发电机工作原理mo（14篇）
1.发电机工作原理mo 篇一
汽车发电机工作原理：
用来接通发电机中间的励磁绕组中的直流电的。简单的说下工作原理，在汽车启动的一瞬间，先是电瓶里的电流通过电刷流到中间转动的励磁绕组部分（转子）电生磁，这个绕组就产生了磁场。当发动机转速上来了达到了发电要求转速后（电还是有的，这里是指电压高于电瓶电压）电瓶就不再需要像励磁绕组供给电了，因为，它会用自己发出的一部分电来给自己电生磁。【闭合回路中有磁通量变化就会生电】由于发动机的带动，并且中间的电磁铁有六个磁极（六爪）就满足了发电条件了。这中发动机的学名叫自励发电机。
2.发电机工作原理mo 篇二
水轮发电机由转子、定子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等主要部件组成。定子主要由机座、铁芯和绕组等部件组成。定子、转子、端盖、电刷、机座及轴承等通常是水轮发电机构成的部件。定子由定子铁芯、机座、线包绕组以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子磁极、转子铁芯、风扇、转子磁极及转轴等部件组成。发电机的转子、定子由轴承、机座及端盖连接组装起来。由于水能的存在, 所以转子可以在定子中活动, 经由滑环吸收一些电流, 此时就变成磁场, 定子线圈做切割磁力线的运动, 进而出现势能, 经由端子来释放, 连接到回路之中, 就出现了电流。接下来重点的分析其活动的原理。
1 反击式水轮发电机
1.1 具体的特点
转轮的叶片为空间扭曲面, 流过转轮的水流式连续的, 同时在一样的时间之中, 全部的经由叶片的流道都是经由水流来开展的, 水流存在于整个的区域之中。
1.2 关于其原理
当水经过叶片的时候, 其速度的高度和趋势等都会出现改变, 所以, 动量出现了很多的变化, 此时水流就会出现了反向的力, 其会反映到所有的叶片之中, 此时转轮就会出现一种旋转的力, 进而出现活动。
1.3 关于其种类的区分
1.3.1 混流式:水流径向流入转轮, 轴向流出。
适用范围:H=30~700m, 单机容量:几万千瓦~几十万千瓦
它的优势是它使用的领域很宽泛, 而且构造不繁琐, 运行安稳, 功效较高, 能用到那些水头较高的, 流量不是很大的电站里。
1.3.2 轴流式:水流沿转轮轴向流入, 轴向流出, 水流方向始终平行于主轴。
a.轴流定浆式:叶片不能随工况的变化而转动。改变叶片转角时需要停机进行。这类型虽然结构简单, 但是效率低。适用H、Q变化不大的情况, H:3~50m。b.轴流转浆式:叶片能随工况的变化而转动, 进行双重调节。它适合用到那些流量存在显著的改变, 而且效率较高的, 大规模的设备之中。
1.3.3 斜流式:当水经过转轮的时候, 其是斜的。而且叶片会伴随着工况的改变而出现变化。其效率非常好。
1.4 关于其构成要素
(1) 进水 (引水) 部件-蜗壳:将水流均匀、旋转, 以最小水头损失送入转轮。 (2) 导水机构 (导叶及控制设备) :控制工况。 (3) 转轮:能量转换, 决定水轮机的尺寸、性能、结构。 (4) 泄水部件———尾水管:回收能量、排水至下游。
1.5 关于其动作步骤
通过上方的水库之中获取水分, 首先到达引水区域, 进而经由通道进入到叶片之中, 此时水灰对生成一种反向的力, 此时叶轮开展转动, 将水能变为动能, 此时水就会自动的排放。其有很多的类型, 比如混流式、斜流式、轴流式, 它们的主要差异是齿轮的构造模式存在差异。
1.5.1 混流式转轮一般由12~20个流线型的扭曲叶片和轮冠、
下环等主要部件组成, 此时水是从辐向进入的, 而从轴向出来的, 其适合是用的范围非常宽, 而且它的规模不是很大, 成本不高, 可以用到很多区域之中。
轴流式又分螺浆式和转浆式, 两者的差异是第一个的叶片不是变化的, 但是第二个是能够变化的。轴流式转轮一般由3~8个叶片, 转轮体、泄水锥等主要部件组成。其过水的水平较之于混流模式的要高很多。针对那些转浆模式的设备来讲, 因为叶片会伴随着负载的变化而出现一定的变化, 所以, 在负载变动很高的区域之中, 都会有非常高的功效。此类设备的对抗气蚀的水平不是很高, 而且构造也非常的繁琐, 通常适合用到那些水头在十米到八十米之间的区域。
1.5.2 对于引水室来讲, 它的功效是确保水合理的流到导水区域之中, 降低导水设备的不利现象, 以进步水轮发电机效率。
对于那种水头大于五十米的, 采用圆形断面金属蜗壳。
1.5.3 导水机构, 一般均匀布置于转轮外围, 具有一定数目的流
线型导叶片及其转动机构等组成其作用在于引导水流均匀地流进转轮, 而且经由对导叶角度的变化, 来变革设备的流量, 进而能够确保合乎设备的负荷改变的规定, 如果全都是封闭的话, 也能够具有封水的功效。
1.5.4 尾水管:
经由转轮释放的水就有一些残存的, 而起功效就是为了处理这些残存的水, 将其带到下方。对于那些规模不是很大的设备一般是用直锥模式, 主要是由于其有着非常好的效率。不过那些规模较大的都是使用弯型的设备, 主要是由于无法经其非常深层次的挖掘。
2 冲击式水轮发电机
水轮发电机利用高速水流的冲击力使水轮发电机转动, 最常见的为水斗式。水斗式水轮发电机一般用于300米以上的高水头水电厂。导水管、喷嘴和喷针、水轮及蜗壳等则是工作的主要部件, 在水轮的外缘装有很多坚固的勺型水斗。该类设备当负载发生变动的时候, 虽说其功效并不会大规模的发生改变, 不过其有着一些不利点, 即过水的水平会被喷嘴干扰。要想提升其过水的水平, 提升单机的功效, 对于那些大规模的设备来讲, 它们已经从过去的水平轴变成了竖直的, 从过去的那种单一的喷嘴变化为非常多的数量。其是一项能够将势能变为机械力的设备。使用其来带动发电机活动, 就能够把水能变化成电能。
2.1 关于其具体的特点
由喷管和转轮组成。水流以自由水流的形式 (P=Pa) 冲击转轮, 利用水流动能 (V方向、大小改变) 产生旋转力矩使转轮转动。在相同的时间之中, 水只是影响转轮的一个区域, 并非是总体。
2.2 关于其种类
2.2.1 水斗式:特点是由喷泉嘴出来的射流沿圆周切线方向冲击转轮上的水斗作功。适用H:100~2000m;使用最广泛。
2.2.2 斜击式:H:25~300m。其构造不是很繁琐, 效率不是很高。
2.2.3 双击式:H:5~80m。一般用到小规模的电站之中。
对于冲击式的, 其实结合独特的导水体系, 获取自由射流, 冲向转轮水斗, 此时确保设备动作, 进而将水能变为机械能。对于这种设备来说, 由于射流以及转轮的方位等是不一样的, 所以又分成几个类型, 接下来具体讲述。
根据理论得出, 效率最高的情况则是当水斗节圆处的圆周速度约为射流速度的二分之一时。此类设备在负荷出现变动的时候, 其转轮进水的速率不会发生改变, 同时还因为此类设备都是用到高水头的区域之中, 其水头的变动不是很显著, 速率也不会明显的改变, 所以受到负载的干扰就不是很严重, 其效率曲线非常的顺畅。
其中, 切击式水轮机工作射流中心线与转轮节圆相切, 故名切击式水轮机。其转轮叶片均由一系列呈双碗状水斗组成, 故又称水斗式水轮机。切击式水轮机是目前冲击式水轮机中应用最广泛的一种机型。其应用水头一般为300-2000m, 目前最高应用水头已达到1771.3m (澳大利亚的列塞克-克罗依采克水力蓄能电站, 水轮机出力P=22.8MW) 。
斜式的和上述的原理差不多是一样的, 是工作射流与转轮进口平面呈某一角度α, 射流斜着射向转轮。斜击式水轮机适用于水头在35-350m、轴功率为10-500千瓦、比转速为18-45的中小型水电站。
双击式水轮机水流先从转轮外周进入部分叶片流道, 消耗了大约70%-80%的动能, 然后离开叶道, 穿过转轮中心部分的空间, 又一次进入转轮另一部分叶道消耗余下大约20%-30%的动能。
摘要：当前的水轮发电机有两个大的类型, 分别是冲击式的和反击式。第一种是结合水的动能, 第二种是结合动能。文章分析了其具体的特征等要素。
3.水氢氢冷发电机原理及运行维护 篇三
关键词：水氢氢冷发电机；原理；运行
中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）18-0111-02
水氢氢冷发电机作为一种新型的供油发电机冷却方式，在其推出以后不但实现了技术的革新而且产生了较为显著效果。作为水氢氢冷发电机，由于氢气具有较大的热传导效应，比以前发电机的容量大大提高，但是体积减少；同时由于氢气相比其他传导物质，密度较小，所以很大程度上减少了因摩擦发热而造成的热量损耗，大大提高了发电机的效能。此外，氢气作为一种较好的绝缘物质，运行中只产生较为微弱的电离现象，延长发电机的使用寿命。随着社会环保意识的增加以及绿色生活理念的提出，氢气作为一种环保物质在被推广使用时，也更加符合安全环保的理念。
