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发电机知识

时间:2018/5/15 8:56:50   作者:aaaaaa


  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。
  
  主要结构
  
  发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
  
  定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
  
  转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
  
  由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。
  
  主要分类
  
  发电机的分类包括:
  
  发电机分:直流发电机和交流发电机;
  
  交流发电机分:同步发电机和异步发电机(很少采用);
  
  交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。
  
  发电机的种类有很多种。从原理上分为同步发电机、异步发电机、单相发电机、三相发电机。从产生方式上分为汽轮发电机、水轮发电机、柴油发电机、汽油发电机等。从能源上分为火力发电机、水力发电机等。
  
  工作原理
  
  发电机柴油发电机
  
  柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。
  
  在柴油机汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油 充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。
  
  发电机汽油发电机
  
  汽油机驱动发电机运转,将汽油的能量转化为电能。
  
  在汽油机汽缸内,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行作功。
  
  无论是柴油发电机还是汽油发电机,都是各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与动力机曲轴同轴安装,就可以利用动力机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。
  
  注意事项
  
  正确使用和维护发电机组可延长发电机组的使用寿命:
  
  起动前的准备工作:
  
  1、机房操作人员应遵守安全操作规程,穿工作服和绝缘鞋,机组人员应分工明确;
  
  2、检查飞轮及发电机部分防栏杆罩是否完好;
  
  3、检查各变速箱、离合器、调速器、油位、各紧固件等,确认完好,油水温度不低于20度时,方可起动;
  
  4、将各系统管路闸门设置在“工作”位置;
  
  5、检查传动机构的链接螺栓,并紧固好;
  
  6、将离合器手柄压力是否正常,超速保险装置是否定位;
  
  7、检查贮气瓶压力是否正常,超速保险装置是否定位;
  
  8、打开打气泵的排污阀;
  
  9、检查循环水泵、机油泵、燃油泵是否正常;
  
  10、将励磁电阻置于最大的电阻位置,并将送电开关断开。
  
  起动和运行操作:
  
  1、对于停机超过24h的机组,须先打开试动阀,并起动机油泵。对于停机超过7天的机组,应测量励磁机及操作电路的绝缘电阻,必须符合要求;
  
  2、起动燃油泵,放出管路中的空气,观察电压是否在规定的范围内。若正常,方可进行正式起动;
  
  3、察看起动电源的电压是否符合要求。若电压正常,按下起动按钮等柴油发动机正常运行后即松开;
  
  4、当柴油发动机运转后,观察机油压力表的指示值,当升到规定值以上时,停止机油泵,并关闭扫气泵排污阀,穿好前离合器螺钉;
  
  5、当发电机起动后,即认为发电机及全部电气设备均已带电,人体不得接触带电部位;
  
  6、发电机起动后,应逐渐提高柴油发动机的转速,并进行送电前的检查;
  
  7、逐渐调整柴油发动机的转速,但在调整时应注意观察发电机运转是否正常。正常时,集电环及换向器上的电刷应无跳动、无冒火花现象、无异常响声;
  
  8、调整发电机输出的电压和频率,其电压值应稳定并达到380v+-10v,频率应达到50Hz+-0.5Hz。
  
  主要特性
  
  工作特性:
  
  表征同步发电机性能的主要是空载特性和负载运行特性。这些特性是用户选用发电机的重要依据。
  
  空载特性:
  
  发电机不接负载时,电枢电流为零,称为空载运行。此时电机定子的三相绕组只有励磁电流If感生出的空载电动势E0(三相对称),其大小随If的增大而增加。但是,由于电机磁路铁心有饱和现象,所以两者不成正比。反映空载电动势E0与励磁电流If关系的曲线称为同步发电机的空载特性。
  
  电枢反应:
  
  当发电机接上对称负载后,电枢绕组中的三相电流会产生另一个旋转磁场,称电枢反应磁场。其转速正好与转子的转速相等,两者同步旋转。
  
  同步发电机的电枢反应磁场与转子励磁磁场均可近似地认为都按正弦规律分布。它们之间的空间相位差取决于空载电动势E0与电枢电流I之间的时间相位差。电枢反应磁场还与负载情况有关。当发电机的负载为电感性时,电枢反应磁场起去磁作用,会导致发电机的电压降低;当负载呈电容性时,电枢反应磁场起助磁作用,会使发电机的输出电压升高。
  
  负载运行特性:
  
  主要指外特性和调整特性。外特性是当转速为额定值、励磁电流和负载功率因数为常数时,发电机端电压U与负载电流I之间的关系。调整特性是转速和端电压为额定值、负载功率因数为常数时,励磁电流If与负载电流I之间的关系。
  
  同步发电机的电压变化率约为20~40%。一般工业和家用负载都要求电压保持基本不变。为此,随着负载电流的增大,必须相应地调整励磁电流。虽然调整特性的变化趋势与外特性正好相反,对于感性和纯电阻性负载,它是上升的,而在容性负载下,一般是下降的。

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