发电机原理有哪些(发电机的结构原理及常见故障分析)

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发电机原理有哪些(发电机的构造、原理及常见故障剖析)

发电机可分为直流发电机和交换发电机,,由于交换发电机在许多方面优于直流发电机,直流发电机近乎被淘汰。

交换发电机的组成:一百思特网般由转子总成、定子总成、整流器总成、端盖、皮带轮、风扇等组成。

转子的功用是发生旋转磁场。转子由爪极、磁轭、磁场绕组、导电滑环、转子轴组成:

转子轴上压装着两块爪极,两块爪极百思特网各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组 (转子线圈)和磁轭。

定子的功用是发生三相交换电。定子由定子铁心和定子绕组成。定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成,定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。

发电机工作原理

同步发电机是依据电磁感应原理工作的,它通过转子磁场和定子绕组的相对活动,将机械能改变为电能。

当转子在外力带动下,转子磁场和定子导体作相对活动,即导体切割磁力线,因此在导体中发生感应电动势,其方向可依据右手定则判定。由于转子磁极的地位使导体以垂直方向切割磁力线,所以此时定子绕组中的感应电动势最大。

当磁极转过90度后。磁极成程度地位,导体不切割磁力线,其感应电动势为零。转子再转90度,定时定子绕组又以垂直方向切割磁力线,使感应电动势到达最大值,但方向与前相反。

当转子再转90度,感应电动势又变为零。这样转子转动一周,定子绕(原创www.isoyu.com版权)组的感应电动势也产生正、负变更。如果转子持续匀速旋转,在定子绕组中就感应出一个周期性不断变更的交变电动势。

1、发电机过热

(1)发电机没有按规定的技巧条件运行,如定子电压过高,铁损增大;负荷电流过大,定子绕组铜损增大;

频率过低,使冷却风扇转速变慢,影响发电机散热;功率因数太低,使转子励磁电流增大,造成转子发热。应检讨监督仪表的指导是否正常。如不正常,要进行必要的调节和处置,使发电机依照规定的技巧条件运行。

(2)发电机的三相负荷电流不平衡,过载的一相绕组会过热;

若三相电流之差超过额定电流的10%,即属于严重蛄相电流不平衡,三相电流不平衡会发生负序磁场,从而增长损耗,引起磁极绕组及套箍等部件发热。应调剂三相负荷,使各相电流尽量坚持平衡。

(3)风道被积尘堵塞,通风不良,造成发电机散热艰苦。应消除风道积尘、油垢、使风道畅通无阻。

(4)进风温渡过高或进水温渡过高,冷却器有堵塞现象。应下降进风或进水温度消除冷却器内的堵塞物。在故障未消除前,应限制发电机负荷,以下降发电机温度。

(5)轴承加润滑脂过多或过少,应按规定加润滑脂,通常为轴承室的1/2~1/3(转速低的取上限,转速高的取下限),并以不超过轴承室的70%为宜。

(6)轴承磨损。若磨损不严重,使轴承局部过热;若磨损严重,有可能使定子和转子摩擦,造成定子和转子避部过热。应检讨轴承有无噪音,若发明定子和转子摩擦,应立即停机进行检修或改换轴承。

(7)定子铁芯绝缘破坏,引起片间短路,造成铁芯局部的涡流丧失增长而发热,严重时会使定子绕组破坏。应立即停机进行检修。

(8)定子绕组的并联导线断裂,使其他导线的电流增大而发热。应立即停机进行检修。

2、发电机中性线对地有异常电压

(1)正常情形下,由于高次谐波影响或制作工艺等原因造成各磁极下的气隙不均、磁势不等而涌现的很低电压,若电压在一至数伏,不会有危险,不必处置。

(2)发电机绕组有短路或对地绝缘不良,导致电装备及发电机性能变坏,容易发热,应及时检修,以免事故扩展。

(3)空载时中性线对地无电压,而有负荷时涌现电压,是由于三相不平衡引起的,应调剂三相负荷使其根本平衡。

3、发电机电流过大

(1)负荷过大,应减轻负荷。

(2)输电线路产生相间短路或接地故障,应对线路进行检修,故障消除后即可恢复正常。

4、发电机端电压过高

(1)与电网并列的发电机电网电压过高,应下降并列的发电机的电压。

(2)励磁装置的故障引起过励磁,应及时检修励磁装置。

5、功率不足

由于励磁装置电压源复励补偿不足,不能供给电枢反响所需的励磁电流,使发电机端电压低于电网电压,送不出额定无功功率,应采用下列办法:

