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發(fā)電機(jī)的原理與應(yīng)用

發(fā)電機(jī)通常由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋.電刷.機(jī)座及軸承等部件構(gòu)成。
定子由機(jī)座.定子鐵芯、線(xiàn)包繞組、以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。
轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子磁極(有磁扼.磁極繞組)、滑環(huán)、(又稱(chēng)銅環(huán).集電環(huán))、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。
通過(guò)軸承、機(jī)座及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子,轉(zhuǎn)子連接組裝起來(lái),使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn),通過(guò)滑環(huán)通入一定勵(lì)磁電流,使轉(zhuǎn)子成為一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),定子線(xiàn)圈做切割磁力線(xiàn)的運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),通過(guò)接線(xiàn)端子引出,接在回路中,便產(chǎn)生了電流。
從物理結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子除了是一個(gè)原動(dòng)力的拖動(dòng)外,是完全獨(dú)立、互不干擾的兩部分;
發(fā)電機(jī)的定子是有功源,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電流,在原動(dòng)力的拖動(dòng)下,向外輸出交流電的有功,由原動(dòng)力(油量、氣量、風(fēng)量、水量等)決定有功功率的大小。
發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是無(wú)功源、繞組從外部引入直流電建立磁場(chǎng),在原動(dòng)力的拖動(dòng)下,向外輸送交流電的無(wú)功,由外部輸入(多數(shù)用發(fā)電機(jī)自發(fā)的交流電整流而得)的直流電決定無(wú)功功率的大小。
從電磁原理來(lái)說(shuō),轉(zhuǎn)子和定子又是精密聯(lián)系的,發(fā)電機(jī)的有功和無(wú)功都是由定子輸出的,轉(zhuǎn)子的力矩決定有功功率的大小,轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈的直流電流決定無(wú)功功率的大小
旋轉(zhuǎn)電機(jī)結(jié)構(gòu)形式 , 必須有滿(mǎn)足電磁和機(jī)械兩方面要求的結(jié)構(gòu), 旋轉(zhuǎn)電機(jī)必須具備靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)兩大部分
1.直流電機(jī)靜止部分稱(chēng)作定子
作用 -- 產(chǎn)生磁場(chǎng)
由主磁極、換向極、機(jī)座和電刷裝置等組成
2.直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分稱(chēng)作轉(zhuǎn)子(通常稱(chēng)作電樞)
作用 -- 產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
由電樞鐵心和電樞繞組、換向器、軸和風(fēng)扇等組成
直流電機(jī)的靜止部分
1.主磁極是一種電磁鐵,用 1-1.5 毫米厚的鋼板沖片疊壓緊固而成的鐵心
主磁極和換向極示意圖(圖1.1.11)
2.換向極(又稱(chēng)附加極或間極)
作用 -- 改善換向
換向極裝在兩主磁極之間,也是由鐵心和繞組構(gòu)成
鐵心一般用整塊鋼或鋼板加工而成;換向極繞組與電樞繞組串聯(lián)
3.機(jī)座 機(jī)座通常由鑄鐵或厚鐵板焊成,有兩個(gè)作用:
固定主磁極、換向極和端蓋
作為磁路的一部分。 機(jī)座中有磁通經(jīng)過(guò)的部分稱(chēng)為磁軛
4.電刷裝置
作用--把直流電壓、直流電流引入或引出
由電刷、刷握、刷桿座和銅絲辮組成
直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分
1.電樞鐵心 兩個(gè)用處:
作為主磁路的主要部分
嵌放電樞繞組,通常用0。5mm厚的硅鋼片沖片疊壓而成
2.電樞繞組
直流電機(jī)的主要電路部分, 用以通過(guò)電流和感應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)以實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換,由許多按一定規(guī)律聯(lián)接的線(xiàn)圈組成,元件及嵌放方法(圖1.1.16)
3.換向器
直流電機(jī)的重要部件,作用---將電刷上所通過(guò)的直流電流轉(zhuǎn)換為繞組內(nèi)的交變電流或?qū)⒗@組內(nèi)的交變電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換為電刷端上的直流電動(dòng)勢(shì)
負(fù)載分析
許多因素影響選用發(fā)電機(jī)組的大小.其中系統(tǒng)用電負(fù)載的特性就是一個(gè)重要的因素。用戶(hù)在選用一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組以前必須仔細(xì)考慮以下幾點(diǎn):
a、是用作常用發(fā)電機(jī)組還是備用發(fā)電機(jī)組。
b、考慮今后系統(tǒng)增加的用電量。
c、系統(tǒng)容許的電壓降。
d、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的情況。
2.機(jī)組功率標(biāo)定
一般供給用戶(hù)的柴油發(fā)電機(jī)組為常用機(jī)組它可以連續(xù)12小時(shí)以額定功率向負(fù)載供電(其中有1小時(shí)以110%額定功率運(yùn)行的能力)。在市電故障不太頻繁且供電時(shí)間不長(zhǎng)的時(shí)候用戶(hù)可以使用功率標(biāo)定為備用機(jī)組的發(fā)電機(jī)組。它每年不超過(guò)200小時(shí)以平均80%大功率運(yùn)行,另外每年以100%大功率運(yùn)行的時(shí)間不應(yīng)超過(guò)25小時(shí)。

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