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如何確定內燃機軸系扭振的臨界轉速

提問者:網友 2018-08-03
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1. 概述  電能是現代社會最主要的能源之一。發(fā)電機是將其他形式的能源轉換成電能的機械設備,最早產生于第二次工業(yè)革命時期,由德國工程師西門子于1866年制成,它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動,將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發(fā)電機,再由發(fā)電機轉換為電能。發(fā)電機在工農業(yè)生產,國防,科技及日常生活中有廣泛的用途。   發(fā)電機的形式很多,但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此,其構造的一般原則是:用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路,以產生電磁功率,達到能量轉換的目的。   發(fā)電機的分類可歸納如下:   發(fā)電機 { 直流發(fā)電機、交流發(fā)電機 { 同步發(fā)電機、異步發(fā)電機(很少采用)   交流發(fā)電機還可分為單相發(fā)電機與三相發(fā)電機。 2. 結構及工作原理  發(fā)電機通常由定子、轉子、端蓋.機座及軸承等部件構成。   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構件組成。   轉子由轉子鐵芯(有磁扼.磁極繞組)滑環(huán)、(又稱銅環(huán).集電環(huán)).風扇及轉軸等部件組成。   由軸承及端蓋將發(fā)電機的定子,轉子連接組裝起來,使轉子能在定子中旋轉,做切割磁力線的運動,從而產生感應電勢,通過接線端子引出,接在回路中,便產生了電流。   汽輪發(fā)電機 與汽輪機配套的發(fā)電機。為了得到較高的效率,汽輪機一般做成高速的,通常為3000轉/分(頻率為50赫)或3600轉/分(頻率為60赫)。核電站中汽輪機轉速較低,但也在1500轉/分以上。高速汽輪發(fā)電機為了減少因離心力而產生的機械應力以及降低風摩耗,轉子直徑一般做得比較小,長度比較大,即采用細長的轉子。特別是在3000轉/分以上的大容量高速機組,由于材料強度的關系,轉子直徑受到嚴格的限制,一般不能超過 1.2米。而轉子本體的長度又受到臨界速度的限制。當本體長度達到直徑的6倍以上時,轉子的第二臨界速度將接近于電機的運轉速度,運行中可能發(fā)生較大的振動。所以大型高速汽輪發(fā)電機轉子的尺寸受到嚴格的限制。10萬千瓦左右的空冷電機其轉子尺寸已達到上述的極限尺寸,要再增大電機容量,只有靠增加電機的電磁負荷來實現。為此必須加強電機的冷卻。所以 5~10萬千瓦以上的汽輪發(fā)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(fā)電機的最大容量已達到130~150萬千瓦。從1986年以來,在高臨界溫度超導電材料研究方面取得了重大突破。超導技術可望
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