电机的应用领域


发布时间:

2024-08-29

汽轮发电机用于火力发电厂和核电厂。

电力工业

  一、汽轮发电机

  汽轮发电机用于火力发电厂和核电厂。是同步电机的一种。由于原动机汽轮机)转速很高,一般为3000 r/min,因此汽轮发电机的转子细而长,以减小线速度。目前世界上最大的汽轮发电机容量已经超过 100万千瓦。

  二、水轮发电机

  水轮发电机用于水力发电厂,也是同步发电机的一种。由于原动机(水轮机)转速较低,一般为几百转/分以下,因此水轮发电机的转子粗而短,以增加极数。图2-12所示是一台在三峡电站安装的水轮发电机,三峡机组是目前世界上最大的水轮发电机组,功率达到 70 万千瓦。三峡电站总装机 26台,单机容量 70万千瓦。

  三、风力发电机

  风力发电就是通过捕风装置的叶轮将风能转换成机械能,再将机械能转换成电能的过程。风能是最廉价、最清洁、最有开发价值的新能源。近十几年来,我国政府加快了风电的开发,还引进了国外生产的、技术先进的大型风力机,组建风电场,促进了我国风电事业的发展。

  按装机容量分,风力发电机有小型、中型、大型、特大型系列。小型风力发电机容量为0.1~1 kW,中型风力发电机为1~100 kW,大型风力发电机为100~1000 kW,特大型风力发电机为1 000 kW以上。几乎所有类型的发电机都用到风力发电中,最常见的有同步、异步、直流和永磁发电机。最近,国外特大型风力发电机用永磁外转子无刷直流发电机的较多。

  工农业生产

  在工农业生产中,绝大部分机械设备以各类电动机为动力。这些电动机大都以配电变压器作为电源,而那些远离电网的机械或者是移动设备,则常常采用柴油发电机作为电源。在机床、轧钢机、鼓风机、印刷机、水泵、抽油机、起重机、传送带、生产线等设备上,大量使用中小功率的感应电动机。这是因为感应电动机简单可靠、维护方便、成本低。感应电动机占所有电气负荷功率的60% 以上。近年来各类新型电动机所占比例也开始增加。

  一、机械、冶金、轻工、化工

  机械制造厂中的机床,从传统的车床、铣床、刨床、磨床、冲压机,到现代化的数控机床和自动生产线,全部采用申电动机作为动力。而车间的天车等辅助设备也全部都用由动机作为动力。即便是一些液压设备,其油泵也是用电动机驱动的。大利机械加工厂最常用的龙门铣床,是驱动各个铣刀旋转的电动机,其实,这台机床还有很多其他电动机,如驱动床血往复动的电动机横梁升隆电动机。水平刀架横向运动和垂直刀架纵向运动的丝杠电动机、水平刀架垂直运动和垂直刀架水平运动的电动机以及冷却水泵电动机等。

  在高速磨床中,主轴电动机的转速高达数万转/分,造纸厂粉碎木材制造木浆的电动机转速可能只有几转/分。在电动工具中,大量用到调速比较方便的串激式交流电动机。而现代数控机床则可能用到各类步进电动机和直线电动机。在自动化生产程度高的企业中,工业机器人的运动控制更是要用到很多伺服电动机。

  在钢铁厂的轧机上,传送钢锭的辊道要用到大量轧辊电动机。轧辊用的电动机与吊车用的电动机都需要特殊的机械特性,如高起动转矩、高过载能力等,因此被称为起重冶金电动机。生产热轧钢板的轧钢机,推送钢板的辊道由众多的轧辊电动机驱动。

  在化工厂中.水泵、风机.盘车,轴流风机都是电动机驱动的设备。由于生产的产品可能有易燃易爆气体,所以很多电动机是隔爆型电动机。在化工厂各种管道上阀门是不可缺少的,其中小型自动阀门多数是电磁阀(由电磁线圈和衔铁构成,也可以看做是一种电动机)驱动的,而大型的电动球阀、电动蝶阀等需要较大的转矩,所以都是旋转电动机驱动的,称为电动阀门。

  在轻工生产中,同样用到大量电动机驱动的机械设备。如世界最早的直线电动机就用于驱动纺织机的梭子,又如造纸厂的大型碎木机一般使用低速大转矩的同步电动机驱动。

  二、矿山与油田

  矿山用的轨道列车一般都是电力牵引的,可用于煤矿、矿山、林区等的窄轨运输。也有一些不具备架线供电条件的小矿井,可采用蓄电池供电矿车或柴油机发电 -电动机驱动的矿车。为了调速方便,大型运载轮胎车辆大部分采用柴油发电机-牵引电机传动。目前.在越来越多的露天矿,为了节能环保,采用直接用电缆供电的大型挖掘机。

  油田钻井设备一一般都是由柴油发电机驱动电动机作为动力的。现代钻井技术开始依赖于精确的轨道控制技术.即为了使几干米的钻排不发生偏斜,目前出现了随钻测量技术甚至带有可控制钻探方向的钻头。由于钻杆可能长达几千米,钻井时间持续很长,钻头的传感器和导向电动机需要的电能无法从地面输送,而电池也无法维持长时间供电,所以出现了安装在钻杆前端的小型"随钻发电机"。发电机的原动机是钻头泥浆泵驱动的涡轮机,发电机输出的电能可以供给传感器和可导向钻头的驱动电动机。这样,钻头就好像一枚向地下缓慢"发射"的"导弹",在钻井过程中会自动导向。

  开采石油的抽油机,由于最大负荷与最小负荷的差值很大。在一个冲程中有很长时间是经载,所以大马拉小车的问题突出,为了节能,需要采用变频电动机作为动力。

  三、港口 、物流中心

  在现代港口,为了节能减排的目的和调速的方便,越来越多的机械采用交流变频电动机驱动.如桥式起重机/卸船机.轨道式龙门起重机,轮胎式龙门1起重机,轮胎式单壁回转起重机,传送带、港口电动车等。以某电传动龙门式集装箱起重机为例,其龙门架走行。小车走行。卷扬机升降等,全部由电动机驱动,电动机的电源来自其自带的柴油发电机。

  四、建筑与路桥建设

  建筑设备中大量使用电动机作为动力。如塔式起重机的起升、回转、变幅机构,甚至收放送电电缆的电缆卷筒,全部由电动机提供动力。在高层建筑中电梯、滚梯是靠电动机电引的,宾馆的自动门、旋转门也是电动机驱动的,而建筑的供水、供暖、通风等需要水泵、鼓风机等,这些设备也都是电动机驱动的。电梯用新型永磁曳引电动机,由于永磁电动机的调速性能好,可以取变速机构.使整个系统得到简化。目前很多新律筑的由说都采用这种曳引电动机。

  在现代化的铁路建设、高速公路建设、桥梁建设中,大量使用架桥机、铺路机等巨型设备。挖掘铁路隧道和地铁隧道的盾构机,其最重要的部件-—刀盘,最早是由液压控制,现在越来越多地采用变频电动机驱动,如某型号的盾构机刀盘。就是由8 台 55kW 变频电动机驱动的,采用变频电动机后,不仅后续设备少,还具有更大的起动力矩和较小的起动冲击。