三相同步發(fā)電機(jī)的組成及工作基礎(chǔ)原理

1、三相同步發(fā)電機(jī)的組成及工作原理2009 年 04 月 17 日 12:29 不詳 作者：佚名 用戶評(píng)論( 0)三相同步發(fā)電機(jī)由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)直流勵(lì)磁的同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，以轉(zhuǎn)速 n(rpm) 旋轉(zhuǎn)，根據(jù)電磁應(yīng)原理，三相 定子繞阻便感應(yīng)交流電勢(shì)。定子繞阻若接入用電負(fù)載，電機(jī)就有交流電能輸出。若認(rèn)為磁路不飽和，則電 樞磁勢(shì)與磁極磁勢(shì)各自產(chǎn)生相應(yīng)的磁通，并在定子繞阻 內(nèi)感因電勢(shì)。對(duì)于 極電機(jī)，電樞磁勢(shì)所感應(yīng)的電 勢(shì)可以表示為 Ea=-jlaXa. Xa被稱為電樞反應(yīng)電抗。Xa+X a =Xs 隱極同步發(fā)電機(jī)的同步電抗。對(duì)于凸極電機(jī)，因直軸.交軸處磁阻不同，可將電樞磁勢(shì)分解成Fad 和 Faq 分別研究。它們

2、所感應(yīng)的電勢(shì)分別寫成 Ead=-jldXad 和 Eaq=-jlqXaq ，式中 Xad.Xaq 分別是直軸及交軸電樞反應(yīng)電抗。 Xad+Xa=Xd.Xaq+Xa=Xq,Xd 和Xq 分別為直軸同步電抗和交交軸同步電抗。Xa為漏磁通引起的電抗。同步電抗是決定同步電機(jī)性能的一個(gè)重要參數(shù)，通個(gè)開(kāi)路實(shí)驗(yàn)和穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)就可求取。同步發(fā)電機(jī)的空載特性是一個(gè)很重要的特性，它直接影響著電機(jī)的其它特性，通個(gè)開(kāi)路實(shí)驗(yàn)還可以發(fā)現(xiàn)勵(lì) 磁系統(tǒng)的故障。態(tài)短路特性和零功率因數(shù)特性也都屬于同步電機(jī)的重要特性，和空載特性配合，可以求出 同步發(fā)電機(jī)的態(tài)參數(shù)及確定出補(bǔ)償電樞的勵(lì)磁電流。 同步發(fā)電機(jī)的外特性曲線用來(lái)求取電機(jī)運(yùn)行時(shí)的重要

3、指標(biāo)之一及電壓調(diào)整率。 同步發(fā)電機(jī)的調(diào)整特性可使運(yùn)行人員知道在功率因數(shù)一定時(shí)，不改變端電壓值 .負(fù)載電流到多小而不使勵(lì)磁電流超過(guò)規(guī)定值。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB1029 對(duì)三相同步電機(jī)的實(shí)驗(yàn)方法作了具體規(guī)定， 適用于普通三相同步發(fā)電機(jī)的型式實(shí)驗(yàn)或 檢查實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以確定該電機(jī)各性 能指標(biāo)。 各種電機(jī)的效率和電壓調(diào)整率均在部頒標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)技術(shù) 條件中有具體規(guī)定，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定數(shù)據(jù)比較即可確定某同步發(fā)電機(jī)的質(zhì)量和性能了。 若求取額定勵(lì)磁電流和電壓變化率，一般用做圖法，跟國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1029 介紹，其具體步驟如下：(1) 如圖 1 上繪制開(kāi)路特性曲線，并沿縱軸額定相電壓相量UN.(2 )自原點(diǎn) 0 作

