái)了散熱途徑增長(zhǎng)的缺增大了散熱表面是有利的，但同時(shí)帶來(lái)了散熱途徑增長(zhǎng)的缺點(diǎn)，使電機(jī)內(nèi)部溫度不均勻，容易發(fā)生局部過(guò)熱而燒壞電機(jī)。點(diǎn)，使電機(jī)內(nèi)部溫度不均勻，容易發(fā)生局部過(guò)熱而燒壞電機(jī)。大型電機(jī)繞組電壓高，相應(yīng)地定子組絕緣也就厚，絕緣材料大型電機(jī)繞組電壓高，相應(yīng)地定子組絕緣也

49、就厚，絕緣材料的熱阻很大，又增加了散熱的困難。電機(jī)散熱一般主要靠對(duì)的熱阻很大，又增加了散熱的困難。電機(jī)散熱一般主要靠對(duì)流作用，汽輪發(fā)電機(jī)軸向長(zhǎng)度很長(zhǎng)，空氣對(duì)流所受阻力大，流作用，汽輪發(fā)電機(jī)軸向長(zhǎng)度很長(zhǎng)，空氣對(duì)流所受阻力大，空氣和轉(zhuǎn)子摩擦還要引起損耗，這些均增加空氣和轉(zhuǎn)子摩擦還要引起損耗，這些均增加r r散熱的困難。為散熱的困難。為此，同步發(fā)電機(jī)特別是大容量汽輪發(fā)電機(jī)，必須有有效的冷此，同步發(fā)電機(jī)特別是大容量汽輪發(fā)電機(jī)，必須有有效的冷卻系統(tǒng)，才能保證它正常運(yùn)行。卻系統(tǒng)，才能保證它正常運(yùn)行。冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)(1)(1)同步發(fā)電機(jī)的冷卻介質(zhì)有空氣、氫氣和水三種，按散熱方式同步發(fā)電機(jī)的冷卻介質(zhì)有空氣、

50、氫氣和水三種，按散熱方式主要分為外冷（表面冷卻）和內(nèi)冷（直接冷卻發(fā)熱體），也有兩主要分為外冷（表面冷卻）和內(nèi)冷（直接冷卻發(fā)熱體），也有兩種兼用的方式。種兼用的方式。(1)(1)空氣冷卻空氣冷卻空氣由轉(zhuǎn)子兩側(cè)的風(fēng)扇吸人，通過(guò)所設(shè)計(jì)的風(fēng)道后，排出機(jī)空氣由轉(zhuǎn)子兩側(cè)的風(fēng)扇吸人，通過(guò)所設(shè)計(jì)的風(fēng)道后，排出機(jī)外，將熱量帶走。熱空氣經(jīng)機(jī)外的空氣冷卻器冷卻后再送入機(jī)內(nèi)外，將熱量帶走。熱空氣經(jīng)機(jī)外的空氣冷卻器冷卻后再送入機(jī)內(nèi)重復(fù)利用。這樣的空氣封閉系統(tǒng)可以防止水分和灰塵等隨空氣進(jìn)重復(fù)利用。這樣的空氣封閉系統(tǒng)可以防止水分和灰塵等隨空氣進(jìn)入機(jī)內(nèi)，引起絕緣性能下降、風(fēng)道堵塞等弊病。如圖所示為一機(jī)入機(jī)內(nèi)，引起絕緣性能下降

51、、風(fēng)道堵塞等弊病。如圖所示為一機(jī)內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)的示意圖。內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)的示意圖。冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)(2)(2)機(jī)內(nèi)通風(fēng)情況示意圖機(jī)內(nèi)通風(fēng)情況示意圖1 1一進(jìn)風(fēng)區(qū)一進(jìn)風(fēng)區(qū)2 2一出風(fēng)區(qū)一出風(fēng)區(qū)3 3一一繞組端接繞組端接4 4一風(fēng)扇一風(fēng)扇5 5一轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)子子66定子鐵心定子鐵心7 7一端蓋一端蓋空冷方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)都方便。但空氣的傳熱系數(shù)相空冷方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)都方便。但空氣的傳熱系數(shù)相對(duì)較小，冷卻效果不理想。此外，加大通風(fēng)量來(lái)提高散熱作用，對(duì)較小，冷卻效果不理想。此外，加大通風(fēng)量來(lái)提高散熱作用，又會(huì)增大轉(zhuǎn)子風(fēng)扇的鼓風(fēng)損耗和空氣和轉(zhuǎn)子間的風(fēng)摩擦損耗。因又會(huì)增大轉(zhuǎn)子風(fēng)扇的鼓風(fēng)損耗和空氣和轉(zhuǎn)子間的風(fēng)摩擦

