發電機在生產中的應用

發電機的應用電能是現代社會最重要的能源之壹。發電機是壹種將其他形式的能量轉化為電能的機械裝置。發電機廣泛應用於工農業生產、國防、科技和日常生活中。壹是用於大中型電廠，為工業和民用供電。主要有燃煤電站、水利電站、核電站、風力電站、太陽能電站。第二種是小型發電站。作為備用電源，或產生臨時電源和移動電源。例如船上的發電機、用於石油鉆探的發電機；醫院、酒店、銀行、商場等服務行業。在遠離供電設備的地區，如修建高速公路，也有醫院、高級賓館、機場、防洪設備和工地重要場所的備用電源。柴油發電機組廣泛應用於沒有固定電源，難以架設輸電線路的場合。比如野外施工、零時供電、建築應急供電、工礦輔助應急供電等。很多電力驅動的機械車輛也使用柴油發電機組。如內燃機車、電鏟、柴電潛艇、船舶電源等。近年來開發生產的移動電站、自動化、低噪音柴油發電機組具有反應靈敏、噪音低、結構緊湊、使用經濟等特點，是拖車電站、工程建設、地質勘探、工礦企業、賓館、酒店等場所的理想備用電源。太陽能發電機的應用可以為無電的偏遠地區提供照明，滿足野外工作者的用電需求，是野營必備裝備。可提供夜間照明，可替代國家電網的部分能源或補充能源，無汙染、安全、可持續。備用電源主要包括柴油發電機和燃氣輪機發電機。發電機的形式有很多種，但它們的工作原理都是基於電磁感應定律和電磁力定律。因此，其構造的壹般原理是:用適當的導磁導電材料形成磁路和電路，進行相互電磁感應，從而產生電磁動力，達到能量轉換的目的。發電機的分類可以概括為:發電機分為DC發電機和交流發電機；交流發電機分為同步發電機和異步發電機(很少使用)。交流發電機也可分為單相發電機和三相發電機。發電機分為DC發電機和交流發電機。後者可分為同步發電機和異步發電機。同步發電機是現代電站中最常用的。這種發電機由DC電流激勵，既能提供有功功率，又能提供無功功率，能滿足各種負荷的需要。異步發電機由於沒有獨立的勵磁繞組，結構簡單，操作方便，但不能向負載提供無功功率，還需要從連接的電網中吸取滯後磁化電流。因此，異步發電機必須與其他同步電動機並聯或與相當數量的電容器並聯。這就限制了異步發電機的應用範圍，只能用於小型自動化水電站。20世紀50年代以前，DC用於城市電車、電解、電化學等行業的電源大多采用DC發電機。但DC發電機有換向器，結構復雜，制造耗時，價格昂貴，易出故障，維護困難，效率不如交流發電機。因此，自大功率可控整流器問世以來，出現了用交流電源通過半導體整流獲得DC功率來代替DC發電機的趨勢。根據使用的原動機不同，同步發電機分為三種類型:渦輪發電機、水輪發電機和柴油發電機。它們在結構上的相似之處是，除了小型電機是用永磁體產生磁場外，壹般的磁場都是用DC電流勵磁線圈產生，勵磁線圈放在轉子上，電樞繞組放在定子上。由於勵磁線圈電壓低，功率小，出線端子只有兩個，容易通過滑環引出；但電樞繞組電壓高，功率大，采用三相繞組，有三根或四根引線，方便套在定子上。發電機電樞(定子)鐵芯由矽鋼片疊壓而成，其結構和工作原理。發電機通常由定子、轉子、端蓋和軸承組成。定子由定子鐵芯、繞組、機座和固定這些部件的其他結構部件組成。轉子由轉子鐵芯(或磁極、磁軛)繞組、擋圈、中心環、滑環、風扇和轉軸組成。發電機的定子和轉子通過軸承和端蓋連接裝配，使轉子在定子內轉動，做切割磁力線的運動，產生感應電勢，通過端子引出，接入回路，產生電流。渦輪發電機和渦輪匹配發電機。為了獲得更高的效率，汽輪機壹般都是高速制造的，通常是3000轉/分(頻率為50赫茲)或3600轉/分(頻率為60赫茲)。核電站汽輪機轉速低，但也在1500轉/分以上。為了減小離心力和風摩擦損失引起的機械應力，高速汽輪發電機的轉子直徑壹般較小，長度較大，即采用細長轉子。尤其是3000轉以上的大容量高轉速機組，轉子直徑受材料強度的嚴格限制，壹般不能超過1.2m..轉子體的長度受到臨界速度的限制。當本體長度達到直徑的6倍以上時，轉子的第二臨界轉速將接近電機的運行轉速，運行時可能出現較大的振動。因此，大型高速汽輪發電機的轉子尺寸受到嚴格限制。壹臺65438+10萬千瓦的風冷電機轉子尺寸已經達到上述極限尺寸。再次增加電機容量，只有增加電機的電磁負載才能實現。因此，必須加強電機的冷卻。因此，50 ~ 65438+萬千瓦的汽輪發電機都采用了冷卻效果較好的氫冷或水冷技術。