发电机原理.pptx

目录交流发电机原理交流发电机原理 1.旋转磁场交流发电机原理模型旋转磁场交流发电机原理模型2.三相交流发电机原理模型三相交流发电机原理模型3.汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造4.变压器基础原理变压器基础原理5.电力变压器的构造电力变压器的构造6.电机基本名词术语电机基本名词术语7.交流发电机原理交流发电机原理GeneratorFundamentals 发发电电机机是是根根据据电电磁磁感感应应原原理理来来发发电电的的，发发电电机机首首先先要要有有磁磁场场，现现在在用用一一对对磁磁铁铁来来产产生生发电机的磁场，磁力线从北极到南极。发电机的磁场，磁力线从北极到南极。在在磁磁场场内内放放入入矩矩形形线线圈圈，线线圈圈两两端端通通向向两两个个滑滑环环，滑滑环环通通过过电电刷刷连连接接到到输输出出线线上上，输输出出线端连有负载电阻。线端连有负载电阻。交流发电机原理交流发电机原理交流发电机原理交流发电机原理当线圈旋转时，根据电磁感应原理，线圈两端将当线圈旋转时，根据电磁感应原理，线圈两端将会产生感应电动势，当磁场是均匀的，矩形线圈会产生感应电动势，当磁场是均匀的，矩形线圈作匀速旋转时，感应电势按正弦规律变化，在负作匀速旋转时，感应电势按正弦规律变化，在负载电阻上有正弦交流电通过。动画中绿色小球运载电阻上有正弦交流电通过。动画中绿色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的大小。感应电流的大小。根据这种磁场固定，由线圈在磁场中旋转感生根据这种磁场固定，由线圈在磁场中旋转感生电势的原理制造的发电机称为旋转电枢式同步电势的原理制造的发电机称为旋转电枢式同步发电机。发电机。交流发电机原理交流发电机原理交流发电机原理交流发电机原理返回返回旋转磁场交流发电机原理模型旋转磁场交流发电机原理模型PrincipleoftheRotatingMagneticFieldgenerator旋转磁场交流发电机原理模型旋转磁场交流发电机原理模型在这个模型中磁场是不动的，线圈在磁场中旋转产在这个模型中磁场是不动的，线圈在磁场中旋转产生感应电势。在实际发电机中产生感应电势的线圈生感应电势。在实际发电机中产生感应电势的线圈是不运动的，运动的是磁场。是不运动的，运动的是磁场。产生磁场的是一个可旋转的磁铁，两端为南、北两产生磁场的是一个可旋转的磁铁，两端为南、北两磁极，是发电机的转子，线圈在磁铁外围，与磁铁磁极，是发电机的转子，线圈在磁铁外围，与磁铁转轴同一平面。当磁铁旋转时产生旋转磁场，线圈转轴同一平面。当磁铁旋转时产生旋转磁场，线圈切割磁力线产生感应电动势。切割磁力线产生感应电动势。旋转磁场交流发电机原理模型旋转磁场交流发电机原理模型由于空气的磁导率太低，在旋转磁铁的外围安上环由于空气的磁导率太低，在旋转磁铁的外围安上环型铁芯，也就是定子，可大大加强磁铁的磁感应强型铁芯，也就是定子，可大大加强磁铁的磁感应强度。度。在定子铁芯的内圆有一对槽，线圈嵌装在槽内。为在定子铁芯的内圆有一对槽，线圈嵌装在槽内。为了看清线圈电流与转子的运动关系，把定子变成半了看清线圈电流与转子的运动关系，把定子变成半透明的。当磁铁旋转时，线圈切割磁力线感生交流透明的。当磁铁旋转时，线圈切割磁力线感生交流电流。电流。旋转磁场交流发电机原理模型旋转磁场交流发电机原理模型旋转磁场交流发电机原理模型旋转磁场交流发电机原理模型真正发电机的转子是电磁铁，转子上绕有励磁线圈，真正发电机的转子是电磁铁，转子上绕有励磁线圈，通过滑环向励磁线圈供电来产生磁场。把定子与线通过滑环向励磁线圈供电来产生磁场。把定子与线圈安在转子外围，一个单相交流发电机原理模型就圈安在转子外围，一个单相交流发电机原理模型就组成了。组成了。旋转磁场交流发电机原理模型旋转磁场交流发电机原理模型旋转磁场交流发电机原理模型旋转磁场交流发电机原理模型转子作匀速旋转时，线圈就感生交流电流，画面中转子作匀速旋转时，线圈就感生交流电流，画面中绿色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的绿色小球运动的方向表示感应电流的方向、运动的速度表示感应电流的大小。