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水輪機導水控止裝置結構設計及加工工藝畢業(yè)設計論文(編輯修改稿)

2025-07-20 19:40 本頁面
 

【文章內容簡介】 , 和 比 轉 速 都 有 一 定 的 關 系 。 實 際 上 從 定 性 地 分 析 來 看 , 對 直 徑 一 定 的 水 輪 機, 比 轉 速 越 高 流 量 就 越 大 , 導 葉 應 該 做 得 高 一 些 , 否 則 就 要 增 加 開 度 0a 。 開 度0a過 大 導 葉 片 將 會 接 近 于 頸 向 開 度 , 如 前 面 所 述 這 樣 將 增 加 導 葉 及 轉 輪 內 的 流動 損 失 。 反 之 , 對 低 比 轉 速 水 輪 機 , 流 量 相 對 比 較 小 。 如 果 導 葉 過 高 , 則 對 應的 開 度 將 很 小 , 水 流 從 兩 片 導 葉 之 間 的 窄 縫 中 流 出 , 也 會 引 起 較 大 的 損 失 。 因此 , 對 應 于 某 一 比 轉 速 水 輪 機 應 有 一 個 最 佳 的 導 葉 高 度 和 最 佳 出 流 角 或 開 度 。 葉 數 0Z, 導 葉 軸 線 分 布 圓 直 徑 0D 及 導 葉 弦 長 L導 葉 數 影 響 進 入 轉 輪 水 流 的 均 勻 度 , 數 目 多 葉 柵 稠 密 度 大 出 水 流 速 分 布 均 勻。 而 且 單 片 導 葉 重 量 減 輕 。 但 是 加 工 量 增 加 , 結 構 較 復 雜 。 故 而 , 對 大 型 水 輪機 采 用 較 多 的 導 葉 數 0Z, 較 小 的 0及 較 小 的 弦 長 L。根 據 實 踐 經 驗 , 相 對 值 ~/1?D 。 大 的 比 值 用 于 小 型 水 輪 機 。 對 大 型 水 輪 機 多 采 用 10/D= 。 但 為 了 減 少 徑 向 尺 寸 , 可 采 用 10/=, 不 過 應 以 導 葉 在 最 大 可 能 的 開 度下 不 至 于 與 轉 輪 葉 片 相 碰 為 限 。近 年 來 許 多 實 踐 表 明 , 某 些 低 比 轉 速 混 流 式 水 輪 機 由 于 水 頭 很 高 ( H150m) , 蝸 殼 和 導 葉 內 流 速 很 大 , 隨 著 導 葉 進 口 處 徑 向 尺 寸 的 減 小 , 流 速 更 增 加 。這 樣 , 導 葉 表 面 的 磨 損 將 很 嚴 重 。 另 外 高 水 頭 水 輪 機 轉 輪 的 進 口 邊 如 距 導 葉 出口 太 近 , 導 葉 出 來 的 不 均 勻 水 流 可 能 使 轉 輪 產 生 振 動 , 同 時 也 影 響 機 組 效 率 。因 此 在 材 料 強 度 允 許 的 條 件 下 , 適 當 加 大 導 葉 分 布 圓 直 徑 以 降 低 流 經 導 葉 的 流速 , 對 增 長 機 組 的 工 作 周 期 和 提 高 工 作 穩(wěn) 定 性 能 是 有 利 的 。當 0Z 和 0D 確 定 后 , 即 可 按 導 水 機 構 能 緊 密 關 閉 的 原 則 , 確 定 葉 柵 密 度 和 翼 弦 長 度 L。 水輪機的工作原理 發(fā)電機原理一 .發(fā) 電 機 概 述 發(fā) 電 機 是 將 其 他 形 式 的 能 源 轉 換 成 電 能 的 機 械 設 備 , 它 由 水 輪 機 、 汽 輪 機 、柴 油 機 或 其 他 動 力 機 械 驅 動 , 將 水 流 , 氣 流 , 燃 料 燃 燒 或 原 子 核 裂 變 產 生 的 能蘭州工業(yè)學院畢業(yè)設計(論文)6量 轉 化 為 機 械 能 傳 給 發(fā) 電 機 , 再 由 發(fā) 電 機 轉 換 為 電 能 。 