4、額定電樞電流相量 IN，與縱軸成N 角(cosN 為額定功率因數(shù))。(3 )從相量 UN 終端作出電樞繞組電阻壓降 lNRa 平行與相量 ， lN,Ra 為基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的繞組電阻 (對(duì) 大型電機(jī)的 Ra 可忽略不計(jì)，對(duì)小型電機(jī)可進(jìn)可行實(shí)際測(cè)量)，從 INRa 終端作一垂直于相量 IN 的保梯電 抗壓降相量 INXp (Xp 的保梯電抗壓降相量 INXp (Xp 的求法見(jiàn)下( 5 )， UN 和 INRa 及和 INRa 及 INXp 的相量和為相量 Ep,Ep 和 UN 的夾角6。(4 )由開(kāi)路特性確定的對(duì)應(yīng)于 Ep 的勵(lì)磁電流為 Ifp 在相量終端上與縱與縱軸成S+N 角做相量 fa(5

5、)額定電樞電流時(shí)電樞反應(yīng)的勵(lì)磁電流Ifa 和保梯電抗 Xp 的確定：如右下圖上的開(kāi)路特性曲線，并在圖上作 F 點(diǎn)， F 點(diǎn)的縱坐標(biāo)為額定電壓，橫坐標(biāo)為零功率因數(shù)特性上對(duì) 應(yīng)于于額定電樞電壓.額定電樞電流的勵(lì)磁電流通過(guò)通過(guò)F 點(diǎn)作平行于橫軸的直線 CF,取 CF 的長(zhǎng)度等于三相穩(wěn)態(tài)短特性曲線上對(duì)應(yīng)于額定樞電流的勵(lì)磁電流Ifk，自點(diǎn) C 作直線平行于開(kāi)路特性的直線部分于開(kāi)路特性交于 H，自 CF 作的垂線 HK 交 CF 于 K，線段HK 的長(zhǎng)度即為額定電樞電流時(shí)在保梯電流電抗Xp 上的壓降厶 Up，則保梯電抗 Xp ，可按下式計(jì)算。Xp = Up /IN若用標(biāo)么值繪制開(kāi)路特性曲線時(shí) ,則,即可直

6、接得出 .線段的長(zhǎng)度代表對(duì)應(yīng)于時(shí)的勵(lì)磁電流 .?(6) 與的向量和即為額定勵(lì)磁電流。(7)由開(kāi)路特性曲線求出對(duì)應(yīng)與開(kāi)路電壓。電壓變化率按下式機(jī)算 U= ( U0-UN)/UN*100 注：實(shí)驗(yàn)室里為教學(xué)實(shí)驗(yàn)用的同步電機(jī)通常是小型的。 發(fā)電機(jī)概述發(fā)電機(jī)是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備， 它由水輪機(jī)、 汽輪機(jī)、柴油機(jī)或其他動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng)， 將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。發(fā) 電機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，國(guó)防，科技及日常生活中有廣泛的用途。發(fā)電機(jī)的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此，其構(gòu)造的一般原則是：用 適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材

7、料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。發(fā)電機(jī)已實(shí)施出口產(chǎn)品質(zhì)量許可制度，未取得出口質(zhì)量許可證的產(chǎn)品不準(zhǔn)出口。 發(fā)電機(jī)的分類可歸納如下：發(fā)電機(jī)分：直流發(fā)電機(jī)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)還可分為單相發(fā)電機(jī)與三相發(fā)電機(jī)。 發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理發(fā)電機(jī)通常由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋及軸承等部件構(gòu)成。定子由定子鐵芯、線包繞組、機(jī)座以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。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)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。由軸承及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子，轉(zhuǎn)子連接組裝起來(lái)，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，做切割磁力線的運(yùn)動(dòng)

8、，從 而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，通過(guò)接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。柴油發(fā)電機(jī)工作原理柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。在柴油機(jī)汽缸內(nèi)，經(jīng)過(guò)空氣濾清器過(guò)濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活 塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅 速膨脹，推動(dòng)活塞下行，稱為作功。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經(jīng)過(guò)連桿變成 了推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力量，從而帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。將無(wú)刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝， 就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子， 利用 電 磁感應(yīng)原理，發(fā)電機(jī)就會(huì)輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能