52、損耗。因此，空冷汽輪發(fā)電機(jī)的容景最大不超過(guò)此，空冷汽輪發(fā)電機(jī)的容景最大不超過(guò)50MW50MW。冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)(3)(3)(2)(2)氫氣冷卻氫氣冷卻以氫氣代替空氣作為冷卻介質(zhì)。其系統(tǒng)基本與空冷相同，但以氫氣代替空氣作為冷卻介質(zhì)。其系統(tǒng)基本與空冷相同，但氫氣的導(dǎo)熱系數(shù)比空氣大氫氣的導(dǎo)熱系數(shù)比空氣大6 67 7倍。用同樣體積氫氣和空氣，前者倍。用同樣體積氫氣和空氣，前者可帶走的熱量遠(yuǎn)大于后者。氫氣比重較空氣輕十多倍，又可以大可帶走的熱量遠(yuǎn)大于后者。氫氣比重較空氣輕十多倍，又可以大大減少通風(fēng)和風(fēng)摩擦損耗。此外，氫冷可防止絕緣材料氧化；氫大減少通風(fēng)和風(fēng)摩擦損耗。此外，氫冷可防止絕緣材料氧化；氫氣不助

53、燃，當(dāng)機(jī)內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，不會(huì)引起火災(zāi)。采取氫冷必氣不助燃，當(dāng)機(jī)內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，不會(huì)引起火災(zāi)。采取氫冷必須保持機(jī)內(nèi)為正壓力，機(jī)內(nèi)氫氣表壓力應(yīng)為須保持機(jī)內(nèi)為正壓力，機(jī)內(nèi)氫氣表壓力應(yīng)為1.051.0510106 6PaPa，以防止，以防止空氣滲入機(jī)內(nèi)。因?yàn)闅錃夂涂諝饣旌鲜俏ｋU(xiǎn)的，達(dá)到一定比例時(shí)空氣滲入機(jī)內(nèi)。因?yàn)闅錃夂涂諝饣旌鲜俏ｋU(xiǎn)的，達(dá)到一定比例時(shí)可能發(fā)生爆炸。氫冷汽輪發(fā)電機(jī)容量可達(dá)可能發(fā)生爆炸。氫冷汽輪發(fā)電機(jī)容量可達(dá)5050150MW150MW左右。左右。(3)(3)內(nèi)冷內(nèi)冷上述為表面冷卻，而內(nèi)冷是使冷卻介質(zhì)直接接觸繞組導(dǎo)體，上述為表面冷卻，而內(nèi)冷是使冷卻介質(zhì)直接接觸繞組導(dǎo)體，使導(dǎo)體的熱量不用

54、再穿過(guò)絕緣層，就直接被介質(zhì)帶走。這就大使導(dǎo)體的熱量不用再穿過(guò)絕緣層，就直接被介質(zhì)帶走。這就大大提高了冷卻效果，改善了電機(jī)中最怕高溫的絕緣材料的工作大提高了冷卻效果，改善了電機(jī)中最怕高溫的絕緣材料的工作條件。內(nèi)冷的冷卻介質(zhì)可以是氫氣，亦可以是水。現(xiàn)有電機(jī)所條件。內(nèi)冷的冷卻介質(zhì)可以是氫氣，亦可以是水。現(xiàn)有電機(jī)所應(yīng)用的冷卻介質(zhì)中，以水的冷卻能力最強(qiáng)，約為空氣的應(yīng)用的冷卻介質(zhì)中，以水的冷卻能力最強(qiáng)，約為空氣的5050倍。倍。內(nèi)冷用氫氣作為介質(zhì)時(shí)，可在繞組導(dǎo)體間夾置幾個(gè)內(nèi)部通氫氣內(nèi)冷用氫氣作為介質(zhì)時(shí)，可在繞組導(dǎo)體間夾置幾個(gè)內(nèi)部通氫氣的管子。轉(zhuǎn)子氫內(nèi)冷時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組和槽楔上鉆有與槽底通風(fēng)槽的管子。轉(zhuǎn)子氫內(nèi)冷

