發(fā)電機(jī)
發(fā)電機(jī)是指將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)械設(shè)備,由水輪機(jī)組成、汽輪機(jī)、在柴油機(jī)或其他動力機(jī)械的驅(qū)動下,將水流氣流燃料燃燒或核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,傳遞給發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)再將其轉(zhuǎn)化為電能。
工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)電機(jī)、國防、技術(shù)和日常生活有著廣泛的用途。發(fā)電機(jī)的形式有很多種,但它們的工作原理都是基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此,其構(gòu)造的一般原則是:磁路和相互電磁感應(yīng)的電路由合適的磁性和導(dǎo)電材料組成,產(chǎn)生電磁能,達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。
發(fā)明歷史 編輯本段
1832年,法國人畢克韋斯特發(fā)明了手搖DC發(fā)電機(jī)原理是通過旋轉(zhuǎn)永磁體改變磁通量,在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,這個電動勢以DC電壓的形式輸出;
1866年,德國西門子公司發(fā)明了自勵DC發(fā)電機(jī);
1869年,比利時的克制作了環(huán)形電樞,發(fā)明了環(huán)形電樞發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)利用水力來轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子經(jīng)過反復(fù)改進(jìn),于1875年獲得.2KW輸出功率;
1882年,美國的戈登制造了一臺輸出功率為447千瓦高3米重22噸的兩相巨型發(fā)電機(jī);

1896年,特斯拉 s的兩相交流發(fā)電機(jī)開始在尼亞拉發(fā)電廠運行,3750KW5000V的交流電被送到40公里外的布法羅。
主要分類 編輯本段

發(fā)電機(jī)的分類包括:
發(fā)電機(jī)分:DC和交流發(fā)電機(jī);
交流發(fā)電機(jī)分:同步發(fā)電機(jī)和異步發(fā)電機(jī)(很少采用)
交流發(fā)電機(jī)也可分為單相發(fā)電機(jī)和三相發(fā)電機(jī)。
發(fā)電機(jī)有很多種。原則上,它可以分為同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)、單相發(fā)電機(jī)、三相發(fā)電機(jī)。從生產(chǎn)方式上,可分為汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、汽油發(fā)電機(jī)等。從能量的角度來看,它可以分為熱發(fā)電機(jī)、水力發(fā)電機(jī)等。
主要結(jié)構(gòu) 編輯本段
發(fā)電機(jī)通常由定子組成、轉(zhuǎn)子、

端蓋和軸承等部件。
定子由定子鐵芯、線包繞組、用于固定這些部件的框架和其他結(jié)構(gòu)件。
轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護(hù)環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)、風(fēng)扇和轉(zhuǎn)軸等。
發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子通過軸承和端蓋連接裝配,使轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)轉(zhuǎn)動,做切割磁力線的運動,產(chǎn)生感應(yīng)電勢,通過端子引出,接入回路,產(chǎn)生電流。
工作原理 編輯本段
柴油發(fā)電機(jī)
柴油機(jī)帶動發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn),

將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。
在柴油機(jī)的氣缸內(nèi),經(jīng)過空氣濾清器過濾的潔凈空氣與噴油嘴噴出的高壓霧化柴油 充分混合在活塞向上的擠壓下,體積減小,溫度迅速上升,達(dá)到柴油的燃點。柴油被點燃,混合氣劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動活塞向下運動,稱為‘作功’
汽油發(fā)電機(jī)
汽油發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn),將汽油的能量轉(zhuǎn)化為電能。
在汽油機(jī)氣缸內(nèi),混合氣劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動活塞向下做功。
無論是柴油發(fā)電機(jī)還是汽油發(fā)電機(jī),每個氣缸都是按照一定的順序依次做功,作用在活塞上的推力通過連桿變成推動曲軸轉(zhuǎn)動的力,從而帶動曲軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)無刷同步交流發(fā)電機(jī)與動力機(jī)的曲軸同軸安裝時,發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子可由動力機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,轉(zhuǎn)子可由動力機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動‘電磁感應(yīng)’原理,發(fā)電機(jī)會輸出感應(yīng)電動勢,閉合的負(fù)載回路會產(chǎn)生電流。
相關(guān)規(guī)程 編輯本段
安裝規(guī)程
機(jī)組啟動前的準(zhǔn)備工作:
1.檢查潤滑油的油位、冷卻液液位、燃油量;
2.檢查柴油機(jī)的燃料供應(yīng)、潤滑、冷卻系統(tǒng)各管路和接頭是否漏油或漏水;
3.檢查電氣線路有無破皮等漏電隱患,接地線電氣線路是否松動,機(jī)組與基礎(chǔ)連接是否牢固;
4.如果環(huán)境溫度低于零度,必須在散熱器中加入一定比例的防凍液;
5.柴油發(fā)電機(jī)組第一次啟動或長時間停止后再啟動時,應(yīng)先用手泵將燃油系統(tǒng)中的空氣排出。
啟動:
1.關(guān)閉控制箱內(nèi)的保險后,按下啟動按鈕3~5s如果啟動不成功,應(yīng)等待20秒后再次啟動。如果多次啟動不成功,應(yīng)停止啟動操作,消除電池電壓或油路后再啟動;
2.啟動時,觀察油壓如果油壓不顯示或很低,立即停車檢查。
運行:
1.機(jī)組啟動后,檢查控制箱模塊的參數(shù);機(jī)油壓力、