1 水氢氢冷发电机原理
1.1 氢气系统原理
水氢氢冷发电机的定子铁芯和转子全部通过氢气进行冷却，而通过试验的运行情况说明：
①发电机通风过程中热量损耗高低受到冷却介质质量大小的影响。对于性质相似的介质来说，质量越轻造成的损耗越小。而在气相介质中，氢气作为密度最小的气体，满足上述条件非常有利于损耗的降低。
②同时考虑另外一个指标，热传导系数来说，氢气是空气的热传导系数的将1.5倍，具有非常显著的换热能力。
③氢气具有良好的绝缘性能，同时经过技术的革新与发展也具备了较为成熟的控制技术。
1.2 铁芯和转子的氢气冷却原理
转子的冷却结构采取的是气隙取气斜流式的通风形式，在转子的表面槽楔上面同时由进气口、排气口，此外，在转子的绕组上面也开通了通风孔，通过组装在固化以后形成了斜流式的通风路径。这样，气体能够通过一组斜槽沿着转子表面，继而可以进入槽底，最后，通过另外一组斜流失通道返回到气隙中，具体的运行图，如图1所示。
铁芯和转子的冷却通道通常都会设计成多进、多出结构，使用轴向与径向的气隙隔板，这样可以让气体隔离成为冷和热两个区域，通过两个区域可以同时抑制过冷或者过热风的进入，从而使得沿转子轴向的温度分布比较均匀，整体分布，如图2所示。
在上图中氢气经风扇升压后进入转子与铁芯的冷却通道，换热后进入氢气冷却器进行降温，再进入风扇，开始下一循环。
2 水氢氢冷发电机的运行
2.1 氢气系统的运行控制
设计机内部压力是414 kPa，通常都会控制在380～400 kPa之间。发电机在运行的过程中，氢气会通过密封油系统或者因其它的不严密装置而泄漏出去，所以需要不断重复补充氢气的操作以维持正常的气压数值，在这个过程中补充的氢气来自于制氢站。在正常的运行过程中，也会采用氢气检漏仪在发电机氢气等有关区域进行检漏。
2.2 发电机充氢运行
当空气和氢气进行混合的时候，当氢气的比例达到一定程度的时候，极易形成爆炸气体，通常在氢气的含量在4%～74%的时候形成，所以在冲入氢气的环节中，首先要其他的气体置换空气，避免氢气和空气的接触。
置换气体可以使用氮气、二氧化碳或者其他的惰性气体，在充气的过程中必须经过严格的气体含量检测，当其他置换气体的浓度达到96%或者以上的时候，才能进行充氢的操作，之后用氢气逐渐替换所采用的置换介质。
充氢之前，首先使用氮气或者二氧化碳等中间介质排除管路系统以及发电机内的空气。这个过程当中需要的置换气体是管道与发电机整个容积的2～2.5倍，因此需要氢气大约是2～3倍。在发电机内部的气体由氢气状态置换回到空气状态的时候，可以重复进行上述类似过程，首先往发电机中引入需要中间置换的气体排除氢气，同时当中间置换气体的含量超过96%的时候，引进空气重复上述操作以排除中间气体。
此外，当中间置换气体的含量低于14%后，这时就可以可停止排气。在这个过程当中，需要的气体的含量大约是管道和发电机整体容积的1.5～2倍左右。
在发电机机组启动之前，首先要向发电机内部充进20～30 kPa经过被压缩的空气以后，这时投入到密封的油系统当中，之后使用二氧化碳瓶来提供高度压缩的气体，通过发电机的机壳下边引入，以驱出发电机内部的空气，如果从发电机的机壳的顶部来提供，这样使用氢管的气体采取在死角处不容易流动的特点来检验二氧化碳的含量，在其容积比超过86%以后，可以停止填充二氧化碳，在这个过程中仍然需要保证气体压力维持稳定值。在开始填充氢气的时候，氢气经供氢装置进入机壳内顶部的汇流管向下驱赶二氧化碳。
当从底部原二氧化碳母管和气体不易流动的死区取样检验，当氢气纯度高于96%、氧含量低于2%时，停止排气，并升压到工作氢压。升压速度不可太快，以免引起静电。
3 结 语
本文以水氢氢冷发电机组为研究对象，介绍了氢气冷却系统的特点，主要基于氢气和其他介质相比的一系列物理性能的优点进行分析探讨；其次介绍了水氢氢冷发电机原理，主要包括氢气系统原理与铁芯和转子的氢气冷却原理两个方面；最后描述了水氢氢冷发电机运行，集中研究氢气系统的运行控制以及发电机的充氢运行模式。
参考文献：
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4.发电机的励磁方法及工作原理 篇四
同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式，凡是从其它电源获得励磁电流的发电机，称为他励发电机，从发电机本身获得励磁电源的，则称为自励发电机。
一、发电机获得励磁电流的几种方式
1、直流发电机供电的励磁方式：这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机，这种专用的直流发电机称为直流励磁机，励磁机一般与发电机同轴，发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立，工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点，是过去几十年间发电机主要励磁方式，具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢，维护工作量大，故在10MW以上的机组中很少采用。
2、交流励磁机供电的励磁方式
代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。交流励磁机也装在发电机大轴上，它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁，此时，发电机的励磁方式属他励磁方式，又由于采用静止的整流装置，故又称为他励静止励磁，交流副励磁机提供励磁电流。交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度，交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机，而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内，转子只有齿与槽而没有绕组，像个齿轮，因此，它没有电刷，滑环等转动接触部件，具有工作可靠，结构简单，制造工艺方便等优点。缺点是噪音较大，交流电势的谐波分量也较大。
3、无励磁机的励磁方式：
在励磁方式中不设置专门的励磁机，而从发电机本身取得励磁电源，经整流后再供给发电机本身励磁，称自励式静止励磁。自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流，经整流后供给发电机励磁，这种励磁方式具有结简单，设备少，投资省和维护工作量少等优点。自复励磁方式除没有整流变压外，还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。这种互感器的作用是在发生短路时，给发电机提供较大的励磁电流，以弥补整流变压器输出的不足。这种励磁方式具有两种励磁电源，通过整流变压器获得的电压电源和通过串联变压器获得的电流源。
二、发电机与励磁电流的有关特性
1、电压的调节
自动调节励磁系统可以看成为一个以电压为被调量的负反馈控制系统。无功负荷电流是造成发电机端电压下降的主要原因，当励磁电流不变时，发电机的端电压将随无功电流的增大而降低。但是为了满足用户对电能质量的要求，发电机的端电压应基本保持不变，实现这一要求的办法是随无功电流的变化调节发电机的励磁电流。
2、无功功率的调节：
发电机与系统并联运行时，可以认为是与无限大容量电源的母线运行，要改变发电机励磁电流，感应电势和定子电流也跟着变化，此时发电机的无功电流也跟着变化。当发电机与无限大容量系统并联运行时，为了改变发电机的无功功率，必须调节发电机的励磁电流。此时改变的发电机励磁电流并不是通常所说的“调压”，而是只是改变了送入系统的无功功率。
3、无功负荷的分配：
并联运动的发电机根据各自的额定容量，按比例进行无功电流的分配。大容量发电机应负担较多无功负荷，而容量较小的则负提供较少的无功负荷。为了实现无功负荷能自动分配，可以通过自动高压调节的励磁装置，改变发电机励磁电流维持其端电压不变，还可对发电机电压调节特性的倾斜度进行调整，以实现并联运行发电机无功负荷的合理分配。
三、自动调节励磁电流的方法
