發電機是指將其他形式的能源轉換成電能的機械設備,它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動,將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發電機,再由發電機轉換為電能。
發電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。轉子由轉子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環、中心環、滑環、風扇及轉軸等部件組成。由軸承及端蓋將發電機的定子,轉子連接組裝起來,使轉子能在定子中旋轉,做切割磁力線的運動,從而產生感應電勢,通過接線端子引出,接在回路中,便產生了電流。
交流發電機 在日常生活中,用交流發電機來供用電設備使用時,常發生用電設備不能正常工作的情況,其原因是發電機輸出的交流電不夠穩定,這時候需要電力穩壓器來穩定電壓,也就是日常生活中常用到的交流穩壓電源,交流穩壓電源能使發電機的輸出電壓精度穩定到用電設備正常工作所允許的范圍。
水力發電機組是實現水的位能轉化為電能的能量轉換裝置,一般由水輪機、發電機、調速器、勵磁系統、冷卻系統和電站控制設備等組成。
(1)水輪機:常用的水輪機有沖擊式和反擊式兩種。
(2)發電機:發電機大部分采用同步發電機,其轉速較低,一般均在750r/min以下,有的只有幾十轉/分;由于轉速低,故磁極數較多;結構尺寸和重量都較大;水力發電機組的安裝形式有立式和臥式兩種。
(3)調速和控制裝置(包括調速器和油壓裝置):調速器的作用是調節水輪機轉速,以保證輸出電能的頻率符合供電要求,并實現機組操作(開機、停機、變速、增、減負荷)及經濟運行。為此,調速器的性能應滿足快速操作、反應靈敏、迅速穩定、運行、維修方便等要求,它還需要可靠的手動操作及事故停機裝置。
(4)勵磁系統:水力發電機一般為電磁式同步發電機,通過對直流勵磁系統的控制可實現電能的調壓、有功功率和無功功率的調節等控制,以提高輸出電能的質量。
(5)冷卻系統:小型水力發電機的冷卻主要采用空氣冷卻,以通風系統向發電機定、轉子以及鐵心表面進行冷卻。但隨著單機容量的增長,定、轉子的熱負荷不斷提高,為了在一定轉速下提高發電機單位體積的輸出功率,大容量水力發電機采用了定、轉子繞組直接水冷的方式;或者定子繞組用水冷,而轉子用強風冷卻。
(6)電站控制設備:電站控制設備主要以微機為主,實現水力發電機的并網、調壓、調頻、功率因數的調節、保護和通信等功能。
(7)制動裝置:額定容量超過一定值的水力發電機均設有制動裝置,其作用是在發電機停機過程中,當轉速降低到額定轉速的30%~40%時,對轉子實施連續制動,以避免推力軸承因低轉速下油膜被破壞而燒損軸瓦。制動裝置的另一作用是在安裝、檢修和起動前,用高壓油頂起發電機的旋轉部件。制動裝置采用壓縮空氣進行制動。