速度表示感应电流的大小。在这个模型中感生电压的频率与转子转速完全相同，在这个模型中感生电压的频率与转子转速完全相同，感生的电压的变化与转子旋转完全对应，当转速为感生的电压的变化与转子旋转完全对应，当转速为每秒每秒50转（转（50r/s）或每分钟）或每分钟3000转（转（3000r/min）时，发出的交流电频率为时，发出的交流电频率为50赫兹（赫兹（Hz）。）。这种旋转磁场的发电机称为旋转磁极式同步发电机。这种旋转磁场的发电机称为旋转磁极式同步发电机。旋转磁场交流发电机原理模型旋转磁场交流发电机原理模型返回返回三相交流发电机原理模型三相交流发电机原理模型PrincipleofThree-phaseGenerator三相交流发电机原理模型三相交流发电机原理模型 实际应用的都是三相交流发电机，其定子铁芯实际应用的都是三相交流发电机，其定子铁芯的内圆均匀分布着的内圆均匀分布着6个槽，嵌装着三个相互间隔个槽，嵌装着三个相互间隔120度的同样线圈，分别称之为度的同样线圈，分别称之为A相线圈、相线圈、B相线圈、相线圈、C相线圈。装上转子就组成了一台三相交流发电机原相线圈。装上转子就组成了一台三相交流发电机原理模型。理模型。三相交流发电机原理模型三相交流发电机原理模型画面中的三相交流发电机采用星形接法，三个线圈的公共点引出线是中画面中的三相交流发电机采用星形接法，三个线圈的公共点引出线是中性线，每个线圈的引出线是相线。性线，每个线圈的引出线是相线。三相交流发电机原理模型三相交流发电机原理模型当转子匀速旋转时三个线圈顺序切割磁力线，都会当转子匀速旋转时三个线圈顺序切割磁力线，都会感生交流电动势，其幅度与频率相同。由于三个线感生交流电动势，其幅度与频率相同。由于三个线圈相互间隔圈相互间隔120度，它们感应电势的相位也相差度，它们感应电势的相位也相差120度。在画面上有每根相线的输出电势波形。度。在画面上有每根相线的输出电势波形。三相交流发电机原理模型三相交流发电机原理模型这个模型的转子只有两个极，所以感生的电压频率这个模型的转子只有两个极，所以感生的电压频率与转子每秒转速相同，是同步交流发电机，当转速与转子每秒转速相同，是同步交流发电机，当转速为每分钟为每分钟3000转（转（3000r/min）时，发出的三相交）时，发出的三相交流电频率为流电频率为50赫兹（赫兹（Hz），这种两极的同步发电机），这种两极的同步发电机广泛应用在燃煤电厂、燃气轮机电厂与核电厂，这广泛应用在燃煤电厂、燃气轮机电厂与核电厂，这些电厂使用转速为些电厂使用转速为3000r/min的蒸汽轮机或燃气轮的蒸汽轮机或燃气轮机带动同步发电机发电。机带动同步发电机发电。三相交流发电机原理模型三相交流发电机原理模型以上的原理模型电机的转子有以上的原理模型电机的转子有2个磁极，定子有个磁极，定子有6个个槽，实际的三相交流发电机定子铁芯上有多个槽，槽，实际的三相交流发电机定子铁芯上有多个槽，其槽数为极数的其槽数为极数的3n倍（倍（n=1,2,3,），称为整数），称为整数槽；还有不成整数关系的称为分数槽。多个三相绕槽；还有不成整数关系的称为分数槽。多个三相绕组按规律均匀的分布在槽中。组按规律均匀的分布在槽中。三相交流发电机原理模型三相交流发电机原理模型返回返回汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造SteamTurbineGeneratorStructure汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造，发电机主要由转子与定子组成。汽轮发电机的构造，发电机主要由转子与定子组成。汽轮发电机是同步发电机，由于汽轮机的转速很高，汽轮发电机是同步发电机，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，在额定转速每故汽轮发电机的转子只有一对磁极，在额定转速每分钟分钟3000转时输出转时输出50赫兹的三相交流电。赫兹的三相交流电。汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造由于大型汽轮发电机转速高，转子磁极表面线速度由于大型汽轮发电机转速高，转子磁极表面线速度达达150m/s以上，离心力很大，故转子做成细长型。