在改变发电机的励磁电流中，一般不直接在其转子回路中进行，因为该回路中电流很大，不便于进行直接调节，通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流，以达到调节发电机转子电流的目的。常用的方法有改变励磁机励磁回路的电阻，改变励磁机的附加励磁电流，改变可控硅的导通角等。这里主要讲改变可控硅导通角的方法，它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化，相应地改变可控硅整流器的导通角，于是发电机的励磁电流便跟着改变。这套装置一般由晶体管，可控硅电子元件构成，具有灵敏、快速、无失灵区、输出功率大、体积小和重量轻等优点。在事故情况下能有效地抑制发电机的过电压和实现快速灭磁。自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。被测量信号（如电压、电流等），经测量单元变换后与给定值相比较，然后将比较结果（偏差）经前置放大单元和功率放大单元放大，并用于控制可控硅的导通角，以达到调节发电机励磁电流的目的。同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步，以保证控硅的正确触发。调差单元的作用是为了使并联运行的发电机能稳定和合理地分配无功负荷。稳定单元是为了改善电力系统的稳定而引进的单元
。励磁系统稳定单元
用于改善励磁系统的稳定性。限制单元是为了使发电机不致在过励磁或欠励磁的条件下运行而设置的。必须指出并不是每一种自动调节励磁装置都具有上述各种单元，一种调节器装置所具有的单元与其担负的具体任务有关。
四、自动调节励磁的组成部件及辅助设备
自动调节励磁的组成部件有机端电压互感器、机端电流互感器、励磁变压器；励磁装置需要提供以下电流，厂用AC380v、厂用DC220v控制电源.厂用DC220v合闸电源；需要提供以下空接点，自动开机.自动停机.并网（一常开，一常闭）增，减；需要提供以下模拟信号，发电机机端电压100V，发电机机端电流5A，母线电压100V，励磁装置输出以下继电器接点信号；励磁变过流，失磁，励磁装置异常等。
励磁控制、保护及信号回路由灭磁开关，助磁电路、风机、灭磁开关偷跳、励磁变过流、调节器故障、发电机工况异常、电量变送器等组成。在同步发电机发生内部故障时除了必须解列外，还必须灭磁，把转子磁场尽快地减弱到最小程度，保证转子不过的情况下，使灭磁时间尽可能缩短，是灭磁装置的主要功能。根据额定励磁电压的大小可分为线性电阻灭磁和非线性电阻灭磁。
近十多年来，由于新技术，新工艺和新器件的涌现和使用，使得发电机的励磁方式得到了不断的发展和完善。在自动调节励磁装置方面，也不断研制和推广使用了许多新型的调节装置。由于采用微机计算机用软件实现的自动调节励磁装置有显著优点，目前很多国家都在研制和试验用微型机计算机配以相应的外部设备构成的数字自动调节励磁装置，这种调节装置将能实现自适应最佳调节。
获得励磁电流的方法称为励磁方式。目前采用的励磁方式分为两大类：一类是用直流发电机作为励磁电源的直流励磁机励磁系统；另一类是用硅整流装置将交流转化成直流后供给励磁的整流器励磁系统。现说明如下：
.直流励磁机励磁
直流励磁机通常与同步发电机同轴，采用并励或者他励接法。采用他励接法时，励磁机的励磁电流由另一台被称为副励磁机的同轴的直流发电机供给。
.静止整流器励磁
同一轴上有三台交流发电机，即主发电机、交流主励磁机和交流副励磁机。副励磁机的励磁电流开始时由外部直流电源提供，待电压建立起来后再转为自励(有时采用永磁发电机)。副励磁机的输出电流经过静止晶闸管整流器整流后供给主励磁机，而主励磁机的交流输出电流经过静止的三相桥式硅整流器整流后供给主发电机的励磁绕组。
.旋转整流器励磁
5.柴油发电机组工作原理 篇五
2.发电机（ALTERNATOR/ GENERATOR）
3.控制系统（CONTROL PANEL/ CONTROL SYSTEM）
4.启动马达START MOTOR
5.启动电池START BATTERY（电池接于马达上面）
发动机与发电机连接方式：1，柔性连接（用连轴器将两部分连接）2，钢性连接，有高强度螺栓将发电机钢性连接片与发动机飞轮盘连接，接好之后放在公共底架上，之后再配上各种起保护作用的传感器（机油探头，水温探头，油压探头等），由控制系统来显示各种传感器的工作状态。控制系统通过电缆与发电机和传感器连接以显示数据
发电机组工作原理：
柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能
在柴油机汽缸内，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柴油 充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，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柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油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。这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。
若连续运行超过12h，其输出功率将低于额定功率约90%
柴油发电机的柴油机一般是单缸或多缸四行程的柴油机，下面我只说说单缸四行程柴油机的工作基本原理：柴油机起动是通过人力或其它动力转动柴油机曲轴使活塞在顶部密闭的气缸中作上下往复运动。活塞在运动中完成四个行程：进气行程、压缩行程、燃烧和作功（膨胀）行程及排气行程。当活塞由上向下运动时进气门打开，经空气滤清器过滤的新鲜空气进入气缸完成进气行程。活塞由下向上运动，进排气门都关闭，空气被压缩，温度和压力增高，完成压缩过程。活塞将要到达最顶点时，喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入燃烧室中与高温高压的空气混合立即自行着火燃烧，形成的高压推动活塞向下作功，推动曲轴旋转，完成作功行程
柴油发电机组说明：手动操作
1、手动启动柴油发电机组前应检查燃油、机油、冷却水是否适量。不足的应及时补充。机组应无漏油、漏水的现象。
2、应将柴油发电机组自动控制器的自动控制按钮拨至中间位置。
3、打开启动电路的钥匙，向右继续扭动钥匙使柴油机启动，启动成功后，将钥匙回拨到充电位置。
4、柴油发电机组停机后，应将钥匙及时拨回中间位置
柴油发电机组说明：自动操作
1、在市电正常情况下，将自动控制器的自动控制按钮向上拨至“自动”位置。此时禁止手动启动柴油机。当市电停电后，柴油发电机组能自动启动，并经ATS开关自动向电网供电。
2、在柴油发电机组自动启动运行后，应及时将钥匙开关拨至充电位置。
3、市电来电后，机组能自动停机。停机后应将钥匙开关拨至中间位置，防止电瓶倒电，影响下次使用
柴油发电机组说明：维护、保养
1、柴油发电机组在运行60小时后需更换机油、清洗柴滤、空滤。
2、应经常检查电瓶的电解液，不足时应及时补充。
3、应经常检查皮带松紧情况，调节张紧机构，保持张紧状态。
4、寒冷季节应打开水加热和油加热开关，使机组保持一定温度，确保柴油发电机组能正常使用
燃烧过程：
1． 燃烧准备阶段（滞燃期）
从燃油喷入到着火开始这一时期为燃烧准备阶段。在这一阶段，燃油需加热、蒸发、扩散并与气流混合等物理准备过程，以及分解、氧化等化学准备过程。
2． 速燃阶段
从着火开始到气缸内出现最高压力时止的这一阶段。当少量柴油着火以后，可燃混合气的数量继续增加火焰迅速传播，燃烧速度加快，放热速率高。气缸内的压力和温度急剧升高。但压力升高过快时，会使曲柄连杆机构受到很大的冲击载荷，并伴随有尖锐的敲击声，柴油机工作粗爆，这种情况应予以限制。为使柴油机工作平稳，最大压力增长率不应超过292kPa～588kPa／1°（曲轴转角）
3． 主燃阶段（缓燃期）
从爆发压力出现点到最高燃烧温度出现点之间的阶段为主燃阶段。本阶段的特点是喷油已经结束，大部分的燃油在此期间燃烧，放出总热量的约80％左右，燃气温度上升到最高点。但由于活塞的下移，气缸容积增大，所以气缸内的压力变化不大。供油在这一阶段结束。
4.过后燃烧阶段
过后燃烧阶段
从最高燃烧温度点到燃烧结束止的阶段。在这一阶段，氧气已大量消耗，后期喷入的燃油就没有足够的氧气与之混合进行燃烧，加之活塞的进一步下移，气缸内压力和温度有较大的下降，使燃烧条件更加恶化，以致燃油燃烧不完全，出现排气冒黑烟现象，使有关零部件热负荷增加，影响柴油机经济性和使用寿命，所以应尽量减少后燃期的燃烧
发电机组噪声主要由排气噪声、机械噪声、燃烧噪声、冷却风扇和排风噪声、进风噪声、发电机噪声，地基振动噪音
机械噪音：机械噪声主要是发动机各运动部件在运转过程中受气体压力和运动惯性力的周期变化所引起的震动或相互冲击而产生的（活塞曲柄连杆机构的噪声、配气机构的噪声、传动齿轮的噪声、不平衡惯性力引起的机械震动及噪声）
