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发电机的种类_工作原理_操作流程_故障维修知识

摘要: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。下面,来看详细介绍。

发电机的工作原理

发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备,主要在工农业生产、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。

发电机的基本结构组成

1、转子

在发电机中,转子用来产生磁场。主要由爪极、磁轭、励磁 绕组、滑环、转子轴等组成。

2、定子

定子安装在转子的外面,与发电机的前后端盖固定 在一起,当转子在其内部转动时,引起定子绕组中磁通的变化,定子绕组中产生交变的感应电动势。

3、整流器


发电机的整流器由整流板和整流二极管组成。在发电机中整流器的作用,是将定子绕组的三相交流电变为直 流电。

4、电压调节器

电压调节器用来调节交流发电机的输出电压。

5、端盖及电刷组件

端盖分前端盖和后端盖,起到支撑转子、 定子、整流器和电刷组件的作用。

后端盖上装有电刷组件,电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成。电刷将电源通过滑环引入励磁绕组,两个电刷分别装在电刷架的孔内,借助弹簧压力与 滑环保持接触。

发电机的种类

1、按转换的电能方式分类

按转换的电能方式可分为交流发电机和直流发电机两大类。

交流发电机又分为同步发电机和异步发电机两种。同步发电机又分为隐极式同步发电机和凸极式同步发电机两种。现代发电站中最常用的是同步发电机,异步发电机很少用。

交流发电机组又可分为单相发电机和三相发电机两种。三相发电机输出电压为380V,单相发电机输出电压为220V。

2、按励磁方式分类

按励磁方式可分为刷励磁发电机和无刷励磁发电机两类

有刷励磁发电机的励磁方式为他励式,无刷励磁发电机的励磁方式为自励式。他励式式发电机的整流装置是在发电机定子上,而自励磁式发电机的整流装置是在发电机组的转子上。

3、按驱动动力分类

发电机驱动动力的形式有多种,常见的的动力机有:

(1)风力发电机

风力发电机就是依靠风力带动发电机转动,产生电流;这种发电机无需消耗额外能源,是一种无污染的发电机;

(2)水力发电机

水力发电机是利用水流的落差,产生动力,带动发电机发电,也是利用绿色自然资源发电的设备,又称水轮发电机。

(3)燃油发电机

燃油发电机是依靠柴油或汽油燃烧产生动力带动发电机组的。使用小型燃油发电机可以起到应急的作用。遇到停电,就可启动燃油发电机发电,以维持正常工作。

如何选购发电机

1、尽量选择国内外知名的发电机组品牌

一般的一线品牌质量和售后都是有所保障的,不需要担心零件更换问题。

2、证件要齐全

一台合格的发电机应该具备生产许可证、产品合格证、商标注册证。其中产品合格证应该包括整个机组的合格证、内燃机合格证和发电机合格证。

3、机器噪音要低

现在买家在选购发电机的时候,都会要求销售商当场试机,好一点的发电机,噪音都会比较小。如一台2千瓦的汽油发电机启动时,两个人在旁边说话要听得很清楚(70分贝左右),这样的机器才算好。

4、功率要适合

要看自己需要多大功率的发电机,比如家用的发电机,由于家里有冰箱、空调等较多家电,就需要选择购买5~8千瓦左右的发电机。

发电机的操作步骤

1、机组启动前的准备:

(1)检查润滑油的油位、冷却液液位、燃油量;

(2)检查柴油机的供油、润滑、冷却等系统各个管路及接头有无漏油漏水现象;

(3)检查电气线路有无破皮等漏电隐患,接地线电气线路是否松动,机组与基础的连接是否牢固;

(4)若环境温度低于零度时,须在散热器内添加一定比例的防冻剂;

(5)柴油发电机组第一次启动或停机较长时间后再次启动,应先用手压泵排尽燃油系统内的空气。

2、启动:

(1)合上控制箱内的保险后,按启动按钮,按下按钮3~5s,若启动不成功,应等20s左右再次启动。若多次启动不成功,应停止启动操作,排除电瓶电压或油路等故障因数后,再次启动;

(2)启动时应观察几油压力,若油压无显示或很低时,应立即停车检查。

3、运行:

(1)机组启动后,检查控制箱模块各项参数;机油压力、水温、电压、频率等;

(2)通常情况下,机组启动后转速直接达到额定转速;有怠速要求的机组,怠速时间一般为3~5min,怠速时间不易过长,否则可能烧坏发电机相关元器件;

(3)检查机组油路、水路及电器的渗漏情况;

(4)检查机组各连接处的紧固情况,看有无松动和剧烈振动;

(5)观察机组各种保护和监视装置是否正常;

(6)当转速达到额定转速,起空载运行的各项参数稳定后,合闸供电;

