水轮发电机转动惯量
- 水轮发电机转动惯量是发电机转动部分的重tG与其惯性直径D平方的乘积，用 GDZ表示，也称为转动部分的飞轮力矩。水轮发电机组的转动惯量主要取决于磁轭和磁极。水轮发电机的转动惯量包括水轮发电机转子、飞轮及汽(水轮机)转动部份的惯量。
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转动惯量(Moment of Inertia)是刚体绕轴转动时惯性（回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性）的量度，用字母I或J表示。在经典力学中，转动惯量（又称质量惯性矩，简称惯距）通常以I或J表示，SI 单位为 kg·m²。对于一个质点，I=mr²，其中 m 是其质量，r是质点和转轴的垂直距离。转动惯量在旋转动力学中的角色相当于线性动力学中的质量，可形式地理解为一个物体对于旋转运动的惯性，用于建立角动量、角速度、力矩和角加速度等数个量之间的关系。
其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。刚体的转动惯量有着重要的物理意义，在科学实验、工程技术、航天、电力、机械、仪表等工业领域也是一个重要参量。电磁系仪表的指示系统，因线圈的转动惯量不同，可分别用于测量微小电流（检流计）或电量（冲击电流计）。在发动机叶片、飞轮、陀螺以及人造卫星的外形设计上，精确地测定转动惯量，都是十分必要的。
转动惯量只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置，而同刚体绕轴的转动状态（如角速度的大小）无关。形状规则的匀质刚体，其转动惯量可直接用公式计算得到。而对于不规则刚体或非均质刚体的转动惯量，一般通过实验的方法来进行测定，因而实验方法就显得十分重要。转动惯量应用于刚体各种运动的动力学计算中。
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。
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，或在大电网没有达到的地区和流动电站使用。容量多在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。
水轮发电机转动惯量rotational inertia of hydrogenerator shullun fodlonl一zhuondong guonl旧ng水轮发电机转动惯.(rotational inertia of hydrogenerator)转动惯量表明电力系统出现大干扰时，水轮发电 机组转动部分保持原来运动状态的能力，所以对电力 系统的暂态过程和动稳定有很大影响。转动惯t对水 轮机调节保证计算也有很大影响，转动惯t大，机组甩 负荷后的转速上升率如保持一定值，则可允许较大的 压力上升率，从而可以减小引水钢管直径或允许增加 钢管长度，甚至不设调压井.但增大转动惯t将增加发 电机重量和造价，也延长了机组的起动时间。 当水轮发电机基本尺寸确定后，转动惯量GDZ值 可按下列经验公式计算 GDZ=kD户·”1. 式中D为定子铁芯内径，m‘l:为定子铁芯长度，m;h 为经验系数，一般可按表选取。 经脸系傲裹 ┌────────┬────┬────┬────┐ │机纽转迫(r/成.) │<100 │100~375 │>375 │ ├────────┼────┼────┼────┤ │经玻系狱《k) │5 .2~5.5│5.1~5。3│4.5~5.0 │ └────────┴────┴────┴────┘ 大容量低转速水轮发电机组的转动惯t最大已达 450000 tf·mZ(4410 kN·mZ)
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水轮发电机转动惯量 rotational inertia of hydrogenerator shullun fodlonl一zhuondong guonl旧ng 水轮发电机转动惯.(rotational inertia of hydrogenerator)转动惯量表明电力系统出现大干扰时，水轮发电 机组转动部分保持原来运动状态的能力，所以对电力 系统的暂态过程和动稳定有很大影响。转动惯t对水 轮机调节保证计算也有很大影响，转动惯t大，机组甩 负荷后的转速上升率如保持一定值，则可允许较大的 压力上升率，从而可以减小引水钢管直径或允许增加 钢管长度，甚至不设调压井.但增大转动惯t将增加发 电机重量和造价，也延长了机组的起动时间。 当水轮发电机基本尺寸确定后，转动惯量GDZ值 可按下列经验公式计算 GDZ=kD户·"1. 式中D为定子铁芯内径，m'l:为定子铁芯长度，m;h 为经验系数，一般可按表选取。 经脸系傲裹 ┌────────┬────┬────┬────┐ │机纽转迫(r/成.) │<100 │100~375 │>375 │ ├────────┼────┼────┼────┤ │经玻系狱《k) │5 .2~5.5│5.1~5。3│4.5~5.0 │ └────────┴────┴────┴────┘ 大容量低转速水轮发电机组的转动惯t最大已达 450000 tf·mZ(4410 kN·mZ) | |
水轮发电机转动惯量及惯性时间常数较小，故机组甩负荷时的转速上升率月值较大，一般大于45%，飞逸转速可达额定转速的2.5一3.5倍。