(1)在发电机与励磁电抗器之间接入一台三相调压器,以进步发电机端电压,使励磁装置的磁势逐渐增大。

(2)转变励磁装置电压磁通势与发电机端电压的相位,使合成总磁通势增大,可在电抗器每相绕组两端并联数千欧、10W的电阻。

(3)减小变阻器的阻值,使发电机的励磁电流增大。

6、定子绕组绝缘击穿、短路

(1)定子绕组受潮。对于长期停用或经较长时光检修的发电机、投入运行前应测量绝缘电阻,不及格者不准投入运行。受潮发电机要进行烘干处置。

(2)绕组本身缺点或检修工艺不当,造成绕组绝缘击穿或机械损伤。应按规定的绝缘等级选择绝缘材质,嵌装绕组及浸漆干燥等要严厉按工艺请求进行。

(3)绕组过热。绝缘过热后会使绝缘性能下降,有时在高温下会很快造成绝缘击穿。应增强日常的巡查检讨,防止发电机各部分产生过热而破坏绕组绝缘。

(4)绝缘老化。一般发电机运行15~20年以上,其绕组绝缘老化,电气性能变更,甚至使绝缘击穿。要做好发电机的检修及预防性实验,若发明绝缘不及格,应及时改换有缺点的绕组绝缘或改换绕组,以延伸发电机的应用寿命。

(5)发电机内部进入金属异物,在检修发电机后切勿将金属物件、零件或工具遗落到定子膛中;绑紧转子的绑扎线、紧固端部零件,以不致产生由于离心力作用而松脱。

(6)过大电压击穿:

①、线路遭遇雷击,而防雷掩护不完美。应完美防雷掩护设施。

②、误操作,如在空载时,将发电机电压升得过高。应严厉按操作规程对发电机进行升压,防止误操作。

③、发电机内部过电压,包含操作过电压、弧光接地过电压协调振过电压等,应增强绕组绝缘预防性实验,及时发明和清除定子绕组绝缘中存在的缺点。

7、定子铁芯松驰

由于制作装配不当,铁芯没有紧固好。如百思特网果是全部铁芯松驰,对于小型发电机,可用两块小于定子绕组端部内径的铁板,穿上双头螺栓,收紧铁芯。待恢复本相后,再将铁芯本来夹紧螺栓紧因。如果局部性铁芯松弛,可先在松弛片间涂刷硅钢片漆,再在松弛部分打入硬质绝缘材质即可。

8、铁芯片间短路

(1)铁芯叠片松弛,当发电机运转时铁芯发生振动而破坏绝缘;铁芯片个别处所绝缘受损伤或铁芯局部过热,使绝缘老化,就按原筹划条中的办法进行处置。

(2)铁芯片边沿有毛刺或检修时受机械损伤。运用细锉刀除去毛刺,修整损伤处,干净表面,再涂上一层硅钢片漆。

(3)有焊锡或铜粒短接铁芯,应刮除或凿除金属熔接焊点,处置好表面。

(4)绕组产生弧光短路,也可能造成铁芯短路,应将烧损部分用凿子消除后,处置好表面。

9、发电机失去剩磁,起动时不能发电

(1)停机后经常失去剩磁,是由于励磁机磁极所用的材质接近软钢,剩磁较少。当停机后励磁绕组没有电流时磁场就消逝,应备有蓄电池,在发电前先进行充磁。

(2)发电机的磁极失去磁性,应在绕组中通入比额定电流大的直流电流(时光很短)进行充磁,即能恢复足够的剩磁。

10、主动励磁装置的励磁电抗器温渡过高

(1)电抗器线圈局部短路,应检修电抗器。

(2)电抗器磁路的气隙过大,应调剂磁路气隙。

11、发电机起动后,电压升不起来

(1)励磁回路断线,使电压升不起来。应检讨励磁回路有无断线,接触是否良好。

(2)剩磁消逝,如果励磁机电压表无批示解释剩磁消逝,应对励磁机充磁。

(3)励磁机的磁场线圈极性接反,应将它的正、负衔接线对换。

(4)在发电机检修中做某些实验时误把磁场线圈通以反向直流电,导致剩磁消逝或反向,应重新进行充磁。