9、產(chǎn)生電流。這里只描述發(fā)電機(jī)組最基本的工作原理。 要想得到可使用的、 穩(wěn)定的電力輸出， 還需要一系列的柴油機(jī) 和發(fā)電機(jī)控制、保護(hù)器件和回路。 詳細(xì)請(qǐng)進(jìn) 汽油發(fā)電機(jī)原理汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將汽油的能量轉(zhuǎn)化為電能。在汽油機(jī)汽缸內(nèi)， 混合氣體劇烈燃燒， 體積迅速膨脹， 推動(dòng)活塞下行作功。 各汽缸按一定順序依次作功， 作用在活塞上的推力經(jīng)過(guò)連桿變成了推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力量，從而帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。將無(wú)刷同步交流發(fā)電機(jī)與 汽油機(jī)曲軸同軸安裝，就可以利用汽油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，利用電磁感應(yīng)原理，發(fā)電機(jī)就會(huì) 輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。同步發(fā)電機(jī)的工作原理調(diào)控及維護(hù)柴油發(fā)電機(jī)組是常用的備用電源

10、 , 由于它以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒柴油為動(dòng)力,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出與市電同樣性質(zhì)的電力 ,所以用在市電斷電后需要后備電源供電幾小時(shí)以上的場(chǎng)合。從性能價(jià) 格比、對(duì)工作環(huán)境的要求、帶非線性負(fù)載能力方面考慮,采用柴油發(fā)電機(jī)組比使用很多大容量蓄電池的長(zhǎng)延時(shí) UPS 往往具有一定的優(yōu)勢(shì)。但是柴油發(fā)電機(jī)組在市電斷電后需要十秒鐘 左右才能發(fā)出穩(wěn)定的電力 ,這就大不如 UPS 可不間斷供電的特點(diǎn)。 因此 ,柴油發(fā)電機(jī)組和 UP S 通常是取其各自的優(yōu)勢(shì)構(gòu)成一個(gè)完善的、可靠的電源系統(tǒng), 以確保重要設(shè)備的不間斷供電。柴油發(fā)電機(jī)組一般是采用同步發(fā)電機(jī)（也俗稱電球 ）將柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)為電能。各種用電設(shè)備要依靠它發(fā)出的電

11、力工作,因此對(duì)同步發(fā)電機(jī)的工作性能要求是很高的。1 同步發(fā)電機(jī)的工作原理同步發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制造的。 主要組成部分如圖 1?，F(xiàn)代交流發(fā)電機(jī)通常由 兩部分線圈構(gòu)成 ;為了提高磁場(chǎng)的強(qiáng)度 ,一部分線圈繞在一個(gè)導(dǎo)磁性能良好的金屬片疊成的 圓筒內(nèi)壁的凹槽內(nèi) ,這個(gè)圓筒固定在機(jī)座上稱為定子。定子內(nèi)的線圈可輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感 應(yīng)電流 ,所以又稱其為電樞。發(fā)電機(jī)的另一部分線圈則繞在定子圓筒內(nèi)的一導(dǎo)磁率強(qiáng)的金屬 片疊成的圓柱體的凹槽內(nèi) ,稱為轉(zhuǎn)子。一根軸穿過(guò)轉(zhuǎn)子中心并將其緊固在一起,軸兩端與機(jī)座構(gòu)成軸承支撐。 轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)壁之間保持小而均勻的間隙且可靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。這叫做旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)式結(jié)構(gòu)的無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)。工作

12、時(shí)，轉(zhuǎn)子線圈通以直流電形成直流恒定磁場(chǎng)，在柴油機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)子快速旋轉(zhuǎn)，恒定磁場(chǎng)也隨之旋轉(zhuǎn)，定子的線圈被磁場(chǎng)磁力線切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，發(fā)電機(jī)就發(fā)出電來(lái)。1 前端蓋；2 出風(fēng)蓋板;3 軸承;4 定子;5 端子箱側(cè)板；6 電壓調(diào)節(jié)器；7 調(diào)節(jié)器 支架;8 端子箱頂蓋;9 端子箱前后板;10 接線板；11 接線板支架；12 端子箱側(cè)板;13 吊攀;14軸承蓋;15 進(jìn)風(fēng)蓋板;16 后端蓋;17 勵(lì)磁定子;18 勵(lì)磁定子固定螺栓；19 軸 承;20 旋轉(zhuǎn)整流器;21 勵(lì)磁電樞;22 接地牌;23 轉(zhuǎn)子;24 風(fēng)扇;25 永磁機(jī)機(jī)殼;26 永磁機(jī)轉(zhuǎn)軸;27 永磁機(jī)轉(zhuǎn)子;28 永磁機(jī)定子;29 永磁機(jī)定子固