水轮发电机转动惯量与同容量立式水轮发电机相比，水轮机的转轮直径可缩小，因此灯泡式机组额定转速可提高1。%以上.发电机内径可减少25%以上，整个机组的重量(包括水轮机)可减轻25%，是较经济合理的一种机型，多用于工作水头范围为3一25m的低水头水电站。灯泡比定子机座外径与水轮机转轮外径的比值称为灯泡比。
它是灯泡式水轮发电机组的一个重要特征参数，通常取0.9一1.2。灯泡比过大将使水轮机的水力特性变坏 ，机组效率降低;灯泡比过小将使铁芯长度增加，转动惯量减小，甩负荷时转速上升率增大，对通风散热不利。冷却方式灯泡式机组由于转速低、直径小、定子铁芯长度大，采用常规的自然通风冷却方式很难满足要求，因此需要采用带有风机的强迫循环轴向或轴、径向通风冷却方式。
此外.还可采用定子铁芯贴壁冷却或增压冷却。贴壁冷却是定子铁芯采用贴壁结构.利用水流带走灯泡体散发的热量。增压冷却是在灯泡体内充压，增强散热能力.可提高机组的综合效率和降低灯泡比.但需增设充压设备和提高泡体的密封性能，并对运行人员进人泡体内检查维护带来不便。
电力系统的转动惯量包括发电机和电动机及其拖动的转动机械的惯量。发电机的转动惯量只是指发电机转子、飞轮及汽（水轮机）转动部份的惯量。
水轮发电机常识
水轮发电机常识
1 / 9 水轮发电机 一、水轮发电机的主要作用 将水轮机旋转的机械能最终转换成电能， 其结构与性能的好坏对电站的安全、 稳定、 高效运行起着致关重要的作用。 二、水轮发电机的基本工作原理 在结构上水轮发电机是一种凸极式三相同步发电机， 其磁极一个个地挂在磁轭外圆 上并突出在外。由于水轮机的转速较低，要发出工频电能，相应的发电机的极数就比较 多，所以做成凸极式在结构工艺上就比较简单。发电机定子铁芯部分开有槽，槽内安放 三个绕组，代表三相定子绕组； 定子内部为转子， 主要由磁极、励磁绕组和转轴等组成。 将直流电流引进励磁绕组后将会建立磁场（改磁场对转子来说是恒定的） ，当水轮机拖 动发电机转子旋转时，旋转的转子磁场切割定子铁芯内的导线，在定子绕组中就会产生 三相感应电势，当电枢绕组与外界三相对称负载借同时，定子绕组内将产生交流电流。 三、水轮发电机组的型式 1、按布置方式分：可分为卧式和立
极转动惯量就是薄的圆盘相对于中心轴线的转动惯量。
转动惯量(Moment of Inertia)是刚体转动时惯性的量度，其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。刚体的转动惯量有着重要的物理意义，在科学实验、工程技术、航天、电力、机械、仪表等工业领域也是一个重要参量。 电磁系仪表的指示系统，因线圈的转动惯量不同，可分别用于测量微小电流（检流计）或电量（冲击电流计）。在发动机叶片、飞轮、陀螺以及人造卫星的外形设计上，精确地测定转动惯量，都是十分必要的。
对于质量分布均匀，外形不复杂的物体可以从它的外形尺寸的质量分布用公式计算出相对于某一确定转轴的转动惯量。对于几何形状简单、质量分布均匀的刚体可以直接用公式计算出它相对于某一确定转轴的转动惯量。而对于外形复杂和质量分布不均匀的物体只能通过实验的方法来精确地测定物体的转动惯量，因而实验方法就显得更为重要。
Moment of Inertia刚体绕轴转动惯性的度量。其数值为J=∑ mi*ri^2，式中mi表示刚体的某个质点的质量，ri表示该质点到转轴的垂直距离。
求和号（或积分号）遍及整个刚体。转动惯量只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置，而同刚体绕轴的转动状态（如角速度的大小）无关。形状规则的均质刚体，其转动惯量可直接计得。不规则刚体或非均质刚体的转动惯量，一般用实验法测定。转动惯量应用于刚体各种运动的动力学计算中。
描述刚体绕互相平行诸转轴的转动惯量之间的关系，有如下的平行轴定理：刚体对一轴的转动惯量，等于该刚体对同此轴平行并通过质心之轴的转动惯量加上该刚体的质量同两轴间距离平方的乘积。由于和式的第二项恒大于零，因此刚体绕过质量中心之轴的转动惯量是绕该束平行轴诸转动惯量中的最小者。
转动惯量严格来说是一个张量，必须从张量的角度对其进行定义。出于简单的角度考虑，这里仅给出绕质心的转动惯量张量的定义及其在力矩方程中的表达.
设有一个刚体A,其质心为C,刚体A绕其质心C的转动惯量张量定义为Jc，则Jc=∫ρ(r●rδ-rr)dV。该积分遍及整个刚体A，且，
其中，r=r1 e_1 + r2 e_2 + r3 e_3 ，是刚体质心C到刚体上任一点B的矢径；表达式rr是两个矢量的并乘；而单位张量δ是度量张量，δ=δ_ij e_i e_j ，这里i和j是哑指标，标架(C;e_1，e_2，e_3)是一个典型的单位正交曲线标架；ρ是刚体的密度。
设刚体A所受到的绕其质心C的合力矩矢量为ΣMc，刚体A在惯性系下的角速度矢量为ω，角加速度矢量为α，A绕其质心的转动惯量张量为Jc，则有如下的力矩方程：
ΣMc=Jc●α+ω×Jc●ω
将上面的矢量形式的力矩方程向各个坐标轴投影（或者，更确切地说，与各个坐标轴的单位方向矢量相点乘），就可以获得各个坐标轴分量方向的标量形式的力矩方程。
转动惯量张量Jc是一个二阶张量，虽然在标架(C;e_1，e_2，e_3)下它有九个分量，但是因为它是一个对称张量，故其实际独立的分量只有六个。
对于一个有多个质点的系统，
值得注意的是，不应将其与截面惯量（又称截面二次轴矩（second axial moment of area），截面矩（area moment of inertia）混淆，后者用于弯折方面的计算。以下之转动惯量假设了整个物体具有均匀的常数密度。
极转动惯量简介