水轮发电机的基本原理是什么？

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基本原理：在水轮机中，水流通过蜗壳的导流作用径向流入导水机构，将液体动能转化为静压能，再通过叶片将静压能转换为转子的动能。

转轮通过主轴与发电机转子联轴，带动转子旋转并切割发电机定子磁力线圈，利用电磁感应原理在发电机线圈中产生高压电，再经过变压器升压通过输电线路将电力输出到电网中，水流最后轴向流出转轮。

大中型水轮机组一般采用金属蜗壳，其主要作用是为流体的流动起到导向作用，将液体动能转换为静压能。导水机构中的活动导叶倾角可调，其主要作用是调节流量。

水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出。是水电站生产电能的主要动力设备。

发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。

发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。发电机的形式很多，但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。

扩展资料

发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。

定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。

转子由转子铁芯（或磁极、磁扼）绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。

由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。

水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出。
水轮发电机由水轮驱动。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。
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水轮发电机结构组成：定子铁芯、定子绕组、转子铁芯、转子绕组、转轴、电刷和集电环、风扇、轴套、端盖、机座，还有许多辅助的就不说啦。
作用：将水轮机传递过来的机械能转换成电能输出，实现发电。

水轮发电机是由水轮机驱动的，它的安装形式通常由水轮机来确定。水轮机的转速不高，因此水轮发电机的磁极对数就比较多，并采用凸极式发电机。大型水轮机多为立式布置，所以要采用立式水轮发电机；小型水轮机多为卧式，水轮发电机要采用卧式。由贯流式水轮机驱动的发电机为卧式灯泡式水轮发电机。
除了具有一般发电机的结构和形式外，水轮发电机与其他发电机相比，具有下列主要特点：
(1)水电厂一般离负荷中心较远，需要通过长距离高压线路向负荷区供电；因此电力系统对水轮发电机有较高的动态稳定和静态稳定要求。为满足这种稳定，要求水轮发电机有较大的飞轮力矩，因此水轮发电机的转子直径和外形尺寸都比较大。
(2)水轮发电机达到飞逸转速的可能性虽然很小，但在做结构设计时，仍必须考虑其转动部件的机械强度在发生飞逸转速时具有必要的可靠性，并且水轮发电机轴系的临界转速(无论对横向振动还是扭转振动)应高于或等于机组飞逸转速的1.2倍。

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