水轮发电机的构造.docx

水轮发电机的构造
水轮机的转速都比较低,特别是立式水轮机,为了能发出50Hz的交流电,水轮发电机采用多对磁极结构,对于每分钟120转的水轮发电机,需要25对磁极。由于过多磁极不易看清结构,本课件介绍一个有12对磁极的水轮机发电机模型。
水轮发电机的转子采用凸极式结构,图1是发电机的磁轭与磁极,磁极安装在磁轭上,磁轭是磁极磁力线的通路,发电机模型有南北相间的24个磁极,每个磁极上都绕有励磁线圈,励磁电源由安装在主轴端头的励磁发电机提供,或由外部的晶闸管励磁系统提供(由集电环向励磁线圈供电)。
图1--水轮发电机转子有多对磁极
磁轭安装在转子支架上,在转子支架中心安有发电机主轴,在主轴的上端头安装有励磁发电机或集电环。轴下端有连接水轮机的法兰,见图2。
图2--水轮发电机转子
发电机定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成,在铁芯内圆均匀分布着许多槽,
用来嵌放定子线圈,见图3。
图3--水轮发电机定子铁芯
定子线圈嵌放在定子槽内,组成三相绕组,每相绕组由多个线圈组成,按一定规律排列,见图4。
图4--水轮发电机定子绕
水轮发电机安装在由混凝土浇筑的机墩上,在机墩上安装机座,机座是定子铁芯的安装基座,也是水轮发电机的外壳,在机座外壳安装有散热装置,降低发电机冷却空气的温度;在机墩上还安装下机架,下机架有推力轴承,用来安装发电机转子,推力轴承可承受转子的重量与振动、冲击等力。见图5。

图5--水轮发电机机墩、机座、下机架
在机座上安装定子铁芯与定子线圈,见图6。
图6--水轮发电机的定子
转子插在定子中间,与定子有很小间隙,转子由下机架的推力轴承支撑,可以自由旋转,见图7。
图7--定子与转子安装在机座上
安装上机架,上机架中心安装有导轴承,防止发电机主轴晃动,使它稳定的处于中心位置。
图8--水轮机发电机未盖地板
铺好上层平台地板,装好电刷装置或励磁电机,一台水轮发电机模型就安装好了。
图8--水轮机发电机
该水轮发电机模型转子旋转一周将感生出12个周期的三相交流电动势。当转子转速为每分钟250转时,所发交流电的频率为50赫兹