發(fā)電部XXXX3年10月培訓(xùn)-發(fā)電機勵磁機工作原理ppt課件

1、發(fā)電機、勵磁機構(gòu)造及任務(wù)原理.第一篇：發(fā)電機構(gòu)造及任務(wù)原理.一、發(fā)電機的作用汽輪機經(jīng)過轉(zhuǎn)子將機械能傳給發(fā)電機，再由發(fā)電機利用電磁感應(yīng)原理將機械能轉(zhuǎn)換為電能。 發(fā)電機電能是現(xiàn)代社會最主要的能源之一。發(fā)電機最早產(chǎn)生于第二次工業(yè)革命時期，由德國工程師西門子于1866年制成，.二、汽輪發(fā)電機的構(gòu)造這里引見汽輪發(fā)電機的構(gòu)造，是由蒸汽輪機或燃?xì)廨啓C推進(jìn)的發(fā)電機。發(fā)電機主要由轉(zhuǎn)子與定子組成，由于汽輪機的轉(zhuǎn)速很高，故汽輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是兩極的，額定轉(zhuǎn)速每分鐘3000轉(zhuǎn)，輸出50赫茲的三相交流電。.這是轉(zhuǎn)子鐵芯構(gòu)造表示圖，在鐵芯圓周上開有一些槽，嵌有勵磁繞組，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

2、。1、發(fā)電機轉(zhuǎn)子構(gòu)造.轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(有磁扼.磁極繞組)滑環(huán)、(又稱銅環(huán).集電環(huán)).風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。.2、發(fā)電機定子構(gòu)造定子鐵芯由導(dǎo)磁良好的硅鋼片疊成，在鐵芯內(nèi)圓均勻分布著許多槽圖3所示。.在槽內(nèi)嵌放定子的三相繞組。每相繞組由多個線圈組成，按一定規(guī)律對稱陳列。圖4所示。使定子鐵芯透明可看清繞組的分布圖4所示。.發(fā)電機定子構(gòu)造定子由機座.定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他構(gòu)造件組成。.轉(zhuǎn)子插在定子內(nèi)部，定子與轉(zhuǎn)子的相對位置如圖5所示。 三、發(fā)電機定子與轉(zhuǎn)子的相對位置.定子固定在發(fā)電機的機座外殼內(nèi)，轉(zhuǎn)子由機座兩端的軸承支撐，可在定子內(nèi)自在旋轉(zhuǎn)。集電環(huán)在機殼外側(cè)，和碳刷架一同裝在隔音罩

3、內(nèi)。在發(fā)電機外殼下方有發(fā)電機出線盒，發(fā)出的三相交流電從這里引出圖6所示.四、發(fā)電機的任務(wù)原理.1、固定磁場交流發(fā)電機原理模型發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理來發(fā)電的，發(fā)電機首先要有磁場，如今用一對磁鐵來產(chǎn)生發(fā)電機的磁場，磁力線從N極到S極。在磁場內(nèi)放入矩形線圈，線圈兩端通向兩個滑環(huán)，滑環(huán)經(jīng)過電刷銜接到輸出線上，輸出線端連有負(fù)載電阻。當(dāng)線圈旋轉(zhuǎn)時，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，線圈兩端將會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，當(dāng)磁場是均勻的，矩形線圈作勻速旋轉(zhuǎn)時，感應(yīng)電勢按正弦規(guī)律變化，在負(fù)載電阻上有正弦交流電經(jīng)過。.2、旋轉(zhuǎn)磁場交流發(fā)電機原理模型在這個模型中磁場是不動的，線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生感應(yīng)電勢。在實踐發(fā)電機中產(chǎn)生感應(yīng)電勢的線圈是

4、不運動的，運動的是磁場。產(chǎn)生磁場的是一個可旋轉(zhuǎn)的磁鐵，也就是轉(zhuǎn)子，線圈在磁鐵外圍，與磁鐵轉(zhuǎn)軸同一平面。當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。由于空氣的磁導(dǎo)率太低，在旋轉(zhuǎn)磁鐵的外圍安上環(huán)型鐵芯，也就是定子，可大大加強磁鐵的磁感應(yīng)強度。在定子鐵芯的內(nèi)圓有一對槽，線圈嵌裝在槽內(nèi)。為了看清線圈電流與轉(zhuǎn)子的運動關(guān)系，把定子變成半透明的。當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時，線圈切割磁力線感生交流電流。真正發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是電磁鐵，轉(zhuǎn)子上繞有勵磁線圈，經(jīng)過滑環(huán)向勵磁線圈供電來產(chǎn)生磁場。把定子與線圈安在轉(zhuǎn)子外圍，一個單相交流發(fā)電機原理模型就組成了。.3、三相交流發(fā)電機原理模型由于轉(zhuǎn)子圓周上沒有凸出的磁極不像原理模型中