燃烧噪音：柴油在燃烧过程中产生的结构震动和噪声，在汽缸内燃烧噪声声压级是很高的，但是，发动机结构中大多数零件的钢性较高，其自振频率多处于中高频区域，由于对声波传播频率响应不匹配，因为在低频段很高的汽缸压力级峰值不能顺利地传出，而中高频段的汽缸压力级则相对易于传出。
机组风扇噪声是由涡流噪声、旋转噪声以及机械噪声组成。排风噪声、气流噪声、风扇噪声、机械噪声会通过排风的通道传播出去
进风通道的作用是：保证发动机的正常工作以及给机组本身创造良好的散热条件
择的方案应能作到既要有效地降低环境噪声，又要组织好机房内的空气流动，满足发电机组运行需要的空气流量，以保障机组的正常工作
建议今后油机房建设最好采用以下方案：尽量减少油机房门和窗户的数量，避免油机噪声的泄漏；尽量加大油机房进风口距油机基础的距离，延长消音距离，最好建设进风小室；在油机排风口外增加扩张室并尽量延长油机房扩张室的排风距离，房内除地面外的五个壁面可作吸声处理，根据发电机组的频谱特性采用穿孔板共振吸声结构。
发电机噪声包括定子和转子之间的磁场脉动引起的电磁噪声，以及滚动轴承旋转所产生的机械噪声
噪声治理办法
确保柴油发电机组通风条件即不降低输出功率的前提下，采用高效吸音材料和降噪消声装置对进、排风通道和排气系统进行降噪处理，使之噪声排放达到国家标准85db(a
⒈降低排气噪声。排气噪声是机组最主要的噪声源，其特点是噪声级高，排气速度快，治理难度大。采用特制的阻抗型复合式的消声器，一般可使排气噪声降低40-60 db(a)。
⒉降低轴流风机噪声。降低发电机组冷却风机噪声时，必须考虑两个问题，一是排气通道所允许的压力损失。二是要求的消声量。针对上述两点，可选用阻性片式消声器
进风口应与发电机组、排风口设置在同一直线上。进风口应配以阻性片式消声器，由于进风口压力损失亦在容许范围之内，可以使机房内进出风量自然达到平衡，通风散热效果明显。
室内空气的交流，机房的良好隔声，会使闭式水冷发电机组停机时机房内的空气得不到对流，房内的高温亦不能及时降下来，可采用低噪声轴流风机，再配上阻性片式消声器
发电机加冷却系统是为了能在控制发电机体积的情况下增加发电机的输出功率。否则，全靠自然冷却，导体的截面必然要选择的很大很大，才能保证绝缘不被破坏。
6.发电机的构造原理教学设计 篇六
学习目标：交流发电机的作用、基本知识，发电的结构、分类 教学重点：交流发电机的功用 教学难点： 发电机的基本原理
教学重点、难点解决办法： 讲解、演示、操作、问答和讨论 教师教法：任务驱动法、讲授法、举例法、演示法等 学生学法：倾听、记笔记、讨论、问答、操作 教具、学具准备：
实训车辆、三相交流发电机若干、数字万用表、拆装工具等 教学程序设计：
导入、实物讲解、操作示范、重点、难点介绍、按教材要求完成实训操作、并填写实训报告、归纳小结。
一、教学环节（如复习与引入）
器材准备：5S检查 实训注意事项：
使用万用表检测电阻、电压时，注意档位的选择。在动态测试过程中，注意人身安全。
二、交流发电机的功能
交流发电机的功能：
1、发电机有三个功能：发电、整流和调节电压。（1）电磁感应：导体切割磁力线运动或通过线圈的磁通量发生变化时，在导体或线圈中就会产生电动势。在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，由感应电动势产生的电流叫感应电流。
（2）三相交流电：在磁场里有三个互成120°的线圈同时转动，电路里就产生三个交变电动势。这样的发电机发出的电流叫做三相交流电。
（3）二极管的特性：
二极管具有单向导电性，将万用表的量程拨到欧姆档，用红、黑表笔分测二极管两引线，一个方向的电阻很小（仅8 ~10Ω左右），另一个方向的电阻极大（无穷大）。
发电机的功能
(1)发电： 点火开关用于ON档工作电路，起动发动机，并通过多槽传送带把发动机的旋转力传输到发电机皮带轮，转动的磁化转子，在定子线圈中旋转产生交流电流。
(2)整流
因为定子线圈中产生的电是交流电，它不能用于车辆上安装的直流电器装置，所以整流器功用：把定子绕组产生的三相交流电变为直流电输出。
(3)调节电压
利用调节器调节发电机的电压，在发电机转速或负载发生变化时也能保持电压稳定。
（4）输出、将来自发动机的机械能转变成电能。并输出给用电设备。
三、观察、动手操作、分析根据要求进行练习，合作学习
1.转子部分
（1）功用：产生旋转磁场（2）组成：
1）集电环 2）转子轴 3）爪极 4）磁轭 5）磁场绕组（3）爪极的形状（鸟嘴形）：
使磁场按正弦规律分布2.定子（又叫电枢）
（1）功用：产生交流电（交变）电动势
（2）组成： 1）定子铁心 2）定子三相绕组
定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中定子绕组有三相，三相绕组采用：星形接法或三角形（大功率）接法，都能产生三相交流电。
将发电机定子绕组产生的三相交流电变换为直流电。一般由6只硅整流二极管散热板所组成。
整流任务由整流器完成 3.端盖
（1）端盖一般用铝合金铸造
（2）端盖上装有电刷组件，普通发电机中一般有两只电刷 4.无刷发电机中没有电刷。小结：作业：
1.交流发电机的检测和试验方法 2.写出交流发电机的控制电路。
7.发电机工作原理mo 篇七
某电厂GCB采用了瑞士ABB公司型号为HECS-100XL断路器,液压操作机构采用ABB配套生产的型号为HMB.4.5的液压弹簧操作机构。运行时合闸状态下,高压液压油泵每天打压次数低于厂家规定值20次,属于正常现象;但是当开关分闸后,出现液压油泵持续运行打压现象。后经现场检查处理,缸体内的操作连杆活塞出现泄漏,在分闸状态下,高压油通过连杆活塞泄漏至低压油区,导致高压油压力不断降低,油泵持续打压。为了更好地解释该现象,重点分析液压操作机构的原理。
1 HECS-100XL断路器的技术特点
HECS-100XL断路器采用液压弹簧储能操作机构作为动力源,集碟簧的机械式储能与液压式的驱动和控制的优点于一体,稳定性及寿命满足机组日常启停的需要。采用液压弹簧储能操作机构技术领域中经过长期考验的部件,实现操作机构的控制和能量传输,如高油压油泵,储能油缸,前级换向阀和主换向阀,以及带有集成式液压缓冲功能的工作油缸。工作特性不受温度影响,油量少,即使在全部漏油情况下(概率极低),外壳也可容纳所有油量。
该机构的主要优点:结构紧凑,高可靠性,免维修,磨损极低,内部液压缓冲,传动效率高。
2 HMB.4.5型操作机构的原理
2.1 机构主要原理[1]
机构中的碟簧力直接作用于三个储能活塞上,通过储能活塞把由弹簧力和弹簧行程表示的机械能转换成由压力和体积表示的液压能。通过高压油储能活塞和工作油缸之间的能量传输,使操作机构进行快速的合分闸操作。由集成于控制模块中的调速螺栓可方便地调节开关速度(见图1)。图中红色部分为机构高压油,黄色部分为操作连杆,通过连杆活塞两侧高压油的压力差,产生动力,推动连杆向上、向下进行分合闸。
2.2 合闸原理
合闸时,连杆内活塞两侧均为高压油,但是因为活塞两侧的面积不同,导致两侧压力不同,压力差产生合闸动力(见图2)。
2.3 分闸原理
分闸时,连杆活塞下侧高压油与低压油缸接通,仅由活塞上侧的高压油生产动力推动连杆分闸(见图3)。
2.4 机构液压原理(合闸位置)(见图4)
油泵15打压建立系统高压油,并对碟簧17进行压缩储能,之后系统油压由碟簧进行维持。需要合闸时,两个分闸电磁阀11失电,合闸电磁阀12带电导通,为换向阀10产生工作油,换向阀10接通高压油,连杆活塞下侧注入高压油,上下侧产生压力差,进行合闸。
2.5 机构液压原理(分闸位置)(见图5)
油泵15打压建立系统高压油,并对碟簧17进行压缩储能,之后系统油压由碟簧进行维持。需要分闸时,合闸线圈12失电,分闸线圈11带电导通,将换向阀10的工作油泄走,换向阀将导通工作缸3内活塞下部油与低压油缸,活塞上部有仍为高压油,此时活塞在上侧高压油的压力下产生动力,开关分闸。
2.6 机构液压油工作原理简化示意图
(1)图示位置为分闸位置且碟簧已贮能,换向阀将油缸下端高压通道封闭、低压回油通道接通(见图6)。
(2)图示位置为准备合闸,分闸位置且碟簧已贮能,换向阀在电磁阀作用下换向将油缸下端高压通道接通、低压回油通道封闭(见图7)。
(3)图示位置为合闸过程正在合闸的过程,油缸上下端均为高压油、由于截面差产生了压力差,在压力差的作用下,油缸活塞带动断路器合闸(见图8)。
(4)图示位置为合闸位置,合闸已完成,处于合闸保持状态。油缸上下端均为高压油、由于截面差产生了压力差,在压力差的作用下,油缸活塞使断路器可靠地保持在合闸位置(见图9)。
(5)图示位置为准备分闸,合闸状态准备分闸的过程,接到分闸命令电磁阀使换向阀换向,封闭油缸下端的高压通道、接通油缸下端的回油通道,在油缸活塞上端高压油的作用下,油缸活塞开始带动断路器进行分闸(见图10)。
