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柴油机驱动的交流发电机构造解剖图

 

柴油机驱动的发电机的构造,发电机大小不同与型号不同其结构也不相同,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主要组成进行介绍。柴油柴油机(惠州康明斯)转速较汽轮机低,一般是每分钟一千多转,汽轮发电机转子是二极的,柴油发电机的转子一般为4极或6极。在多极发电机课件中已介绍过6极三相交流同步发电机的原理,本课件通过一个柴油发电机模型来介绍6极发电机的构造。为显示清楚,定子槽数较少,为36槽。

图1为发电机的定子与转子铁芯平面图。

6极发电机定子与转子铁芯截面图

图1—6极发电机定子与转子铁芯截面图

转子结构

6极转子由转子磁轭由6个凸起的磁极构成,一般用高磁导率的合金钢材制作,见图2。

6极转子铁芯

图2—6极转子铁芯
在每个磁极上绕有励磁线圈,6个励磁线圈组成励磁绕组,励磁绕组两端接到直流励磁电源,励磁电流通过绕组时形成6个南北相隔的极性,当转子旋转时就产生3对磁极的旋转磁场,见图3,其磁通走向与工作原理请参考课件“多极发电机原理”。为减小负序磁场的影响,在转子表面还装有阻尼装置,本模型略。

6极转子铁芯与绕组

图3—6极转子铁芯与绕组

大型发电机的励磁电源可以由安装在轴上的集电环(滑环)与电刷供给,多数柴油发电机是采用励磁发电机供给,省去集电环与电刷可大大减少维护量。

励磁发电机转子直接安装在发电机轴上,与发电机同轴旋转,发出电为发电机转子提供励磁电流。励磁发电机采用三相发电机,发电频率一般为发电机频率的2至3倍,本模型采用2倍频率。励磁发电机的定子有12个磁极,转子有36个槽,见图4。

励磁发电机的定子铁芯与转子铁芯截面图

图4--励磁发电机的定子铁芯与转子铁芯截面图
励磁发电机定子的12个磁极上绕有励磁线圈,形成12个南北相隔的极性。励磁发电机的转子上嵌有12极三相绕组,当转子在定子磁场中旋转时发出三相交流电,频率为主发电机的2倍。励磁发电机定子与转子基本结构见图5。

励磁发电机定子与转子基本结构

图5--励磁发电机定子与转子基本结构

励磁发电机发出的三相交流电通过三相全波整流器转换成直流电送往主发电机的转子励磁绕组。三相全波整流器安装在轴上,也称为旋转整流器。

图6是发电机的转子,在轴上装有主发电机的6极转子与励磁发电机转子与整流器,为降低发电机的温度,在转子上还装有离心风扇对机内气体进行强制流动。

6极柴油发电机转子

图6—6极柴油发电机转子

定子

定子铁芯采用多层硅钢片叠成,铁芯内周有36个嵌线槽,见图7。

6极柴油发电机定子铁芯

图7—6极柴油发电机定子铁芯
在定子铁芯槽内嵌放三相绕组,绕组形式一般为双层叠绕。在36个槽中嵌有36个线圈,组成三相绕组,6个引出线中3个是A、B、C相输出端,3个为中性线端,一同连接到到电机上方的出线盒的接线端子。

6极柴油发电机的定子铁芯与绕组

图8--6极柴油发电机的定子铁芯与绕组

定子与转子装入机座

定子安装在机座内,转子插入定子内,转子靠前端盖与后端盖支撑,轴承安装在端盖中心位置,图9是机座与端盖的分解图。

柴油发电机机座与端盖

图9--柴油发电机机座与端盖
图10是机座装入定子后的剖视图。

柴油发电机机座与定子

图10—柴油发电机机座与定子
把转子插入定子铁芯内,由于转子与定子之间的气隙很小,安装时要保证不损伤定子与转子的任何部分,图11是定子插入转子后的状态。

柴油发电机安装转子

图11--柴油发电机安装转子

发电机整机

把励磁发电机的定子安装在后端盖内的支架上,安装前后端盖,端盖上的轴承支撑转子的自由旋转,图12 是整个发电机的剖视图。

柴油发电机的剖视图

图12—柴油发电机的剖视图

 

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