汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組就是將汽輪機(jī)獲得的機(jī)械能再次通過帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為電能，所以汽輪發(fā)電機(jī)是指用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)。慎德公司精通汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組原理和汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)圖，生產(chǎn)的小型汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組符合發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的條件。

    

  汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組原理
  汽輪發(fā)電機(jī)是由汽輪機(jī)作原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，利用電磁感應(yīng)原理把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電設(shè)備。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)通入直流電流后，便建立轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)稱主磁場(chǎng)，它隨著汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。其磁通自轉(zhuǎn)子的一個(gè)磁極出來，經(jīng)過空氣隙、定子鐵芯、空氣隙，再進(jìn)入轉(zhuǎn)子另一個(gè)相鄰磁極，從而構(gòu)成主磁通回路。由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子隨著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)磁極旋轉(zhuǎn)一周，主磁極的磁力線被裝在定子鐵芯內(nèi)的u、v、w三相繞組(導(dǎo)線)依次切割，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在定子三相繞組內(nèi)感應(yīng)出相位不同的三相交變電動(dòng)勢(shì)。
     

  假設(shè)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子具有一對(duì)磁極(即一個(gè)N極、一個(gè)S極)，當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子同軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，如汽輪機(jī)以3000轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)時(shí)，這樣發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以50周/秒的恒速旋轉(zhuǎn)，磁極極性也要變化50次，那么在發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也變化50次，同時(shí)在定子三相繞組內(nèi)感應(yīng)出相位不同的三相交變電動(dòng)勢(shì)，即頻率為50赫茲的三相交變電動(dòng)勢(shì)。這時(shí)若將發(fā)電機(jī)定子三相繞組末端(即中性點(diǎn))連在一起接地，而將發(fā)電機(jī)定子三相繞組的首端引出線與用電設(shè)備連接，就會(huì)有電流流過，這個(gè)過程即為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的過程

  汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)圖
  汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)在本體上主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成,在附屬系統(tǒng)上主要有勵(lì)磁系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、密封油系統(tǒng)和氫氣系統(tǒng)，如圖：
     

  定子

  汽輪發(fā)電機(jī)的定子如下圖2所示，由定子鐵芯、定子繞組、機(jī)座等部件組成。
    

  1、定子鐵芯。定子鐵芯是構(gòu)成磁路并固定定子繞組的重要部件，通常由0.5mm或3.5mm厚、導(dǎo)磁性能良好的冷軋硅鋼片疊壓而成。大型汽輪發(fā)電機(jī)的定子鐵芯尺寸很大，硅鋼片沖成扇形，再用多片拼裝成圓形。

  2、定子繞組。定子繞組嵌放在定子鐵芯內(nèi)圓的定子槽中，分三相布置，互成120°角度，以保證轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)在三相定子繞組中產(chǎn)生互成120°相位差的電動(dòng)勢(shì)。每個(gè)槽內(nèi)放有上下兩組絕緣導(dǎo)體(亦稱線棒)，每個(gè)線棒分為直線部分(置于鐵芯槽內(nèi))和兩個(gè)端接部分。直線部分是切割磁力線并產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的導(dǎo)體有效邊，線棒端接部分則起到連接作用，把相關(guān)線棒按照一定的規(guī)律連接起來，構(gòu)成發(fā)電機(jī)的定子三相繞組。中、小型汽輪發(fā)電機(jī)的定子線棒均為實(shí)心線棒，而大型汽輪發(fā)電機(jī)由于散熱的需要，多采用內(nèi)部冷卻的線棒，譬如由若干實(shí)心線棒和可通水的空心線棒并聯(lián)組成。
  3、機(jī)座及端蓋。機(jī)座的作用是支撐和固定發(fā)電機(jī)定子鐵芯。機(jī)座一般用鋼板焊接而成，必須有足夠的強(qiáng)度和剛度，并能滿足通風(fēng)散熱的要求。端蓋的作用是將發(fā)電機(jī)本體的兩端封蓋起來，并與機(jī)座、定子鐵芯和轉(zhuǎn)子一起構(gòu)成發(fā)電機(jī)內(nèi)部完整的通風(fēng)系統(tǒng)。

  轉(zhuǎn)子

  汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子如下圖所示，主要由轉(zhuǎn)子鐵芯、勵(lì)磁繞組(轉(zhuǎn)子繞組)、護(hù)環(huán)和風(fēng)扇等組成，是汽輪發(fā)電機(jī)最重要的部件之一。由于汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)子受的離心力很大，所以轉(zhuǎn)子都呈細(xì)長形，且制成隱極式的，以便更好地固定勵(lì)磁繞組。
    