以上，离心力很大，故转子做成细长型。转子圆周上没有凸出的磁极（不像原理模型中的转转子圆周上没有凸出的磁极（不像原理模型中的转子），转子铁芯是一个在圆周上开有一些槽的圆柱，子），转子铁芯是一个在圆周上开有一些槽的圆柱，在圆周两侧各有一段槽距大的面称为大齿，就是磁在圆周两侧各有一段槽距大的面称为大齿，就是磁极（图极（图1所示），称之为隐极式转子。在槽中嵌有所示），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，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。便于安装与加固。汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造励磁绕组两端通过集电环（滑环）接到励磁电源，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。旋转磁场。汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造以上的原理模型电机的转子有以上的原理模型电机的转子有2个磁极，定子有个磁极，定子有6个个槽，实际的三相交流发电机定子铁芯上有多个槽，槽，实际的三相交流发电机定子铁芯上有多个槽，其槽数为极数的其槽数为极数的3n倍（倍（n=1,2,3,），称为整数），称为整数槽；还有不成整数关系的称为分数槽。多个三相绕槽；还有不成整数关系的称为分数槽。多个三相绕组按规律均匀的分布在槽中。组按规律均匀的分布在槽中。汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造下面通过一个汽轮发电机模型来介绍汽轮发电机的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。基本构造与组成。汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造汽轮发电机转子，转子铁芯采用隐极式结构。汽轮发电机转子，转子铁芯采用隐极式结构。汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造转子励磁绕组嵌放在转子铁芯的槽中转子励磁绕组嵌放在转子铁芯的槽中汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造绕组相互连接后再连接到集电环，集电环安装在转子轴绕组相互连接后再连接到集电环，集电环安装在转子轴一端，为降低发电机的温度，在转子两端还装有风扇。一端，为降低发电机的温度，在转子两端还装有风扇。汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造因为定子铁芯内的磁通是在不停的变化，定子铁芯采因为定子铁芯内的磁通是在不停的变化，定子铁芯采用多层硅钢片叠成，硅钢片间相互绝缘，可减小涡流用多层硅钢片叠成，硅钢片间相互绝缘，可减小涡流损耗。硅钢片导磁良好，在铁芯内圆均匀分布着许多损耗。硅钢片导磁良好，在铁芯内圆均匀分布着许多槽用来嵌装定子绕组槽用来嵌装定子绕组汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造在定子铁芯槽内嵌放定子的三相绕组。每相绕组由多在定子铁芯槽内嵌放定子的三相绕组。每相绕组由多个线圈组成，按一定规律对称排列，该图是排列在一个线圈组成，按一定规律对称排列，该图是排列在一起的定子绕组示意图。起的定子绕组示意图。汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造这些绕组是嵌装在汽轮发电机定子铁芯槽内这些绕组是嵌装在汽轮发电机定子铁芯槽内,示意图。示意图。汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造定子铁芯与绕组是安装在发电机机座内，机座下方有定子铁芯与绕组是安装在发电机机座内，机座下方有发电机接线箱，连接到定子绕组，发出的三相交流电发电机接线箱，连接到定子绕组，发出的三相交流电从这里引出从这里引出汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造把转子插入机座内，转子转轴由安装在机座两端轴承把转子插入机座内，转子转轴由安装在机座两端轴承托架或轴承座上的轴承支撑。转子磁极与定子铁芯间托架或轴承座上的轴承支撑。转子磁极与定子铁芯间留有气隙，转子可自由旋转留有气隙，转子可自由旋转,电刷装置与集电环紧密接电刷装置与集电环紧密接触连接触连接汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造集电环通过电刷与励磁电源连接，电刷安装在刷盒内，集电环通过电刷与励磁电源连接，电刷安装在刷盒内，刷盒固定在刷握上，刷握固定在刷握架座上，见图左刷盒固定在刷握上，刷握固定在刷握架座上，见图左图；电刷与集电环紧密接触，在图右图中显示了电刷图；电刷与集电环紧密接触，在图右图中显示了电刷与集电环的相对位置。与集电环的相对位置。汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造碳刷装置与集电环一同装在隔音罩内。图是汽轮发电碳刷装置与集电环一同装在隔音罩内。图是汽轮发电机外观图。机外观图。汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造该图是汽轮发电机剖面图。该图是汽轮发电机剖面图。汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造汽轮发电机的构造实际的汽轮发电机构造非常复杂，本课件与动画仅实际的汽轮发电机构造非常复杂，本课件与动画仅介绍与发电相关的主要组成部分，机座仅为示意图，介绍与发电相关的主要组成部分，机座仅为示意图，实际的机座一般由机座与两侧端盖等部分构成，机实际的机座一般由机座与两侧端盖等部分构成，机座还包含冷却系统。座还包含冷却系统。返回返回变压器基础原理变压器基础原理TransformerFundamentals变压器基础原理变压器基础原理变压器是利用电磁学的电磁感应原理，从一个电路变压器是利用电磁学的电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能的一种电器设备，它可将一向另一个电路传递电能的一种电器设备，它可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能。流电能。变压器基础原理变压器基础原理图图1是单相变压器的原理模型，由铁心与套在铁心是单相变压器的原理模型，由铁心与套在铁心上的两个绕组组成，铁心由导磁性能好、磁滞损耗上的两个绕组组成，铁心由导磁性能好、磁滞损耗小的材料制成。与电源相连的线圈为一次绕组，与小的材料制成。与电源相连的线圈为一次绕组，与负载相连的线圈为二次绕组。负载相连的线圈为二次绕组。U1为输入一次绕组为输入一次绕组的电压，的电压，N1为一次绕组的匝数，为一次绕组的匝数，U2为二次绕组输为二次绕组输出的电压，出的电压，N2为二次绕组的匝数为二次绕组的匝数变压器基础原理变压器基础原理变压器基础原理变压器基础原理当这是一个理想变压器时，在一次绕组输入按正弦当这是一个理想变压器时，在一次绕组输入按正弦规律变化的交流电，根据变压器的基本原理有：规律变化的交流电，根据变压器的基本原理有：U1/U2=N1/N2=kk=电压比（匝数比）电压比（匝数比）即输出即输出电压电压U2=U1*N2/N1变压器基础原理变压器基础原理其输入电压，输出电压、铁芯磁通的波形图见图其输入电压，输出电压、铁芯磁通的波形图见图2，图中，图中t表示波形移表示波形移动方向。动方向。变压器基础原理变压器基础原理变压器基础原理变压器基础原理我们平常使用的都三相交流电，图我们平常使用的都三相交流电，图3是三相变压器是三相变压器的原理模型，它由的原理模型，它由A相绕组、相绕组、B相绕组、相绕组、C相绕组与相绕组与铁芯组成。铁芯组成。变压器基础原理变压器基础原理变压器基础原理变压器基础原理三对绕组完全相同，每对绕组包含一次绕组与二次三对绕组完全相同，每对绕组包含一次绕组与二次绕组，其匝数比为绕组，其匝数比为k。