發(fā)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)-文庫(kù)吧
2025-07-21 02:57 本頁(yè)面
【正文】 電機(jī)和部分大容量水輪發(fā)電機(jī)的磁極用鳩尾固定在迭片或整體磁軛。 ? 由于 T尾結(jié)構(gòu)的制造工藝、受力及固定較鴿尾簡(jiǎn)單，因此獲得較廣泛的應(yīng)用 ? （二）磁極結(jié)構(gòu) ? 磁極鐵心 ? 磁極鐵心有實(shí)心和迭片兩種。 ? 為了滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求和改善發(fā)電機(jī)的特性，中容量高速水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，常采用實(shí)心磁極鐵心結(jié)構(gòu)；抽水蓄能電站的高速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子亦有采用實(shí)心磁極鐵心的，以便適應(yīng)頻繁起動(dòng)的要求。實(shí)心磁極鐵心由整體鍛鋼或鑄鋼件制成。 ? 迭片磁極鐵心由沖片，磁極壓板和拉緊螺桿等零件組成。一般水輪發(fā)電機(jī)的磁極鐵心都采用此種。 ? （ 1）磁極沖片：磁極沖片的形狀，它多用 。 ? 磁極沖牌上有 T尾 3（一個(gè)或二個(gè)），在極靴 2上有阻尼孔 1，以便安放阻尼條。沖片中一般有四個(gè)螺桿孔，以便用拉緊螺桿將鐵心沖片緊固成整體。 ? （ 2）磁極壓板：一般采用鍛鋼或鑄鋼，壓板的主要尺寸與沖片相同。 ? （ 3）螺桿或鉚釘：螺桿或鉚釘均用 A3圓鋼或 15號(hào)冷拉圓鋼制成。螺桿兩端不得凸出磁極壓板表面。 ? 磁極線圈（勵(lì)磁線圈） ? 磁極鐵心上套裝有磁極線圈，它多用扁銅線立繞而成。匝與匝之間用石棉紙板絕緣，整個(gè)磁極線圈與磁極鐵心之間用云母板絕緣。線圈繞好后需經(jīng)浸膠熱壓處理，使之形成堅(jiān)固的整體。 ? 阻尼繞組 ? 水輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生振蕩時(shí)，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、電壓、電流、功率及轉(zhuǎn)矩等均發(fā)生周期性的變動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成水輪發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)失去同步。所以，在水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁極上一般都裝有阻尼繞組。它的主要作用是提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，削弱過(guò)電壓的影響，抑制轉(zhuǎn)子自由振蕩，提高發(fā)電機(jī)承擔(dān)不對(duì)稱負(fù)荷的能力。 ? 阻尼繞組由阻尼條、阻尼環(huán)和阻尼環(huán)連接片等組成。阻尼條為裸銅條，放置在極靴的阻尼槽中，然后用銀銅焊將阻尼條與阻尼環(huán)連接固緊，再用連接片接成整環(huán)。 ? 五、集電裝置 ? 集電裝置由集電環(huán)和電刷裝置組成。 ? 集電環(huán)固定在轉(zhuǎn)軸上，經(jīng)電纜或銅排與勵(lì)磁繞組連接。直流電經(jīng)電刷、集電環(huán)流至勵(lì)磁繞組，使電機(jī)產(chǎn)生主磁場(chǎng)。 ? 集電裝置應(yīng)設(shè)在便于觀察和維護(hù)以及無(wú)油霧和灰塵污染的位置。大容量懸式水輪發(fā)電機(jī)，集電環(huán)布置在勵(lì)磁機(jī)上面或上機(jī)架中心體內(nèi)，傘式水輪發(fā)電機(jī)的集電環(huán)多布置在上導(dǎo)軸承和上機(jī)架的上面（半傘式）或機(jī)組頂端（全傘式）；小容量水輪發(fā)電機(jī)的集電環(huán)常裝設(shè)在勵(lì)磁機(jī)內(nèi)，換向器的上面。 二、 推力軸承的調(diào)整 ? （一）集電環(huán) ? 水輪發(fā)電機(jī)的集電環(huán)用鋼板制成，有套筒式和支架式兩種。套筒式集電環(huán)是將集電環(huán)直接熱套在套筒上，它適用于直徑小于550mm的集電環(huán)；支架式集電環(huán)又分為整圓和分瓣的兩種，用絕緣螺桿將集電環(huán)固定在支架上。 ? （二）電刷裝置 ? 電刷裝置主要由導(dǎo)電環(huán)和電刷等組成。導(dǎo)電環(huán)采用鋼板并通過(guò)絕緣螺桿固定在上機(jī)架中心體內(nèi)或勵(lì)磁機(jī)架上。根據(jù)電刷的數(shù)量和尺寸，導(dǎo)電環(huán)可做成半圓形或扇形。 “ 正 ” 、 “ 負(fù) ” 導(dǎo)電環(huán)沿周向交錯(cuò)布置，以防碳粉引起短路。電刷的材料為電化石墨，為減少運(yùn)行中電刷的維護(hù)工作量，宜采用恒壓彈簧式刷盒。