(6)图示位置为分闸完成及贮能,正在分闸的过程,换向阀封闭油缸下端的高压通道、接通油缸下端的回油通道,在油缸活塞上端高压油的作用下,分闸到底后使断路器可靠地保持在分闸位置。因为分(合)闸过程消耗能量,所以每次动作油泵都要重新启动补充能量(见图11)。
3 问题处理
了解了原理之后,回到引言提出的问题上。该电厂GCB运行时合闸状态下,高压液压油泵每天打压正常,但是当开关分闸后,出现液压油泵持续运行打压现象,后经现场检查处理,缸体内的操作连杆活塞出现泄漏。分析认为:开关合闸时,连杆合闸产生的动力由连杆活塞两侧的压力差产生,但是此时活塞两侧均为高压系统油,活塞不会发生由高压区泄漏至低压区的现象,故系统油压不降,油泵运行正常(见图9);但是在分闸状态下,连杆分闸产生的动力由连杆活塞两侧的压力差产生,但是此时活塞下侧为低压区,高压油容易通过连杆活塞泄漏至低压油区且回至低压油缸,导致高压油压力不断降低,油泵持续打压。
4 HMB.4.5型操作机构的常见故障处理
(1)问题:机构在合闸状态,油泵频繁打压。
处理:在合闸操作后,首次打压时间为13s左右。每天允许油泵起动次数为20次。如果大于该次数,应检查缸体表面是否漏油以及压力开关是否正常。
(2)问题:机构在分闸状态,油泵频繁打压。
处理:在分闸操作后,首次打压时间为31s左右。每天允许油泵起动次数为20次.如果大于该次数,应检查缸体表面是否漏油,连杆活塞是否密封以及压力开关是否正常。
(3)问题:在分闸状态下,油泵持续打压,但是油压无法建立。
处理:检查连杆活塞是否破损,无法密封或检查缸体是否大量漏油。
(4)问题:如何进行打压检查是否泄漏?
处理:操动机构打压检查:如果打压机构平均每天打压次数超过20次,则需要判断内部是否存在泄漏。判断方法:将机构储能至额定压力,关闭电气回路,24h后叠片弹簧压缩量不得大于30mm,超过30mm表示有故障,查出渗漏点并处理。
5 结束语
HMB.4.5型高压断路器操作机构采用便于安装和维修的模块式结构,所有液压控制和操作功能都被集成在铝制模块中。液压弹簧操作机构中没有任何管道连接,所有模块都以块状方式连在一起。系统有泄漏等故障时,排查也较为困难。故掌握其液压机构的传动原理,根据现场检查现象,就能较简单的分析出故障问题所在,今儿采取有针对性的措施进行检修维护。
摘要：为了降低两班制启停机组的厂用电切换次数,提高设备的可靠性及寿命,该类型机组发电机出口通常采用GCB断路器作为并网点,并用弹簧液压储能动力作为断路器的操作机构。该机构原理简单,结构简便,日常维护量小,满足分合闸动作特性要求,性能稳定,能满足机组日常启停需要。
关键词：GCB,液压机构,原理
参考文献
[1]HECS-100XL断路器厂家说明书.
8.太阳能电池及发电原理 篇八
【关键词】多晶硅薄膜；太阳电池；多晶硅制备；工艺
多晶硅太阳能电池片，多晶硅电池片其成本远低于单晶硅电池，而效率高于非晶硅薄膜电池。我国的太阳能工业才刚刚起步， 2006年底全部达产后的国内生产能力约为300兆瓦。我国生产的太阳能电池几乎全部出口到国外市场，国内用量极少。据预测：2010年全球（尤其是发达国家）太阳能使用量将达到18000兆瓦以上，我国的潜在市场将达到3000兆瓦。因此，太阳能电池工业将有极好的市场前景。
多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约12%左右（2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池）。从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。
多晶硅太阳能电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料，而制造这些材料工艺复杂，电耗很大，在太阳能电池生产总成本中己超二分之一。加之拉制的单晶硅棒呈圆柱状，切片制作太阳能电池也是圆片，组成太阳能组件平面利用率低。因此，80年代以来，欧美一些国家投入了多晶硅太阳能电池的研制。
通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350-450μm的高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。因此实际消耗的硅材料更多。为了节省材料，人们从70年代中期就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜，但由于生长的硅膜晶粒大小，未能制成有价值的太阳能电池。为了获得大尺寸晶粒的薄膜，人们一直没有停止过研究，并提出了很多方法。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法，包括低压化学气相沉积（LPCVD）和等离子增强化学气相沉积（PECVD）工艺。此外，液相外延法（LPPE）和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。提高转换效率和降低成本是太阳能电池制备中考虑的两个主要因素，对于目前的硅系太阳能电池，要想再进一步提高转换效率是比较困难的。因此，今后研究的重点除继续开发新的电池材料外应集中在如何降低成本上来，现有的高转换效率的太阳能电池是在高质量的硅片上制成的，这是制造硅太阳能电池最费钱的部分。因此，在如何保证转换效率仍较高的情况下来降低衬底的成本就显得尤为重要。也是今后太阳能电池发展急需解决的问题。近来国外曾采用某些技术制得硅条带作为多晶硅薄膜太阳能电池的基片，以达到降低成本的目的，效果还是比较现想的。350-450μm的高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。因此实际消耗的硅材料更多。为了节省材料，人们从70年代中期就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜，但由于生长的硅膜晶粒大小，未能制成有价值的太阳能电池。为了获得大尺寸晶粒的薄膜，人们一直没有停止过研究，并提出了很多方法。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法，包括低压化学气相沉积（LPCVD）和等离子增强化学气相沉积（PECVD）工艺。此外，液相外延法（LPPE）和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。提高转换效率和降低成本是太阳能电池制备中考虑的两个主要因素，对于目前的硅系太阳能电池，要想再进一步提高转换效率是比较困难的。因此，今后研究的重点除继续开发新的电池材料外应集中在如何降低成本上来，现有的高转换效率的太阳能电池是在高质量的硅片上制成的，这是制造硅太阳能电池最费钱的部分。因此，在如何保证转换效率仍较高的情况下来降低衬底的成本就显得尤为重要。也是今后太阳能电池发展急需解决的问题。近来国外曾采用某些技术制得硅条带作为多晶硅薄膜太阳能电池的基片，以达到降低成本的目的，效果还是比较现想的。
单晶硅太阳电池虽有其优点，但因价格昂贵，使得单晶硅太阳能电池在低价市场上的发展备受阻碍。而多晶硅太阳能电池则是以降低成本为优先考虑，其次才是效率。多晶硅太阳能电池降低成本的方式主要有三个，
一是纯化的过程没有将杂质完全去除；
二是使用较快速的方式让硅结晶；
三是避免切片造成的浪费。
因为这三个原因使得多结晶硅太阳能电池在制造成本及时间上都比单晶硅太阳能电池少，但因为这样使得多晶硅太阳能电池的结晶构造较差。多晶硅太阳能电池与单晶硅太阳能电池虽然结晶构造不一样但发电原理一样。多晶硅太阳能电池结晶构造较差主要的原因有两个，一是本身含有杂质，二疏在结晶的时候速度较快，硅原子没有足够的时间成单一晶格而形成许多结晶颗粒。结晶颗粒愈大则效率与单晶硅太阳能电池愈接近，结晶颗粒愈小则效率愈差。效率差的原因是颗粒与颗粒间存在着结晶边界，结晶边界存在许多的悬浮键，悬浮键会与自由电子复合而使电流减少，而且结晶边界的硅原子键结情况较差，容易受紫外线破坏而产生更多的悬浮键。随着使用时间的增加，悬浮键的数目也会随着增加，光电转换效率因而逐渐衰退。此外杂质多半聚集在结效率100%效率75%串联组合晶边界，杂质的存在会使自由电子与电洞不易移动。结晶边界的存在使得多晶硅太阳能电池的效率降低，悬浮键的增加使得光电转换效率衰退，这两个是多晶硅太阳能电池的主要缺点，而成本低为其主要优点。
参考文献：
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[3]耿新华，猛志国，.陆靖谷等，低温n2c2Si在大面积a2Si太阳电池的应用[J].太阳能学报，1991.12（3）：247～254.