三个一次绕组的相同端接在三个一次绕组的相同端接在一起，三个二次绕组的相同端接在一起组成星形接一起，三个二次绕组的相同端接在一起组成星形接法。法。变压器基础原理变压器基础原理当这是一个理想变压器时，在一次绕组输入按正弦当这是一个理想变压器时，在一次绕组输入按正弦规律变化的三相交流电时，根据变压器的基本原理规律变化的三相交流电时，根据变压器的基本原理有：有：U1A、U1B、U1C分别为三相的输入电压，分别为三相的输入电压，U2A、U2B、U2C分别为三相的输出电压。分别为三相的输出电压。U1A/U2A=U1B/U2B=U1C/U2C=k变压器基础原理变压器基础原理三相变压器的输入输出电压波形图见图三相变压器的输入输出电压波形图见图4，图中，图中t表示波形移动方向。表示波形移动方向。变压器基础原理变压器基础原理返回返回电力变压器的构造电力变压器的构造Three-phaseTransformerStructure电力变压器的构造电力变压器的构造这是一个三相电力变压器的模型。从外观看主要由变压器的箱体、这是一个三相电力变压器的模型。从外观看主要由变压器的箱体、高压绝缘套管、低压绝缘套管、油枕、散热管组成。高压绝缘套管、低压绝缘套管、油枕、散热管组成。电力变压器的构造电力变压器的构造移去变压器箱体可看到变压器的铁芯与绕组，铁芯移去变压器箱体可看到变压器的铁芯与绕组，铁芯由硅钢片叠成，硅钢片导磁性能好、磁滞损耗小。由硅钢片叠成，硅钢片导磁性能好、磁滞损耗小。在铁芯上有在铁芯上有A、B、C三相绕组，每相绕组又分为高三相绕组，每相绕组又分为高压绕组与低压绕组，一般在内层绕低压绕组，外层压绕组与低压绕组，一般在内层绕低压绕组，外层绕高压绕组。图绕高压绕组。图2左边是高压绕组引出线，右边是左边是高压绕组引出线，右边是低压绕组引出线。低压绕组引出线。电力变压器的构造电力变压器的构造电力变压器的构造电力变压器的构造把铁芯与绕组放入箱体，绕组引出线通过绝缘套管把铁芯与绕组放入箱体，绕组引出线通过绝缘套管内的导电杆连到箱体外，导电杆外面是瓷绝缘套管，内的导电杆连到箱体外，导电杆外面是瓷绝缘套管，通过它固定在箱体上，保证导电杆与箱体绝缘。为通过它固定在箱体上，保证导电杆与箱体绝缘。为减小因灰尘与雨水引起的漏电，瓷绝缘套管外型为减小因灰尘与雨水引起的漏电，瓷绝缘套管外型为多级伞形。右边是低压绝缘套管，左边是高压绝缘多级伞形。右边是低压绝缘套管，左边是高压绝缘套管，由于高压端电压很高，高压绝缘套管比较长。套管，由于高压端电压很高，高压绝缘套管比较长。电力变压器的构造电力变压器的构造电力变压器的构造电力变压器的构造变压器箱体（即油箱）里灌满变压器油，铁芯与绕变压器箱体（即油箱）里灌满变压器油，铁芯与绕组浸在油里。变压器油比空气绝缘强度大，可加强组浸在油里。变压器油比空气绝缘强度大，可加强各绕组间、绕组与铁芯间的绝缘，同时流动的变压各绕组间、绕组与铁芯间的绝缘，同时流动的变压器油也帮助绕组与铁芯散热。在油箱上部有油枕，器油也帮助绕组与铁芯散热。在油箱上部有油枕，有油管与油箱连通，变压器油一直灌到油枕内，可有油管与油箱连通，变压器油一直灌到油枕内，可充分保证油箱内灌满变压器油，防止空气中的潮气充分保证油箱内灌满变压器油，防止空气中的潮气侵入。侵入。电力变压器的构造电力变压器的构造电力变压器的构造电力变压器的构造油箱外排列着许多散热管，运行中的铁芯与绕组产油箱外排列着许多散热管，运行中的铁芯与绕组产生的热能使油温升高，温度高的油密度较小上升进生的热能使油温升高，温度高的油密度较小上升进入散热管，油在散热管内温度降低密度增加，在管入散热管，油在散热管内温度降低密度增加，在管内下降重新进入油箱，铁芯与绕组的热量通过油的内下降重新进入油箱，铁芯与绕组的热量通过油的自然循环散发出去。自然循环散发出去。电力变压器的构造电力变压器的构造电力变压器的构造电力变压器的构造一些大型变压器为保证散热，装有专门的变压器油一些大型变压器为保证散热，装有专门的变压器油冷却器。冷却器通过上下油管与油箱连接，油通过冷却器。冷却器通过上下油管与油箱连接，油通过冷却器内密集的铜管簇，由风扇的冷风使其迅速降冷却器内密集的铜管簇，由风扇的冷风使其迅速降温。油泵将冷却的油再打入油箱内，下图是一台容温。