旋轉(zhuǎn)磁極發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
發(fā)布時(shí)間：2023-11-16 點(diǎn)擊：134
零件裝配與結(jié)構(gòu)組成
旋轉(zhuǎn)磁極發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
發(fā)電機(jī)是通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流的能量轉(zhuǎn)換裝置。發(fā)電機(jī)主要通過在轉(zhuǎn)子周圍設(shè)置固定磁極，并利用轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中感應(yīng)線圈的磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流。有刷旋轉(zhuǎn)磁極式（凸極）同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。本文以72-84-40d2/t2型交流同步發(fā)電機(jī)為例，介紹發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)以及與無(wú)刷發(fā)電不同之處。
一、有刷發(fā)電機(jī)的原理
有刷發(fā)電機(jī)采用機(jī)械換向，磁極不動(dòng)，線圈旋轉(zhuǎn)。電機(jī)工作時(shí)，線圈和換向器旋轉(zhuǎn)，磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn)，線圈電流方向的交替變化是隨電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的換相器和電刷來完成的。
在有刷發(fā)電機(jī)中，這個(gè)過程是將各組線圈的兩個(gè)電源輸入端，依次排成一個(gè)環(huán)，相互之間用絕緣材料分隔，組成一個(gè)象圓柱體的東西，與電機(jī)軸連成一體，電源通過兩個(gè)碳元素做成的小柱子（碳刷)，在彈簧壓力的作用下，從兩個(gè)特定的固定位置，壓在上面線圈電源輸入環(huán)狀圓柱上的兩點(diǎn)，給一組線圈通電。
隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，不同時(shí)刻給不同線圈或同一個(gè)線圈的不同的兩極通電，使得線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)的n-s極與靠近的永磁鐵定子的n-s極有一個(gè)適合的角度差，磁場(chǎng)異性相吸、同性相斥，產(chǎn)生力量，推動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。碳電極在線圈接線頭上滑動(dòng)，像刷子在物體表面刷，因此叫碳刷。
因?yàn)橄嗷セ瑒?dòng)，會(huì)摩擦碳刷，造成損耗，所以需要定期更換碳刷。
碳刷與線圈接線頭之間通斷交替，會(huì)發(fā)生電火花，產(chǎn)生電磁破，干擾電子設(shè)備。
旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)原理
二、有刷發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)
（1）定子（電樞）
定子主要由鐵芯、繞組和機(jī)座三部分組成，是發(fā)電機(jī)電磁能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件之一。
① 定子鐵芯
定子鐵芯一般用0.35～0.5mm厚的硅鋼片疊成，沖成一定的形狀，每張硅鋼片都涂有絕緣漆以減小鐵芯的渦流損耗。為了防止在運(yùn)轉(zhuǎn)中硅鋼片受到磁極磁場(chǎng)的交變吸引力發(fā)生交變移動(dòng)，同時(shí)避免因硅鋼片松動(dòng)在運(yùn)行中產(chǎn)生振動(dòng)而將片間絕緣破壞引起鐵芯發(fā)熱和影響電樞繞組絕緣，所以，在制造電機(jī)時(shí)電樞鐵芯通過端部壓板在底座上進(jìn)行軸向固定。
電樞鐵芯為一空?qǐng)A柱體，在其內(nèi)圓周上沖有放置定子繞組的槽。為了將繞組嵌入槽中并減小氣隙磁阻，中小型容量發(fā)電機(jī)的定子槽一般采用半開口槽。
交流同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)
② 電樞繞組
發(fā)電機(jī)的電樞繞組由線圈組成。線圈的導(dǎo)線都采用高強(qiáng)度漆包線，線圈按一定的規(guī)律連接而成，嵌入定子鐵芯槽中。繞組的連接方式一般都采用三相雙層短距疊繞組。
③ 機(jī)座
機(jī)座用來固定定子鐵芯，并和發(fā)電機(jī)兩端蓋形成通風(fēng)道，但不作為磁路，因此要求它有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受加工、運(yùn)輸及運(yùn)行中各種力的作用，兩端的端蓋可支承轉(zhuǎn)子，保護(hù)電樞繞組的端部。發(fā)電機(jī)的機(jī)座和端蓋大都采用鑄鐵制成。
