大家好，今天小編關(guān)注到一個比較有意思的話題，就是關(guān)于水力發(fā)電機機械結(jié)構(gòu)的問題，于是小編就整理了1個相關(guān)介紹水力發(fā)電機機械結(jié)構(gòu)的解答，讓我們一起看看吧。
水輪發(fā)電機的種類及原理是什么？
以水具有的重力勢能轉(zhuǎn)變成動能的水沖水輪機，水輪機即開始轉(zhuǎn)動，若我們將發(fā)電機連接到水輪機，則發(fā)電機即可開始發(fā)電。如果我們將水位提高來沖水輪機，可發(fā)現(xiàn)水輪機轉(zhuǎn)速增加。因此可知水位差愈大則水輪機所得動能愈大，可轉(zhuǎn)換之電能愈高。這就是水力發(fā)電的基本原理。
能量轉(zhuǎn)化過程是：上游水的重力勢能轉(zhuǎn)化為水流的動能，水流通過水輪機時將動能傳遞給汽輪機，水輪機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動將動能轉(zhuǎn)化為電能。因此是機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程。
由于水電站自然條件的不同，水輪發(fā)電機組的容量和轉(zhuǎn)速的變化范圍很大。通常小型水輪發(fā)電機和沖擊式水輪機驅(qū)動的高速水輪發(fā)電機多***用臥式結(jié)構(gòu)，而大、中型代速發(fā)電機多***用立式結(jié)構(gòu)。由于水電站多數(shù)處在遠(yuǎn)離城市的地方，通常需要經(jīng)過較長輸電線路向負(fù)載供電，因此，電力系統(tǒng)對水輪發(fā)電機的運行穩(wěn)定性提出了較高的要求：電機參數(shù)需要仔細(xì)選擇；對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量要求較大。所以，水輪發(fā)電機的外型與汽輪發(fā)電機不同，它的轉(zhuǎn)子直徑大而長度短。水輪發(fā)電機組起動、并網(wǎng)所需時間較短,運行調(diào)度靈活,它除了一般發(fā)電以外，特別適宜于作為調(diào)峰機組和事故備用機組。
水電廠的發(fā)電機都為同步電機，它能把原動機（水輪機）的機械能轉(zhuǎn)變成電能。當(dāng)轉(zhuǎn)子被原動機拖動旋轉(zhuǎn)時，定子繞組不斷切割磁力線，就在其中感應(yīng)出電動勢。導(dǎo)線切割磁力線能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，將導(dǎo)線連成閉合回路，就有電流通過，同步發(fā)電機就是利用電磁感應(yīng)原理將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿摹?/p>
發(fā)電機分為直流發(fā)電機和交流發(fā)電機兩大類。后者又可分為同步發(fā)電機和異步發(fā)電機兩種?，F(xiàn)代發(fā)電站中最常用的是同步發(fā)電機。這種發(fā)電機的特點是由直流電流勵磁,既能提供有功功率，也能提供無功功率,可滿足各種負(fù)載的需要。異步發(fā)電機由于沒有獨立的勵磁繞組，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，但是不能向負(fù)載提供無功功率，而且還需要從所接電網(wǎng)中汲取滯后的磁化電流。因此異步發(fā)電機運行時必須與其他同步電機并聯(lián)，或者并接相當(dāng)數(shù)量的電容器。這限制了異步發(fā)電機的應(yīng)用范圍，只能較多地應(yīng)用于小型自動化水電站。
水輪發(fā)電機結(jié)構(gòu)形式有以下幾種：
1）臥式結(jié)構(gòu) 臥式結(jié)構(gòu)的水輪發(fā)電機通常有沖擊式水輪機驅(qū)動。
2）立式結(jié)構(gòu) 國產(chǎn)水輪發(fā)電機組廣泛***用立式結(jié)構(gòu)。立式水輪發(fā)電機組通常由混流式或軸流式水輪機驅(qū)動。立式結(jié)構(gòu)又可分為懸式和傘式。發(fā)電機推力軸承位于轉(zhuǎn)子上部的統(tǒng)稱為懸式,位于轉(zhuǎn)子下部的統(tǒng)稱為傘式。
3）貫流式結(jié)構(gòu)貫流式水輪發(fā)電機組由貫流式水輪機驅(qū)動。貫流式水輪機是一種帶有固定或可調(diào)轉(zhuǎn)輪葉片的軸流式水輪機的特殊型式。它的主要特征是轉(zhuǎn)輪軸線***取水平或傾斜布置,并與水輪機進水管和出水管水流方向一致。貫流式水輪發(fā)電機具有結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕的優(yōu)點,廣泛用于低水頭的電站中。
水輪發(fā)電機是指以水輪機為原動機將水能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電機。水流經(jīng)過水輪機時，將水能轉(zhuǎn)換成機械能，水輪機的轉(zhuǎn)軸又帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，將機械能轉(zhuǎn)換成電能而輸出。是水電站生產(chǎn)電能的主要動力設(shè)備。 基本原理： 在水輪機中，水流通過蝸殼的導(dǎo)流作用徑向流入導(dǎo)水機構(gòu)，將液體動能轉(zhuǎn)化為靜壓能，再通過葉片將靜壓能轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子的動能，轉(zhuǎn)輪通過主軸與發(fā)電機轉(zhuǎn)子聯(lián)軸，帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)并切割發(fā)電機定子磁力線圈，利用電磁感應(yīng)原理在發(fā)電機線圈中產(chǎn)生高壓電，再經(jīng)過變壓器升壓通過輸電線路將電力輸出到電網(wǎng)中，水流最后軸向流出轉(zhuǎn)輪?！ 〈笾行退啓C組一般***用金屬蝸殼，其主要作用是為流體的流動起到導(dǎo)向作用，將液體動能轉(zhuǎn)換為靜壓能。導(dǎo)水機構(gòu)中的活動導(dǎo)葉傾角可調(diào)，其主要作用是調(diào)節(jié)流量。
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