水溫、電壓、頻率等;
2.正常情況下,機(jī)組啟動后轉(zhuǎn)速直接達(dá)到額定轉(zhuǎn)速;有怠速要求的機(jī)組怠速時間一般為3~5min,不容易保持怠速時間過長,否則可能燒壞發(fā)電機(jī)相關(guān)部件;
3.檢查機(jī)組油路、水路和電器的泄漏;
4.檢查機(jī)組各連接處的緊固情況,有無松動和劇烈振動;
5.觀察機(jī)組的各種保護(hù)和監(jiān)視裝置是否正常;
6.當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,空載運行參數(shù)穩(wěn)定后,接通電源;
7.檢查控制面板參數(shù)是否在允許范圍內(nèi),再次檢查機(jī)組振動是否有三漏等故障;
8.機(jī)組運行時嚴(yán)禁超載。
正常停機(jī):
停車前,必須打開制動器

一般卸載后需要運行3~5min才能停止。
緊急停機(jī):
1.發(fā)電機(jī)組運行異常時,必須立即停機(jī);
2.緊急停止時,按下緊急停止按鈕或快速按下噴油泵停止控制手柄至停車位置。
保養(yǎng)事項:
1.柴油機(jī)濾芯的更換時間為300小時;空氣濾芯的更換時間為每400小時;機(jī)油濾芯的首次更換時間為50小時,之后為250小時。
2.第一次換油時間為50H,之后正常換油時間為每250H。
操作規(guī)程
1.啟動前,檢查油箱是否加滿油,各油管和接頭無漏油現(xiàn)象;冷卻系統(tǒng)是否有足夠的水、清潔、無泄漏,風(fēng)扇皮帶是否張緊。檢查內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)傳動部分應(yīng)連接可靠,輸出線的導(dǎo)線絕緣良好,所有儀表齊全、有效。
2.啟動后,應(yīng)低速運轉(zhuǎn)3 ~ 5分鐘,待溫度和油壓輥正常后,方可開始運轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)在提速過程中應(yīng)無異常聲音,滑環(huán)和換向器上的電刷應(yīng)接觸良好,無跳動和打火現(xiàn)象。當(dāng)運行穩(wěn)定時,頻率、電壓達(dá)到額定值后,即可對外供電。
3.運行中出現(xiàn)異響、異味、當(dāng)水溫急劇上升,油壓急劇下降時,應(yīng)立即停機(jī)檢查,排除故障。
4.發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)不得超過后期(滯后)95。頻率值的變化范圍不應(yīng)超過0.5HZ。
5.停機(jī)前,先切斷各電源分路總開關(guān),使負(fù)荷逐漸降低,再切斷發(fā)電機(jī)電源總開關(guān),將勵磁變阻器恢復(fù)到電阻最大的位置,將電壓降至最低,再切斷勵磁開關(guān)和中性點接地開關(guān),最后停止內(nèi)燃機(jī)運轉(zhuǎn)。
注意事項 編輯本段
1、機(jī)房操作人員應(yīng)遵守安全操作規(guī)程

穿工作服和絕緣鞋,船員要分工明確;
2、檢查飛輪和發(fā)電機(jī)的護(hù)欄蓋是否完好;
3、檢查各變速箱、離合器、調(diào)速器、油位、所有緊固件等,確認(rèn)狀態(tài)良好,油水溫度不低于20度方可啟動;
4、將每個系統(tǒng)的管道閘門設(shè)置為“工作”位置;
5、檢查傳動機(jī)構(gòu)的連接螺栓并擰緊;
6、檢查離合器手柄壓力是否正常,超速安全裝置是否到位;
7、檢查氣瓶壓力是否正常,超速安全裝置是否到位;
8、打開氣泵的排水閥;
9、檢查循環(huán)水泵、機(jī)油泵、燃油泵是否正常;
10、將激勵電阻置于最大電阻位置,關(guān)閉電源開關(guān)。
起動和運行操作:
1、對于停機(jī)超過24小時的機(jī)組,必須首先打開試驗閥,并啟動啟動油泵。

對于停運7天以上的機(jī)組,應(yīng)測量勵磁機(jī)和運行回路的絕緣電阻,必須符合要求;
2、啟動燃油泵,放出管路中的空氣,觀察電壓是否在規(guī)定范圍內(nèi)。如果正常,就可以正式開始了;
3、檢查啟動電源的電壓是否符合要求。如果電壓正常,按下啟動按鈕,待柴油機(jī)運轉(zhuǎn)正常后松開;
4、當(dāng)柴油機(jī)運轉(zhuǎn)時,觀察油壓表的指示值當(dāng)高于規(guī)定值時,停止油泵,關(guān)閉掃油泵的排污閥,裝上前離合器螺釘;
5、發(fā)電機(jī)啟動時,認(rèn)為發(fā)電機(jī)及所有電氣設(shè)備帶電,不允許人體接觸帶電部分;
6、發(fā)電機(jī)啟動后,應(yīng)逐漸提高柴油機(jī)轉(zhuǎn)速,并進(jìn)行送電前的檢查;
7、逐漸調(diào)整柴油機(jī)轉(zhuǎn)速,但在調(diào)整過程中要注意觀察發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn)是否正常。在正常情況下,滑環(huán)和換向器上的電刷不應(yīng)跳動、無冒火花現(xiàn)象、無異常響聲;
8、調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓和頻率,其電壓值應(yīng)穩(wěn)定并達(dá)到380v V-10v,頻率應(yīng)達(dá)到50Hz-5Hz。
主要特性 編輯本段
工作特性:
同步發(fā)電機(jī)的性能主要由空載特性和負(fù)載運行特性來表征。