（2）轉(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)子主要由電機(jī)軸（轉(zhuǎn)軸）、轉(zhuǎn)子磁軛、磁極和集電環(huán)等組成。
① 電機(jī)軸
電機(jī)軸（轉(zhuǎn)軸）主要用來傳遞轉(zhuǎn)矩之用，并承受轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量。中小容量同步發(fā)電機(jī)的電機(jī)軸通常用中碳鋼制成。
② 轉(zhuǎn)子磁軛
主要用來組成磁路并用以固定磁極。
③ 磁極
發(fā)電機(jī)的磁極鐵芯一般采用1～1.5mm厚的鋼板沖片疊壓而成，然后用螺桿固定在轉(zhuǎn)子磁軛上。勵(lì)磁繞組套在磁極鐵芯上，各個(gè)磁極的勵(lì)磁繞組一般串聯(lián)起來，兩個(gè)出線頭通過螺釘與轉(zhuǎn)軸上的兩個(gè)互相絕緣的集電環(huán)相接。
④ 集電環(huán)
集電環(huán)是用黃銅環(huán)與塑料（如環(huán)氧玻璃）加熱壓制而成的一個(gè)堅(jiān)固整體，然后壓緊在電機(jī)軸上。整個(gè)轉(zhuǎn)子由裝在前后端蓋上的軸承支承。勵(lì)磁電流通過電刷和集電環(huán)引入勵(lì)磁繞組。電刷裝置一般裝在端蓋上。
對(duì)于中小容量的同步發(fā)電機(jī)，在前端蓋裝有風(fēng)扇，使電機(jī)內(nèi)部通風(fēng)以利散熱，降低電機(jī)的溫度。中小型同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁機(jī)有的直接裝在同一軸上；也有的裝在機(jī)座上，而勵(lì)磁機(jī)的軸與同步發(fā)電機(jī)的軸用帶連接。前一種結(jié)構(gòu)叫“同軸式”同步發(fā)電機(jī)，后一種結(jié)構(gòu)叫“背包式”同步發(fā)電機(jī)。
柴油發(fā)電機(jī)控制器眾智HGM6110技術(shù)參數(shù)
柴油發(fā)電機(jī)組停機(jī)后需短期（1-3個(gè)月）停運(yùn)應(yīng)該如何保存？
AC400-1500kW發(fā)電機(jī)組智能測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試功能及軟件功能
提示：柴油發(fā)電機(jī)使用注意事項(xiàng)及要求介紹
柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)有哪些特定的條件？
什么是柴油發(fā)電機(jī)組電機(jī)的絕緣等級(jí)？
康明斯柴油發(fā)電機(jī)組的正確啟動(dòng)步驟是什么？
對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)組防噪聲有哪些設(shè)計(jì)方法？
旋轉(zhuǎn)磁極發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
發(fā)電機(jī)是通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流的能量轉(zhuǎn)換裝置。發(fā)電機(jī)主要通過在轉(zhuǎn)子周圍設(shè)置固定磁極，并利用轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中感應(yīng)線圈的磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流。有刷旋轉(zhuǎn)磁極式（凸極）同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。本文以72-84-40d2/t2型交流同步發(fā)電機(jī)為例，介紹發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)以及與無(wú)刷發(fā)電不同之處。
一、有刷發(fā)電機(jī)的原理
有刷發(fā)電機(jī)采用機(jī)械換向，磁極不動(dòng)，線圈旋轉(zhuǎn)。電機(jī)工作時(shí)，線圈和換向器旋轉(zhuǎn)，磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn)，線圈電流方向的交替變化是隨電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的換相器和電刷來完成的。
在有刷發(fā)電機(jī)中，這個(gè)過程是將各組線圈的兩個(gè)電源輸入端，依次排成一個(gè)環(huán)，相互之間用絕緣材料分隔，組成一個(gè)象圓柱體的東西，與電機(jī)軸連成一體，電源通過兩個(gè)碳元素做成的小柱子（碳刷)，在彈簧壓力的作用下，從兩個(gè)特定的固定位置，壓在上面線圈電源輸入環(huán)狀圓柱上的兩點(diǎn)，給一組線圈通電。
隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，不同時(shí)刻給不同線圈或同一個(gè)線圈的不同的兩極通電，使得線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)的n-s極與靠近的永磁鐵定子的n-s極有一個(gè)適合的角度差，磁場(chǎng)異性相吸、同性相斥，產(chǎn)生力量，推動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。碳電極在線圈接線頭上滑動(dòng)，像刷子在物體表面刷，因此叫碳刷。