發(fā) 電 機 在 工 農 業(yè) 生 產 ,國 防 , 科 技 及 日 常 生 活 中 有 廣 泛 的 用 途 。 發(fā) 電 機 的 形 式 很 多 , 但 其 工 作 原 理 都 基 于 電 磁 感 應 定 律 和 電 磁 力 定 律 。 因 此, 其 構 造 的 一 般 原 則 是 : 用 適 當 的 導 磁 和 導 電 材 料 構 成 互 相 進 行 電 磁 感 應 的 磁路 和 電 路 , 以 產 生 電 磁 功 率 , 達 到 能 量 轉 換 的 目 的 。 發(fā) 電 機 已 實 施 出 口 產 品 質 量 許 可 制 度 , 未 取 得 出 口 質 量 許 可 證 的 產 品 不 準 出口 。 二 .發(fā) 電 機 的 分 類 可 歸 納 如 下 : 發(fā) 電 機 分 : 直 流 發(fā) 電 機 和 交 流 發(fā) 電 機 交 流 發(fā) 電 機 分 : 同 步 發(fā) 電 機 和 異 步 發(fā) 電 機 (很 少 采 用 ) 交 流 發(fā) 電 機 還 可 分 為 單 相 發(fā) 電 機 與 三 相 發(fā) 電 機 。 三 .發(fā) 電 機 結 構 及 工 作 原 理 發(fā) 電 機 通 常 由 定 子 、 轉 子 、 端 蓋 及 軸 承 等 部 件 構 成 。 定 子 由 定 子 鐵 芯 、 線 包 繞 組 、 機 座 以 及 固 定 這 些 部 分 的 其 他 結 構 件 組 成 。 轉 子 由 轉 子 鐵 芯 (或 磁 極 、 磁 扼 )繞 組 、 護 環(huán) 、 中 心 環(huán) 、 滑 環(huán) 、 風 扇 及 轉 軸等 部 件 組 成 。 由 軸 承 及 端 蓋 將 發(fā) 電 機 的 定 子 , 轉 子 連 接 組 裝 起 來 , 使 轉 子 能 在 定 子 中 旋 轉, 做 切 割 磁 力 線 的 運 動 , 從 而 產 生 感 應 電 勢 , 通 過 接 線 端 子 引 出 , 接 在 回 路 中, 便 產 生 了 電 流 。 水輪發(fā)電機的基本工作原理 水 電 廠 的 發(fā) 電 機 都 為 同 步 電 機 , 它 能 把 原 動 機 ( 水 輪 機 ) 的 機 械 能 轉 變 成 電能 , 通 過 輸 電 線 路 等 設 備 送 往 用 戶 。 我 們 知 道 , 導 線 切 割 磁 力 線 能 產 生 感 應 電 動 勢 , 將 導 線 連 成 閉 合 回路 , 就 有 電 流 通 過 , 同 步 發(fā) 電 機 就 是 利 用 電 磁 感 應 原 理 將 機 械 能 轉 變 為 電 能 的。 導 線 放 在 空 心 圓 桶 鐵 心 槽 里 , 鐵 心 時 固 定 不 動 的 , 稱 為 定 子 。 磁 力 線 是 由 磁極 產 生 的 , 磁 極 時 轉 動 的 , 稱 為 轉 子 。 定 子 和 轉 子 是 發(fā) 電 機 最 基 本 的 部 分 。 為了 得 到 三 相 交 流 電 , 沿 定 子 鐵 芯 內 圓 每 相 隔 120度 分 別 放 三 相 繞 組 AX,BY,C蘭州工業(yè)學院畢業(yè)設計(論文)7Z, 轉 子 上 有 勵 磁 繞 組 ( 又 稱 轉 子 繞 組 ) 。 通 過 電 刷 和 滑 環(huán) 的 滑 動 接 觸 , 將 勵 磁系 統(tǒng) 產 生 的 直 流 電 引 入 轉 子 勵 磁 繞 組 , 產 生 恒 定 的 磁 場 當 轉 子 被 原 動 機 拖 動 旋 轉 時 , 定 子 繞 組 不 斷 切 割 磁 力 線 , 就 在 其 中感 應 出 電 動 勢 。 