這些特性是用戶選擇發(fā)電機(jī)的重要依據(jù)。
空載特性:
發(fā)電機(jī)不接負(fù)載時,電樞電流為零,稱為空載運行。此時,電機(jī)定子的三相繞組僅具有由勵磁電流If感應(yīng)的空載電動勢E0(三相對稱)它的大小隨著If的增加而增加。但是因為電機(jī)的磁芯是飽和的,所以兩者不成正比。反映空載電動勢E0與勵磁電流If關(guān)系的曲線稱為同步發(fā)電機(jī)空載特性。
電樞反應(yīng):
當(dāng)發(fā)電機(jī)接入對稱負(fù)載時,電樞繞組中的三相電流會產(chǎn)生另一個旋轉(zhuǎn)磁場,稱為電樞反應(yīng)磁場。它的轉(zhuǎn)速剛好等于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速,兩者同步旋轉(zhuǎn)。
同步發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)磁場和轉(zhuǎn)子勵磁磁場都可以近似認(rèn)為是正弦分布。它們之間的空間相位差取決于空載電動勢E0和電樞電流I之間的時間相位差。電樞反應(yīng)磁場也與負(fù)載條件有關(guān)。當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載為感性時,電樞反應(yīng)磁場會退磁,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)電壓降低;當(dāng)負(fù)載為容性時,電樞反應(yīng)磁場起助磁作用,會提高發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
負(fù)載運行特性:
主要指外在特征和調(diào)節(jié)特征。外特性是額定轉(zhuǎn)速時、勵磁電流和負(fù)載功率因數(shù)一定時,發(fā)電機(jī)端電壓u與負(fù)載電流I的關(guān)系。調(diào)節(jié)特性是速度和端電壓為額定值、負(fù)載功率因數(shù)不變時勵磁電流If與負(fù)載電流I的關(guān)系。
同步發(fā)電機(jī)的電壓變化率約為20 ~ 40%一般工業(yè)和生活負(fù)荷要求電壓基本保持不變。因此,隨著負(fù)載電流的增加,勵磁電流必須相應(yīng)調(diào)整。雖然調(diào)節(jié)特性的變化趨勢與外部特性相反,但對于感性和純阻性負(fù)載,調(diào)節(jié)特性會上升,但對于容性負(fù)載,調(diào)節(jié)特性一般會下降。
常見種類 編輯本段
風(fēng)力發(fā)電機(jī)
作為一種低價、運行可靠、一種無溫室氣體排放的新型發(fā)電系統(tǒng),

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的裝機(jī)容量每年超過30臺%增長率在世界范圍內(nèi)被廣泛使用,已經(jīng)形成了年產(chǎn)值超過50億美元的全球性產(chǎn)業(yè)。然而,用于偏遠(yuǎn)地區(qū)獨立供電的小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)需要克服許多技術(shù)困難才能得到廣泛應(yīng)用。隨著我國對“三農(nóng)”投資增加,經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,廣大農(nóng)民、牧、漁民迫切需要改善生活環(huán)境,提高生活質(zhì)量,解決生活用電問題利用小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為當(dāng)?shù)刎?fù)荷提供電力,不僅可以減少一次性巨額投資,還可以避免火力發(fā)電系統(tǒng)的溫室氣體排放,改善農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境和能源結(jié)構(gòu),有利于可持續(xù)發(fā)展。
風(fēng)力渦輪機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功、并驅(qū)動發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn)發(fā)電。從廣義上講,它是以太陽為熱源,以大氣為工質(zhì)的熱能利用發(fā)動機(jī)。風(fēng)力發(fā)電使用自然能源。比柴油發(fā)電好多了。但如果在緊急情況下使用,還不如柴油發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電不能算備用電源,但可以長期使用。
運行管理:
風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)由工業(yè)微處理器控制,