13、定螺栓;30 永磁機(jī)轉(zhuǎn)子 固定螺栓;31 墊圈;32 永磁機(jī)蓋板圖 1 雙軸承發(fā)電機(jī)剖視圖轉(zhuǎn)子及其恒定磁場(chǎng)被柴油機(jī)帶動(dòng)快速旋轉(zhuǎn)時(shí),在轉(zhuǎn)子與定子之間小而均勻的間隙中形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng) ,稱為轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)或主磁場(chǎng)。平常工作時(shí)發(fā)電機(jī)的定子線圈即電樞都接有負(fù)載 定子線圈被磁場(chǎng)磁力線切割后產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通過(guò)負(fù)載形成感應(yīng)電流,此電流流過(guò)定子線圈也會(huì)在間隙中產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng) ,稱為定子磁場(chǎng)或電樞磁場(chǎng)。這樣在轉(zhuǎn)子、定子之間小而均勻 的間隙中出現(xiàn)了轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)和定子磁場(chǎng),這兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用構(gòu)成一個(gè)合成磁場(chǎng)。發(fā)電機(jī)就是由合成磁場(chǎng)的磁力線切割定子線圈而發(fā)電的。由于定子磁場(chǎng)是由轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)引起的, 且它們之間總是保持著一先一后并且

14、同速的同步關(guān)系,所以稱這種發(fā)電機(jī)為同步發(fā)電機(jī)。同步發(fā)電機(jī)在機(jī)械結(jié)構(gòu)和電器性能上都具有許多優(yōu)點(diǎn)。2 同步發(fā)電機(jī)的調(diào)控同步發(fā)電機(jī)在其額定負(fù)載范圍內(nèi)允許帶各種用電負(fù)荷。 這些負(fù)荷的輸入特性會(huì)直接影響 發(fā)電機(jī)的輸出電壓 ;當(dāng)負(fù)載為純電阻性時(shí) ,因?yàn)橥桨l(fā)電機(jī)的定子端電壓 電樞端電壓與 負(fù)載電流是同相的 ,所以使得轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的前一半被定子磁場(chǎng)削弱,而后一半又被定子磁場(chǎng)加強(qiáng), 一周內(nèi)合成磁場(chǎng)平均值不變 ,發(fā)電機(jī)輸出電壓不變。 負(fù)載呈現(xiàn)為純電感性時(shí) ,則因負(fù)載電流 滯后電樞端電壓 90而使得定子磁場(chǎng)削弱了轉(zhuǎn)子磁場(chǎng) , 合成磁場(chǎng)降低 ,造成發(fā)電機(jī)輸出電壓下 降。若負(fù)載是純電容性的 ,負(fù)載電流就會(huì)超前電樞端電壓

15、90,從而使定子磁場(chǎng)加強(qiáng)了轉(zhuǎn)子磁場(chǎng), 合成磁場(chǎng)增大 ,發(fā)電機(jī)輸出電壓上升。可見(jiàn) ;合成磁場(chǎng)是使發(fā)電機(jī)性能變化的一個(gè)重要因素。而合成磁場(chǎng)中起主要作用的是轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)即主磁場(chǎng),因此 ,調(diào)控轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)就可以調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)的輸出電壓改善其帶負(fù)載能力 ,從而達(dá)到在額定負(fù)荷范圍內(nèi)穩(wěn)住發(fā)電機(jī)輸出電壓的目 的。(1)同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁所謂勵(lì)磁即是向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供直流電使其產(chǎn)生直流電磁場(chǎng)的過(guò)程。 同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子凹槽內(nèi)的線圈就是由稱做勵(lì)磁機(jī)的一個(gè)專門的設(shè)備為其供以直流電形成直流磁場(chǎng)的。 早期 的發(fā)電機(jī)是采用單獨(dú)的勵(lì)磁機(jī)給轉(zhuǎn)子線圈提供直流電的,系統(tǒng)龐大而復(fù)雜。隨著技術(shù)的進(jìn)步現(xiàn)代同步發(fā)電機(jī)都是將發(fā)電機(jī)與勵(lì)磁機(jī)組裝在

