这里介绍柴油发电机的构造,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,本课件就柴油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柴油发电机绘制。
发电机主要由转子与定子组成。柴油发电机是同步发电机,由于柴油机的转速很高,故柴油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。下面通过一个柴油发电机模型来介绍柴油发电机的基本构造与组成。
由于大型柴油发电机转速高,转子磁极表面线速度达150m/s以上,离心力很大,故转子直径不克不及过大,大型发电机转子都为细长型。转子圆周上没有凸出的磁极,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,就是磁极(图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。
放大的定子铁芯与转子铁芯截面图,两铁芯间有气隙。定子铁芯的内圆周有嵌放定子线圈的槽,在槽口两侧有固定槽楔的小槽,槽楔用半途是压住定子线圈。转子铁芯的外圆周有嵌放转子线圈的槽,在槽口两侧有小槽,用来固定槽楔,在槽底有用于通风的槽。
转子铁芯与轴用高强度高磁导率的合金钢材整体制作,在转子铁芯部分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,孔隙安插走向也不同,这里就不作介绍了,见图4。
柴油发电机转子
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别离连接到两个集电环。见图5。
嵌装好绕组的柴油发电机转子
嵌放好线圈后在槽口塞入槽楔,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,见图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。
转子线圈与护环
为降低发电机的温度,在转子两端还装有轴流风扇对机内气体进行强制循环。见图7,这是整个转子,是发电机中的旋转部件。
安装好集电环与风扇的柴油发电机转子