  1、轉(zhuǎn)子鐵芯。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子本體采用高強(qiáng)度、導(dǎo)磁性能良好的合金鋼加工而成。沿轉(zhuǎn)子本體表面軸向銑出用于放置勵(lì)磁繞組的凹槽。槽的排列方式一般為輻射式，槽與槽之間的部分為齒，俗稱小齒。未加工的部分通稱大齒，大齒作為磁極的極身，是主磁通必經(jīng)之路。
  2、勵(lì)磁繞組。勵(lì)磁繞組為若干個(gè)線圈組成的同心式繞組，線圈則用矩形扁銅線繞制而成。勵(lì)磁繞組放在槽內(nèi)后，繞組的直線部分用槽楔壓緊，端部徑向固定采用護(hù)環(huán)，軸向固定采用云母塊和中心環(huán)。勵(lì)磁繞組的引出線經(jīng)導(dǎo)電桿連接到集電環(huán)上，再經(jīng)過電刷引出。
  3、護(hù)環(huán)和中心環(huán)。汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速很高，勵(lì)磁繞組端部承受很大的離心力，所以要用護(hù)環(huán)和中心環(huán)來緊固。護(hù)環(huán)把勵(lì)磁繞組端部套緊，使繞組端部不發(fā)生徑向位移和變形；中心環(huán)用以支持護(hù)環(huán)，并防止端部的軸向移動(dòng)。
  4、集電環(huán)。集電環(huán)分為正、負(fù)兩個(gè)集電環(huán)，由堅(jiān)硬耐磨的合金鍛鋼制成，裝于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁端外側(cè)。正、負(fù)兩個(gè)集電環(huán)分別通過引線接到勵(lì)磁繞組的兩端，并借電刷裝置引至發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)上。
  5、風(fēng)扇。風(fēng)扇裝于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的兩端，用以加快氣體在定子鐵芯和轉(zhuǎn)子部分的循環(huán)，提高冷卻效果。

  冷卻系統(tǒng)
    
  發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，其內(nèi)部產(chǎn)生的各種損耗會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，引起發(fā)電機(jī)發(fā)熱。尤其是大型汽輪發(fā)電機(jī)，因其結(jié)構(gòu)細(xì)長，中部熱量不易散發(fā)，發(fā)熱問題更顯得嚴(yán)重。如果發(fā)電機(jī)溫度過高，會(huì)直接影響絕緣的使用壽命，因此冷卻對(duì)于大型汽輪發(fā)電機(jī)是非常重要的問題。

  勵(lì)磁系統(tǒng)：
      
  隨著汽輪發(fā)電機(jī)可以做到的容量不斷增大，為其提供直流勵(lì)磁電流（在較大型機(jī)組中達(dá)1000A或更高）也越來越困難。一種常用的勵(lì)磁電源是與發(fā)電機(jī)同軸驅(qū)動(dòng)的直流發(fā)電機(jī)，其輸出通過電刷和滑環(huán)向交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組提供勵(lì)磁。另外，也可以用傳統(tǒng)的同軸驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)作為主勵(lì)磁機(jī)來給主發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁。該勵(lì)磁機(jī)具有靜止的電樞和旋轉(zhuǎn)的勵(lì)磁繞組，其頻率可能是180Hz或者240Hz，其輸出送到一個(gè)靜止的固態(tài)整流器，整流器的輸出通過（電刷和）滑環(huán)給汽輪發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁。
  勵(lì)磁系統(tǒng)的主要作用是：
  1、發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，按主機(jī)負(fù)荷情況供給和自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，以維持一定的端電壓和無功功率的輸出。
  2、發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行時(shí)，使無功功率分配合理。
  3、當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生突然短路故障時(shí)，能對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行強(qiáng)勵(lì)，以提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。短路故障切除后，使電壓迅速恢復(fù)正常。
  4、當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)荷突減時(shí)，能進(jìn)行強(qiáng)行減磁，以防止電壓過分升高。
  5、發(fā)電機(jī)發(fā)生內(nèi)部故障，如匝間短路或轉(zhuǎn)子發(fā)生兩點(diǎn)接地故障時(shí)，能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)自動(dòng)減磁或滅磁。

  慎德公司小型汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組：
     
  慎德公司小型汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組采用的制造工藝技術(shù)，特別是轉(zhuǎn)子超速采用高速動(dòng)平衡機(jī)，使轉(zhuǎn)子的平衡精度大大提高，振動(dòng)值減小，從而使汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行可用系數(shù)提高，機(jī)組壽命可達(dá)到35-40年。