什么是交流發(fā)電機?它的組成結(jié)構(gòu)是什么?
交流發(fā)電機主要由轉(zhuǎn)子、定子、勵磁系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)等部分組成。轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛、勵磁繞組、滑環(huán)、轉(zhuǎn)子軸等組成,是發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)部分。定子安裝在轉(zhuǎn)子的外面,當轉(zhuǎn)子在其內(nèi)部轉(zhuǎn)動時,引起定子繞組中磁通的變化,定子繞組中就產(chǎn)生交變的感應電動勢。定子由定子鐵芯和定子繞組(線圈)組成,定子鐵芯由內(nèi)圈帶槽、互相絕緣的硅鋼片疊成。勵磁系統(tǒng)是提供轉(zhuǎn)子和定子之間的磁場,從而使得導體在磁場中運動時能夠產(chǎn)生電動勢。電路控制系統(tǒng)則負責監(jiān)測電壓、電流、功率等參數(shù),控制發(fā)電機的輸出。此外,交流發(fā)電機還通常配有整流器和端蓋及電刷組件等部件。
發(fā)電機轉(zhuǎn)子是發(fā)電機的核心部分,主要由導電的轉(zhuǎn)子繞組、導磁的鐵心以及轉(zhuǎn)子軸伸、護環(huán)、中心環(huán)和風扇等組成。轉(zhuǎn)子繞組是轉(zhuǎn)子的電路部分,它通過電磁感應原理將機械能轉(zhuǎn)換為電能。轉(zhuǎn)子鐵心是發(fā)電機的磁路部分,由導磁性能良好的硅鋼片疊制而成,具有較好的導磁性能。轉(zhuǎn)子軸伸和護環(huán)是轉(zhuǎn)子的機械部分,它們支撐和固定轉(zhuǎn)子繞組和風扇等部件。中心環(huán)和風扇則是為了改善轉(zhuǎn)子的散熱效果。
在大型汽輪發(fā)電機中,轉(zhuǎn)子的正常運行通常以3000r/min的高速旋轉(zhuǎn),由于旋轉(zhuǎn)應力限制了轉(zhuǎn)子的直徑,所以轉(zhuǎn)子一般設計得細而長。為了提高轉(zhuǎn)子的機械性能和導磁性能,轉(zhuǎn)子鐵芯通常采用高強度Ni-Cu-Mo合金鋼整體鍛制而成。
此外,發(fā)電機轉(zhuǎn)子每一軸段的自然扭振頻率應處于0.9~1.1及1.9~2.1倍工頻范圍以外,每一軸段的強度應能承受當高壓線路單相重合間、定子繞組出口三相突然短路、電力系統(tǒng)故障周期性振蕩、系統(tǒng)發(fā)生次同步諧振以及發(fā)電機誤并列等產(chǎn)生的沖擊力,而無有害變形或損壞。
發(fā)電機定子是發(fā)電機的靜止部分,主要由定子鐵芯和定子繞組組成。定子鐵芯是發(fā)電機的重要部分,由硅鋼片疊制而成,具有良好的導磁性能。定子繞組是發(fā)電機的電路部分,通常由線圈組成,它們放置在定子鐵芯的槽內(nèi),通過電磁感應原理將機械能轉(zhuǎn)換為電能。發(fā)電機定子的作用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,而轉(zhuǎn)子的作用是在旋轉(zhuǎn)磁場中被磁力線切割進而產(chǎn)生電流。定子的主要性能指標包括額定容量、額定電壓、額定電流、效率等。
勵磁系統(tǒng)是提供轉(zhuǎn)子和定子之間的磁場,從而使得導體在磁場中運動時能夠產(chǎn)生電動勢。勵磁系統(tǒng)有多種類型,常見的有恒磁勵磁系統(tǒng)和可變磁勵磁系統(tǒng)。恒磁勵磁系統(tǒng)的磁場大小和方向不變,而可變磁勵磁系統(tǒng)可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)磁場的大小和方向,從而改變發(fā)電機的輸出性能。
電路控制系統(tǒng)則負責監(jiān)測電壓、電流、功率等參數(shù),控制發(fā)電機的輸出。電路控制系統(tǒng)中包括穩(wěn)壓器、調(diào)速器等設備,可以使交流發(fā)電機的輸出穩(wěn)定,符合實際需求。
交流電動機的應用非常廣泛,包括但不限于以下領域:
工業(yè)領域:在工業(yè)領域中,交流電動機被廣泛應用于各種工業(yè)生產(chǎn)機械,如輸送機、造紙機、流水線、印刷機、注塑機、冶煉設備、沖床、鋼壓機等。
家電領域:在家電領域,交流電動機被用于各種家用電器,如空調(diào)、冰箱、洗衣機、電風扇等。
汽車領域:在汽車領域,交流電動機可用于驅(qū)動汽車的各種機械設備,如發(fā)動機、發(fā)電機、起動機、壓縮機等。
化工領域:在化工領域,交流電動機被用于驅(qū)動各種化學反應設備,如攪拌機、離心機、壓縮機等。
新能源領域:在新能源領域,交流電動機被用于風力發(fā)電機組、太陽能發(fā)電設備等。
包裝領域:在包裝領域,交流電動機被用于包裝機械、陶瓷機械、木工機械等。
物流領域:在物流領域,交流電動機被用于各種物流設備,如輸送機、立體停車場設備等。