一般多CPU并行運行,抗干擾能力強(qiáng),通過通信線路與電腦連接即可遠(yuǎn)程控制,大大減少了操作的工作量。因此,風(fēng)機(jī)的運行就是進(jìn)行遠(yuǎn)程故障排除運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和故障原因分析。
遠(yuǎn)程故障排除:
風(fēng)機(jī)的大部分故障都可以遠(yuǎn)程復(fù)位和自動復(fù)位。風(fēng)機(jī)的運行與電網(wǎng)的質(zhì)量密切相關(guān)為了進(jìn)行雙向保護(hù),風(fēng)機(jī)配有多重保護(hù)故障,如電網(wǎng)電壓高、低,電網(wǎng)頻率高、低,這些故障可以自動復(fù)位。由于風(fēng)能的不可控性,過大風(fēng)速的極限值也可以自動復(fù)位。還有可以自動重置的溫度限制,例如發(fā)電機(jī)溫度高和齒輪箱溫度高、環(huán)境溫度低等。風(fēng)扇的過載故障也可以自動復(fù)位。
除了自動復(fù)位失敗外,其他遠(yuǎn)程復(fù)位控制失敗是由以下原因引起的:
1、風(fēng)扇控制器誤報警故障;
2、檢測每個傳感器的誤操作;
3、控制器認(rèn)為風(fēng)扇不可靠。
運營數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析:
對風(fēng)電場設(shè)備運行情況進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計分析是風(fēng)電場管理的重要內(nèi)容。通過對運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,可以對運行維護(hù)工作進(jìn)行評估和量化,也可以為風(fēng)電場的設(shè)計風(fēng)資源評估和設(shè)備選型提供有效的理論依據(jù)。
發(fā)電統(tǒng)計月報是運行的重要內(nèi)容之一,其真實可靠性直接與經(jīng)濟(jì)效益掛鉤。其主要內(nèi)容有:月發(fā)電量現(xiàn)場用電量正常工作時間故障時間標(biāo)準(zhǔn)利用小時電網(wǎng)停電故障時間等風(fēng)扇設(shè)備。
風(fēng)電機(jī)組功率曲線數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析可以為提高風(fēng)電機(jī)組的出力和風(fēng)能利用率提供實踐依據(jù)。通過對風(fēng)況數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析,可以掌握各類風(fēng)機(jī)隨季節(jié)變化的出力規(guī)律,制定合理的定期維護(hù)計劃,減少風(fēng)資源的浪費。
小型風(fēng)力發(fā)電機(jī):
風(fēng)力渦輪機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)器。從能量轉(zhuǎn)換的角度來看,風(fēng)力發(fā)電機(jī)由兩部分組成:一個是風(fēng)力渦輪機(jī),其功能是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;第二個是發(fā)電機(jī),它的作用是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一般由風(fēng)輪組成、發(fā)電機(jī)、尾舵和電控部分。

傳統(tǒng)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)多由感應(yīng)發(fā)電機(jī)或永磁同步發(fā)電機(jī)加交流電組成/DC變換器、蓄電池、逆變器組成。在風(fēng)的吹動下,風(fēng)輪旋轉(zhuǎn),將空氣動力轉(zhuǎn)化為機(jī)械能(轉(zhuǎn)速+扭矩)風(fēng)輪的輪轂固定在發(fā)電機(jī)軸上,風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電機(jī)軸轉(zhuǎn)動,帶動永磁三相發(fā)電機(jī)產(chǎn)生三相交流電。風(fēng)速的不斷變化、無論大小,發(fā)電機(jī)的電流和電壓也會變化。產(chǎn)生的電經(jīng)過控制器整流,由交流電變?yōu)榫哂幸欢妷旱闹绷麟姡o蓄電池充電。電池組輸出的直流電經(jīng)過逆變器后轉(zhuǎn)換成220伏交流電,提供給用戶家用電器。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)根據(jù)應(yīng)用場合的不同分為并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)又稱獨立運行風(fēng)力發(fā)電機(jī),是應(yīng)用在無電網(wǎng)地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電機(jī),功率一般較低。一般情況下,獨立的風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要與蓄電池和其他控制裝置相結(jié)合,形成獨立的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電系統(tǒng)。這個獨立運行的系統(tǒng)可以是幾千瓦甚至幾十千瓦解決一個村子的供電系統(tǒng),也可以是幾十到幾百瓦的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)解決一戶人家的供電。
由于風(fēng)能的隨機(jī)性,發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能頻率和電壓不穩(wěn)定,蓄電池只能儲存直流電能,不能直接給交流負(fù)載供電。因此,為了給負(fù)載提供穩(wěn)定性、高質(zhì)量的電能和滿足交流負(fù)載的需要需要在發(fā)電機(jī)和負(fù)載之間增加一個功率變換裝置,它主要由整流器組成、逆變器、控制器、蓄電池等組成。
作為農(nóng)村能源的組成部分,小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的推廣應(yīng)用可以改善用電結(jié)構(gòu),特別是偏遠(yuǎn)山區(qū)的生產(chǎn)、生活能源的發(fā)展和促進(jìn)生態(tài)環(huán)境建設(shè)將發(fā)揮積極作用,因此它具有廣闊的市場前景。風(fēng)能具有隨機(jī)性和不確定性,風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)。簡化小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、降低成本、提高系統(tǒng)的可靠性,實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化運行,對于小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的推廣具有重要意義。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)維護(hù):
風(fēng)力渦輪機(jī)是一個收集器、機(jī)械、集空氣動力學(xué)和其他學(xué)科于一體的綜合性產(chǎn)品,