油泵将冷却的油再打入油箱内，下图是一台容量为量为400000kVA的特大型电力变压器模型，其低压的特大型电力变压器模型，其低压端电压为端电压为20kV，高压端电压为，高压端电压为220kV。电力变压器的构造电力变压器的构造电力变压器的构造电力变压器的构造采用油冷却的变压器结构较复杂，由于油是可燃物，采用油冷却的变压器结构较复杂，由于油是可燃物，也就存在安全性问题。目前，在城市内、大型建筑也就存在安全性问题。目前，在城市内、大型建筑内使用的变压器已逐渐采用干式电力变压器，变压内使用的变压器已逐渐采用干式电力变压器，变压器没有油箱，铁芯与绕组安装在普通箱体内。器没有油箱，铁芯与绕组安装在普通箱体内。干式变压器绕组用环氧树脂浇注等方法保证密封与干式变压器绕组用环氧树脂浇注等方法保证密封与绝缘，容量较大的绕组内还有散热通道，大容量变绝缘，容量较大的绕组内还有散热通道，大容量变压器并配有风机强制通风散热。压器并配有风机强制通风散热。由于材料与工艺的限制，目前多数干式电力变压器由于材料与工艺的限制，目前多数干式电力变压器的电压不超过的电压不超过35kV，容量不大于，容量不大于20000kVA，大型高，大型高压的电力变压器仍采用油冷方式。压的电力变压器仍采用油冷方式。返回返回电机基本名词术语电机基本名词术语MotorCommonTerminology电机基本名词术语电机基本名词术语电机电机:电机是借助于电磁原理工作的能量转换设备。电机是借助于电磁原理工作的能量转换设备。只有给电机输入能量，它才会输出能量，在其输入只有给电机输入能量，它才会输出能量，在其输入和输出的能量中至少应该有一方是电能。和输出的能量中至少应该有一方是电能。变压器变压器：是利用电磁原理将交流电能转换成同频但：是利用电磁原理将交流电能转换成同频但电压等级不同的交流电能的设备。电压等级不同的交流电能的设备。发电机发电机：是利用电磁原理将机械能转换成电能的设：是利用电磁原理将机械能转换成电能的设备。备。直流发电机直流发电机：将机械能转换成直流电能的发电机。：将机械能转换成直流电能的发电机。交流发电机交流发电机：将机械能转换成交流电能的发电机。：将机械能转换成交流电能的发电机。电机基本名词术语电机基本名词术语同步发电机同步发电机：其电动势的频率与电机转速（同步转：其电动势的频率与电机转速（同步转速）之比为恒定值，例如对于速）之比为恒定值，例如对于2极（极（1对磁极）同步对磁极）同步发电机，发电频率与每秒转速相同；对于发电机，发电频率与每秒转速相同；对于12极（极（6对磁极）同步发电机，发电频率为对磁极）同步发电机，发电频率为6倍每秒转速。倍每秒转速。大型汽轮发电机、水轮发电机都是同步发电机，大大型汽轮发电机、水轮发电机都是同步发电机，大多数交流发电机都是同步发电机，应用非常广泛。多数交流发电机都是同步发电机，应用非常广泛。同步转速同步转速:要使发电机供给电网要使发电机供给电网50Hz的工频电能，发的工频电能，发电机的转速必须为同步转速。同步转速电机的转速必须为同步转速。同步转速=5060/p，p是磁极对数，例如一对磁极（是磁极对数，例如一对磁极（2极）电机的同步转极）电机的同步转速为速为3000r/min，二对磁极（，二对磁极（4极）电机的同步转速极）电机的同步转速为为1500r/min。电机基本名词术语电机基本名词术语异步发电机异步发电机：带负载时发电机的转速大于同极数的：带负载时发电机的转速大于同极数的同步转速，例如二对磁极的异步发电机转速大于同步转速，例如二对磁极的异步发电机转速大于1500r/min，也就是说发电机输出电压频率低于，也就是说发电机输出电压频率低于2倍倍每秒转速，而且发电机转速与所接电网频率之比不每秒转速，而且发电机转速与所接电网频率之比不是恒定值，随负荷加大转差加大。逆步发电机应用是恒定值，随负荷加大转差加大。逆步发电机应用很少，主要应用在风力发电机组中。很少，主要应用在风力发电机组中。电动机电动机：是利用电磁原理将电能转换成机械能的设：是利用电磁原理将电能转换成机械能的设备。备。直流电动机直流电动机：将直流电能转换成机械能的电动机。：将直流电能转换成机械能的电动机。电机基本名词术语电机基本名词术语交流电动机交流电动机：将交流电能转换成机械能的电动机。