以具有位能或动能的水冲水轮机,水轮机即开始转动,若我们将发电机连接到水轮机,则发电机/a>即可开始发电。如果我们将水位提高来冲水轮机,可发现水轮机转速增加。因此可知水位差愈大则水轮机所得动能愈大,可转换之电能愈高。这就是水力发电的基本原理。
能量转化过程是:上游水的重力势能转化为水流的动能,水流通过水轮机时将动能传递给汽轮机,水轮机带动发电机转动将动能转化为电能。因此是机械能转化为电能的过程。
至于发电机的原理,高中物理讲的很清楚,其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。
水轮发电机由水轮机驱动。它的转子短粗,机组的起动、并网所需时间较短,运行调度灵活,除一般发电外,特别宜于作为调峰机组和事故备用机组。水轮发电机组的最大容量已达80万千瓦。
柴油发电机由内燃机驱动。它起动迅速,操作方便,但发电成本高,主要用作应急备用电源,或大电网没有达到的地区和流动电站使用。容量多几千瓦至几千千瓦之间。柴油机轴上输出的转矩呈周期性脉动,须防止共振和断轴事故。
水轮发电机的转速将决定发出的交流电的频率,为保证这个频率的稳定,就必须稳定转子的转速。为了稳定转速,可采用闭环控制的方式对原动机(水轮机)转速进行控制,即将发出的交流电的频率信号采样,并将其反馈到控制水轮机导叶开合角度的控制系统中,去控制水轮机的输出功率,通过反馈控制原理,就可以让发电机的转速稳定了。
文章标题:水力发电机原理及过程
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