《v190發(fā)電機組-發(fā)電機.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《v190發(fā)電機組-發(fā)電機.ppt（40頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

2020 3 29 1 1FC6發(fā)電機結(jié)構(gòu) 原理 勝利動力機械有限公司客戶培訓(xùn)科 2020 3 29 2 發(fā)電機是將發(fā)動機的機械能轉(zhuǎn)換為電能輸出的動力裝置 2020 3 29 3 電磁基本理論知識 電磁基本理論知識 2020 3 29 4 在講述1FC6發(fā)電機原理之前 有必要對一些電磁基礎(chǔ)知識作一個簡要的回顧與介紹 一 基本術(shù)語 1 電壓 靜電場或電路中兩點之間的電勢差 在交流電路中 任意兩點的電壓隨時間變化 電壓有瞬時值 峰值 平均值 有效值的區(qū)分 代表符號U 單位V 伏特 3 電流 指電荷的定向移動 電流的大小稱為電流強度 是指單位時間內(nèi)通過導(dǎo)線某一截面的電荷量 代表符號I 單位A 安培 3 電阻 導(dǎo)體對電流的阻礙作用就叫導(dǎo)體的電阻 代表符號R 單位 歐姆 4 電感 在電路中 當(dāng)電流流過導(dǎo)體時 會產(chǎn)生電磁場 電磁場的大小除以電流的大小就是電感 代表符號L 單位是H 亨 電磁基本理論知識 2020 3 29 5 5 電容 表征電容器容納電荷的本領(lǐng)的物理量 代表符號C 單位F 法拉 6 阻抗 在具有電阻 電感和電容的電路里 對交流電所起的阻礙作用叫做阻抗 代表符號Z 單位 歐 電容及電感也會阻礙電流的流動 這種作用就稱之為電抗 意即抵抗電流的作用 電容及電感的電抗分別稱作電容抗及電感抗 簡稱容抗及感抗 7 負載 把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能的裝置叫做負載 8 二極管 二極管具有正向?qū)?反向截止的特性 電磁基本理論知識 2020 3 29 6 1 歐姆定律在全電路中 流過負載的電流與電源電動勢成正比 與負載的電阻成反比 即 I U R 如果考慮電源的內(nèi)阻r 則電路中的總電阻為電源內(nèi)阻r和負載電阻R之和 即 I U R r 稱為全電路歐姆定律 2 電磁感應(yīng)定律任何電流周圍都存在著磁場 任何變化的磁場 大小或方向 都會產(chǎn)生電流 這是電磁互換的基本原理 電磁感應(yīng)定律 當(dāng)導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運動或穿過線圈的磁通發(fā)生變化時 導(dǎo)體或線圈上會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 這就叫電磁感應(yīng)定律 二 基本定律 電磁基本理論知識 2020 3 29 7 1 電磁效應(yīng)的形式 直線電流的磁場通電直導(dǎo)體周圍存在著磁場 其分布是以通電導(dǎo)體為中心的許多同心圓 磁場方向可以用安培定則 或右手螺旋定則 來判定 安培定則是指 右手握住通電直導(dǎo)線 使拇指指向電流方向 那么四指指的就是磁場方向 磁力線方向 注 用磁場判斷電流的方向 用右手定則 判斷磁場中導(dǎo)體受力方向用左手定則 電磁基本理論知識 2020 3 29 8 一 同步電機的工作原理 上圖為一最簡單的交流發(fā)電機 有一相繞組 標有N S的為兩個靜止磁極 定子 磁極間放置一個可以繞軸旋轉(zhuǎn)的鐵心 轉(zhuǎn)子 鐵心上繞有線圈a b b a 線圈兩端分別與兩個銅質(zhì)滑環(huán)相連 滑環(huán)經(jīng)過電刷與外電路相連 當(dāng)鐵心以角速度 旋轉(zhuǎn)時 線圈繞組切割磁力線 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 當(dāng)線圈的速度與磁場垂直時 其大小是E BLV 感應(yīng)電動勢最大值 經(jīng)t秒后 線圈轉(zhuǎn)過一角度 t 則E BLVsin t 發(fā)電機基本原理 2020 3 29 9 環(huán)行電流產(chǎn)生的磁場通過螺線管產(chǎn)生的磁場 其方向也可以用安培定則判定 右手握住螺線管 使四指指向電流方向 則拇指所指的就是螺線管內(nèi)部磁場方向 電磁基本理論知識 2020 3 29 10 2 導(dǎo)體切割磁力線時點動勢的計算導(dǎo)體切割磁力線時感應(yīng)電動勢 