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水輪機導葉的加工
(1)活動導葉的剛性分析。在機械結(jié)構(gòu)中,零部件都具有一定的剛性,剛性是零部件固有的特性,導水機構(gòu)中的活動導葉也不例外。高山上的雨水受重力作用而向下奔流,滔滔不絕,力量巨大,如果我們能想辦法加以利用,這個巨大不息的力量,就可以為人類做許多工作。根據(jù)導葉的結(jié)構(gòu)特點,其剛性一般取決于導葉軸的大小和長短,以及導葉瓣體的高度和厚度。導葉的軸頸大、長度小,導葉瓣體高度小、厚度大(因瓣體輪廓是曲線,這里所說的瓣體厚度是在軸頸尺寸范圍內(nèi)的瓣體的各厚度),則活動導葉的剛度好,改變其中一項,其剛性隨之變?nèi)?。為了?jié)約材料和減輕活動導葉質(zhì)量,特別是為了增加導水機構(gòu)的過流量,通常所設計的導葉瓣體的厚度要比導葉軸頸?。ㄒ妶D1),D大于T,從而導致導葉瓣體厚度方向的剛性差,這將影響到導葉的加工精度,特別是中段軸頸的加工精度。
相對于軸頸,瓣體厚度較小,在加工導葉軸頸時,由于導葉自重和車刀徑向切削力的作用,在瓣體厚度方向中段軸頸產(chǎn)生的撓度比其他方向的撓度大,從而可能導致該處導葉軸段的加工精度超過設計要求。
圖1是發(fā)電機的定子和轉(zhuǎn)子置于雙軸水輪機兩側(cè)的雙軸水輪發(fā)電機的原理結(jié)構(gòu)圖。(3)設備翻身時,下方應設置方木或墊層予以保護,設備下方不得有人逗留。舊式發(fā)電機的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機軸固聯(lián),此種雙軸水輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)子B與鏈索(聯(lián)軸帶)D固聯(lián),并且使用隔水材料C密封。E為此種雙軸水輪發(fā)電機的定子,A為此種水輪發(fā)電機的動力軸。此種雙軸水輪發(fā)電機的定子E也可以使用隔水材料C密封。
毫無疑問,雙軸水輪發(fā)電機的雙軸可以脫離水面,用來帶動雙軸發(fā)電機。圖2是雙軸發(fā)電機的原理結(jié)構(gòu)圖。在水輪機冷卻塔中,水輪機用于取代電機作為風機動力源,使風機由原來的電力驅(qū)動改為水力驅(qū)動。虛線框內(nèi)是雙軸水輪機W,它向虛線框外的雙軸發(fā)電機提供雙軸動力。此雙軸發(fā)電機可使用1動力軸或2動力軸G,它的轉(zhuǎn)子B固定在雙軸發(fā)電機的鏈索(聯(lián)軸帶)F上,它的定子E可以另外使用機架。H是此種雙軸發(fā)電機的密封層。
水輪發(fā)電機作為水輪機和發(fā)電機的組合,轉(zhuǎn)子和定子的密封技術(shù)較為復雜,雙軸水輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)子和定子的密封,顯然不需要復雜的技術(shù)。1、水輪機轉(zhuǎn)輪及所有部件已安裝完工檢驗合格,施工記錄完整,上下止漏環(huán)間隙或軸流式水輪機轉(zhuǎn)輪葉片與轉(zhuǎn)輪室間隙已檢查無遺留雜物。關(guān)鍵在于,使用雙軸電動機和雙軸水輪發(fā)電機,不需要很高的成本,就能制造組合成具有超級發(fā)電能力的水輪發(fā)電機。我國長江上游有很多流水急深的地方,在那些地方建造千米級長度的雙軸水輪發(fā)電機,應該能得到數(shù)倍甚至數(shù)十倍于葛洲壩發(fā)電站的電量。
水輪機調(diào)速器的主要任務
電網(wǎng)系統(tǒng)負荷的不斷變化,致使電網(wǎng)系統(tǒng)頻率會不斷變化。水輪機調(diào)速器的主要任務是通過調(diào)節(jié)水輪發(fā)電機組的輸出功率,維持水輪機組在額定轉(zhuǎn)速。
水輪機隨著機組負荷的變化而相應地改變導葉開度(或針閥行程),使機組轉(zhuǎn)速恢復并保持為額定值或某一預定值的過程稱為水輪機調(diào)節(jié)。
根據(jù)異步交流電機原理:轉(zhuǎn)速n=60f/P
式中:f——頻率;P——磁極對數(shù)
據(jù)此,轉(zhuǎn)速n與電源頻率f成正比,調(diào)節(jié)機組轉(zhuǎn)速即是調(diào)節(jié)機組輸出頻率。
水輪機調(diào)節(jié)實質(zhì)上是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),進行這種調(diào)節(jié)的裝置稱為水輪機調(diào)速器,它是以機組轉(zhuǎn)速的偏差為依據(jù)來實現(xiàn)導葉開度的調(diào)節(jié)。
發(fā)電機通常由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋.機座及軸承等部件構(gòu)成。
定子由機座.定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。
轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(有磁扼.磁極繞組)滑環(huán)、(又稱銅環(huán).集電環(huán)).風扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。
由軸承及端蓋將發(fā)電機的定子,轉(zhuǎn)子連接組裝起來,使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn),做切割磁力線的運動,從而產(chǎn)生感應電勢,通過接線端子引出,接在回路中,便產(chǎn)生了電流。
水力發(fā)電機組的工作原理:河川、湖泊等位于高處具有勢能的水流至低處,經(jīng)水輪機轉(zhuǎn)換成水輪機的機械能,水輪機又推動發(fā)電機發(fā)電,將機械能轉(zhuǎn)換成電能。