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发电机的工作原理
工作原理
一、云南曲靖当地发电机组生成机理:
发电机组中常用的发电机为同步交流发电机,是以电磁感应为基础的旋转式机械。根据其结构特点可分为旋转电枢式和旋转磁极式两种。
在机汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化 充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到的燃点。被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。
将无刷同步交流发电机与机曲轴同轴安装,就可以利用机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。
发电机组工作结构图
二、云南曲靖当地交流发电机生成机理
以旋转电枢式同步发电机为例介绍机组中发电机的工作原理。
旋转磁极式发电机产生电动势的原理与旋转电枢式相同,都是电磁感应现象。而主要区别有两点:
(1)产生感应电流的方式:旋转电枢式发电机通过电枢的旋转使闭合线圈的磁通量变化,从而产生感应电流;旋转磁极式发电机则通过磁极的旋转使定子线圈切割磁力线,从而在定子线圈中产生感应电流。
(2)电力输出方式:旋转电枢式发电机通过电刷和集电环向外接电路供电;而旋转磁极式发电机则直接将电力送往外接电路,因此相对于旋转电枢式、云南曲靖当地旋转磁极式发电机可提供电高的电压,适用于大型发电机。
1、云南曲靖当地电动势的产生
● 当导体切割磁场的磁力线时,会在导体中产生感应电动势。
● 线圈abcd代表整个电伛绕组、云南曲靖当地其两端分别固定在同一转轴上的滑环1和2上,两者同轴旋转,且相对位置和连接关系不随转子位置的变化而变化。电刷A和B通过刷架固定在发电机的端盖上、云南曲靖当地且与滑环1、云南曲靖当地2的滑动接触关系不变。
● 当电枢沿顺时针方向旋转,ab边处于N极下时、云南曲靖当地山边的感应电动势方向为由c至d,并设此时电动势方向为正方向;当电枢旋转180。后、云南曲靖当地ab边处于S极下,cd边处于N极下,此时ab和cd边中的电动势均改变方向,显然此时电动势为负值。
由上述过程可知,对于一对磁极的单向同步交流发电机、云南曲靖当地其转子旋转一周,在电枢绕组中产生一个周波的交流电动势。若磁通密度B按正弦规律分布,则可产生正弦交流电动势。而对于三相同步交流发电机、云南曲靖当地其各项绕组产生交流电动势的原理与单项同步交流发电机完全相同。
2、云南曲靖当地电动势的大小
根据电磁感应定律,当导体与磁场发生相对运动时、云南曲靖当地导体中的感应电动势e可由式求得:
E=BLV
● B——磁通密度;
● L——导体在磁场中的有效长度;
● V——导体垂直于磁场方向的运动速度。
而正弦交流电动势的有效值E计算:
E=Kn
● 式中n——发电机转速;
● K——发电机的结构常数。
同步交流发电机制成后,其结构常数K已成定值。因此,可通过改变发电机的转速n或每极磁通来调整其输出电压的高傲。但是,通常情况下要求电动势的频率f恒定,而频率f与转速n成正比,所以发电机的转速是不能随便调整的。因此,主要通过调节同步交流发电机磁通量的大小,达到调整其输出电压的目的。
3、云南曲靖当地电动势的频率
● 当发电机磁极对数一定时(如P=1),其转子每旋转一周,电枢绕组可产生一个周波的交流电动势。转子旋转两周,产生两个周波的交流电动势,苦转子每秒旋转n/60周,则产生n/60周/s的交流电动势。由此可知,交流电动势的频率f与发电机转速n成正比。
● 当发电机的转速一定时(如n=1周/s),磁极对数P=1,转子每旋转一周产生一个周波的交流电动势。磁极对数P=2,转子每旋转一周产生两个周波的交流电动势。若为P对磁极,转子每旋转一周产生P个周波的交流电动势。由此可知,交流电动势的频率f还与磁极对数P成正比。
综上所述,同步交流发电机电动势的频率f与其转速n 和磁极对数P成正比,因此f的计算公式为:
F=P*n/60 (周/s)
改变同步交流发电机的转速n或磁极对数P,均可改变其频率f。但是,发电机制成后,其磁极对数P是不能改变的因此,只能通过改变转速n来调整频率f。一旦频率f达到额定值后,就不能再随便改变转速n。
4、云南曲靖当地改善电动势波形的措施