E 的大小與導(dǎo)體的有效長度 L 磁感應(yīng)強度 B 以及導(dǎo)體運動速度 V 成正比 即 E BLV B為磁感應(yīng)強度單位 T 特斯拉 電磁基本理論知識 2020 3 29 11 當(dāng)通過回路的磁通量增大時 感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反 當(dāng)通過回路的磁通量減小時 感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同 就是說 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通總是阻礙原磁通的變化 閉合回路中感應(yīng)電流 感應(yīng)電動勢 的方向 總是使它產(chǎn)生的磁場去阻礙引起感應(yīng)電流 感應(yīng)電動勢 的磁通量的變化 3 楞次定律 電磁基本理論知識 2020 3 29 12 發(fā)電機基本原理 2020 3 29 13 電機是機 電能量轉(zhuǎn)換的機械裝置 電機不是狹義單指發(fā)電機或電動機 電機按功能可分為 發(fā)電機 電動機 變壓器 控制電機 同步電機主要用作發(fā)電機運行 異步電機主要用作電動機來運行 一 電機的分類 發(fā)電機基本原理 2020 3 29 14 二 三相交流發(fā)電機 目前 電能的產(chǎn)生 輸送和分配 基本都采用三相交流電路 三相交流電路就是由三個頻率相同 最大值相等 相位上互差120 電角的正弦電動勢組成的電路 這樣的三個電動勢稱為三相對稱電動勢 三相交流電路 具有以下優(yōu)點 1 在相同體積下 三相發(fā)電機輸出功率比單相發(fā)電機大 2 在輸送功率相等 電壓相同 輸電距離和線路損耗都相同的情況下 三相制輸電比單相輸電節(jié)省輸電線材料 輸電成本低 3 與單相電動機相比 三相電動機結(jié)構(gòu)簡單 價格低廉 性能良好 維護使用方便 發(fā)電機基本原理 2020 3 29 15 1 兩極 一對極 發(fā)電機工作原理 在三相交流發(fā)電機中 定子上嵌有三個具有相同匝數(shù)和尺寸的繞組AX BY CZ 其中A B C分別為三個繞組的首端 X Y Z分別為繞組的末端 繞組在空間的位置彼此相差120 轉(zhuǎn)子恒速旋轉(zhuǎn)時 三相繞組中將感應(yīng)出三相正弦電動勢eA eB eC 分別稱作A相電動勢 B相電動勢和C相電動勢 它們的頻率相同 振幅相等 相位上互差120 電角 發(fā)電機基本原理 2020 3 29 16 e sin te sin t e sin t 波形圖 矢量圖分別如圖所示 任一瞬時 三相對稱電動勢之和為零 即 eA eB eC 0 E為電動勢最大值 發(fā)電機基本原理 2020 3 29 17 2 同步電機的轉(zhuǎn)速與頻率上面所講發(fā)電機為一對磁極 兩極 電機模型 當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周 定子繞組中的感應(yīng)電勢交變一次 即一個周波 若轉(zhuǎn)子為p對磁極 則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周 定子繞組中的感應(yīng)電勢交變p次 設(shè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為n轉(zhuǎn) 分 則每秒鐘轉(zhuǎn)n 轉(zhuǎn) 定子繞組中的電勢每秒交變pn 次 即電勢頻率為 f pn 60 Hz 所以得出 n 60f p 由此式可看出 頻率f一定時 發(fā)電機轉(zhuǎn)速n與極對數(shù)p成反比 我們國家標準規(guī)定工業(yè)交流電頻率為 z 那么在選用發(fā)電機的時候 發(fā)電機轉(zhuǎn)速和極對數(shù)就是一一對應(yīng) 如 兩極電機 一對極 為3000轉(zhuǎn) 分 四極電機 兩對極 為1500轉(zhuǎn) 分 六極發(fā)電機 三對極 為1000轉(zhuǎn) 分等等 發(fā)電機基本原理 2020 3 29 18 定子部分的機座主要用于機械支撐和防護 另外還要滿足通風(fēng)系統(tǒng)的要求 所以要求有足夠的剛度和強度 通常較大電機的機座為鋼板焊接結(jié)構(gòu) 較小的有時采用鑄鐵結(jié)構(gòu) 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 19 勵磁機也是由定子和轉(zhuǎn)子組成 