亚奥汽轮机模型_汽轮机模型

这里介绍汽轮发电机的构造，由于发电机大小不同，结构也不相同，但主要部分的结构与功能相同，本文就汽轮发电机的基本结构与组成进行介绍。为显示清楚，定子与转子槽数都较少，定子线圈外形按导线绕制的线圈绘制（不是用铜条或铜管连接成的线圈）。发电机主要部件结构则参考大中型汽轮发电机绘制。汽轮发电机是同步发电机，主要由转子与定子组成。由于汽轮机的转速很高，故汽轮发电机的转子只有一对磁极，在额定转速每分钟3000转时输出50赫兹的三相交流电。下面通过一个汽轮发电机模型来介绍汽轮发电机的基本构造与组成。转子由于大型汽轮发电机转速高，转子磁极表面线速度达150m/s以上，离心力很大，故转子直径不能过大，大型发电机转子都为细长型。转子圆周上没有凸出的磁极（不像三相发电机模型中的转子），转子铁芯是一个在轴向上开有一些槽的圆柱，在圆柱两侧各有一段槽距大的面称为“大齿”，就是磁极（1所示），称之为隐极式转子。在槽中嵌有励磁绕组，隐极式转子将励磁绕组分成多个线圈，便于安装与加固。励磁绕组两端通过集电环（滑环）接到励磁电源，在转子圆周两侧就形成北极与南极，旋转时就产生旋转磁场。是汽轮发电机定子铁芯与转子铁芯截面，中部是转子铁芯，外部是定子铁芯，转子铁芯采用隐极式结构。为了显示清晰，本模型定子铁芯与转子铁芯设为较少的槽数。两铁芯间有气隙。定子铁芯的内圆周有嵌放定子线圈的槽，在槽口有固定槽楔的鸠尾槽，槽楔用途是压住定子线圈。转子铁芯的外圆周有嵌放转子线圈的槽，在槽口两侧有鸠尾槽，用来固定槽楔，在槽底有用于通风的副槽。转子大轴用高强度高磁导率的合金钢材整体制作，在转子本体和绕组上有一些轴向与径向的孔隙，用来通风冷却。由于各种电机冷却方式不同，孔隙布置走向也不同，这里就不作介绍了。转子励磁绕组由多个线圈组成，嵌放在转子铁芯的槽中，多个线圈串联起来组成转子绕组，在转子轴的励磁端（简称励端）安装集电环，转子绕组的两个线端分别连接到两个集电环。5--嵌装好绕组的汽轮发电机转子嵌放好线圈后在槽口打入槽楔，压住槽内线圈，线圈在槽外的端部用护环压住，防止线圈被离心力甩出，见6。为减小负序磁场的影响，在转子表面还装有阻尼装置，这里就不介绍了。6--转子线圈与护环为降低发电机的温度，在转子两端装有轴流或离心风扇对机内气体进行强制循环。见7，这是整个转子，是发电机中的旋转部件。7--安装好集电环与风扇的汽轮发电机转子定子因为定子铁芯内的磁通是在不停的变化，为防止涡流损耗，定子铁芯采用多层硅钢片叠成，硅钢片涂绝缘漆相互绝缘。硅钢片导磁良好。为通风冷却，定子铁芯分成多段，段间有缝隙实现径向通风。在定子铁芯的两端用压圈与穿心螺杆压紧定子铁芯，见8。8--汽轮发电机定子铁芯在定子铁芯槽内嵌放定子的三相绕组，绕组形式一般为双层叠绕。每相绕组由多个线圈组成，按一定规律对称排列，大型发电机的线圈只有几匝，是用一根根铜条或铜管弯成，在端部进行连接形成线圈。本模型简化处理，线圈是由表皮绝缘的导线绕成多匝的线圈。在24槽电机模型有24个线圈，分为3组，组成三相绕组，6个引出线中3个是A、B、C相输出端，3个为中性线端，一同连接到到电机下方的出线盒的瓷套管端子。为排列在一起的24槽绕组示意。汽轮发电机定子绕组这些线圈是嵌装在汽轮发电机定子铁芯的槽内，见10。嵌装绕组的定子铁芯嵌装好线圈还要在槽口插入槽楔，把线圈压紧固定。11是嵌装好线圈的定子铁芯剖视。定子与绕组剖视发电机的实际组装过程是定子铁芯先安装进机座，然后才进行线圈的嵌装工作。定子与转子装入机座机座（机壳）由钢板卷制焊接而成，为确保刚度，在机壳内壁焊有多圈圆环筋与轴向筋。本模型圆环筋较宽，为便于冷却气体流动，开有多个通气孔。在机座下方有发电机出线盒，发出的三相交流电从这里引出，见12。安装好的机壳加端盖具有很好的气密性，以防止冷却介质泄露。发电机机壳把定子铁芯安装在发电机机座内，再进行定子线圈嵌装，把各相线圈连接起来组成Y型三相绕组。在定子铁芯的槽口插入定子槽楔，压紧槽内线圈，见13。三相绕组的6个线端连接到出线盒的六个瓷套管端子，按三相四线输出。装入机座的发电机定子铁芯与绕组把转子插入定子铁芯内是发电机安装的重要工序，要保证不损伤定子与转子的任何部分。14是插入转子后的状态。发电机安装转子本模型的两个转子轴承安装在机壳两侧的端盖上，称为端盖式轴承。每块端盖由上下两半组成，在端盖上安装轴承部件，轴承部件由轴瓦与轴承油密封等组成，循环的密封油可以润滑轴瓦、防止氢气泄露、降低轴瓦温度。安装好机壳两侧的下端盖，在端盖上安装轴承部件，轴承把转子支撑起来，转子磁极与定子铁芯间留有气隙，转子可自由旋转，见15。发电机安装轴承安装电刷装置

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