根据要求,同步交流发电机输出电压应为正弦波。但是,由于发电机定子铁芯结构、云南曲靖当地磁极结构、云南曲靖当地电枢绕组结构、云南曲靖当地三相发电机电枢绕组的连接形式等因素的影响,电动势的波形会产生畸变,形成非正弦交流电动势。
非正弦交流电动势中除含有基波分量外,还含有频率不同的许多高次谐波分量。不仅严重影响发电机的性能和工况,还影响用电设备的正常工作。因此,在设计、云南曲靖当地生产同步交流发电机时,采取了诸多方法,改善电动势波形,使其成为正弦波。其具体方法有:改善磁极形状、云南曲靖当地采用斜槽定子、云南曲靖当地改善定子绕组结构和三相发电机采用星形接法。
(1)改善磁极形状:磁极的分布规律由磁极的形状决定,将磁极尖削尖或采用扭斜磁极,使磁通密度B近似按正弦规律分布,进而使电动势成为正弦波;
(2)采用斜槽定子:将定子铁芯扭斜一个槽距的位置,使其成为斜糟定子,无论转子旋转至何种位置,磁极端画所覆盖的铁芯齿面积始终保持不变,这样可消除齿谐波的影响;
(3)改善定子绕组结构:同步交流发电机通常采用短距分布式绕组结构,可消除或削弱许多高次谐波分量,使电动势接近于正弦波;
(4)三相发电机采用星形接法:三相同步发电机的三相电枢绕组采用星形接法,其线电压中将不再含有三次及三的整倍数次谐波分量·改善线电压的波形。
5、云南曲靖当地同步交流发电机励磁方式
发电机励磁功率的产生方式,称为其励磁方式。同步交流发电机的励磁方式有他励式和自励式两种。
(1)他励式:励磁功率由本身以外的其他电源供给,这种发电机称为:他励式发电机。根据获得励磁功率形式的不同,他励式交流发电机又有采用血流励磁机励磁和采用无刷交流励磁机励磁之分。其中、云南曲靖当地采用直流励磁机励磁是靠同轴转动的并励直流发电机供给励磁功率的;采用无刷交流励磁机励磁是由同轴转动的交流励磁发电机供给励磁功率的。
(2)自励式:励磁功率由本身供给的发电机称为自励式发电机。其励磁功率一般由以下三种方法获得:直接从同步交流发电机输出端取得,由安装在同步交流发电机的定子槽中的副绕组供给;发电机电枢绕组为带抽头式的,由抽头处引出部分电枢绕组供给。
综上所述,无论是他励式同步交流发电机,还是自励式同步交流发电机,改变励磁电流的大小,均可调整发电机的输出电压。
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十三五将继续壮大太阳能光伏发电市场规模
能源局新能源和可再生能源司新能源处处长董秀芬13日说,“十三五”我国将持续壮大太阳能光伏发电市场规模,初步规划“十三五”光伏装机规模目标将达1.5亿千瓦左右。
2014年发布的《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》提出,到2020年,力争光伏装机达1亿千瓦左右。相比之下,此次 能源局提出的装机规模初步规划目标有较大提高。截至今年6月底,全国光伏发电装机容量达到3578万千瓦。
董秀芬当日在“2015中国光伏大会暨展览会”上介绍,“十三五”我国要扩大光伏发电规模化利用,加快推进中东部地区分布式光伏发电和西部地区光伏电站规模化发展。初步规划,“十三五”期间全国年均新增光伏装机规模2000万千瓦左右。
与此同时,“十三五”光伏发展还将力争实现多个目标。董秀芬介绍,一是通过规模化发展促进成本持续降低,尽早实现光伏发电用户侧平价上网;二是加快推进技术进步,建立光伏产业技术创新体系,形成国际竞争优势;三是完善光伏产业服务体系,为产业健康发展提供良好的市场环境。
工业和信息化部副部长怀进鹏介绍,今年以来,中国光伏产业持续回暖,但也面临几方面问题:一是产业结构仍需优化,电池、云南曲靖同城组件等环节产业集中度需进一步提高;二是技术研发投入不足,技术路线单一,新技术、云南曲靖同城新产品储备欠缺;三是行业融资存在困难,企业债务负担较重;四是光伏发电并网、云南曲靖同城电价补贴等体制机制仍需进一步研究完善。
怀进鹏说,下一步,工信部将推动行业规范与电站建设、云南曲靖同城补贴发放、云南曲靖同城信贷授信、云南曲靖同城出口退税等工作,加强协同联动;引导和推动光伏企业自愿开展兼并重组,不断提升产业集中度;持续支持光伏企业开展关键工艺技术创新和前瞻性基础研究;会同有关部门继续完善产业发展配套体系建设,优化光伏发电并网及电价补贴机制,破除国内光伏市场分割和地方保护主义。
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