|
性能特点和作用说明 |
有刷旋转磁极式（凸极）同步发电机的结构 |
摘要：按发电机转子结构的不同，同步发电机可分为隐极式和凸极式两种，其中隐极式转子呈圆形，转速高，转子直径小，但长度长。而凸极式转子具有突出的磁极，发电机的励磁绕组绕在磁极上，转速低。同步发电机的结构主要由定子和转子两部分组成，外壳由前盖、中壳、后盖整体结构件组成，起到构建电机整体结构的作用。但是外转子无刷电机的外壳同时也是磁铁的磁路通路，所以外壳必须是导磁性的物质构成。内转子的外壳只是结构件，所以不限定材质。但是内转子电机比外转子电机多一个转子铁芯，这个转子铁芯的作用同样也是起到磁路通路的作用。
一、发电机工作原理
同步发电机是一种常见的发电设备，其工作原理如下：
1、 电磁感应
同步发电机利用电磁感应的原理来产生电能。当发电机的转子与定子相对旋转时，会在定子的线圈中产生磁场，这个磁场会穿过线圈，导致线圈内的导体产生感应电流。
2、动态磁场
发电机的转子上通常有一组励磁线圈，当这些线圈通过电流时，会在转子上产生一个磁场。这个磁场与定子上的磁场相互作用，导致转子相对定子旋转。
3、同步
当转子旋转并且频率与电源频率相匹配时，转子上的励磁磁场与定子的磁场同步。这个同步状态允许电能从转子传输到定子，产生输出电能。
4、无刷式同步发电
许多现代的同步发电机是无刷式的，即转子上没有刷子和滑环。这些发电机通过在转子上嵌入永磁体，产生一个恒定的磁场。这种无刷式的设计减少了能量损耗和维护成本。
总的来说，同步发电机的工作原理是利用电磁感应和磁场相互作用，将机械能转化为电能。通过控制励磁电流和转子的旋转速度，可以调节发电机的输出电压和频率。这使得同步发电机成为一种重要的发电设备，广泛应用于发电站、柴油发电机组等领域。
|
图1 无刷励磁发电机工作原理图 |
图2 有刷和无刷发电机对比图 |
二、定子结构与作用
发电机的定子是指发电机中的静态部分，通常由铁芯和绕组组成。与转子不同的是，发电机的定子本身并不旋转，但是却起着至关重要的作用。发电机的定子通常接收外部电源的输入，同时通过绕组产生磁场，从而激励旋转的转子，实现电能的转换。定子主要由铁芯、绕组和机座三部分组成，是发电机电磁能量转换的关键部件之一。
1、定子铁芯
定子铁芯一般用0.35~0.5mm厚的硅钢片叠成，冲成一定的形状，每张硅钢片都涂有绝缘漆以减小铁芯的涡流损耗。为了防止在运转中硅钢片受到磁极磁场的交变吸引力发生交变移动，同时避免因硅钢片松动在运行中产生振动而将片间绝缘破坏引起铁芯发热和影响电枢绕组绝缘，所以，在制造电机时电枢铁芯通过端部压板在底座上进行轴向固定。
空圆柱体，在其内圆周上冲有放置定子绕组的槽。为了将绕组嵌入槽中并减小气隙磁阻，中小型容量发电机的定子槽一般采用半开口槽。
2、电枢绕组
发电机的电枢绕组由线圈组成。线圈的导线都采用高强度漆包线，线圈按一定的规律连接而成，嵌人定子铁芯槽中。绕组的连接方式一般都采用三相双层短距叠绕组。
3、机座
机座用来固定定子铁芯，并和发电机两端盖形成通风道，但不作为磁路，因此要求它有足够的强度和刚度，以承受加工、运输及运行中各种力的作用，两端的端盖可支承转子，保护电枢绕组的端部。发电机的机座和端盖大都采用铸铁制成。
三、转子结构与作用
发电机的转子是指发电机中的旋转部分，同时也是发电机中将机械能转化为电能的主要部分。发电机的转子通常使用导体（如铜等）制成，包裹着磁芯（如钢等）。当转子不断旋转时，磁场就会被导体切割，并产生电动势，从而实现将机械能转化为电能的目的。
1、磁铁
安装在转子上，是无刷电机的重要组成部分，无刷电机的绝大部分性能参数都与磁铁相关，包括功率、转速、扭矩等。
2、硅钢片
硅钢片是有槽无刷电机的重要组成部分，当然，无槽无刷电机是没有硅钢片的，但是目前绝大多数的无刷电机都是有槽的。它在整个系统中的作用主要是降低磁阻、参与磁路运转。
3、转轴
转轴是电机转子的直接受力部分，转轴的硬度必须能满足转子高速旋转的要求。
4、轴承
轴承是电机运转顺畅的保证，轴承可以分为滑动轴承和滚动轴承，而滚动轴承又可以细分为深沟球轴承、滚针轴承和角接触轴承等十大类，而目前大多数的无刷电机都是采用深沟球轴承。
|
P80发电机主转子总成结构图（单轴承） |
P80发电机主转子总成结构图（双轴承） |
总结：
发电机的转子和定子在工作原理和结构上有很大的差别。转子是发电机中的旋转部分，而定子则是发电机中的静态部分。同时，转子是将机械能转化为电能的主要部分，而定子则是通过产生磁场来激励转子的转动，实现电能的转换。另外，发电机的转子和定子工作时需要相互配合并协同工作。如何保证转子和定子的紧密配合和相互作用，使其在工作时可以高效地转换电能，是发电机设计中的重要考虑因素。综上所述，发电机的转子和定子是发电机中至关重要的两个部分，其结构和工作原理都非常复杂。只有深入理解转子和定子的相互配合和作用，才能设计出更高效、更可靠的发电机。
----------------
以上信息来源于互联网行业新闻，特此声明！
若有违反相关法律或者侵犯版权，请通知我们！
温馨提示：未经我方许可，请勿随意转载信息！
如果希望了解更多有关柴油发电机组技术数据与产品资料，请电话联系销售宣传部门或访问我们官网：https://www.11fdj.com