為一典型的旋轉(zhuǎn)電樞式的凸極同步發(fā)電機 定子上有主磁極 并安裝有主極線圈 當(dāng)該線圈中通以直流電流時即產(chǎn)生固定的磁場 轉(zhuǎn)子上嵌有交流電樞繞組 當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時 電樞繞組因切割磁力線而感應(yīng)出交流電勢 二 勵磁發(fā)電機 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 20 1FC6發(fā)電機結(jié)構(gòu) 原理 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 21 1FC6系列發(fā)電機是德國西門子公司設(shè)計生產(chǎn)的具有先進技術(shù)水平的發(fā)電機 該系列電機屬于無刷同步發(fā)電機 一 發(fā)電機型號及含義 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 22 二 發(fā)電機的構(gòu)造 1FC6發(fā)電機主要由三大部分組成 即 主機 勵磁機和勵磁系統(tǒng) 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 23 一 主發(fā)電機 主發(fā)電機由定子和轉(zhuǎn)子組成 轉(zhuǎn)子為一典型的旋轉(zhuǎn)磁極式的隱極同步發(fā)電機 當(dāng)轉(zhuǎn)子通以直流電流時產(chǎn)生磁場 原動機拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時定子上即產(chǎn)生三相電勢 隱極式發(fā)電機的轉(zhuǎn)子為圓柱形 通?？床怀鏊拇艠O 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 24 三 勵磁系統(tǒng) 勵磁系統(tǒng)將交流電變?yōu)橹绷麟?自動電壓調(diào)整器系統(tǒng)根據(jù)主發(fā)電機的電壓偏差和電流變化自動地調(diào)整勵磁機的勵磁電流 以保證主發(fā)電機輸出端電壓的恒定 起動時 依靠電機中的剩磁建立端電壓 端電壓的建立又加強了電機的磁場 使之成為正反饋 使得端電壓逐漸升高 最終穩(wěn)定在額定電壓下 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 25 1FC6發(fā)電機原理 1FC6發(fā)電機勵磁系統(tǒng)是整個電機的控制系統(tǒng) 將交流電變?yōu)橹绷麟?通過自動電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)整 給勵磁機定子一定的勵磁電流 使主發(fā)電機在空載時 f 52 5Hz或51 5Hz 其電壓在1 08 1 14倍的額定電壓范圍內(nèi) 主發(fā)電機在額定負載時 f 50Hz 其電壓在1 06 1 10倍的額定電壓范圍內(nèi) 起動時 依靠電機中的剩磁建立端電壓 端電壓的建立又加強了電機的磁場 使之成為正反饋 使得端電壓逐漸升高 最終穩(wěn)定在額定電壓下 2020 3 29 26 1 1FC6系列發(fā)電機工作流程圖 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 27 當(dāng)發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)時 主發(fā)電機的定子上即產(chǎn)生三相電勢 形成空載勵磁電流 電抗器 電容將空載勵磁分量諧振在某一頻率 經(jīng)整流變壓器變壓 為靜止整流模塊提供合適電壓 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 28 18 28號機座 有一個三相整流變壓器35 40號機座 有三個單相整流變壓器 6缸 45 56號機座 有一個三相整流變壓器和三個單相電流互感器 12缸 2020 3 29 29 2 靜止整流模塊 作用 將三相交流電變?yōu)橹绷麟?