目 录 1
前言 1
第一章初步设计 1
一、概述 1
1．结构型式 2
2．额定容量 8
3．额定电压 10
4．额定功率因数 12
5．额定转速及飞逸转速倍数 12
6．飞轮力矩 16
7．短路比 18
8．直轴同步电抗xd和瞬变电抗x′d 21
9．阻尼绕组 22
10．励磁系统 23
11．水轮机的水推力和转子重 24
12．其他要求 24
二、对高水头机组设计的综合分析 28
1．概述 28
2．水轮机调节保证计算参数与发电机 28
电磁参数的关系 28
第二章 电磁计算、机械结构计算与热计算 33
的综合分析 33
一、概述 33
二、电磁负荷的选择 33
1．电磁负荷与电机常数和主要尺寸的关系 33
2．电磁负荷与发电机损耗、温升的关系 43
3．电磁负荷与励磁数据的关系 45
的影响 47
4．电磁负荷对三相冲击短路电流和机座设计 47
5．电磁负荷对电磁参数的影响 48
6．选择电磁负荷举例 48
三、中小型水轮发电机主要尺寸的选取 56
1．概述 56
2．主要尺寸计算举例 60
四、中小型水轮发电机气隙长度的选取 68
1．概述 68
2．气隙偏离平均值所产生的危害 68
3．微型和中小型水轮发电机气隙数据的选取 74
五、磁路计算 76
1．概述 76
2．总槽数和每极每相槽数的选择 76
3．通用性 91
六、磁极冲片尺寸的选择 94
1．极弧系数ap 95
2．极身高度hm 95
3．极身宽度bm 96
4．综合分析 97
七、磁路计算和饱和程度的分析 97
1．概述 97
2．空载特性曲线的计算 98
3．额定负载励磁磁势的计算 101
4．短路比Kc的计算 110
5．负载励磁磁势与空载励磁磁势之比和 110
短路比的相互关系 110
6．改善空载电压波形的若干措施 113
八、水轮发电机损耗、效率、发热与温升 118
1．概述 118
2．发电机各部分损耗的分析 119
3．温升限度 128
4．温升估算 131
九、微型、中小型水轮发电机结构分析 137
1．概述 137
2．磁极铁心结构的分析 139
3．定子铁心结构的分析 143
4．磁极结构型式和固定方式 152
十、对小型立式水轮发电机设计改进的举例 165
第三章 中小型水轮发电机的绕组与绝缘 171
一、概述 171
二、分数槽绕组 174
三、分数槽绕组接线 180
1．分数槽叠绕组 180
2．分数槽双层波绕组 181
四、中小型水轮发电机阻尼绕组的设计 189
1．概述 198
五、发电机绕组绝缘 198
2．定子线圈的防晕结构 200
3．定子线圈的电腐蚀及其防止措施 201
4．定子绕组和励磁绕组的试验 202
5．高压线圈的匝间绝缘试验 206
6．绕组绝缘交流介电强度试验 208
第四章微型及中小型水轮发电机的 211
励磁方式 211
一、概述 211
二、用直流励磁机励磁 211
三、双绕组电抗分流式自励恒压励磁 212
1．分流装置剩磁电压的计算 214
2．空载电压的建立 217
3．励磁回路的计算 221
4．晶闸管励磁调节器的原理 226
四、电抗移相式相位复式励磁 229
五、三次谐波励磁 231
1．概述 231
2．谐波励磁发电机并车后的负载分配和转移 233
3．并联运行中对振荡的分析 234
4．谐波励磁发电机晶闸管自动励磁调节器的特点 234
5．晶闸管分流工作原理 236
6．晶闸管自动励磁调节器的工作原理 236
六、无刷励磁 241
1．概述 241
2．交流励磁机 242
3．旋转整流器 244
4．永磁发电机 245
七、静止晶闸管励磁 245
一、概述 247
1．电压变化时的运行情况 247
第五章微型及中小型水轮发电机的特殊运行方式 247
和温升试验 247
2．频率变化时的运行情况 248
3．功率因数变化时的运行 249
4．调相运行 252
5．进相运行 252
6．不对称运行的分析 252
二、水轮发电机的温升试验 254
1．概述 254
2．发电机发热的基本温升曲线 254
3．温升试验方法和绘制运行限额图 262
参考文献 268
附录 中小型水轮发电机主要产品简介 273