16、一起構(gòu)成一個(gè)完整的發(fā)電機(jī)。勵(lì)磁機(jī)其實(shí)就是個(gè)小發(fā)電機(jī) , 它的工作原理與同步發(fā)電機(jī)一樣。所不同的是它的定子線 圈和轉(zhuǎn)子線圈所起的作用與同步發(fā)電機(jī) 主發(fā)電機(jī)正好相反 ;固定在主發(fā)電機(jī)定子旁的勵(lì)磁機(jī)的定子線圈通以直流電形成直流磁場(chǎng) ,而安裝在主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)子線圈 成為輸出電動(dòng)勢(shì)的電樞。 勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)壁之間也是保持著小而均勻的間隙。這也稱為旋轉(zhuǎn)電樞式結(jié)構(gòu)的無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)。安裝在主發(fā)電機(jī)定子旁的勵(lì)磁機(jī)定子線圈的直流電,是由主發(fā)電機(jī)定子線圈即電樞的部分輸出電壓經(jīng)整流后而得到的。 與主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸安裝 的勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子線圈在其定子線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)、切割磁力線所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),經(jīng)同軸

17、安裝在它旁邊的整流器也就是旋轉(zhuǎn)整流器變成直流電流,輸?shù)街靼l(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子線圈使其產(chǎn)生直流轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)。從而達(dá)到了對(duì)主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈勵(lì)磁的要求。(2)同步發(fā)電機(jī)輸出電壓的調(diào)控調(diào)控的目的就是實(shí)現(xiàn)在同步發(fā)電機(jī)額定負(fù)荷范圍內(nèi)穩(wěn)住輸出電壓。 調(diào)控技術(shù)的理念是實(shí) 時(shí)地從主發(fā)電機(jī)電樞取得電壓和電流,經(jīng)整流和負(fù)反饋調(diào)理后供給勵(lì)磁機(jī)的定子線圈,使其產(chǎn)生變化規(guī)律與主發(fā)電機(jī)輸出電壓變化規(guī)律相反的直流電磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)也必然使勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子電樞的輸出電壓及旋轉(zhuǎn)整流器供給主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈的直流電流按同樣的規(guī)律而變化。 從 而起到實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)大小,使主發(fā)電機(jī)在額定負(fù)荷范圍內(nèi)保持良好輸出特性的作用。對(duì)發(fā)電機(jī)輸出電壓的調(diào)節(jié)過(guò)程

18、,可以用以下的流程表示 ;由于負(fù)荷增加使主發(fā)電機(jī)電樞電壓J降)T經(jīng)負(fù)反饋調(diào)理后勵(lì)磁機(jī)定子電流及磁場(chǎng)勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子電樞輸出電壓f-旋轉(zhuǎn)整流器輸出電流主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)fT使主發(fā)電機(jī)電樞電壓f若主發(fā)電機(jī)電壓升高 ,則其反饋調(diào)控使以上各環(huán)節(jié)作用降低,導(dǎo)致電壓回到額定值。可見(jiàn)通過(guò)勵(lì)磁機(jī)實(shí)時(shí)調(diào)控主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的大小,就可以穩(wěn)住輸出電壓。這其中起重要作用的是負(fù)反饋調(diào)節(jié)單元,通常稱其為恒壓勵(lì)磁裝置和自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器。(3)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器現(xiàn)代交流同步發(fā)電機(jī)常用自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器 AVR 這種電子部件調(diào)節(jié)勵(lì)磁機(jī)定子磁場(chǎng)的強(qiáng) 弱。雖然AVR 的種類很多，但性能大同小異；都是實(shí)時(shí)采樣主發(fā)電機(jī)的輸出電壓值與預(yù)先設(shè)定的值相比較，

