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    大型發電機組的結構與原理

  • 時間:2021-01-09瀏覽數:483來源:
  • 大型發電機組的結構與原理

    事實上,轉子也不是永磁體(普通的磁鐵),為了更容易獲得以及可以控制磁場強度,事實上轉子是用電磁鐵的。

    大型發電機都為3相交流發電機,并且為了提高發電容量,發電機輸出電壓通常都為幾千伏左右,而這樣根據P=UI就可以讓電流下降減少導線的損耗。

    定子有3個繞組,分別以120度的角度擺放,這樣3個繞組的2個端點中的其中一個,捆綁在一起,即為中性線(零線)而其他3個繞組的另一個端點的線,則為相線(火線)

    并且轉子通常為2-6極轉子,由于轉子的極數直接決定著發電的頻率,但中國供電為50HZ,即每秒50次切割磁感線,或說每分鐘3000次切割磁感線。這時候,如果是單極(只有一個電磁鐵的轉子)旋轉的話需要3000轉的轉速,則如果使用2極的,只需要1500轉即可。6極則只需要500轉即可(公式為3000轉/分鐘÷極數=轉速)

    并且這些每一個極中,事實上是一個繞組,他們通過碳刷以及受電環(不是換向器,是一種圓環,起到讓電力流入轉子但不影響轉子運轉的功能)將定子發出來的電的一小部分,整流后送到轉子進行勵磁。只要控制勵磁的電流,即可控制磁場強度,控制發電電壓和電流。

    由于發電機轉子即使沒有電流流過線圈,他也具有少量剩磁(殘留磁性,即鋼鐵被少量磁化)然后只要運轉起來,定子哪怕發出一點點的電也可以緩慢的建立起電壓,然后建立起電流來運轉,如果是新機組或一點剩磁都沒有了,可以接外部電源進行勵磁,等電壓建立起來后再轉為自勵磁。

    實驗室中的發電機,通常使用定子為永磁體(即普通磁鐵),讓轉子運轉,轉子中的導線切割磁感線而發電,發的電通過受電環(發電機都是用受電環,他每一個繞組有2個環,通常實驗室的就1個繞組,這樣實現發電的)當然也有的是2個繞組的,為了得到直流就需要使用換向器了。不然如果直接用受電環,發出的電就是交流電。

    很簡單的道理,假設你的發電機功率高達幾兆瓦(幾百萬瓦)(現在的大型機組基本上都是幾兆瓦甚至幾百兆瓦容量的)的容量,那么如果使用受電環來輸出電能,這個設備就會負載非常重同時可能由于接觸不良好而導致電壓電流等不穩定,同時產生的火花也是一種損耗,之所以有火花,就是電能通過熱量而損耗掉了。

    所以,大型機組的定子發電模式,更加經濟,更加穩定,而且容量可以做得很大,并且穩定性高,發電效率更高。目前電廠都是這種機組,包括小型的汽油發電機也是。


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