[4]高峰，孙成权，.刘全根.太阳能开发利用的现状与发展趋势[J].世界科技研究与发展，2001（4）：101～105.
[5]李维刚，许颖，励旭东等.区熔再结晶制备多晶硅薄膜太阳电池[J].太阳能学报，2001，37（6）：746
9.步进电机的基本原理 篇九
它表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值，如86BYG250A型电机给出的值为0.9°/1.8°（表示半步工作时为0.9°、整步工作时为1.8°），这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’，它不一定是电机实际工作时的真正步距角，真正的步距角和驱动器有关。
步进电机的相数：
是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72° 。在没有细分驱动器时，用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。如果使用细分驱动器，则‘相数’将变得没有意义，用户只需在驱动器上改变细分数，就可以改变步距角。
保持转矩（HOLDING TORQUE）：
是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率也随速度的`增大而变化，所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。比如，当人们说2N.m的步进电机，在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m的步进电机。
DETENT TORQUE：
是指步进电机没有通电的情况下，定子锁住转子的力矩。DETENT TORQUE 在国内没有统一的翻译方式，容易使大家产生误解；由于反应式步进电机的转子不是永磁材料，所以它没有DETENT TORQUE。
步进电机的一些特点：
1．一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。
2．步进电机外表允许的最高温度。
步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至于失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点；一般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上，有的甚至高达摄氏200度以上，所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。
3．步进电机的力矩会随转速的升高而下降。
当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势；频率越高，反向电动势越大。在它的作用下，电机随频率（或速度）的增大而相电流减小，从而导致力矩下降。
4．步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声。
步进电机有一个技术参数：空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电机转速从低速升到高速）。
步进电动机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机将会在更多的领域得到应用。
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10.发电机工作原理mo 篇十
原理：发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成，定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。从而给电动车的蓄电池充电，达到自充电的效果。而电动车对于自充电的方法就是要用脚踏带动转子从而切割磁感线，达到动生电动势，最后将这些能量储存在蓄电池里这样就可以继续在没有电的情况下骑行，从而发挥了自发电的效果。
但是我自己就我自己的角度来看，只要带动线圈切割磁感线就可以发电，但是这个发电对于我们来说有用吗？当然是没有用哦。你用脚踩的时候除了要带动本身就重的电动车做功以外，还需要给电池充电，这已经不是和电动车的宗旨“省时、省力”背道而驰了。还不如骑自行车呢。如果是下坡发电呢？这个当然是可行的，因为把势能转变为电能储存起来，但是城市中有多少下坡？所以也很难实现的。那行走中是动能呢？电动车能行走是什么带动的啊？电池！如果要发电的话那也是电池在提供给电动车电机能量让他驱动轮子行走以为，还需要提供能量给发电机发电，而发电机发电又是有一定的效率的，不是100%的能量都能转变为电能，这不但不能产生能量，而且会让你的电池消耗更快。刹车的惯性运动势能转变为电能呢？试问下，谁骑车会经常的急刹车？而且就是偶尔刹车的话那么一丁点能量有什么用？
再说，我们的道路又不是一直是下坡，既然有下坡，那上坡了？ 不是你既要克服重力做工又要克服那些不必要的摩擦力做功，这样你岂不是更累了？达不到省时省力的原则。
生活中还有类似的事件，飞轮电池是90年代才提出的新概念电池，它突破了化学电池 的局限，用物理方法实现储能。众所周知，当飞轮以一定角速度 旋转时，它就具有一定的动能。飞轮电池正是以其动能转换成电 能的。高技术型的飞轮用于储存电能，就很像标准电池。但是这种电池在手电筒中的运用都没有达到理想的目标，手电筒的能量的损耗更少都没有达到人类的目的，更何况脚踏车有更大的损耗。
我和同学讨论可以将把能源来源改下，用太阳能，我们可以在车身上漆一些特殊材料吸收太阳能，从而储存起来，以备不时之需。这样在电动车不用的时候就可以充电，这样把时间都用了，既省时又省力，不是好些吗？
程侃
11.光栅基本原理与发电机测震的应用 篇十一
发电机的振动,一直被大型的火力发电机厂关注着,因为它常常是造成电弧燃烧端部绕组和非计划停运的主因。大多情况下,由于破坏发生在发电机内部,工厂人员可能甚至没有意识到事故时,危害已经发生。
振动实际上是发电机的结构所固有的强磁力的转子和定子之间的相互作用引起的。由于转子和定子的同轴度误差,在靠近定子或是远离定子的时候,不同的磁场力的变化就会引起振动。在两极发电机,发生相互作用是每个周期的两倍,使得这个信号为两倍在线频率。由热应力和机械应力引起松动,它们的振动幅度随着时间继续增长,进而在环氧云母绝缘层与铜导体之间造成摩擦,接下来将导致更频繁局部放电产生,最终导致彻底破裂并发生电弧和火灾。更重要的是大型燃煤发电机采用氢冷却任何火花或电弧很容易引起爆炸,从而导致电厂的破坏,并致外围设备和工作人员置于危险之中。
当运行一段时间后,一些发电机端部绕组紧固变差,端部绕组的行为类似机械的放大器:开始把在主定子的振动传送给端部绕组,并且放大了5~10倍,这将造成更大的破坏。而在发电机内部,存在高电压场和强电磁场,那些含有导体部件的传感器都不适合安装在发电机内部,因为高感应电流和电压不仅干扰信号,而且破坏传感器本身。这是振动光纤之所以成为一个理想的解决方案原因。
2原理简介
光纤光栅振动传感器包括两个低反射率且完全相同的光栅写在相同的单模光纤上,两光栅间隔5毫米到20毫米。这种结构形成了一个低精细度的腔,整体反射谱由其内的包络线对应的单个光纤光栅的反射光谱的干涉条纹。谐振腔模式被分离成的自由光谱区(FSR)。
为反射光谱的中心波长,n为光纤的有效众数指数,而L是光纤布拉格光栅之间的间距。这种间距L将改变响应的振动施加到纤维和变化导致FBG传感器头的自由光谱范围。
置振动时,它的反射光谱图会产生整体左右移动的变化。TG guard系统中的光源采用了窄带输出的DFB激光光源,输出的中心波长正常设定在中放大部分的A点位置。光谱的详细周期变化的能量与波长的关系,当光谱图因振动原因产生左右移动但激光器输出的中心波长没有改变,这从传感器返回的光能量随着振动而产生变化,这个光变化量再经过系统中光电转换功能模块变成相应的电信号变化量,从而得到所需的振动波形。
另外传感器温度的上升和下降也会导致光谱图的左右移动,但对于振动信号而言,系统接受的能量变化是周期性的,而温度对系统接受的能量在特定时间内的变则是非周期的,这样通过判断光能量的变化及其变化规律,一个传感器既可用于振动和温度监测。
3系统介绍
TG guard系统总共包含三个部分:硬件系统,TG guard在线监测软件和TG eye离线数据查看软件。以下为各个部分的简要介绍。
3.1硬件系统
硬件系统主要包括DSC(数字信号处理器),激光模块及其控制电路,传感器,光电转换,信号滤波和放大,数模/模数转换等主要模块。