19、用比較的結(jié)果去調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)制器PWM;輸出電壓值高則調(diào)制器輸出脈沖寬度窄，反之則寬。然后再用這些脈沖去調(diào)控大功率開(kāi)關(guān)器件即三極管或場(chǎng)效應(yīng)管控制送入 勵(lì)磁機(jī)定子線圈的電流的時(shí)間。從而使它的磁場(chǎng)強(qiáng)弱隨著主發(fā)電機(jī)輸出電壓的變化而相反變化；即輸出電壓升高則勵(lì)磁機(jī)定子磁場(chǎng)減小，輸出電壓降低勵(lì)磁機(jī)定子磁場(chǎng)增強(qiáng)。從而達(dá)到負(fù)反饋調(diào)控的目的。圖 2 自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器電路原理方框圖圖 2 是常用的一種 AVR 類型。取樣自主發(fā)電機(jī)輸出電壓的信號(hào)從 8、9 兩端輸入到電 壓測(cè)量比較單元,與內(nèi)部預(yù)先設(shè)定的電壓值 （例如 380V）相比較。比較結(jié)果以輸出電壓UA 送入脈沖寬度調(diào)制單元 PWM,輸出電壓 UC 送入低頻保

20、護(hù)單元。電壓測(cè)量比較單元的L、S、H 是連接主發(fā)電機(jī)輸出電壓幅值調(diào)節(jié)電位器的三個(gè)端子。脈沖寬度調(diào)制器由穩(wěn)壓器輸出的直流電壓UCC 作為工作電源，以確保其性能穩(wěn)定。它的輸出電壓 UB 控制調(diào)制管 VT3。若由電壓測(cè)量比較單元送來(lái)的UA 大,表明主發(fā)電機(jī)輸出電壓升高，則大的 UA 就會(huì)使脈沖寬度調(diào)制器輸出的脈沖UB 的寬度變窄。窄的脈沖就會(huì)使 VT3導(dǎo)通時(shí)間短，通過(guò)的電流少。反之，主發(fā)電機(jī)電壓降低 UA 變小，脈沖寬度調(diào)制器輸出的脈沖 UB 的寬度隨之變寬，從而使 VT3 導(dǎo)通時(shí)間變長(zhǎng)，通過(guò)的電流增多。勵(lì)磁機(jī)定子線圈一端接在端子X(jué)1 上,另一端接在 XX1 端子上。由主發(fā)電機(jī)電樞送來(lái)的EA、EB、

21、Ec 三相電壓，經(jīng)過(guò)三個(gè)二極管 VD10、VD11、VD12 整流后，電流從 X1 端流入勵(lì) 磁機(jī)的定子線圈，由 XX1 流出，再經(jīng)過(guò)調(diào)制管 VT3 和 XN 端子流回主發(fā)電機(jī)電樞，形成勵(lì)磁機(jī) 定子線圈的勵(lì)磁電流通路。VT3 是這個(gè)通路上的開(kāi)關(guān)，它導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)，則定子線圈流過(guò)電流時(shí)間長(zhǎng),定子磁場(chǎng)強(qiáng)度大；VT3 導(dǎo)通時(shí)間短，定子線圈電流少，定子磁場(chǎng)強(qiáng)度小。AVR 就是這樣調(diào)控主發(fā)電機(jī)的電壓的；主發(fā)電機(jī)由于負(fù)荷原因輸出電壓升高，電壓測(cè)量比較單元輸出的 UA 隨著升高，受 UA 控制的脈寬調(diào)制器輸出脈沖UB 寬度變窄,開(kāi)關(guān)管 VT3導(dǎo)通時(shí)間短，勵(lì)磁機(jī)定子磁場(chǎng)減弱，轉(zhuǎn)子電樞電壓及旋轉(zhuǎn)整流器輸出電流隨之減