因?yàn)橄嗷セ瑒?dòng)，會(huì)摩擦碳刷，造成損耗，所以需要定期更換碳刷。
碳刷與線圈接線頭之間通斷交替，會(huì)發(fā)生電火花，產(chǎn)生電磁破，干擾電子設(shè)備。
旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)原理
二、有刷發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)
（1）定子（電樞）
定子主要由鐵芯、繞組和機(jī)座三部分組成，是發(fā)電機(jī)電磁能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件之一。
① 定子鐵芯
定子鐵芯一般用0.35～0.5mm厚的硅鋼片疊成，沖成一定的形狀，每張硅鋼片都涂有絕緣漆以減小鐵芯的渦流損耗。為了防止在運(yùn)轉(zhuǎn)中硅鋼片受到磁極磁場(chǎng)的交變吸引力發(fā)生交變移動(dòng)，同時(shí)避免因硅鋼片松動(dòng)在運(yùn)行中產(chǎn)生振動(dòng)而將片間絕緣破壞引起鐵芯發(fā)熱和影響電樞繞組絕緣，所以，在制造電機(jī)時(shí)電樞鐵芯通過端部壓板在底座上進(jìn)行軸向固定。
電樞鐵芯為一空?qǐng)A柱體，在其內(nèi)圓周上沖有放置定子繞組的槽。為了將繞組嵌入槽中并減小氣隙磁阻，中小型容量發(fā)電機(jī)的定子槽一般采用半開口槽。
交流同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)
② 電樞繞組
發(fā)電機(jī)的電樞繞組由線圈組成。線圈的導(dǎo)線都采用高強(qiáng)度漆包線，線圈按一定的規(guī)律連接而成，嵌入定子鐵芯槽中。繞組的連接方式一般都采用三相雙層短距疊繞組。
③ 機(jī)座
機(jī)座用來固定定子鐵芯，并和發(fā)電機(jī)兩端蓋形成通風(fēng)道，但不作為磁路，因此要求它有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受加工、運(yùn)輸及運(yùn)行中各種力的作用，兩端的端蓋可支承轉(zhuǎn)子，保護(hù)電樞繞組的端部。發(fā)電機(jī)的機(jī)座和端蓋大都采用鑄鐵制成。
（2）轉(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)子主要由電機(jī)軸（轉(zhuǎn)軸）、轉(zhuǎn)子磁軛、磁極和集電環(huán)等組成。
① 電機(jī)軸
電機(jī)軸（轉(zhuǎn)軸）主要用來傳遞轉(zhuǎn)矩之用，并承受轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量。中小容量同步發(fā)電機(jī)的電機(jī)軸通常用中碳鋼制成。
② 轉(zhuǎn)子磁軛
主要用來組成磁路并用以固定磁極。
③ 磁極
發(fā)電機(jī)的磁極鐵芯一般采用1～1.5mm厚的鋼板沖片疊壓而成，然后用螺桿固定在轉(zhuǎn)子磁軛上。勵(lì)磁繞組套在磁極鐵芯上，各個(gè)磁極的勵(lì)磁繞組一般串聯(lián)起來，兩個(gè)出線頭通過螺釘與轉(zhuǎn)軸上的兩個(gè)互相絕緣的集電環(huán)相接。
④ 集電環(huán)
集電環(huán)是用黃銅環(huán)與塑料（如環(huán)氧玻璃）加熱壓制而成的一個(gè)堅(jiān)固整體，然后壓緊在電機(jī)軸上。整個(gè)轉(zhuǎn)子由裝在前后端蓋上的軸承支承。勵(lì)磁電流通過電刷和集電環(huán)引入勵(lì)磁繞組。電刷裝置一般裝在端蓋上。
對(duì)于中小容量的同步發(fā)電機(jī)，在前端蓋裝有風(fēng)扇，使電機(jī)內(nèi)部通風(fēng)以利散熱，降低電機(jī)的溫度。中小型同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁機(jī)有的直接裝在同一軸上；也有的裝在機(jī)座上，而勵(lì)磁機(jī)的軸與同步發(fā)電機(jī)的軸用帶連接。前一種結(jié)構(gòu)叫“同軸式”同步發(fā)電機(jī)，后一種結(jié)構(gòu)叫“背包式”同步發(fā)電機(jī)。
柴油發(fā)電機(jī)控制器眾智HGM6110技術(shù)參數(shù)
柴油發(fā)電機(jī)組停機(jī)后需短期（1-3個(gè)月）停運(yùn)應(yīng)該如何保存？
AC400-1500kW發(fā)電機(jī)組智能測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試功能及軟件功能
提示：柴油發(fā)電機(jī)使用注意事項(xiàng)及要求介紹
柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)有哪些特定的條件？
什么是柴油發(fā)電機(jī)組電機(jī)的絕緣等級(jí)？
康明斯柴油發(fā)電機(jī)組的正確啟動(dòng)步驟是什么？
對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)組防噪聲有哪些設(shè)計(jì)方法？