整体工作过程如下:DSC功能模块主要是完成激光器控制和数据采集、分析处理的工作,它通过控制激光器驱动电路让激光器工作在系统要求的参数范围内,在激光器正常输出后,传感器就会送回系统所需的原始光信号,这些信号经由光电转换模块变为电信号,然后对此电信号进行滤波放大后,DSC模块再进行信号的模数转换和数据分析处理,最后再把相应的数据送给TG guard在线监测软件。
3.2 TG guard在线监测软件
TG guard在线监测软件包括显示每个通道实时波形,对缓冲的数据进行傅里叶分析,显示USB收到的温度数据和以设定的时间间隔进行历史数据的存储及当振动和温度超过设定的报警时进行报警提示的功能,其他具体功能可参考该系统使用说明书。
3.3 TG eye离线数据查看软件
因为TG guard在线监测软件中采集数据所需的底层驱动软件容量比较大且需要连上硬件系统才能正常使用,故为方便客户的安装使用,需设计一套方便客户在任何电脑都能运行查看和分析数据的软件,TG eye离线数据查看软件即是这种需求下所设计的。
4结论
12.发电机工作原理mo 篇十二
关键词：太阳能,光伏电池,光伏阵列,光伏发电系统
0 引言
众所周知,太阳能是一种用之不竭、储量巨大的清洁可再生能源,每天到达地球表面的辐射能量相当于数亿万桶石油燃烧的能量[1],太阳能开发与利用正逐步成为各国政府重点发展的战略。热能和光能利用是太阳能应用的两种重要形式。“光伏发电”是利用光伏电池的光伏效应将太阳光的光能直接转换为电能的一种可再生、无污染的发电方式,正在全球范围内迅猛发展,其不仅要替代部分化石能源,而且未来将成为世界能源供应的主体,是世界各国可再生能源发展的重点。本文阐述了太阳能光伏发电系统的基本结构和工作原理,综述了国内外光伏发电技术的发展现状及发展趋势。
1 光伏电池的原理及发展现状
1839年,法国的Edmond Becquerel发现了“光伏效应”,即光照能使半导体材料内部的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流。光伏电池是基于半导体P-N结接受太阳光照产生光伏效应,直接将光能转换成电能的能量转换器。1954年,美国Bell实验室的G. Pearson等发明了单晶硅光伏电池,其原理如图1所示。
图1中,太阳光照射到光伏电池表面,其吸收具有一定能量的光子,在内部产生处于非平衡状态的电子-空穴对;在P-N结内建电场的作用下,电子、空穴分别被驱向N,P区,从而在P-N结附近形成与内建电场方向相反的光生电场;光生电场抵消P-N结内建电场后的多余部分使P,N区分别带正、负电,于是产生由N区指向P区的光生电动势; 当外接负载后,则有电流从P区流出,经负载从N区流入光伏电池。
图2为光伏电池等效电路,其中,Iph为与光伏电池面积、入射光辐照度成正比的光生电流(1cm2硅光伏电池的Iph值为16～30mA[1]);ID,Ish分别为P-N结的正向电流、漏电流;串联电阻RS主要由电池体电阻、电极导体电阻等组成(RS一般<1Ω);旁漏电阻Rsh由硅片边缘不清洁或体内缺陷所致(Rsh一般为几kΩ);RL为外接负载电阻,IL,UO分别为光伏电池输出电压、电流;当负载开路(RL=∞)时, UO即为开路电压Uoc,其与环境温度成反比、与电池面积无关(在100mW/cm2的光谱辐照度下,硅光伏电池的Uoc一般为450～600mV[2])。
与图2对应的光伏电池解析模型为[1]:
上式中,Isc为RL=0时的短路电流(A);T为环境温度(K);Tref为参考温度(一般取298K);S为实际太阳光辐照度(W/m2); CT为温度系数(A/K);q=1.6×10-29C;k=1.38×10-23J/K;n,ID0分别为二极管排放系数、反向电流;Eg为表征半导体禁带宽度的常量(V)。
实用中,为了满足负载需要的电压、电流,需将多个容量较小的单体光伏电池串、并联成数瓦到数百瓦的光伏模块(其输出电压一般在十几～几十V),进一步可将多个光伏模块串、并联成光伏阵列。图3为在环境温度25℃(T=298K) ,太阳光辐照度S=1000W/m2条件下某光伏模块(其解析模型参数参见文献[1])的仿真输出特性。
图3表明,一定的温度、照度下,光伏电池对应存在一个可能的最大功率输出运行点(Pmax=UpmaxIpmax),但实际工作点则是光伏电池伏安特性与负载伏安特性的交点。图3(a)中,给出了3条不同阻值RL1,R*L,RL2的电阻负载伏安特性(RL1<R*L<RL2),其与光伏电池伏安特性的3个交点A,M,B则为对应的3个实际工作点,只有当负载电阻RL=R*L时光伏电池才运行在最大功率点M,输出最大功率Pmax(UpmaxIpmax)。事实上, 光伏电池的短路电流与辐照度成正比,开路电压与温度成反比, 辐照度增加、温度降低将使其最大功率增加[1,2,3,12],故随着天气(辐照度、温度)变化,应实时调整负载的伏安特性使其相交于光伏电池伏安特性的最大功率输出点处,以实现“最大功率点跟踪(MPPT)”。
自1954年实用光伏电池问世至今,晶体硅光伏电池占了光伏电池总产量的80%以上,广泛应用的单晶硅光伏电池光电转换效率已接近25%;多晶硅光伏电池的光电转换效率虽较低,但其材料成本较低,可望成为主导产品之一[1,2,5]。随着光伏产业的迅猛发展,具有半导体材料消耗少、易批量生产、低成本、对弱光转化率高、易实现光伏建筑一体化等优势的薄膜光伏电池成为第二代光伏电池研发的重点,其中,1976年问世的非晶硅薄膜光伏电池实验室效率已达12.8%[2];20世纪80年代兴起的铜铟硒(CIS) 多晶薄膜光伏电池实验室效率已接近20% [5]。进入21世纪,以提高光电转换效率、降低成本为目标的第三代光伏电池,如叠层、玻璃窗式、纳米光伏电池等研究方兴未艾[1,5]。
2 光伏发电系统的结构和工作原理
2.1 离网型光伏发电系统
离网型光伏发电系统亦称为独立光伏发电系统,图4为其典型结构示意图。
图4中的蓄电池是离网型光伏发电系统中必不可少的储能器件,光伏阵列受太阳光照发出的电能通过控制器、DC/DC变换器对蓄电池进行高效、快速充电;而蓄电池储存的电能可通过放电器向直流负载馈电或经DC/AC变换向交流负载供电。控制器根据当前工况通过对DC/DC变换器控制调整光伏阵列等效负载的大小,实现MPPT; 另一方面,控制器采用正弦波调制(SPWM)或空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术对电压源型DC/AC逆变器进行控制以输出总谐波畸变率低、稳定可靠的交流电。防反充二极管可防止蓄电池对光伏阵列放电,以避免反向电流损坏光伏阵列。
离网型光伏发电系统主要应用于远离公共电网的无电地区[2]或容量较小(一般不超过几百瓦)的户用光伏系统[1]。
2.2 并网型光伏发电系统
并网型光伏发电系统与公共电网相联接,其典型结构示意图如图5所示。
图5中,实现MPPT的前级DC/DC变换控制与实现逆变、并网控制的后级DC/AC PWM控制独立,降低了后级逆变器并网工作与光伏阵列输出功率的相互影响,在提高太阳能利用率的同时,提高并网电流品质[12]。
并网型光伏发电系统具有太阳能利用率高、可省略蓄电池储能环节、发电成本较独立型光伏发电显著降低等优点[10],其是光伏发电技术发展的趋势,主要有大型联网光伏电站和住宅联网型光伏系统两大类,其中,光伏系统与建筑相结合(BAPV)的住宅屋顶联网型光伏系统已成为光伏产业的一个热点[2,4]。
并网型光伏发电系统的关键技术包括光伏阵列MPPT、逆变、并网控制、并网保护及孤岛效应检测等[1,11,12]。
3 光伏发电技术的发展趋势
光伏发电技术研究始于1839年“光伏效应”的发现。1954年, G. Pearson 等开发出光电转换效率为6%的单晶硅光伏电池,其为现代晶体硅光伏电池的雏形。目前,高效晶体硅光伏电池和各类薄膜光伏电池是世界光伏产业的热点之一[1,2,3]。
在光伏发电技术开发之初的20世纪70年代,由于制造成本高,光伏发电仅用于人造卫星、海岛灯塔等场所,1976年全球光伏电池 年产量仅几百千瓦[2]。20世纪80年代以来,随着光伏电池技术的不断进步、成本不断降低(2003年,国际市场光伏模块的售价已降至2.5～3美元/瓦;2008年,美国First Solar公司CdTe薄膜光伏电池成本为1美元/瓦),光伏产业迅猛发展, 1997年全球光伏电池年产量为163.3MW,2007年则增至3733MW[1,2]。近年来,世界光伏产业以每年超过30%的速度递增,成为发展速度最快的行业之一。到2009年底,全球光伏发电装机容量累计达2300万千瓦,当年新增装机约为700万千瓦[6]。