：将交流电能转换成机械能的电动机。交流电动机分成异步电动机（转速小于同步转速）交流电动机分成异步电动机（转速小于同步转速）和同步电动机（转速等于同步转速），实际中以异和同步电动机（转速等于同步转速），实际中以异步电动机应用最为普及，同步电动机相对较少。步电动机应用最为普及，同步电动机相对较少。发电机容量发电机容量（发电机额定容量）：发电机在制造厂（发电机额定容量）：发电机在制造厂规定的额定转速、电压、功率因数以及额定的冷却规定的额定转速、电压、功率因数以及额定的冷却条件下运行时，在出线端以千伏安表示的连续输出条件下运行时，在出线端以千伏安表示的连续输出容量，单位是容量，单位是kVA。电机基本名词术语电机基本名词术语电动机功率（额定功率）电动机功率（额定功率）：在额定电压、额定负载、：在额定电压、额定负载、规定的冷却条件下运行时，电机轴输出的机械功率，规定的冷却条件下运行时，电机轴输出的机械功率，单位是单位是kW。电机的效率电机的效率：P2与与P1的比值称为电机的效率，用的比值称为电机的效率，用表示，即有表示，即有=P2/P1，P1称为输入功率，表示单称为输入功率，表示单位时间内输入电机的能量；位时间内输入电机的能量；P2称为输出功率，表示称为输出功率，表示单位时间内电机输出的能量。单位时间内电机输出的能量。铁损铁损：当磁通随时间交变时，铁心中将产生磁滞损：当磁通随时间交变时，铁心中将产生磁滞损耗和涡流损耗，两者合称为铁耗。耗和涡流损耗，两者合称为铁耗。电机基本名词术语电机基本名词术语磁滞损耗磁滞损耗：根据铁磁性材料磁化曲线，当铁磁性材：根据铁磁性材料磁化曲线，当铁磁性材料处在交变磁场中，材料的磁化是沿其磁滞回线变料处在交变磁场中，材料的磁化是沿其磁滞回线变化的，在图化的，在图1有三种主要的铁磁性材料的磁滞回线，有三种主要的铁磁性材料的磁滞回线，当磁场强度由当磁场强度由-H变化到变化到+H时，材料的磁感应强度时，材料的磁感应强度B沿绿色线变化，当磁场强度由沿绿色线变化，当磁场强度由+H变化回变化回-H时，材料时，材料的磁感应强度的磁感应强度B沿棕红色线变化。材料在反复磁化沿棕红色线变化。材料在反复磁化中要消耗能量并转化成热量耗散，这就是磁滞损耗。中要消耗能量并转化成热量耗散，这就是磁滞损耗。磁滞损耗与磁滞回线的面积成正比，软磁性材料的磁滞损耗与磁滞回线的面积成正比，软磁性材料的磁滞损耗最小。磁滞损耗最小。电机基本名词术语电机基本名词术语电机基本名词术语电机基本名词术语涡流损耗涡流损耗：由于铁磁性材料通常是导电体，当线圈：由于铁磁性材料通常是导电体，当线圈通有交流电时，铁芯内的磁通随之变化，在铁芯就通有交流电时，铁芯内的磁通随之变化，在铁芯就会感生漩涡状电流（涡流），见图会感生漩涡状电流（涡流），见图2左。涡流产生左。涡流产生热量耗散，称为涡流损耗。为防止涡流损耗，可在热量耗散，称为涡流损耗。为防止涡流损耗，可在钢材中加入硅，使材料电阻增大；或者铁心采用表钢材中加入硅，使材料电阻增大；或者铁心采用表面绝缘、厚度为面绝缘、厚度为0.35或或0.5mm的硅钢片叠压成形，的硅钢片叠压成形，可有效防止涡流，见下图可有效防止涡流，见下图电机基本名词术语电机基本名词术语电机基本名词术语电机基本名词术语电机的电磁结构电机的电磁结构转子、定子转子、定子：发电机与电动机都与机械能有关，在：发电机与电动机都与机械能有关，在它们的结构中有运动部件，运动部件通常都作旋转它们的结构中有运动部件，运动部件通常都作旋转运动，称为转子；相应地固定部件就称为定子。运动，称为转子；相应地固定部件就称为定子。主磁路主磁路：是指主磁通：是指主磁通的路径，变压器的主磁路为的路径，变压器的主磁路为闭合铁心，见图闭合铁心，见图3左，浅蓝色箭头线是磁力线。旋左，浅蓝色箭头线是磁力线。旋转电机的主磁路，除定、转子铁心外，还包含两段转电机的主磁路，除定、转子铁心外，还包含两段气隙，见图气隙，见图1右，浅蓝色箭头线是磁力线。右，浅蓝色箭头线是磁力线。电机基本名词术语电机基本名词术语电机基本名词术语电机基本名词术语铁芯：铁芯：承载磁通的磁路部件，不包括气隙。承载磁通的磁路部件，不包括气隙。机座（定子机座）：机座（定子机座）：支承定子铁心或铁心组件以及支承定子铁心或铁心组件以及定子绕组的构件。