汽轮发电机定子研究论文

定子的功用是产生交流电。定子由定子铁心和定子绕组成。定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能产生三相交流电。三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。1． 每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。2． 每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。3． 三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度（一对磁极占有的空间为360o电角度）在国产JF13系列交流发电机中，一对磁极占6个槽的空间位置（每槽60o电角度），一个磁极占3个槽的空间位置，所以每个线圈两条有效边的位置间隔是3个槽，每相绕组相邻线圈始边之间的距离6个槽，三相绕组的始边的相互间隔可以是2个槽，8个槽，14个槽等。

发电机的定子和转子所用材料、构造与普通异步电机相同，定子由硅钢片、线圈绕组组成，转子由硅钢片、线圈绕组(同步发电机)或硅钢片、铸铝条短路环(异步发电机)组成。原动力拖动转子旋转(转子绕组经直流电激磁或剩磁作用)切割定子绕组感生出电动势输出电能。定子、转子都分布有磁极(N、S为一对磁极)，按绕组方式排列不同磁极对数也不同，输出电源频率额定(我国为50HZ)时，定子或转子磁极对数越多，原动力拖动转子转速越慢；反之越快。

汽轮发电机结构及工作原理发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。汽轮发电机与汽轮机配套的发电机。为了得到较高的效率，汽轮机一般做成高速的，通常为3000转／分（频率为50赫）或3600转／分（频率为60赫）。核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗，转子直径一般做得比较小，长度比较大，即采用细长的转子。特别是在3000转／分以上的大容量高速机组，由于材料强度的关系，转子直径受到严格的限制，一般不能超过米。而转子本体的长度又受到临界速度的限制。当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度，运行中可能发生较大的振动。所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。为此必须加强电机的冷却。所以5～10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。70年代以来，汽轮发电机的最大容量已达到130～150万千瓦。从1986年以来，在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。超导技术可望在汽轮发电机中得到应用，这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞电磁感应定律励磁机就是一个小功率的直流发电机,一般都为几十伏,励磁电压一般不变,即使变动也很小,而励磁电流的大小由磁场变阻器或自动励磁调节器调节,它的作用是将发出来的直流电供发电机转子磁极饶组励磁电流以产生磁场.励磁电流在发电机空载时改变其大小可以改变发电机的端电压,在发电机并网带负荷时改变其大小可以改变发电机的无功功率.电磁感应定律：只要穿过回路的磁通量发生变化电路中将产生感应电动势。感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化成正比。导体回路中感应电动势e的大小，与穿过回路的磁通量的变化率成正比，若闭合电路为一个n匝的线圈，则又可表示为：式中n为线圈匝数，Δ为磁通量变化量，单位Wb，Δt为发生变化所用时间，单位为s.ε为产生的感应电动势，单位为.[感应电动势的大小计算公式](1)E＝nΔΦ/Δt（普适公式）｛法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率｝(2)E＝BLV垂(切割磁感线运动)｛L:有效长度(m)｝(3)Em＝nBSω（交流发电机最大的感应电动势）｛Em:感应电动势峰值｝(4)E＝BL2ω/2（导体一端固定以ω旋转切割）｛ω:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝2.磁通量Φ＝BS{Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定｛电源内部的电流方向：由负极流向正极｝*4.自感电动势E自＝nΔΦ/Δt＝LΔI/Δt｛L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大)，ΔI:变化电流，∆t:所用时间，ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)｝

简单讲：定子和转子都由铁芯和绕组构成。铁芯由硅钢片叠成。绕组就是很粗的铜导线，导线外面包上绝缘材料再抹上环氧树脂。将绕组按照一定的标准和方法绕在铁芯上就是定子和转子。定子相当于一根导线，转子就是一个电磁铁。转子通上电再由原动机带动旋转，形成一个旋转的磁场。相对地，这根导线（定子）切割这个旋转的磁场（转子），就会使导线中形成感应电势，再由一个开关将这根导线闭合就会有电流流过。严格讲，定子和转子上都有磁场。不同的是：转子是电变生磁，定子是磁变生电。统称：电枢磁场