发电机是怎样发电的(3页).doc

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1、-首先必须明白发电机的工作原理：我们都知道一个物理现象：就是一个线圈在磁场内旋转，做切割磁力线的运动，在电磁作用下，线圈中会产生感应电流，通俗点说就是产生了电能。 发电机就是根据此原理进行设计制造的，不过比较复杂而已，但基本原理是相同的。 发电机的转子为磁极，转子内部装有励磁绕组，当通上直流电后就会励磁，产生磁场，通俗的说就变为电磁铁，一般给转子供给直流电的设备我们叫励磁机，就是接在发电机后部的那个，它的作用就是在运行中发出直流电，供给转子励磁线圈使用，以便产生磁场，这种供给直流电的方式在电气专业叫他励方式，还有一种自励方式，就是不要励磁机（所以有的发电机后部并没有励磁机），而是使用发电机所发

2、的交流电，经励磁变（硅整流）后改成直流电，供给转子线圈使用。顺便说下，我们经常看到的发电机转子上的碳刷，就是供给转子直流电的设备，当发电机直流电供给过大时，此时碳刷就易出现打火现象（这只是打火的原因之一，我只是顺便说说，让大家了解下）。 在发电机定子铁芯上嵌有三相对称绕组，就是我们日常所说的定子线圈，发电机工作时，汽轮机带动发电机转子（磁极）旋转，使定子线圈绕组不断切割转子磁场而感应出三相交流电动势，即发出电能了。这个过程其实就是磁场在旋转而线圈是固定的，但其产生电能的作用和我前面所说的原理是一样的。 我们国家的交流电的频率为50HZ,根据这个公式：f=pn/60（f为频率，p为磁极对数，n为

3、发电机转速）可知，如想得到想要的频率，只要根据机组工作转速设置合适的磁极对数即可。 汽轮发电机组的工作转速为3000r/min，有上述公式可知其对应50Hz的频率，设置一对磁极对数即可。另根据上述所说的，大家也可算算核电站机组的工作转速为：1500r/min，水电站水轮机组的工作转速为750r/min，要发出的50HZ频率交流电来，应装多少磁极对数？发电机当其磁极数固定不变时，其频率f和转速n成正比关系，这是同步发电机的最大特点，也是同步发电机的调频原理。 发电机孤网运行时，调节其转速可以改变其频率，一旦与电网并网后，由于并上电网的机组频率都是保持在50Hz运行，所以发电机也就保持其额定转速运

4、行，并且机组的转速根据电网频率的波动而变化。因此作为发电机原动机汽轮机，进汽量的改变，只是将能量用在克服发电机的电磁力矩，故只会改变发电机输出功率，将机械能转化为电能，而不会提高转速。这里再说下，当增加汽轮机的进汽后，发电负荷增加，电气专业也会相应的增加励磁电流，用他们的专业术语叫加无功，而汽机所看到的负荷在电气专业叫有功。这也是我们曾经说过的：当汽轮机遇到紧急情况需迅速停下来时，除了破坏真空外，也可要电气增加励磁，其实就是增大机组的旋转阻力，使之能够迅速停下来而已。 机组在运行中，开大调门增大进汽，对于电气专业来说就是增大有功功率，也就是我们通常说得电负荷增加了。与此同时，电气专业也会相应增

5、加发电机的励磁电流，这个电气专业叫增大无功，从而达到你说的维持新的电磁力矩平衡，在电气专业来说也就是保证发电机在规定的功率因数下工作。如果我们的机组并网运行，那么就算是不增加无功，也可以从电网上吸收无功的，就是说可以维持我说的这个平衡。不过要是孤网运行时，在增加有功后必然要根据当时的周波、电压调整无功，因为这时不能从网上吸无功了，如果不加，电压、周波会降低的。而且如果一直加有功（就是我说的加进汽），而不加无功，那么就算是在并网运行工况下，当发电机的功率因数达到1后，就会到进入进相运行，有可能会使我说的那个平衡打破，发电机产生振荡，对于这种异常的处理，就是增加无功、减少有功（就是减负荷），使发电机内的电磁力矩重新恢复新的平衡。 由于发电机转子必须要产生磁场才能使线圈中产生电能，所以必须要有供给直流电的装置，接有励磁机的方式在电气来说属他励方式，还有一种方式由发电机自身发出的交流电经硅整流后可以变成直流电供给发电机转子线圈使用，此种方式为自励方式，采用这种励磁的方式和他励最主要的区别就是机组后面没有励磁机的。自励方式，注意发电机后面是没有励磁机的，这种方式供给发电机转子的直流电是依靠励磁变来供给的，如下图：他励方式，注意发电机后部还有一个励磁机，如下图-第 3 页-