每個(gè)導(dǎo)電環(huán)上的電刷數(shù)和電纜接頭數(shù)應(yīng)在兩個(gè)以上，不允許采用單刷和單接頭，這樣可以防止因電刷接觸不良或接頭松脫而導(dǎo)致機(jī)組失磁。 第二節(jié) 立式水輪發(fā)電機(jī)的定子 ? 水輪發(fā)電機(jī)的定子主要由機(jī)座、鐵心、繞組等主要部件組成，其典型結(jié)構(gòu)如圖 514所示。 ? 一、機(jī)座 ? 機(jī)座用以固定鐵心，在懸式機(jī)組中它又是支持整個(gè)機(jī)組轉(zhuǎn)運(yùn)部分的重要部件。 ? 機(jī)座為圓形或多邊形，小容量水輪發(fā)電機(jī)的機(jī)座多采用鑄鐵圓形機(jī)座，或采用鋼板焊接的箱形機(jī)座。大、中容量電機(jī)的機(jī)座（ 圖 515）用 12— 60mm厚的鋼板制成壁、環(huán)、立筋及合縫板等零件焊接組裝而成。由于運(yùn)輸條件的限制，機(jī)座外徑超過(guò) 4m時(shí)，做成分瓣的一般為二、三、四六瓣、瓣間合縫處用螺絲聯(lián)接，并有徑向、軸向定位銷定位。隨著機(jī)座直徑的不斷增大，目前我國(guó)已有采用在工地拼裝焊成整體的結(jié)構(gòu)。 ? 機(jī)座應(yīng)具有一定的剛度，以免定子變形和振動(dòng)，并應(yīng)能承受發(fā)電機(jī)的短路扭矩。 ? 機(jī)座下環(huán)與基礎(chǔ)板間有徑向銷，并用地腳螺栓將其固定在混泥土上；機(jī)座上環(huán)與上機(jī)架相連，機(jī)座外緣表面開(kāi)有一定數(shù)量的風(fēng)口，在風(fēng)口處安裝空氣冷卻器。 ? 二、定子鐵心 ? 定子鐵心是磁路的主要組成部分并用以嵌放繞組線圈。 ? 定子鐵心由扇形硅鋼片、通風(fēng)槽片、定位筋、齒壓板、拉緊螺桿及固定片等部件裝壓而成。定位筋通過(guò)托塊焊于機(jī)座環(huán)上，扇形片、通風(fēng)槽片疊裝于定位筋的鳩尾上，并通過(guò)上、下齒壓板及拉緊螺栓桿將鐵心壓緊成整體，如 圖 516所示。 ? （一）扇形沖片 ? 定子鐵心的扇形沖片（ 圖 517）是由 硅鋼片沖壓而成。沖片外緣有鳩尾槽，通過(guò)定位筋和托板將沖片固定在機(jī)座上。沖片內(nèi)緣有嵌線槽，對(duì)于大、中型水輪發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，嵌線槽為開(kāi)口槽?？繘_片外緣一端沖有 R3半圓形標(biāo)記孔，用于疊片時(shí)判別沖片的正反面。為了減小鐵心中的渦流損失，扇形沖片兩面涂有絕緣漆。 ? （二）通風(fēng)槽片 ? 對(duì)于采用徑向通風(fēng)系統(tǒng)的大、中容量水輪發(fā)電機(jī)，鐵心沿高度分成若干段，每段鐵心沖片長(zhǎng)度約為 3045mm。軸向通風(fēng)系統(tǒng)，水冷電機(jī)每段鐵心沖片長(zhǎng)度可大一些。段間有通風(fēng)溝，它由通風(fēng)槽片構(gòu)成。通風(fēng)槽片由扇形片以及固定于扇形片上的通風(fēng)槽鋼及襯口環(huán)組成，如圖 518所示。 ? 通風(fēng)槽片所用扇形片的材料為酸洗鋼板，厚度一般為 、 、 A3鋼熱軋而成，截面為工字形，高 10mm左右。通風(fēng)槽鋼及襯口環(huán)一般多用點(diǎn)焊的方法固定于扇形片上。 ? （三）定位筋、托塊、拉緊螺栓桿及齒壓板 ? 沖片通過(guò)定位筋和托快固定在機(jī)座上。定位筋由方鋼加工而成，呈鳩尾形，所以又稱鳩尾筋。托快由鋼板制成，目前多采用平板托快。拉緊螺栓桿及齒壓板用以將鐵心軸向壓緊。 ? 三、定子繞組 ? （一）定子繞組型式 ? 定子繞組由許多線圈（或線棒）組成。它分為跌繞組和波繞組兩種型式。 ? ? 圖 519（ a） 為跌繞線圈，它是由若干根導(dǎo)體并聯(lián)，纏繞數(shù)匝組成。為使并聯(lián)導(dǎo)體電流分配均勻，減小附加損失，在線圈的端部扭轉(zhuǎn) 180176。 進(jìn)行換位。 ? 一般在定子槽內(nèi)放有上、下兩層線圈。線圈的兩邊分別嵌放在相鄰兩極指定槽內(nèi)的上層和下層，依次跌裝，并按一定規(guī)律把線圈聯(lián)接起來(lái)（詳見(jiàn)第六章）。 ? ? 波繞線圈如圖 519（ b） 所示。它由多根矩形斷面的導(dǎo)體并聯(lián)組成。線圈（線棒）的直線部分要進(jìn)行換位，即依次把線圈內(nèi)的扁銅線進(jìn)行上、中、下位置交換，通常換位節(jié)距不小于 3cm。 圖 520為直線部分換位情況。 ? （二）定子線圈絕緣 ? 定子線圈絕緣包括股間、匝間、排間、換位、對(duì)地絕緣和防暈層等。圈式和條式高壓定子線圈的絕緣結(jié)構(gòu) 見(jiàn)表 51。 ? （三）線圈的電暈、電腐蝕及其防止 ? ? 高壓定子線圈在出槽口、通風(fēng)槽口、槽中間隙等處絕緣表面的電場(chǎng)分布不均勻，在高壓電場(chǎng)作用下，局部場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到臨界場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，空氣中的帶電粒
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