電流從高電勢流向低電勢 三相電波形圖 靜止整流模塊工作原理 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 30 3 可空硅 自動電壓調(diào)節(jié)器控制可控硅的導(dǎo)痛角度 分流出一部分電流 消耗在分流電阻上 保證發(fā)電機輸出電壓的穩(wěn)定 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 31 4 自動電壓調(diào)節(jié)器 自動調(diào)節(jié)器的工作原理是通過控制可控硅的導(dǎo)通角來改變分流電阻的分流電流 從而達到控制勵磁電流的目的 電壓調(diào)節(jié)器上有S U K T R47等可調(diào)電位器S 下垂補償調(diào)節(jié)U 額定電壓調(diào)節(jié)K 放大器的放大倍數(shù)調(diào)節(jié)T 積分反應(yīng)時間調(diào)節(jié)R47 放大器輸入端偏差信號調(diào)節(jié)將旋鈕K朝著數(shù)字減小的方向 以及將T朝著數(shù)字增大的方向旋轉(zhuǎn) 能使控制系統(tǒng)趨于穩(wěn)定 減弱調(diào)節(jié)作用的強度 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 32 發(fā)電機在出廠試驗時 額定電壓U 一般情況下調(diào)整為50 已調(diào)整完畢 其動態(tài)已由電位器K T R47調(diào)整好 用戶不要隨意改變原來的調(diào)整 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 33 X1 AVR板工作電源 接線端子A1 A3連接控制屏上的電壓整定電位器 C2 C3連接自動功率因數(shù)調(diào)整器 正常工作時 S1 S2處于打開狀態(tài) S3處于斷開狀態(tài) T1 變壓器 X2調(diào)整信號的輸入 X3調(diào)整信號的輸出 X40 自動功率因數(shù)調(diào)整 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 34 5 旋轉(zhuǎn)整流模塊 壓敏模塊 在主機轉(zhuǎn)子與勵磁機轉(zhuǎn)子之間 由3塊旋轉(zhuǎn)整流模塊 1個壓敏模塊 旋轉(zhuǎn)整流模塊將交流電轉(zhuǎn)為直流電 給主機轉(zhuǎn)子勵磁 更換旋轉(zhuǎn)整流模塊時 一定要保證極性正確 負極朝向驅(qū)動端 并保證良好的機械和電氣連接 必須安裝牢固 但又不可過緊 推薦接線螺釘扭矩為2 5 3 5N m 安裝螺釘扭矩為4 5 5 5N m 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 35 壓敏模塊通過兩個導(dǎo)電環(huán)并聯(lián)在旋轉(zhuǎn)整流模塊的輸出端 以防止繞組中瞬時逆向電壓損壞旋轉(zhuǎn)整流模塊 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 36 6 電流互感器 當(dāng)控制屏并網(wǎng)后 在電流互感器上感應(yīng)出負載電流勵磁分量 在T6次級同空載勵磁電流分量進行矢量迭加 形成勵磁電流 所以勵磁裝置提供的勵磁電流由空載勵磁電流分量和負載勵磁電流分量矢量迭加而成 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 37 U 為發(fā)電機發(fā)出電壓I1 發(fā)電機空載勵磁電流I2 發(fā)電機負載勵磁電流I 迭加后勵磁電流 功率因數(shù)角 由于電抗器的移相作用 I1滯后U90 相位角 由于功率因數(shù)的存在 I2滯后U 相位角 二者矢量迭加即為勵磁電流I的大小 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 38 6 調(diào)差裝置 發(fā)電機在其勵磁系統(tǒng)中裝有下垂補償電流互感器 將電流的相位角 即功率因數(shù) 反饋至AVR 用來調(diào)節(jié)發(fā)電機的功率因數(shù) 電流互感器有一個取樣電阻S裝在AVR板上 在單機運行時 電位器S應(yīng)為0 旋鈕逆時針方向轉(zhuǎn)到極限位置 對并聯(lián)運行的發(fā)電機組 應(yīng)參照出廠報告上的記錄 把電位器S的旋鈕轉(zhuǎn)到記錄位置 1FC6發(fā)電機原理 2020 3 29 39 7 1FC6系列發(fā)電機工作示意圖 T1 3電流互感器T4下垂補償電流互感器T6整流變壓器G1主發(fā)電機G2勵磁發(fā)電機L1電抗器V1靜止整流模塊V2 4旋轉(zhuǎn)整流模塊V5壓敏模塊C1 3電容器AVR自動電壓調(diào)節(jié)器 2020 3 29 40 謝謝大家