(7)检查确认控制屏各项参数是否在允许的范围内,再次检查机组的振动,有无三漏及其他故障;

(8)机组运行时严禁超载。

4、正常停机:

停机前必须先分闸,一般情况卸载后需运行3~5min停机。

5、紧急停机:

(1)发电机组运转出现异常情况时,必须立即停机;

(2)紧急停机时,按下急停按钮或将喷油泵停机控制手柄迅速推倒停车位置。

发电机故障维修

1、发电机进风温度异常升高

处理:如果发电机出风温度、定子线圈温度未超过规定时,可不降低发电机的出力,但应查明原因,及时调整;当超过规定值时,应先降低发电机出力再进行检查处理。

2、发电机线圈和铁芯温度异常升高

处理:

(1)如果超过规定值时,应迅速降低负荷。

(2)迅速检查冷却空气温度,并检查滤尘器是否堵塞;

(3)检查空冷器出入口阀门是否关闭。

3、发电机主开关跳闸

处理:

(1)立即检查灭磁开关是否跳开,否则应立即手动将其断开。

(2)检查系统联络线情况,根据主系统运行规程做进一步处理;

(3)检查何种保护动作,保护动作值,判断故障后,汇报领导处理;

(4)若为人员误动,可不经检查,将发电机并列。

4、发电机失磁

现象:

(1)警铃响,“失磁保护动作”电脑报警亮。发电机无功负荷降至零值以下。

(2)发电机励磁电压降低,励磁电流到零。

(3)发电机定子电压降低,定子电流明显增加。

(4)有功摆动并降低,无功指示零值以下。

(5)线路电流满盘或对侧开关跳闸。

处理:

(1)发电机失去励磁时,失磁保护应动作解列发电机;当失磁保护未动或开关拒跳时,应立即手动解列停机。

(2)解列后,对发电机励磁回路进行检查处理,无问题后,将发电机并入系统。

5、发电机运行中指示表计之一突然指示失常或消失

处理:应参照其余表计的指示,检查是否由于仪表本身或其一、二次回路的损坏引起,如果二次回路导线损坏,尽可能不改变发电机的运行方式;如果影响发电机的正常运行时,应根据实际情况减少负荷或停机处理。

6、发电机机端PT二次电压消失

现象:

(1)警铃响,“发电机机端PT断线”报警。

(2)发电机有功、无功、电压表指示降低或为零。

处理:

(1)将自动调节励磁系统改为手动方式运行;

(2)退出发电机复合电压闭锁过流保护;

(3)通过其它表计对发电机进行监视调整;

(4)通知汽机注意监视发电机。

(5)检查机端PT回路,如果一、二次保险熔断,应予以更换;

(6)正常后,投入发电机复合电压闭锁过流保护,将励磁调节方式改为自动方式运行。

发电机保养

1、每日保养

(1)检查发动机机油平面。 当机油平面低于低位标记"L"或高于高位标记“H”时决不要操作发动机。

(2)检查发动机冷却液平面。检查时只可在冷却后进行。

(3)自检发动机有无损坏渗漏(漏气、漏水和漏油现象),皮带是否松弛或磨损,并倾听有无异响。

(4)检查油浴式空气滤清器的机油平面。

(5)检查电器仪表是否完好,指针是否指在正确位置上,否则予以调整。

(6)观察集电环上的火花是否正常,若不正常应立即检查排除。

(7)清除发电机组各部分的灰尘和污垢。保持发电机组清洁。

(8)清洗或更换空气滤清器或滤芯。

2、每周保养

(1)检查空气滤清器并清洗初滤器和集尘盘。

(2)检查进气阻力(通过进气阻力指示器)。

(3)放出储气筒中的积水以保持压缩空气系统中无水,以防在寒冷的气候下结冻使控制机构失灵。

(4)放出燃油箱和燃油滤清器中的水或沉淀物。

(5)更换油浴式空气滤清器中的机油,决不可使用脏的或用过的机油。

(6)电压调整器应保持清洁,注意可控硅组件发热状况。

(7)应常检查硅组件是否有尘埃,并拧紧螺栓紧固件。

(8)检查励磁装置的各组件有无脱焊、断头、松动现象。

3、每月保养

(1)检查电气组件导线的连接情况排除接触不良短路等可能发生的故障。

(2)检查发电机组各机械连接部位是否牢靠,润滑是否良好,应检查一次电气线路的绝缘电阻,应大于0.5兆欧, 否则应采取烘干措施。

(3)发电机组金属部分必须可靠接地。

(4)检查电刷磨损情况,调整弹簧压力,电刷大需要更换。

(5)用干净的布醮煤油或酒精擦净集电环表面。

(6)检查润滑油清洁情况,如色泽不为黑色光泽油状,应给予更换。

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