用于抽水蓄能电站使用的立轴电动发电机。这种电动发电机与水轮发电机虽都是同步发电机,但它还可以作为电动机使用,称为电动发电机或发电电动机或可逆电机。从基本结构上看,电动发电机与普通水轮发电机相同,但电动发电机用的是高压高速水轮机,故电动发电机的转子极数要少些,目前30万千瓦的电动发电机多数是每分钟500转,采用6对磁极。
电动发电机的转子采用凸极式结构,磁极安装在磁轭上,电动发电机有南北相间的12个磁极,每个磁极上都绕有励磁线圈,励磁电源由外部的晶闸管励磁系统提供(由轴上端的滑环向励磁线圈供电),由于磁极少,转子直径可以做得小,通过加长长度来达到同样容量,小的直径可避免高速旋转离心力可能带来的损坏。
发电机定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成,在铁芯内圆均匀分布着许多槽, 用来嵌放定子线圈,定子线圈嵌放在定子槽内,组成三相绕组,每相绕组由多个线圈组成,按必然规律摆列,
电动发电机的定子铁芯与绕组
电动发电机安装在由混凝土浇筑的机墩上,在机墩上安装定子铁芯的机座,也是水轮发电机的外壳;在机墩上还安装下机架,下机架有推力轴承,用来安装发电机转子,推力轴承可承受转子的重量与振动、冲击等力。
电动发电机机墩、机座、下机架
在机座上安装定子铁芯与定子线圈。
转子插在定子中间,与定子有很小间隙,转子由下机架的推力轴承支撑,可以自由旋转,安装上机架,上机架中心安装有导轴承,防止发电机主轴晃动,使它不变的处于中心位置,见。
铺好上平台地板,安装好电刷装置,一台电动发电机就安装好了,
电动发电机
虽然同步电机可以作为发电机又可以作为电动机使用,但真要在这两种功能时都能高效安全运行还是要专门设计与制造的,特别是大型电动发电机。
由于水泵水轮机在两种工况下的旋转标的目的是相反的,电动发电机也要适合双向运转,除了两种工况时对外的接线相序要切换,还要包管双向运转时的通风散热与系统润滑。
电动发电机运行在频繁切换与启动状态、变化迅速,电流冲击大,致使温度变化大,特别是作为电动机启动时,巨大的启动电流造成温度剧烈升高。频繁的温度大幅度变化会损坏机械结构特别是破坏绕组绝缘,这是设计与制造时要考虑的。
大型电动机的启动是复杂的,启动形式是多样的,不同的启动形式结构上也有区别,电动发电机的设计与制造要按照设计的启动方式进行。
电动发电机运行在频繁切换状态、变化迅速,要求机械结构经得起冲击,避免振动,防止疲劳。
总的说来,电动发电机的设计与制造比普通发电机与电动机的难度大,技术要求高。
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