勵磁機勵磁的發(fā)電機建壓困難的原因及處理方法.doc

勵磁機勵磁的發(fā)電機建壓困難的原因及處理方法 王挺 湖南省新邵縣水電局（422900） 80年代以前投產(chǎn)的農(nóng)村小型水電站，有相當一部分發(fā)電機組是采用直流勵磁機外加復勵裝置提供勵磁的。這樣的機組由于運行時間長，設(shè)備老化，在較長時間停機或大修后開機時，往往出現(xiàn)發(fā)電機建壓困難的現(xiàn)象。筆者就這一現(xiàn)象，從理論上進行分析，歸納產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，提出檢查和處理的具體方法，以供電站檢修人員參考。 一、發(fā)電機建壓困難的原因分析 當水輪發(fā)電機組帶動勵磁機轉(zhuǎn)動后，由于磁場鐵芯有剩磁，于是在勵磁機的轉(zhuǎn)子繞組上就感應(yīng)出一個很小的感應(yīng)電動勢，同時在勵磁繞組中就通過一個很小的電流這個電流所產(chǎn)生的磁場方向和其原有剩磁磁場方向一致。因此，勵磁機的磁場就隨之增強，感應(yīng)電動勢變亦隨之上升，勵磁繞組中的電流也增大。如此反復循環(huán)，互相促進，勵磁機的電壓就不斷上升。調(diào)節(jié)磁場變阻器的阻值，相應(yīng)地改變勵磁回路勵磁電流的大小。從而改變發(fā)電機的端電壓。由于發(fā)電機的勵磁電流是靠自身提供的，要建立勵磁電壓，必須具備三個條件。 1勵磁機必須有剩磁。發(fā)電機在建壓前勵磁回路中的電流為零。當勵磁機存在剩磁，電樞繞組在磁場中旋轉(zhuǎn)時，才會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。 2勵磁繞組接到電樞兩端時極性要正確，即它所產(chǎn)生的磁場方向要與剩磁磁場方向一致。當勵磁繞組與電樞繞組接通時，在剩磁電勢的作用下，便產(chǎn)生一個較小的勵磁電流。當發(fā)電機的轉(zhuǎn)向與勵磁繞組連接配合正確時，則勵磁電流產(chǎn)生的磁場使剩磁磁場增強，從而建立起勵磁電壓。反之，勵磁電流產(chǎn)生的磁場使剩磁磁場削弱，則無法建立起電壓。 3磁場回路的電阻應(yīng)小于臨界電阻。勵磁機勵磁的發(fā)電機工作電壓是由空載特性曲線和磁場回路的場電阻線的交點決定的（見圖1）。當磁場回路電阻越大場電阻線越陡，與空載傳性曲線的支點越低。當場電阻曲線與空載特性曲線的直線部分重合時，由于兩曲線無固定交點，自勵所建電壓不能穩(wěn)定于某一值，對應(yīng)的場電阻稱為臨界電阻。當場電阻大于臨界電阻時，兩曲線交點很低，發(fā)電機也不能建壓。 因此勵磁機勵磁的發(fā)電機建壓困難的原因一般是：（1）剩磁過少或消失；（2）勵磁繞組接到電樞繞組兩端時的極性接錯；（3）轉(zhuǎn)子回路斷線或接觸不良；（4）電刷卡住或刷面與換向器接觸不良；（5）換向器表面油污嚴重，換向片間被污物堵塞而短路；（6）磁場變阻器斷線或滑環(huán)接觸不良；（7）勵磁機電刷中心線外移；（8）勵磁機電樞繞阻短路。 二、檢查和處理方法 勵磁機勵磁的發(fā)電機起動時建壓困難可能是以上所述的某個原因，也可能是幾個原因的共同作用，因此，在檢查和處理時；要根據(jù)勵磁機勵磁的工作原理及各元件和設(shè)備的結(jié)構(gòu)仔細地逐項進行檢查。 1、檢查換向器。外觀視察換向器，如發(fā)現(xiàn)其表面油污嚴重，換向片間被污物堵塞而短路，可用長約12cm的廢鋸片制做成圖2所示的挖溝工具，挖出換向片間的污物，用潔凈的白紗布把換向器表面的油污擦干凈，并按圖3所示的要求將云母片削低。 2、檢查電刷。首先輕輕地提起刷辮上下活動，觀察是否有卡澀現(xiàn)象，再提起電刷，外觀檢查接合面的磨合情況，否則用00號玻璃砂紙將電刷四周均勻打磨，直至電刷在刷提內(nèi)能自由活動，但不可太松，一般情況下電劇與刷握間的間隙為0l至02mm。并按圖4所示的方法，用00號玻璃砂紙打磨刷面。然后用感應(yīng)法檢查電刷中心線位置。如圖5所示，按下開關(guān)K，毫伏計指示左右擺動，說明電刷中心位置不對。移動刷架座角度，使毫伏計指示不再擺動或擺動很小，即電刷中心位置調(diào)好。 3、用萬用表檢查勵磁回路。首先用萬用表測額定轉(zhuǎn)速附近正負電刷間電壓，如果電壓測量值稍大于額定值的3，首先減少勵磁回路的電阻，隨著勵磁回路電阻的減少，電壓不但不增加反而減小，說明磁場繞組極性有錯。這時將磁場繞組的兩個極性互換即可。如果電壓測量值小干額定值的3，說明剩磁太小，需要充磁。這時可按圖6所示接線方法進行充磁。充磁時要注意：一是充磁電源的正負極，相應(yīng)地接到勵磁線圈的正負極上。充磁時間只要1至2秒即可。當發(fā)電機開始建壓后，應(yīng)迅速加大磁場變阻器的電阻，并立即斷開充磁電源。二是在進行充磁時，要把轉(zhuǎn)子回路的勵磁開關(guān)斷開。以防發(fā)電機走子線圈產(chǎn)生高電壓擊穿絕緣。 4、通過上述檢查，如沒發(fā)現(xiàn)問題，則應(yīng)檢查磁場變阻器和勵磁電樞繞組。首先，拆下磁場變阻器接線，用萬用表測量其是否通路，并反復調(diào)節(jié)變阻器，觀察電阻值是否相應(yīng)均勻地增大