交流机组发电机设计.doc

毕业设计说明书题 目： 600V交流机组发电机设计 专业班级： 学生姓名： 学 号：完成日期： 指导教师： 评阅教师： 目录摘要： IAbstract: II第1章 概述 11.1 课题的目的和意义 11.2同步发电机的发展与趋势 11.3同步发电机的工作原理 21.4同步发电机的分类 2第2章 同步发电机的研究 32.1同步发电机的定子结构 32.2同步发电机的转子结构 42.3同步发电机的端盖及轴承盖 62.4同步发电机的技术参数及额定数据 62.5同步发电机的励磁系统 82.5.1同步发电机的励磁方式 82.6同步发电机的运行特性 92.6.1发电机的空载特性 92.6.2发电机的短路特性 102.6.3发电机的外特性 112.6.4发电机的调整特性 112.7发电机功率的技术参数的确定 11第3章 同步发电机的电磁计算 133.1额定数据和主要尺寸 133.2定子绕组 153.3定子槽型尺寸 163.4 磁路计算 193.5 稳态参数 273.6 额定负载时励磁磁动势和励磁绕组 305.7 阻尼绕组设计 343.8 损耗与效率 363.9 瞬态参数和时间常数 383.10 有效材料 40结论 42参考文献 43致谢 44附录 45600V交流机组发电机设计摘要： 电力行业是一种先行工业，只有当电力工业的增长率高于其他工业的发展速度，并重视高效、节能原则，才能促使整个国民经济全面较快地增长。

想信在今后，电力和电机制造工业将会得到更快的发展 同步发电机由主发电机、交流励磁机和旋转整流装置等主要部分组成发电机转子、励磁机电枢和旋转整流装置都装在同一轴上一起旋转，励磁机磁极固定在定子内侧同步发电机内装有同轴安装的旋转电枢式励磁机，它提供三相电流，这个三相电流被转子上安装的旋转整流模块整流成直流电，然后送至主发电机的转子绕组而交流同步发电机的基本型式分为旋转电枢式和旋转磁场式两种这两种发电机在结构上虽然有所不同;但其基本原理却是一样的,即磁场与导体只要产生相对运动并切割磁力线,就能在导体中产生感应电动势.在交流同步发电机中,铁心及其在铁心槽中用来产生感应电动势并接通负载供给交流电流的绕组的总称称为电枢.由于它是交流同步发电机进行能量转化和传递的枢纽,所以将它称为电枢关键词：交流同步发电机、励磁机、旋转整流装置、电枢The desigh of 600V AC GeneratoAbstract: The electric power industry is one advance industry,Only has when electric power industry rate of increment is higher thanother industries the development speed, and takes, the energyconservation principle highly effective, can urge the entire nationaleconomy to be comprehensive comparatively quickly grows. Will want to believe in next, the electric power and the electricalmachinery manufacture industry will be able to obtain a quickerdevelopment. The synchro generator is composed of major components such as main-generator , the commutation device exchanging an exciter and rotating. Both dynamo rotor , excitation electromechanical pivot and revolution commutation device pretend to rotate together on the same axis,the exciter magnetic pole fixes in stater inner side. The synchro generator inner pretends to dyadic exciter of revolution armature having coaxial installation, and then it is provided three-phase electric current , this three-phase electric current is become direct current by the revolution commutation module commutation assembling on the rotator, give the rotator till main-generator a winding. AC synchronous generator is the basic pattern-rotating armature and rotating magnetic field-two This two kinds generators are unlike on structure though having an institute; Whose basal principle is the same but but , is that the magnetic field and the conductor can produce an induced electromotive force in the conductor as long as producing relative motion and cutting magnetic lines of flux.The generator is middle in exchange synchronism, core and the Core tank used to produce induced electromotive force and the load connected to the AC current supply winding collectively known as the armature. As it is AC synchronous generator for energy conversion and transfer hub, it will be called the armature.Keywords : AC synchronous generator、exciter、rotating rectifier devices、the armature第1章 概述1.1 课题的目的和意义电能是现代社会最主要的能源之一。