55、時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組和槽楔上鉆有與槽底通風(fēng)槽相通的小孔，氫氣自槽底通風(fēng)槽進(jìn)入，冷卻轉(zhuǎn)子導(dǎo)體后再由小相通的小孔，氫氣自槽底通風(fēng)槽進(jìn)入，冷卻轉(zhuǎn)子導(dǎo)體后再由小孔徑向流入空氣隙。氫氣的流動(dòng)性好，容易吹過(guò)細(xì)孔是其一大孔徑向流入空氣隙。氫氣的流動(dòng)性好，容易吹過(guò)細(xì)孔是其一大優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)內(nèi)冷用水作介質(zhì)時(shí)，繞組采用空心導(dǎo)體，冷卻水沿著優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)內(nèi)冷用水作介質(zhì)時(shí)，繞組采用空心導(dǎo)體，冷卻水沿著導(dǎo)體內(nèi)孔流通，直接將導(dǎo)體熱量帶走。導(dǎo)體內(nèi)孔流通，直接將導(dǎo)體熱量帶走。冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)(4)(4)定子繞組是靜止的，所以冷卻水系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單。繞組是帶電定子繞組是靜止的，所以冷卻水系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單。繞組是帶電體，冷卻水必須通過(guò)一段絕緣水管才能引到繞

56、組導(dǎo)體孔中去。下體，冷卻水必須通過(guò)一段絕緣水管才能引到繞組導(dǎo)體孔中去。下圖表示定子冷卻水進(jìn)出的示意圖，冷卻水進(jìn)入環(huán)形總進(jìn)水管，經(jīng)圖表示定子冷卻水進(jìn)出的示意圖，冷卻水進(jìn)入環(huán)形總進(jìn)水管，經(jīng)過(guò)絕緣水管和水電接頭分配到管形導(dǎo)體中去。流過(guò)繞組，冷卻水過(guò)絕緣水管和水電接頭分配到管形導(dǎo)體中去。流過(guò)繞組，冷卻水變熱后，同樣須經(jīng)過(guò)水電接頭，絕緣水管匯集到環(huán)形總出水管，變熱后，同樣須經(jīng)過(guò)水電接頭，絕緣水管匯集到環(huán)形總出水管，再?gòu)臋C(jī)內(nèi)排出到機(jī)外冷卻器中，冷卻后再重復(fù)利用。再?gòu)臋C(jī)內(nèi)排出到機(jī)外冷卻器中，冷卻后再重復(fù)利用。冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)(5)(5)水內(nèi)冷進(jìn)出水原理圖及水電接頭圖水內(nèi)冷進(jìn)出水原理圖及水電接頭圖 a a）單

57、邊進(jìn)出水）單邊進(jìn)出水b b）雙邊進(jìn)出水）雙邊進(jìn)出水c c）二種水電接頭）二種水電接頭1 1一空心導(dǎo)體一空心導(dǎo)體2 2一水電接頭一水電接頭3 3一絕緣水管一絕緣水管4 4一總出水管一總出水管5 5一總進(jìn)水管一總進(jìn)水管轉(zhuǎn)子繞組隨著轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，它用水內(nèi)冷就比較復(fù)雜。常用轉(zhuǎn)子繞組隨著轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，它用水內(nèi)冷就比較復(fù)雜。常用的進(jìn)出水結(jié)構(gòu)為中心孔進(jìn)水、表面出水的方式。冷卻水經(jīng)外部管的進(jìn)出水結(jié)構(gòu)為中心孔進(jìn)水、表面出水的方式。冷卻水經(jīng)外部管道通過(guò)轉(zhuǎn)軸中心孔進(jìn)入位于轉(zhuǎn)子上的環(huán)狀進(jìn)水箱。冷卻水經(jīng)水箱道通過(guò)轉(zhuǎn)軸中心孔進(jìn)入位于轉(zhuǎn)子上的環(huán)狀進(jìn)水箱。冷卻水經(jīng)水箱軸向孔洞、絕緣水管分配到轉(zhuǎn)子繞組的空心導(dǎo)體。冷卻導(dǎo)體后，軸