近年来,并网光伏发电的应用比例快速增长,已成为光伏发电的主导市场。1996年,并网光伏系统比例仅为7.9%,而2007年则增加至80%左右。目前,光伏与建筑相结合的分布式并网系统市场份额远大于大型联网光伏电站;而大型联网光伏电站是可再生能源发电的重要发展方向,其容量可达MW或GW级,所发电能可直接并入高压电网[7,11]。据国际能源组织(IEA)预测[13]:2020年世界光伏发电的发电量占总发电量的1%,2040年则占总发电量的20%。
我国对光伏电池的研究始于1958年。20世纪80年代以前,光伏电池年产量一直低于10kW。进入21世纪以来,我国光伏产业的生产能力快速扩大,2000年光伏电池年产量猛增至3MW;2007年,成为世界最大的光伏电池生产国,占世界总产量的27.2%;2008年产量达2000MWP,仍居世界第一[15]。2007年,无锡尚德位居世界光伏电池生产厂产量第3。2007年,我国光伏发电装机容量累计达10万千瓦;2008年约为15万千瓦;2009年则增为31万千瓦。目前,我国光伏发电系统主要为离网型,今后将逐步向并网型光伏发电系统方向发展。据《可再生能源中长期规划》,到2020年全国建成2万个屋顶光伏发电项目,总容量100万千瓦[2]。
综观世界光伏发电技术几十年来的发展历程,呈现出如下发展趋势[1,2,13,14,15,16,17]:晶体硅光伏电池光电转换效率和生产技术水平持续提高; 随着晶体硅光伏电池的硅片厚度不断降低,硅材料消耗不断减小,光伏电池生产成本大幅降低; CdTe、非晶硅、CIS等薄膜光伏电池已逐步进入市场,随着薄膜光伏电池技术不断进步,薄膜光伏电池的市场份额将快速增长;多晶硅薄膜光伏电池的光电转换效率不断接近晶体硅光伏电池,成本远低于晶体硅光伏电池,发展前景广阔;叠层、量子点、多能带、热光伏、多载流子光伏电池等方兴未艾的新一代光伏电池将克服第一代硅光伏电池成本高、第二代非晶硅等薄膜光伏电池光电转换效率低的局限,且有原材料丰富、无毒等优点;光伏发电产业专用设备和仪器制造技术不断进步,光伏电池生产规模及生产能力快速增长,光伏模块价格大幅降低;并网型光伏发电的应用比例不断增加,逐步成为光伏发电的主流, 光伏系统与建筑相结合的太阳能建筑逐步进入商品化生产时期。
尽管与传统发电方式相比,目前光伏发电的成本仍偏高,尚不具备大规模商业开发的条件,但以太阳能为主体的新能源将成为21世纪世界能源供应的主体,可以预测随着光伏产业的快速发展,光伏发电的成本将不断下降并逐步逼近传统发电成本的水平,从而成为具备竞争能力的可再生能源[13]。
13.步进电机 控制原理 篇十三
步进电机区别于其他控制电机的最大特点是，它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率决定。
步进电机的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。其基本原理作用如下：
(1)控制换相顺序
通电换相这一过程称为脉冲分配，
例如：三相步进电机的三拍工作方式，其各相通电顺序为A-B-C-D,通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A,B,C，D相的通断。
(2)控制步进电机的转向
如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电换相，则电机就反转。
(3)控制步进电机的速度
14.电机原理及拖动教学改革的探索 篇十四
1 外部教学环境的改善
无论何种改革都离不开外部政策与资金的支持,电机拖动课程的改革也是如此。目前各高校考核办法多数较为僵化繁杂,实验教师经常为应付各种名目的检查做面子课,难以自由发挥,不能很好地调动学生的积极性。[4]为此应在教学大纲编写过程中留有较大的余地以使教师能够发挥出自己的专长,结合相关的工程实践经历讲解电机及拖动的具体应用案例,起到理论结合实际的作用。[5]其次就是资金的支持,无论是教学改革的提出还是相关改革措施的实施都需要有配套的资金来进行调研和对基础设置进行改善。尤其是现阶段各高校因不够重视实践教学而导致的实验设备陈旧与数量不足;同时,改革也好,探索也罢,总是要在比较中前行,要比较就需要与同行交流,相应的访问交流需要一定的资金支撑。目前对于教学改革,主要还是口头上的,一旦涉及实干与采购时,就会有较大的阻力,这些都需要相关人员的努力与争取。
2 理论教学的规划与改革
传统的电机及拖动课程存在知识结构单一的问题,当前各种知识大量出现并飞速发展,知识更新周期越变越短,若知识面狭窄,知识储备不足,极易造成结构性失衡,使学生往往只知道某项技术应当“怎么做”而不是“为什么做”,学生没有学习目的,也就没有探索新知识的动力。[6]随着信息科学技术的发展、经济全球化的推进,边缘学科越来越多,多学科融合的现象也越来越多,现有的教育培养方式使学生的能力结构单一[7],缺乏解决复杂问题的能力,面对需要优化决策的问题时往往束手无策,很难提高学习和工作的效率。
理论教学方面应对现有的电机及拖动课程教材及书籍进行整合,形成一套全新的、适合高校自动化及电气专业、有一定特色的新型教学模式。[8]首先,在编写教材过程中应坚持教材的完整性与逻辑性,在构架理论框架时应力求脉络清楚,内容丰满,表达清晰,语句通顺。理论教学应该对学生起到引导的作用,所以教学过程中应积极吸收国内外先进的工程技术与理论知识,选择符合时代背景且符合电机基本理论的控制与调速的经典案例进行课程教学。[9]
在理论教学的过程中,不但要对传统电机的基本原理进行系统讲解,还应该对越来越多的新型电机的设计理念与控制方法有一定的涉猎,这样无论对改善教师能力还是提升学生的学习兴趣都能够起到积极的作用。
3 实践教学形式的改革
学科的专业性质不同,对学生实践动手能力的要求也不同,为符合社会对自动化与电气专业学生的基本要求,实践动手能力是对其培养过程中的重中之重。因而,为了培养合格的符合需求的专业人才,在教学过程中应以社会需求为导向,培养出有较好动手与操作能力的学生,增强其就业竞争力,使其在参与工作后能够迅速适应工作环境并从中吸收消化相关行业知识。
3.1 实验室教学
实践教学分为实验室教学与工业现场教学两部分。目前的实验室教学中往往存在这样一些问题:设备套数有限且多数设备陈旧,同时维修滞后等因素影响实验的精确性,例如在三相芯式变压器相关实验中对其功率测量所使用的功率表,若其测量值有偏差,其功率因数会大于1,无论在理论上还是实际中都是不可能会出现的现象。
大部分实验采用挂箱结构或实验箱完成,其电路与系统均为封闭式,实验过程中操作的灵活性不佳,若实验设备或连线稍有问题,学生便无法独立分析与解决问题。一种解决办法是在实验中引入仿真软件,其结果是,真实设备不能做或是因为安全原因不能做的实验,仿真实验都能做到[10];对于电机启动等快过程,在仿真实验中可以观察到其中一些参数的暂态变化过程;同时对耗材的需求较小,因其无须接线,在调试与观测过程中可以灵活掌控实验教学的时间;误差分析与错误诊断也较为方便。
3.2 现场教学
现场的实践教学则能更好地起到结合理论与实际的作用。电机与变压器都是很常见的电气设备,但作为没有实践经验的学生,对其结构很难有直观的认识,对问题的理解也很困难,对于这部分内容若采用现场教学则能起到很好的作用。例如教师可以将一台电机拆开,参照实物对学生讲解电机的结构及各部分的作用,使学生直观地理解与掌握其结构。[11,12]讲解后,可以让学生先观察,再亲自动手拆线与组装各部分构件,讨论每个部件的名称与作用以加深印象。
4 考核方式的优化
电机及电机拖动课程现有的考核方式以百分制为主,依据学生平时课堂表现、作业成绩与期末考试成绩进行评定,且以期末考试成绩为主,其比重一般为70%~90%。这种以笔试为主的考核方式导致学生不注重日常学习与积累,在期末时又忙于应付考试,限制了学生的创新意识与创新能力的形成与发展,与素质教育及创新型人才培养的目标不符。电机及电机拖动课程虽然也配有相关实验,但也仅限于对理论教学的验证,学生积极性不高,期末考试中对实验内容的涉及也很少,不能很好地反映学生动手能力与实践操作能力。
为此,应对考核方式进行适当的改革。首先是变终结性考试为过程考核,除期末考试外,增设期中考试、随堂测验、小论文或小型调查报告,同时将电机实验变为独立的课程单独进行评价。[13]
在对考核模式进行改革后,可以明显观察到其效果。课堂教学过程中学生提问的积极性大大提高,在撰写小论文的过程中提高了学生信息收集的能力,提升了学习的兴趣,使得学生更加注重平时的积累。独立成课的实验课也使得学生对实践的重视程度大大提高,通过实际操作与数据检验更好地培养学生实践动手的能力。
5 结束语
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