導 線 切 割 磁 力 線 能 產 生 感 應 電 動 勢 , 將 導 線 連 成 閉 合 回 路 , 就有 電 流 通 過 , 同 步 發(fā) 電 機 就 是 利 用 電 磁 感 應 原 理 將 機 械 能 轉 變 為 電 能 的 。 導 線放 在 空 心 圓 桶 鐵 心 槽 里 , 鐵 心 是 固 定 不 動 的 , 稱 為 定 子 。 磁 力 線 是 由 磁 極 產 生的 , 磁 極 是 轉 動 的 , 稱 為 轉 子 。 定 子 和 轉 子 是 發(fā) 電 機 最 基 本 的 部 分 。 為 了 得 到三 相 交 流 電 , 沿 定 子 鐵 芯 內 圓 每 相 隔 120度 分 別 放 三 相 繞 組 AX,BY,CZ, 轉 子 上 有 勵 磁 繞 組 ( 又 稱 轉 子 繞 組 ) 。 通 過 電 刷 和 滑 環(huán) 的 滑 動 接 觸 , 將 勵 磁系 統(tǒng) 產 生 的 直 流 電 引 入 轉 子 勵 磁 繞 組 , 產 生 恒 定 的 磁 場 。 當 轉 子 被 原 動 機 拖 動旋 轉 時 , 定 子 繞 組 不 斷 切 割 磁 力 線 , 就 在 其 中 感 應 出 電 動 勢 將 機 械 能 轉 變 成 電能 的 電 機 。 通 常 由 汽 輪 機 、 水 輪 機 或 內 燃 機 驅 動 。小 型 發(fā) 電 機 也 有 用 風 車 或 其 他 機 械 經 齒 輪 或 皮 帶 驅 動 的 。 發(fā) 電 機 分 為 直 流 發(fā) 電 機 和 交 流 發(fā) 電 機 兩 大 類 。 后 者 又 可 分 為 同 步 發(fā) 電 機 和 異步 發(fā) 電 機 兩 種 。 現 代 發(fā) 電 站 中 最 常 用 的 是 同 步 發(fā) 電 機 。 這 種 發(fā) 電 機 的 特 點 是 由直 流 電 流 勵 磁 ,既 能 提 供 有 功 功 率 , 也 能 提 供 無 功 功 率 ,可 滿 足 各 種 負 載 的 需 要。 異 步 發(fā) 電 機 由 于 沒 有 獨 立 的 勵 磁 繞 組 , 其 結 構 簡 單 , 操 作 方 便 , 但 是 不 能 向負 載 提 供 無 功 功 率 , 而 且 還 需 要 從 所 接 電 網 中 汲 取 滯 后 的 磁 化 電 流 。 因 此 異 步發(fā) 電 機 運 行 時 必 須 與 其 他 同 步 電 機 并 聯 , 或 者 并 接 相 當 數 量 的 電 容 器 。 這 限 制了 異 步 發(fā) 電 機 的 應 用 范 圍 , 只 能 較 多 地 應 用 于 小 型 自 動 化 水 電 站 。 城 市 電 車 、電 解 、 電 化 學 等 行 業(yè) 所 用 的 直 流 電 源 , 在 20世 紀 50年 代 以 前 多 采 用 直 流 發(fā) 電 機。 但 是 直 流 發(fā) 電 機 有 換 向 器 , 結 構 復 雜 , 制 造 費 時 , 價 格 較 貴 , 且 易 出 故 障 ,維 護 困 難 , 效 率 也 不 如 交 流 發(fā) 電 機 。 故 大 功 率 可 控 整 流 器 問 世 以 來 , 有 利 用 交流 電 源 經 半 導 體 整 流 獲 得 直 流 電 以 取 代 直 流 發(fā) 電 機 的 趨 勢 。 同 步 發(fā) 電 機 按 所 用 原 動 機 的 不 同 分 為 汽 輪 發(fā) 電 機 、 水 輪 發(fā) 電 機 和 柴 油 發(fā) 電 機 3種 。 