各部分環(huán)環(huán)相扣,密切相關(guān)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的維護(hù)直接影響發(fā)電量和經(jīng)濟(jì)效益;風(fēng)力渦輪機(jī)本身的性能也應(yīng)該通過維護(hù)來保持及時有效的維護(hù)可以發(fā)現(xiàn)隱患,減少故障的發(fā)生,提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的效率。
風(fēng)機(jī)維護(hù)可分為定期維護(hù)和日常故障排除維護(hù)。
1、風(fēng)扇的定期維護(hù)
定期維護(hù)可以使設(shè)備保持最佳狀態(tài),延長風(fēng)機(jī)的使用壽命。定期維護(hù)工作的主要內(nèi)容包括:風(fēng)扇連接器之間的螺栓扭矩檢查(包括電氣連接)傳動部件之間的潤滑和各種功能測試。
風(fēng)機(jī)正常運轉(zhuǎn)時,由于長時間各種振動的合力,各連接部位的螺栓容易松動為了不造成局部螺栓松動后受力不均和剪切,必須定期檢查螺栓扭矩。在環(huán)境溫度低于-在5℃時,扭矩應(yīng)降低到額定扭矩的80%緊固,當(dāng)溫度高于-5℃后進(jìn)行復(fù)查。螺栓的緊固檢查一般安排在無風(fēng)或小風(fēng)的夏季,以避開風(fēng)機(jī)的大功率季節(jié)。
風(fēng)機(jī)的潤滑系統(tǒng)主要包括稀油潤滑(或稱礦物油潤滑)和干油潤滑(或稱潤滑脂潤滑)兩種方式。風(fēng)機(jī)齒輪箱和偏航減速齒輪箱采用稀油潤滑,其維護(hù)方式為補(bǔ)充和取樣如果測試結(jié)果顯示潤滑油不能再使用,則應(yīng)更換。干油潤滑部件包括發(fā)電機(jī)軸承偏航軸承偏航齒輪等。因為工作溫度高,這些零件容易變質(zhì),導(dǎo)致軸承磨損,所以在定期保養(yǎng)時每次都要補(bǔ)充。另外,發(fā)電機(jī)軸承的補(bǔ)充劑量一定要按需要量添加,不能太多,防止過多擠入電機(jī)繞組燒壞電機(jī)。
定期維護(hù)的功能試驗主要包括超速試驗緊急停機(jī)試驗液壓系統(tǒng)元件的定值試驗振動開關(guān)試驗和絞線開關(guān)試驗。還可以對控制器的極限值做一些常規(guī)測試。
除了以上三項,定期保養(yǎng)還應(yīng)檢查液壓油位傳感器是否損壞傳感器電源工作是否可靠剎車片和剎車盤的磨損情況。
2、日常排故維護(hù)
風(fēng)機(jī)在運行過程中,也會出現(xiàn)一些必須現(xiàn)場處理的故障。
首先仔細(xì)觀察風(fēng)機(jī)內(nèi)的安全平臺和梯子是否牢固,連接螺栓是否松動

