电机转动惯量

转动惯量定义为：J=∑ mi*ri^2 （1）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。

转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量,它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。

刚体的转动惯量是由质量、质量分布、转轴位置三个因素决定的。 (2) 同一刚体对不同转轴的转动不同,凡是提到转动惯量,必须指明它是对哪个轴的才有意义。

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。