发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途作发电机运行的同步电机，是一种最常用的交流发电机在现代电力工业中，它广泛用于水力发电、火力发电、核能发电以及柴油机发电由于同步发电机一般采用直流励磁，当其单机独立运行时，通过调节励磁电流，能方便地调节发电机的电压若并入电网运行，因电压由电网决定，不能改变，此时调节励磁电流的结果是调节了电机的功率因数和无功功率同步发电机的定子、转子结构与同步电机相同，一般采用三相形式1.2同步发电机的发展与趋势 　　 随着改革开放的不断深入，交流发电机产品的迅速发展，与国外技术水平相比，差距正在逐渐缩小，但仍然存在很大的差距主要表现在以下几方面　　 （1）、产品结构上是亦步亦趋，处于模仿、跟随的地步，而产品的质量、可靠性比较差，故障率比较高在产品设计方面，我国目前生产的交流发电机基本上都属于仿制，通过对国外样机进行测绘，再结合国内的材料、设备和工艺等实际情况，进行调整和修正，真正自主设计开发的产品很少。

至于进行创新研究、使用新的设计理念、进行技术储备、超前开发基本谈不上国内也很少有单位或个人进行一些基础性技术研究领域的工作 　　 （2）、在工艺设备和工艺水平方面，目前国内主要交流发电机生产厂家的关键和重要设备主要采用进口设备，比如定子嵌线及整形、定子铁心冲槽卷绕等等，大大提高了加工效率、加工精度和材料利用率但与国外高度机械化、自动化和工序间大量的电子自动检测的加工和装配设备相比，国内还存在大量的手工劳动操作，人为检测判断这些人为因素的存在，使得产品的一致性、可靠性难以得到保证 （3）、体积小而输出功率大是交流发电机的一个重要的发展趋势，为了减轻重量和减少体积，而又要提高输出功率，自然就要提高电机转速，相继而来的是散热要求也随之提高所以，散热、提高传动效率、减小体积等问题成了发电机发展的主要方向 1.3同步发电机的工作原理 同步发电机是利用电磁感应原理将机械能转换成电能的设备，同步发电机可分为定子和转子两大部分，定子部分主要由定子铁芯和绕组组成，分为A、B、C三相，均匀的分布在定于槽中；转子部分由转子铁芯和绕组组成，绕组通以直流电，建立发电机的磁场当转子由原动机（如汽轮机）带动旋转时，产生一旋转磁场，定子绕组（导线）切割了转子磁场的磁力线，就在定子绕组上感应出电动势，当定于绕组接通用电设备时，定于绕组中即产生三相电流，发出电能。

1.4同步发电机的分类同步发电机因用途不同，结构也相差甚大，一般可按其原动机的类别、本体结构特点、安装方式等进行分类 （1）按原动机的类别不同，同步发电机可分为汽轮发电机、水轮发电机、燃汽轮发电机及柴油发电机等 （2）按冷却介质的不同，可分为空气冷却、氢气冷却和水冷却等 （3）按主轴安装方式不同，可分为卧式安装和立式安装等 （4）按本体结构不同，可分为隐极式和凸板式、旋转电枢式和旋转磁极式等同步发电机的结构，主要是由原动机的特性决定的如汽轮发电机，由于转速高达3000r／min，故极对数少，转子采用隐极式，卧式安装；水轮发电机由于转速低（一般在500r／min以下）故其极对数多，转子采用凸极式，立式安装 第2章 同步发电机的研究 交流同步发电机有旋转枢式和旋转磁场式两种结构型式旋转电枢式交流同步发电机，是磁极不动而电枢转动，由于通过集电环和电刷滑动接触输出较大的功率可靠性不高，因此只应用于一些功率不大的交流同步发电机旋转磁场时交流同步发电机是将磁极安置在转动的转子上，是电枢不动而磁极转动的发电机由于磁场所需要的励。