控制柜內(nèi)是否有焦味,電纜是否移位,夾板是否松動,絞線傳感器拉環(huán)是否磨損斷裂,偏航齒輪潤滑是否干燥變質(zhì),偏航齒輪箱是否、液壓油和齒輪箱的油位是否正常,液壓站的表壓是否正常,轉(zhuǎn)動部件之間是否有磨損,油管接頭是否有泄漏,齒輪油和液壓油過濾器的指示是否在正常位置等。
二是聽控制柜內(nèi)是否有放電聲如果有聲音,可能是端子松動或接觸不良聽偏航時要仔細(xì)檢查聲音是否正常,有無干磨聲,發(fā)電機(jī)軸承有無異響,變速箱有無異響,剎車盤和剎車片之間有無異響,葉片的風(fēng)切聲是否正常。
第三,清理好自己的工作現(xiàn)場,擦拭液壓站的所有部件和管接頭,以便日后觀察有無泄漏。
水力發(fā)電機(jī)
水力發(fā)電機(jī)是將水的動能和重力勢能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的動力機(jī)(如:中國的三峽)核能發(fā)電是發(fā)電中最好的,但比核電污染更大。因此,煤在中國被廣泛用于發(fā)電。中國煤炭資源緊張,煤炭價格一直在上漲,這也是出現(xiàn)電荒的主要原因。
同步發(fā)電機(jī)
同步電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運行。它是最常用的交流發(fā)電機(jī)。在現(xiàn)代電力工業(yè)中,廣泛應(yīng)用于水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電和柴油發(fā)電。由于同步發(fā)電機(jī)一般采用DC勵磁,當(dāng)它們獨立運行時,通過調(diào)節(jié)勵磁電流可以很容易地調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電壓。如果接入電網(wǎng),電壓由電網(wǎng)決定,不可更改此時調(diào)節(jié)勵磁電流的結(jié)果就是調(diào)節(jié)電機(jī)的功率因數(shù)和無功功率。
同步發(fā)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與同步電機(jī)相同,一般采用三相形式只有在一些小型同步發(fā)電機(jī)中,電樞繞組采用單相。
高速同步發(fā)電機(jī):
由于大多數(shù)發(fā)電機(jī)和原動機(jī)是同軸聯(lián)動的,火力發(fā)電廠采用高速汽輪機(jī)作為原動機(jī),所以汽輪發(fā)電機(jī)通常采用轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)分的高速二極電機(jī)/分(當(dāng)電網(wǎng)頻率為60 Hz時,為3600 rpm/分)核電站使用轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)分的4極電機(jī)/分(當(dāng)電網(wǎng)頻率為60 Hz時,為1800 rpm/分)為適應(yīng)高速、對于高功率要求,高速同步發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上配備了隱極轉(zhuǎn)子和特殊的冷卻系統(tǒng)。
隱極式轉(zhuǎn)子:外表面為圓柱面,圓柱面開槽放置DC勵磁繞組,用金屬槽楔緊固,使電機(jī)具有均勻的氣隙。由于高速旋轉(zhuǎn)時離心力巨大,要求轉(zhuǎn)子具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。隱極轉(zhuǎn)子一般由高強(qiáng)度合金鋼一體鍛造而成,槽形一般為開口形,以便安裝勵磁繞組。每個極距大約有1/3部分不開槽,形成大齒;其余牙齒較窄,稱為小齒。大齒中心是轉(zhuǎn)子磁極的中心。有時大齒也有一些較小的通風(fēng)槽,但繞組沒有嵌入;有時在槽底銑一個窄而淺的槽作為通風(fēng)槽。隱極轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子體的軸向兩端還設(shè)有金屬擋圈和中心環(huán)。擋圈是由高強(qiáng)度合金制成的厚壁圓筒,用于保護(hù)勵磁繞組端部不被巨大的離心力甩出;中心環(huán)用于防止繞組端部的軸向移動,并支撐擋圈。此外,為了使勵磁電流流入勵磁繞組,集電環(huán)和電刷也安裝在電機(jī)軸上。
冷卻系統(tǒng):因為電機(jī)中的能量損耗與電機(jī)的體積成正比,其大小與電機(jī)線性度級的三次方成正比,電機(jī)散熱面的大小只是電機(jī)線性度級的二次方。因此,當(dāng)電機(jī)的尺寸增大時(受材料限制,增加電機(jī)容量需要增加其尺寸)電機(jī)單位面積需要散發(fā)的熱量會增加,電機(jī)的溫升也會增加。在高速汽輪發(fā)電機(jī)中,離心力會在轉(zhuǎn)子表面和轉(zhuǎn)子中心孔表面產(chǎn)生很大的切向應(yīng)力,轉(zhuǎn)子直徑越大,應(yīng)力越大。因此,在鍛造材料的許用應(yīng)力極限范圍內(nèi),2極汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子體的直徑不應(yīng)超過1250 mm。