5、的轉(zhuǎn)子，稱之為隱極式轉(zhuǎn)子。.三相交流發(fā)電機原理模型.三相交流發(fā)電機原理模型實踐運用的都是三相交流發(fā)電機，其定子鐵芯的內(nèi)圓均勻分布著6個槽，嵌裝著三個相互間隔120度的同樣線圈，分別稱之為A相線圈、B相線圈、C相線圈。裝上轉(zhuǎn)子就組成了一臺三相交流發(fā)電機原理模型。畫面中的三相交流發(fā)電機采用星形接法，三個線圈的公共點引出線是中性線，每個線圈的引出線是相線。當(dāng)轉(zhuǎn)子勻速旋轉(zhuǎn)時三個線圈順序切割磁力線，都會感生交流電動勢，其幅度與頻率一樣。由于三個線圈相互間隔120度，它們感應(yīng)電勢的相位也相差120度。.第二篇：勵磁機任務(wù)原理.供應(yīng)發(fā)電機勵磁電流的電源及其附屬設(shè)備稱為勵磁系統(tǒng)。它分為勵磁功率單元和勵磁調(diào)理器

6、兩個主要部分。勵磁功率單元向同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子提供勵磁電流；而勵磁調(diào)理器那么根據(jù)輸入信號和給定的調(diào)理準(zhǔn)那么控制勵磁功率單元的輸出。一. 勵磁系統(tǒng)構(gòu)成.旋轉(zhuǎn)硅整流勵磁是將勵磁機轉(zhuǎn)子感應(yīng)的電流經(jīng)過安裝在轉(zhuǎn)子上的整流二極管直接送到發(fā)電機轉(zhuǎn)子，省去了以往的碳刷的維護(hù)任務(wù)。勵磁機定子電流經(jīng)過勵磁調(diào)理器控制，經(jīng)過并聯(lián)的勵磁變壓器和發(fā)電機定子電流回路串聯(lián)的勵磁變壓器二者結(jié)合起來，那么構(gòu)成自復(fù)勵方式。二. 旋轉(zhuǎn)硅整流勵磁系統(tǒng).在勵磁系統(tǒng)中，整流電路的主要義務(wù)是將從發(fā)電機端或交流勵磁機端獲得的交流電壓變換為直流電壓，供應(yīng)發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁繞組或勵磁機磁場繞組的勵磁需求。對于接在發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁回路中的三相全控橋式整流電路

7、，除了將交流變換成直流的正常義務(wù)外，事故時還可以將儲存在轉(zhuǎn)子磁場中的能量，經(jīng)全控橋迅速反響給交流電源，進(jìn)展將直流變換為交流的逆變滅磁。這是三相整流電路有源逆變的一種運轉(zhuǎn)方式，也稱可逆整流。 三、三相全控整流橋.1、勵磁電流調(diào)理方式 FCR：俗稱手動，當(dāng)調(diào)理器接納到“添加或“減少信號時，將調(diào)整FCR給定值，從而可以調(diào)整發(fā)電機勵磁電流，間接到達(dá)調(diào)整發(fā)電機電壓和無功的目的。四. 微機勵磁調(diào)理器2、系統(tǒng)電壓跟蹤方式AVR：勵磁調(diào)理器自動將系統(tǒng)電壓作為勵磁調(diào)理器的電壓給定值，從而到達(dá)快速跟蹤系統(tǒng)電壓的功能。.1電壓控制 在發(fā)電機正常運轉(zhuǎn)工況下，勵磁系統(tǒng)應(yīng)維持發(fā)電機端電壓或升壓變壓器高壓側(cè)電壓在給定程度。

8、2. 控制無功功率的分配 當(dāng)發(fā)電機并入電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時，它輸出的有功決議于從原動機輸入的功率，而發(fā)電機輸出的無功那么和勵磁電流有關(guān)。改動勵磁將會使發(fā)電機的端電壓和輸出無功都發(fā)生改動。五. 發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的義務(wù) . 3提高同步發(fā)電機并列運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性 暫態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在遭到大擾動，例如高壓輸電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生短路，或一臺主要發(fā)電機被切除，系統(tǒng)能否在新的平衡情況下穩(wěn)定任務(wù)問題。動態(tài)穩(wěn)定那么是指電力系統(tǒng)受干擾后包括小干擾和大干擾，在思索了各種自動控制安裝的作用情況下，長時間的穩(wěn)定性問題。 阻尼問題.4提高繼電維護(hù)動作的靈敏度當(dāng)系統(tǒng)處于低負(fù)荷運轉(zhuǎn)形狀時，發(fā)電機的勵磁電流不大，假設(shè)系統(tǒng)此時發(fā)生短路缺點，其短路電流較小，且隨時間衰減，以致帶時限的繼電維護(hù)不能正確任務(wù)。勵磁自動控制系統(tǒng)就可以經(jīng)過調(diào)理發(fā)電機勵磁對發(fā)電機進(jìn)展強勵，不僅有利于提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性外，還因加大了電力系統(tǒng)的短路電流而使繼電維護(hù)的動作靈敏度得到提高。 .5快速滅磁當(dāng)發(fā)電機或升壓變壓器采用單元式接線內(nèi)部缺點時，為了降低缺點所呵斥的損害，要求這時發(fā)電機能快速滅磁。此外，當(dāng)機組甩負(fù)荷時，能夠呵斥發(fā)電機