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汽轮发电机的原理 汽轮发电机是指用汽轮机驱动的发电机。由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功,使叶片转动而带动发电机发电,做功后的废汽经凝汽器、循环水泵、凝结水泵、给水加热装置等送回锅炉循环使用。 汽轮发电机是由汽轮机作原动机拖动转子旋转,利用电磁感应原理把机械能转换成电能的发电设备。发电机转子绕组内通入直流电流后,便建立转子磁场,这个磁场称主磁场,它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个磁极出来,经过空气隙、定子铁芯、空气隙,再进入转子另一个相邻磁极,从而构成主磁通回路。由于发电机转子随着汽轮机转动,发电机磁极旋转一周,主磁极的磁力线被装在定子铁芯内的u、v、w三相绕组依次切割,根据电磁感应定律,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势。 假设汽轮发电机转子具有一对磁极,当汽轮发电机转子与汽轮机转子同轴高速旋转时,如汽轮机以3000转/分旋转时,这样发电机转子以50周/秒的恒速旋转,磁极极性也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次,同时在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50赫兹的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组末端连在一起接地,而将发电机定子三相绕组的首端引出线与用电设备连接,就会有电流流过,这个过程即为汽轮机转子输入的机械能转换为电能的过程。
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发电机与励磁电流的有关特性 一、直流发电机供电的励磁方法; 这种励磁方法的发电机具有专用的直流发电机,这种专用的直流发电机称为直流励磁机,励磁机一般与发电机同轴,发电机的励磁绕组经过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机取得直流电流。这种励磁方法具有励磁电流独立,作业比较牢靠和削减自用电消耗量等长处,是曩昔几十年间发电机首要励磁方法,具有较老练的运转经历。缺陷是励磁调理速度较慢,保护作业量大,故在10MW以上的机组中很少选用。 二、沟通励磁机供电的励磁方法: 现代大容量发电机有的选用沟通励磁机供应励磁电流。沟通励磁机也装在发电机大轴上,它输出的沟通电流经整流后供应发电机转子励磁,此刻,发电机的励磁方法属他励磁方法,又因为选用停止的整流设备,故又称为他励停止励磁,沟通副励磁机供应励磁电流。沟通副励磁机可所以永磁机或是具有自励恒压设备的沟通发电机。为了更好的进步励磁调理速度,沟通励磁机一般选用100——200HZ的中频发电机,而沟通副励磁机则选用400——500HZ的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相沟通绕组都绕在定子槽内,转子只要齿与槽而没有绕组,像个齿轮,因而,它没有电刷,滑环等滚动触摸部件,具有作业牢靠,结构相对比较简略,制作工艺便利等长处。缺陷是噪音较大,沟通电势的谐波重量也较大。 三、无励磁机的励磁方法: 在励磁方法中不设置专门的励磁机,而从发电机自身取得励磁电源,经整流后再供应发电机自身励磁,称自励式停止励磁。自励式停止励磁可分为自并励和自复励两种方法。自并励方法它经过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流,经整流后供应发电机励磁,这种励磁方法具有结简略,设备少,出资省和保护作业量少等长处。自复励磁方法除没有整流变压外,还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。这种互感器的作用是在发作短路时,给发电机供应较大的励磁电流,以补偿整流变压器输出的缺乏。这种励磁方法具有两种励磁电源,经过整流变压器取得的电压电源和经过串联变压器取得的电流源。 发电机与励磁电流的有关特性 1、电压的调理: 主动调理励磁体系可以看成为一个以电压为被调量的负反馈操控体系。无功负荷电流是形成发电机端电压下降的根本原因,当励磁电流不变时,发电机的端电压将随无功电流的增大而下降。可是为了满意用户对电能质量的要求,发电机的端电压应根本坚持不变,完成这一要求的方法是随无功电流的改动调理发电机的励磁电流。 2、无功功率的调理: 发电机与体系并联运转时,可以认为是与无限大容量电源的母线运转,要改动发电机励磁电流,感应电势和定子电流也跟着改动,此刻发电机的无功电流也跟着改动。当发电机与无限大容量体系并联运转时,为了改动发电机的无功功率,有必要调理发电机的励磁电流。此刻改动的发电机励磁电流并不是一般所说的“调压”,而是仅仅改动了送入体系的无功功率。 3、无功负荷的分配: 并联运转的发电机依据各自的额外容量,按份额进行无功电流的分配。大容量发电机应担负较多无功负荷,而容量较小的则负供应较少的无功负荷。为了完成无功负荷能主动分配,可以终究靠主动高压调理的励磁设备,改动发电机励磁电流保持其端电压不变,还可对发电机电压调理特性的倾斜度做调整,以完成并联运转发电机无功负荷的合理分配。
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