增加大型渦輪發(fā)電機(jī)容量的唯一方法是增加轉(zhuǎn)子體的長度(即用細(xì)長的轉(zhuǎn)子)并改善電磁負(fù)載。旋翼長度可以達(dá)到8米,已經(jīng)接近極限。要繼續(xù)提高單機(jī)容量,唯一的辦法就是增加電機(jī)的電磁負(fù)載。這使得大型汽輪發(fā)電機(jī)的加熱和冷卻問題尤為突出。對于5萬千瓦以下的汽輪發(fā)電機(jī),往往采用閉路空冷系統(tǒng),電機(jī)中的風(fēng)扇對發(fā)熱部件進(jìn)行吹風(fēng)降溫。50 ~ 60萬千瓦發(fā)電機(jī)廣泛采用氫冷。氫氣(純度99%其散熱性能優(yōu)于空氣用它代替空氣不僅散熱效果好,還能大大降低電機(jī)的通風(fēng)摩擦損耗,從而顯著提高發(fā)電機(jī)的效率。但采用氫冷卻時必須采取防爆防漏措施,使得電機(jī)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,增加了電極材料的消耗和成本。此外,液體介質(zhì)也可用于冷卻比如水的相對制冷量是空氣的50倍,帶走同樣的熱量,需要的水的流量比空氣小很多。因此,在線圈中使用一部分空心導(dǎo)線,用水冷卻導(dǎo)線,可以大大降低電機(jī)的溫升,延緩絕緣老化,延長電機(jī)壽命。
低速同步發(fā)電機(jī):
大部分由低速水輪機(jī)或柴油機(jī)驅(qū)動。電機(jī)的極數(shù)從4到60不等,甚至更多。對應(yīng)的轉(zhuǎn)速是1500 ~ 100轉(zhuǎn)/分及以下。由于轉(zhuǎn)速低,一般采用對材料和制造工藝要求不高的凸極轉(zhuǎn)子。
凸極轉(zhuǎn)子的每個磁極通常由1 ~ 2 mm厚的鋼板制成,用鉚釘組裝成一個整體,磁極上套有勵磁繞組。勵磁繞組通常由扁平銅線制成。阻尼繞組通常安裝在磁極的極靴上。是極靴阻尼槽內(nèi)的裸銅條和兩端焊接的銅環(huán)形成的短路。磁極固定在轉(zhuǎn)子軛上,轉(zhuǎn)子軛由鑄鋼制成。凸極轉(zhuǎn)子可分為臥式和立式。大多數(shù)同步電機(jī)、同步攝像機(jī)和由內(nèi)燃機(jī)或沖擊式渦輪驅(qū)動的發(fā)電機(jī)都采用臥式結(jié)構(gòu);低速、大容量水輪發(fā)電機(jī)采用立式結(jié)構(gòu)。
臥式同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子主要由主磁極組成、磁軛、勵磁繞組、集電環(huán)和旋轉(zhuǎn)軸等。其定子結(jié)構(gòu)類似于異步電機(jī)。垂直結(jié)構(gòu)必須承受機(jī)組旋轉(zhuǎn)部分的重力和推力軸承承受的水的向下壓力。在大容量水輪發(fā)電機(jī)中,這個力可以高達(dá)4、五十兆牛(約相當(dāng)于四、5000噸物體的重力)因此,這種推力軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加工工藝和安裝要求很高。根據(jù)推力軸承的放置位置,立式水輪發(fā)電機(jī)分為懸掛式和傘式。懸浮推力軸承置于上機(jī)架的上部或中部,轉(zhuǎn)速較高、當(dāng)轉(zhuǎn)子直徑與鐵芯長度的比值較小時,機(jī)械運行是穩(wěn)定的。傘狀推力軸承放在轉(zhuǎn)子下部的下機(jī)架上,或者放在汽輪機(jī)的頂蓋上。承重框架是較小的下框架,可以節(jié)省大量鋼材,降低發(fā)電機(jī)和廠房離框架底座的高度。
同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運行 大部分同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運行,并網(wǎng)發(fā)電。同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運行的必要頻率、電壓的幅度和相位是一致的。否則,在并聯(lián)切換的瞬間,發(fā)電機(jī)之間會產(chǎn)生內(nèi)環(huán)流,造成擾動,嚴(yán)重時甚至損壞發(fā)電機(jī)。但兩臺發(fā)電機(jī)并聯(lián)運行前,一般來說,其頻率和電壓的大小和相位并不完全相同。為了使同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運行,首先必須有一個同步并聯(lián)過程。同步和并置方法可分為準(zhǔn)同步和自同步。同步發(fā)電機(jī)投入并聯(lián)運行后,各發(fā)電機(jī)的負(fù)荷分配取決于發(fā)電機(jī)的速度特性。通過調(diào)節(jié)原動機(jī)的調(diào)速器,改變發(fā)電機(jī)組的速度特性,可以改變每臺發(fā)電機(jī)的負(fù)荷分配,控制每臺發(fā)電機(jī)的發(fā)電量。通過調(diào)節(jié)每臺發(fā)電機(jī)的勵磁電流,可以改變每臺發(fā)電機(jī)的無功分布,調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓。