定子绕组的构件。机座磁轭：机座磁轭：为静止凸极提供机械支撑的定子铁芯部为静止凸极提供机械支撑的定子铁芯部分。分。磁极：磁极：铁芯的一部分，带有或嵌有励磁绕组或包含铁芯的一部分，带有或嵌有励磁绕组或包含一块或几块永久磁体。一块或几块永久磁体。极靴：极靴：凸极靠近气隙的部分。凸极靠近气隙的部分。气隙：气隙：磁路内铁磁性部分中的间隙。磁路内铁磁性部分中的间隙。电机基本名词术语电机基本名词术语电机基本名词术语电机基本名词术语转子磁轭：转子磁轭：为旋转凸极提供机械支撑的转子铁芯部为旋转凸极提供机械支撑的转子铁芯部分。分。凸极：凸极：从轭部向气隙方向伸出的一种磁极，图从轭部向气隙方向伸出的一种磁极，图5左左图的转子有图的转子有6个凸极，凸极安装在转子磁轭上。个凸极，凸极安装在转子磁轭上。隐极：隐极：圆柱铁芯的一部分，通过分布绕组的励磁效圆柱铁芯的一部分，通过分布绕组的励磁效应起磁极作用应起磁极作用,见图见图5右，小齿间的槽用来嵌放分布右，小齿间的槽用来嵌放分布的励磁绕组，大齿则是磁极。的励磁绕组，大齿则是磁极。电机基本名词术语电机基本名词术语电机基本名词术语电机基本名词术语槽：槽：铁芯上的凹槽，在其中放置绕组导体。铁芯上的凹槽，在其中放置绕组导体。齿：齿：两个相邻槽之间的铁芯部分。两个相邻槽之间的铁芯部分。绕组：绕组：一般是用带绝缘的导体（主要用铜）绕制而一般是用带绝缘的导体（主要用铜）绕制而成的线圈或线圈组合。绕组的作用有流通电流、产成的线圈或线圈组合。绕组的作用有流通电流、产生磁场、感应电动势、承受一定的电压电流和功率。生磁场、感应电动势、承受一定的电压电流和功率。绕制而成的线圈或线圈组合。一台电机至少有两个绕制而成的线圈或线圈组合。一台电机至少有两个绕组。绕组。励磁绕组：励磁绕组：产生磁场的绕组，磁场相对于该绕组是产生磁场的绕组，磁场相对于该绕组是静止的。静止的。电枢：电枢：电机带电枢绕组的部分。电机带电枢绕组的部分。电机基本名词术语电机基本名词术语电枢绕组：电枢绕组：对旋转电机而言，起机电能量转换的核对旋转电机而言，起机电能量转换的核心作用的绕组称为电枢绕组，它与外部电力系统联心作用的绕组称为电枢绕组，它与外部电力系统联接，用以吸收或送出有功功率。例如同步电机的定接，用以吸收或送出有功功率。例如同步电机的定子绕组、直流电机的转子绕组。子绕组、直流电机的转子绕组。匝：组成一圈的一根或一组导体。匝：组成一圈的一根或一组导体。铜损耗：铜损耗：电流在绕组电阻上引起的损耗称为铜损耗，电流在绕组电阻上引起的损耗称为铜损耗，简称铜耗。简称铜耗。电刷：电刷：与换向器或集电环作滑动接触形成电连接的与换向器或集电环作滑动接触形成电连接的导电部件。导电部件。集电环：集电环：与电刷接触的导电金属环，与电刷接触的导电金属环，电机基本名词术语电机基本名词术语换向器（整流子）：换向器（整流子）：对于发电机，换向器把电枢绕对于发电机，换向器把电枢绕组中的交变电动势转变为直流电动势向外部输出；组中的交变电动势转变为直流电动势向外部输出；对于电动机，它是把外界供给的直流电流转变为绕对于电动机，它是把外界供给的直流电流转变为绕组中的交变电流以使电机旋转。换向器是由多个换组中的交变电流以使电机旋转。换向器是由多个换向片组合而成，是直流电机的关键部件。向片组合而成，是直流电机的关键部件。轴承：轴承：支持转轴的结构件。支持转轴的结构件。推力轴承：推力轴承：承受轴向负载并限制轴向移动的轴承。承受轴向负载并限制轴向移动的轴承。电机基本名词术语电机基本名词术语导轴承：导轴承：限制立式机组轴线在一定范围内摆动的轴限制立式机组轴线在一定范围内摆动的轴承。承。旋转方向：旋转方向：从电机的传动端朝非传动端沿轴向看电从电机的传动端朝非传动端沿轴向看电机的旋转方向。机的旋转方向。机械角度：机械角度：从几何上把电机圆周分成从几何上把电机圆周分成360，为机械，为机械角度。角度。电角度：电角度：对于交流电机来说，电枢线圈中感生的按对于交流电机来说，电枢线圈中感生的按正弦变化的电势的一个周期为正弦变化的电势的一个周期为360电角度。若电机电角度。若电机有有p对磁极，电机旋转时的电角度为对磁极，电机旋转时的电角度为p机械角度。机械角度。电机基本名词术语电机基本名词术语谢谢谢谢大家！大家！