它 們 結 構 上 的 共 同 點 是 除 了 小 型 電 機 有 用 永 久 磁 鐵 產 生 磁 場 以 外 , 一 般 的磁 場 都 是 由 通 直 流 電 的 勵 磁 線 圈 產 生 , 而 且 勵 磁 線 圈 放 在 轉 子 上 , 電 樞 繞 組 放蘭州工業(yè)學院畢業(yè)設計(論文)8在 定 子 上 。 因 為 勵 磁 線 圈 的 電 壓 較 低 , 功 率 較 小 , 又 只 有 兩 個 出 線 頭 , 容 易 通過 滑 環(huán) 引 出 ; 而 電 樞 繞 組 電 壓 較 高 ,功 率 又 大 , 多 用 三 相 繞 組 ,有 3個 或 4個 引 出頭 , 放 在 定 子 上 比 較 方 便 。 發(fā) 電 機 的 電 樞 (定 子 )鐵 心 用 硅 鋼 片 疊 成 , 以 減 少 鐵耗 。 轉 子 鐵 心 由 于 通 過 的 磁 通 不 變 , 可 以 用 整 體 的 鋼 塊 制 成 。 在 大 型 電 機 中 ,由 于 轉 子 承 受 著 強 大 的 離 心 力 , 制 造 轉 子 的 材 料 必 須 選 用 優(yōu) 質 鋼 材 。 電 能 是 現 代 社 會 最 主 要 的 能 源 之 一 。 發(fā) 電 機 是 將 其 他 形 式 的 能 源 轉 換 成 電 能的 機 械 設 備 , 它 由 水 輪 機 、 汽 輪 機 、 柴 油 機 或 其 他 動 力 機 械 驅 動 , 將 水 流 , 氣流 , 燃 料 燃 燒 或 原 子 核 裂 變 產 生 的 能 量 轉 化 為 機 械 能 傳 給 發(fā) 電 機 , 再 由 發(fā) 電 機轉 換 為 電 能 。 發(fā) 電 機 在 工 農 業(yè) 生 產 , 國 防 , 科 技 及 日 常 生 活 中 有 廣 泛 的 用 途 。 發(fā) 電 機 的 形 式 很 多 , 但 其 工 作 原 理 都 基 于 電 磁 感 應 定 律 和 電 磁 力 定 律 。 因 此, 其 構 造 的 一 般 原 則 是 : 用 適 當 的 導 磁 和 導 電 材 料 構 成 互 相 進 行 電 磁 感 應 的 磁路 和 電 路 , 以 產 生 電 磁 功 率 , 達 到 能 量 轉 換 的 目 的 。 由 水 輪 機 驅 動 的 發(fā) 電 機 。 由 于 水 電 站 自 然 條 件 的 不 同 , 水 輪 發(fā) 電 機 組 的 容 量和 轉 速 的 變 化 范 圍 很 大 。 通 常 小 型 水 輪 發(fā) 電 機 和 沖 擊 式 水 輪 機 驅 動 的 高 速 水 輪發(fā) 電 機 多 采 用 臥 式 結 構 , 而 大 、 中 型 代 速 發(fā) 電 機 多 采 用 立 式 結 構 。 由 于 水 電 站多 數 處 在 遠 離 城 市 的 地 方 , 通 常 需 要 經 過 較 長 輸 電 線 路 向 負 載 供 電 , 因 此 , 電力 系 統(tǒng) 對 水 輪 發(fā) 電 機 的 運 行 穩(wěn) 定 性 提 出 了 較 高 的 要 求 : 電 機 參 數 需 要 仔 細 選 擇; 對 轉 子 的 轉 動 慣 量 要 求 較 大 。 所 以 , 水 輪 發(fā) 電 機 的 外 型 與 汽 輪 發(fā) 電 機 不 同 ,它 的 轉 子 直 徑 大 而 長 度 短 。 水 輪 發(fā) 電 機 組 起 動 、 并 網 所 需 時 間 較 短 ,運 行 調 度 靈活 ,它 除 了 一 般 發(fā) 電 以 外 , 特 別 適 宜 于 作 為 調 峰 機 組 和 事 故 備 用 機 組 。 水 輪 發(fā) 電機 組
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