永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī):
由于機(jī)械損耗小,永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)、運行效率高、維護(hù)成本低的優(yōu)勢成為繼雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組之后的又一重要風(fēng)力發(fā)電模式,受到廣泛關(guān)注并逐步投入使用。永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示,主要由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組組成、永磁同步發(fā)動機(jī)、變頻器和變壓器。
永磁同步風(fēng)力發(fā)電的基本原理是利用風(fēng)力驅(qū)動風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn),拖動永磁同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)發(fā)電。永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)類似于籠型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),只是使用的發(fā)電機(jī)為永磁發(fā)電機(jī),轉(zhuǎn)子為永磁結(jié)構(gòu),不需要提供外部勵磁功率,提高了效率。它的變頻恒速控制是在定子回路中實現(xiàn)的,永磁同步發(fā)電機(jī)的變頻交流電通過變頻器轉(zhuǎn)換成電網(wǎng)中同頻率的交流電,從而實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng),所以變頻器的容量與系統(tǒng)的額定容量相同。
在過去的幾十年里,隨著永磁材料和電力電子器件的發(fā)展,永磁同步發(fā)電機(jī)越來越受到人們的關(guān)注。帶有永磁同步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有以下特點:
1、永磁同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)不需要勵磁裝置,重量輕、效率高、功率因數(shù)高、可靠性好等優(yōu)點;
2、變速運行范圍廣,既可以超同步,也可以次同步;
3、轉(zhuǎn)子無勵磁繞組,磁極結(jié)構(gòu)簡單、變頻器容量小,可以做成多極電機(jī);
4、同步轉(zhuǎn)速降低,使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)可以直接耦合,省去了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的齒輪箱,減少了發(fā)電機(jī)的維護(hù)工作,降低了噪音。
適用場合
1、在電力設(shè)施匱乏、交通不便、在缺乏常規(guī)燃料但風(fēng)能資源豐富的地區(qū),可以解決一些用電問題,比如為高速公路照明設(shè)備提供電力;
2、在單機(jī)容量較小的風(fēng)電場,永磁同步發(fā)電系統(tǒng)可以高效并網(wǎng);
3、為農(nóng)村、牧區(qū)、邊防哨所、氣象臺站等偏遠(yuǎn)、輕負(fù)荷用戶提供交流或DC電源。
交流發(fā)電機(jī)
在日常生活中,當(dāng)交流發(fā)電機(jī)用來給電氣設(shè)備供電時,經(jīng)常會發(fā)生電氣設(shè)備不能正常工作的情況不能正常工作原因是發(fā)電機(jī)輸出的交流電不夠穩(wěn)定這時候就需要一個電源穩(wěn)壓器來穩(wěn)壓,也就是日常生活中常用的交流穩(wěn)壓電源交流穩(wěn)壓電源能將發(fā)電機(jī)的輸出電壓精度穩(wěn)定在電氣設(shè)備正常運行所允許的范圍內(nèi)。
交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造
交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)有點復(fù)雜。但無論是單相還是三相,都是由以下幾個主要部分組成的:
⑴激磁部分:包括激勵器和磁場部分。
⑵電樞部分。
⑶機(jī)殼部分:包括鐵架和設(shè)備備件底座。
異步發(fā)電機(jī)
異步發(fā)電機(jī)又稱“感應(yīng)發(fā)電機(jī)”一種交流發(fā)電機(jī),利用定子和轉(zhuǎn)子之間氣隙的旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電流之間的相互作用。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向相同,但轉(zhuǎn)速略高于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。常用作小功率水輪發(fā)電機(jī)。
交流勵磁發(fā)電機(jī)由于轉(zhuǎn)子側(cè)采用交流電壓勵磁,運行方式靈活,可以解決電站連續(xù)工頻過電壓問題、變速恒頻發(fā)電、抽水蓄能電站電氣-發(fā)電機(jī)組的調(diào)速具有傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)不可比擬的優(yōu)勢。交流勵磁發(fā)電機(jī)的主要運行模式如下:
1)以變速恒頻模式運行;
2)以大范圍無功調(diào)節(jié)方式運行;
3)運行于發(fā)電-電動方式。
隨著電力系統(tǒng)傳輸電壓的提高和線路的增長,當(dāng)線路的傳輸功率低于自然功率時,線路和電站就會出現(xiàn)持續(xù)的工頻過電壓。為了改善系統(tǒng)的運行特性,許多技術(shù)先進(jìn)的國家,在6'世紀(jì)A'20世紀(jì)90年代初,對異步發(fā)電機(jī)在大電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究,認(rèn)為在大電力系統(tǒng)中采用異步發(fā)電機(jī)后可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性可靠性和運行經(jīng)濟(jì)性.
異步發(fā)電機(jī)因其維護(hù)方便穩(wěn)定性好,常作為小功率水輪發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運行。當(dāng)異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子被原動機(jī)沿著磁場的旋轉(zhuǎn)方向拖動,其轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速時,電動機(jī)進(jìn)入發(fā)電機(jī),將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能送入電網(wǎng)。此時電機(jī)的勵磁電流取自電網(wǎng)。
異步發(fā)電機(jī)也可以與電容器并聯(lián),由自身剩磁激勵,獨立發(fā)電(見圖)此時,發(fā)電機(jī)的電壓和頻率由電容值決定、原動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷大小等因素。當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時,一般需要相應(yīng)調(diào)整并聯(lián)電容值,以保持電壓穩(wěn)定。由于異步電動機(jī)在并聯(lián)電容器時可以不需要外部勵磁電源而獨立發(fā)電,因此在負(fù)載相對穩(wěn)定的情況下具有一定的優(yōu)點。比如可以作為農(nóng)村簡易電站的照明電源,也可以作為備用電源。
測速發(fā)電機(jī)
測速發(fā)電機(jī)是一種測量轉(zhuǎn)速的微型發(fā)電機(jī)它將輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出,要求輸出的電壓信號與轉(zhuǎn)速成正比。
測速發(fā)電機(jī)的分類:測速發(fā)電機(jī)可分為DC測速發(fā)電機(jī)和交流測速發(fā)電機(jī)。
直流測速發(fā)電機(jī):DC測速發(fā)電機(jī)本質(zhì)上是一種微型DC發(fā)電機(jī),根據(jù)定子磁極的勵磁方式可分為電磁式和永磁式。DC測速發(fā)電機(jī)的工作原理與一般的DC發(fā)電機(jī)相同。
交流測速發(fā)電機(jī):交流異步測速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有籠式和杯形,控制系統(tǒng)中常采用空心杯轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機(jī)。空心杯轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機(jī)的定子上有兩個繞組,一個是勵磁繞組,一個是輸出繞組,它們在空間上相差90度。
交流異步測速發(fā)電機(jī)的誤差主要包括:
非線性誤差:由于直軸磁通的變化,測速發(fā)電機(jī)產(chǎn)生非線性誤差;
剩余電壓:在實際操作中,當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時,測速發(fā)電機(jī)輸出小電壓;
相位誤差:由于勵磁繞組的漏電抗、空心杯轉(zhuǎn)子的漏抗使輸出電壓和勵磁電壓的相位不同。
交流同步測速發(fā)電機(jī)分為:永磁式、感應(yīng)式和脈沖式。
柴油發(fā)電機(jī)
柴油發(fā)電機(jī)組是一種獨立的發(fā)電設(shè)備,是指以柴油為燃料,以柴油機(jī)為原動機(jī),帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的動力機(jī)械。整個機(jī)組一般由柴油機(jī)組成、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電池、保護(hù)裝置、應(yīng)急機(jī)柜和其他組件。整體可以固定在基礎(chǔ)上定位使用,也可以安裝在拖車上移動使用。柴油發(fā)電機(jī)組屬于間斷運行發(fā)電設(shè)備如果連續(xù)運行12小時以上,其輸出功率將比額定功率低90左右%。
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