70年代以來，汽輪發電機最大容量達到1.30 ~ 1.5萬千瓦。1986以來，高臨界溫度超導材料的研究取得了重大突破。超導技術有望在汽輪發電機上得到應用，這將在汽輪發電機發展史上產生新的飛躍。由水輪機驅動的發電機。由於水電站的自然條件不同，水輪發電機組的容量和轉速千差萬別。通常，由沖擊式水輪機驅動的小型水輪發電機和高速水輪發電機多采用臥式結構，大中型轉速發電機多采用立式結構(見圖)。由於大多數水電站遠離城市，通常需要通過較長的輸電線路向負荷供電。因此，電力系統對水輪發電機的運行穩定性提出了更高的要求:需要精心選擇電機參數；對轉子的轉動慣量有很大的要求。因此，水輪發電機的外觀與汽輪發電機不同，其轉子直徑大，長度短。水輪發電機組啟動並網時間短，運行調度靈活。除壹般發電外，特別適用於調峰機組和應急備用機組。水輪發電機組最大容量已達70萬千瓦。柴油發電機由內燃機驅動的發電機。啟動快，操作簡單。而內燃機發電成本高，所以柴油發電機組主要作為應急備用電源，或者在移動電站和壹些大電網尚未到達的地區使用。柴油發電機的轉速通常在1000轉/分以下，容量在幾千瓦到幾千千瓦之間，特別是200千瓦以下的機組。它制造起來相對簡單。柴油機軸的輸出扭矩周期性波動，因此發電機工作在劇烈振動的條件下。因此，柴油發電機的結構部件，尤其是轉軸，應具有足夠的強度和剛度，以防止這些部件因振動而斷裂。此外，為了防止發電機因轉矩脈動而以不均勻的角速度轉動，造成電壓波動和閃燈，柴油發電機的轉子也要求有較大的轉動慣量，軸系的固有扭振頻率應與柴油機轉矩脈動中任意交流分量的頻率相差20%以上，以避免* * *振動和斷軸事故。太陽能發電機的應用可以為無電的偏遠地區提供照明，滿足野外工作者的用電需求，是野營必備裝備。可提供夜間照明，可替代國家電網的部分能源或補充能源，無汙染、安全、可持續。太陽能發電機的工作原理是太陽光直接照射在太陽能電池板上發電，給電池充電，可以為DC節能燈、錄音機、電視機、DVD、衛星電視接收器等產品供電。本產品具有過充、過放、短路、溫度補償、電池反接等保護功能，可輸出12V DC和220V交流電。分體設計，體積小，攜帶方便，使用安全。太陽能發電機由以下三部分組成:太陽能電池組件；充放電控制器、逆變器、測試儀器和計算機監控等電力電子設備，以及蓄電池或其他儲能和輔助發電設備。太陽能電池作為關鍵部件，使用壽命長，晶體矽太陽能電池壽命可達25年以上；光伏系統應用廣泛，光伏系統應用的基本形式可分為獨立發電系統和並網發電系統兩大類。主要應用領域主要在空間飛行器、通信系統、微波中繼站、電視差分轉臺、光伏水泵以及無電缺電地區的家用電源。隨著技術的發展和世界經濟的可持續發展，發達國家開始有計劃地推廣城市光伏並網發電，主要是建設戶用屋頂光伏發電系統和兆瓦級集中式大型並網發電系統，同時大力推廣太陽能光伏系統在交通和城市照明方面的應用。【編輯此段】太陽能發電機的優點是1，獨立供電，不受地域限制，不耗油，無機械轉動部件，建設周期短，大小隨機；2.安全可靠，無汙染，無噪音，環保美觀，故障率低，使用壽命長；3.拆裝簡單，移動方便，工程安裝成本低，與建築物結合方便，無需預埋架空輸電線路，長距離敷設電纜時不會破壞植被和環境及工程成本；4.廣泛應用於各種電器中，非常適合農村、草原牧區、丘陵、海島、高速公路等偏遠地方無電地區的家庭、家用電器和照明電器。近年來，光伏發電在世界範圍內發展迅速。2007年，全球太陽能新增裝機容量達到2826MWp，其中德國占47%，西班牙占23%，日本占8%，美國占8%。2007年，太陽能光伏產業鏈的大量投資集中在新產能的推廣上。此外，2007年太陽能光伏企業貸款融資額增加了近6543.8+0000億美元，使得行業規模不斷擴大。雖然德國和西班牙因金融危機減少了對太陽能光伏發電的支持，但其他國家的政策支持卻在逐年增加。2008年6月5438+065438+10月，日本政府發布了《普及太陽能發電行動計劃》，確定到2030年太陽能發電的發展目標是達到2005年的40倍，3-5年後太陽能電池系統的價格降至目前的壹半左右。2009年專門安排了30億日元的補貼，鼓勵太陽能電池的技術開發。2008年9月16日，美國參議院通過壹攬子減稅法案，將光伏產業減稅政策(ITC)延長2-6年。