58、向孔洞、絕緣水管分配到轉(zhuǎn)子繞組的空心導(dǎo)體。冷卻導(dǎo)體后，冷卻水經(jīng)同樣的絕緣水管進(jìn)入出水箱，最后由離心力作用由水箱冷卻水經(jīng)同樣的絕緣水管進(jìn)入出水箱，最后由離心力作用由水箱輻向孔匯集到出水支座排出機(jī)外。圖轉(zhuǎn)子進(jìn)水結(jié)構(gòu)的示意圖。輻向孔匯集到出水支座排出機(jī)外。圖轉(zhuǎn)子進(jìn)水結(jié)構(gòu)的示意圖。轉(zhuǎn)子進(jìn)水裝置轉(zhuǎn)子進(jìn)水裝置1 1一轉(zhuǎn)子線圈一轉(zhuǎn)子線圈2 2一護(hù)環(huán)一護(hù)環(huán)3 3一中心環(huán)一中心環(huán)4 4一絕緣水管和進(jìn)水管接頭一絕緣水管和進(jìn)水管接頭5 5一木墊一木墊塊塊66進(jìn)水箱進(jìn)水箱77絕緣引水管絕緣引水管8 8一轉(zhuǎn)軸一轉(zhuǎn)軸9 9一小護(hù)環(huán)一小護(hù)環(huán)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)(6)(6)定子鐵心如要采用水內(nèi)冷，則可在鐵心疊片間設(shè)置幾處冷定子鐵

59、心如要采用水內(nèi)冷，則可在鐵心疊片間設(shè)置幾處冷卻水管通以冷卻水以降低鐵心溫升。卻水管通以冷卻水以降低鐵心溫升。對(duì)冷卻水的水質(zhì)有一定要求，一般未經(jīng)處理的水，電導(dǎo)率對(duì)冷卻水的水質(zhì)有一定要求，一般未經(jīng)處理的水，電導(dǎo)率較大含有雜質(zhì)，不能作冷卻水用，否則將引起導(dǎo)體電解腐蝕；較大含有雜質(zhì)，不能作冷卻水用，否則將引起導(dǎo)體電解腐蝕；堵塞導(dǎo)體內(nèi)孔，引起局部過(guò)熱等嚴(yán)重問(wèn)題。在火電廠中汽輪機(jī)堵塞導(dǎo)體內(nèi)孔，引起局部過(guò)熱等嚴(yán)重問(wèn)題。在火電廠中汽輪機(jī)的凝結(jié)水水質(zhì)較好，一般就用它作冷卻水。的凝結(jié)水水質(zhì)較好，一般就用它作冷卻水。定、轉(zhuǎn)子均采用水內(nèi)冷，稱為定、轉(zhuǎn)子均采用水內(nèi)冷，稱為“雙水內(nèi)汽雙水內(nèi)汽”也稱為也稱為“水、水、水、空

60、水、空”冷卻方式，這種方式是我國(guó)于冷卻方式，這種方式是我國(guó)于19581958年首先研制成功的，年首先研制成功的，其容量已制成其容量已制成125MW125MW，200MW200MW，300MW300MW。有時(shí)為了避免轉(zhuǎn)子水內(nèi)冷。有時(shí)為了避免轉(zhuǎn)子水內(nèi)冷結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，也采用定子繞組水內(nèi)冷、轉(zhuǎn)子繞組氫內(nèi)冷、機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，也采用定子繞組水內(nèi)冷、轉(zhuǎn)子繞組氫內(nèi)冷、機(jī)內(nèi)用氫氣作介質(zhì)進(jìn)行表面冷卻的方式，稱為內(nèi)用氫氣作介質(zhì)進(jìn)行表面冷卻的方式，稱為“水、氫、氫水、氫、氫”冷冷卻方式，其容量可達(dá)卻方式，其容量可達(dá)300MW300MW、600MW600MW。水輪發(fā)電機(jī)由于直徑大，軸向長(zhǎng)度短，冷卻條件較好，大水輪發(fā)電機(jī)