22、小，導(dǎo)致供給主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流變小，則主發(fā)電機(jī)因其轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的減小而使輸出電壓降低。反之,AVR 的負(fù)反饋調(diào)控功能就會(huì)使主發(fā)電機(jī)的輸出電壓升高。在主發(fā)電機(jī)因負(fù)荷超出額定值而輸出極大電流時(shí)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)也需隨之輸出巨大的動(dòng)力以致導(dǎo)致其轉(zhuǎn)速低于額定值。 低頻保護(hù)單元的作用就是在這種情況下限制勵(lì)磁機(jī)定子線圈里 電流的超額增大。它以電阻和電容構(gòu)成的充放電支路預(yù)先設(shè)定一個(gè)低頻保護(hù)點(diǎn)，當(dāng)主發(fā)電機(jī)負(fù)荷正常時(shí)，從電壓測(cè)量單元來(lái)的 UC 小于低頻保護(hù)點(diǎn)，則低頻保護(hù)單元輸出的電壓Ud 高，二極管 VD8 被截止，Ud 到不了脈寬調(diào)制器，起不了作用。若主發(fā)電機(jī)超載則Ud 變低,VD8 導(dǎo)通，Ud 和 UA 就可同時(shí)

23、作用于脈寬調(diào)制器，使其輸出的脈沖 UB 隨 Ud 的下降而變窄，調(diào)制管 VT3導(dǎo)通時(shí)間隨之變短，勵(lì)磁電流減小勵(lì)磁機(jī)定子磁場(chǎng)變?nèi)?，從而?dǎo)致主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)減小。發(fā)電機(jī)輸出電壓下降、電流減小。低頻保護(hù)單元起到了保護(hù)勵(lì)磁機(jī)和主發(fā)電機(jī)的作用。3 同步發(fā)電機(jī)的維護(hù)同步發(fā)電機(jī)是柴油發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵部分。為柴油發(fā)電機(jī)組建立一個(gè)合適的工作環(huán)境，做好日常維護(hù)是十分必要的。發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)的高溫、 潮濕和空氣污染物是引起發(fā)電機(jī)故障的最常見(jiàn)因素。粉塵、灰塵和其它空氣污染物的積累會(huì)引起絕緣層的性能變壞，不僅易形成對(duì)地的導(dǎo)電通路，還會(huì)使轉(zhuǎn)子軸承部分的摩擦力增大而發(fā)熱。濕氣以及空氣污染物中的濕氣極易在發(fā)電機(jī)內(nèi)形成對(duì)地的漏 電通路

24、，引起發(fā)電機(jī)故障。機(jī)房?jī)?nèi)溫度過(guò)高會(huì)使發(fā)電機(jī)組工作時(shí)產(chǎn)生的熱量難以散出，造成其輸出功率下降、機(jī)組過(guò)熱。所以機(jī)房的防塵、防潮濕、通風(fēng)降溫就必須引起足夠的重視。無(wú)論是單軸承發(fā)電機(jī)還是雙軸承發(fā)電機(jī)，它們的轉(zhuǎn)子軸與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)主軸之間連接的同軸度要求很高。長(zhǎng)時(shí)期運(yùn)行后的機(jī)組有時(shí)同軸度可能降低，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)燥聲增大，溫度過(guò)高。應(yīng)定期檢查、維護(hù)以保持同軸度良好。仆 C5、1FC6 系列無(wú)刷三相同步發(fā)電機(jī)(184804 機(jī)座)主要技術(shù)數(shù)據(jù)詳細(xì)介紹：發(fā)布時(shí)間：2006-12-25 10:48:45表 1 1FC5、1FC6 （450V/260V , 60Hz）型號(hào)額定輸出/kVA同步轉(zhuǎn)速/ (r/min)功率因數(shù)1

25、FC6 184-431185-43518000. 8 （滯后）185-4421FC6 223-455224-46818000. 8 （滯后）225-480226-495IFC6 283-4125284-416018000.8 （滯后）285-4200286-4240IFC6 350-4290352-4330353-437018000.8（滯后）354-4420355-4450356-4525IFC6 403-4560404-461018000.8（滯后）405-4650406-47001FC6 453-4830454-495018000.8（滯后）455-41040456-411501FC6

26、502-41300504-4152018000.8（滯后）506-416601FC6 562-42000564-4211018000.8（滯后）566-423001FC5 632-43650634-4310018000.8（滯后）636-435001FC5 710-437000.8（滯后）1FC6 354-628012000.8（滯后）356-63701FC6 404-646012000.8（滯后）406-65601FC6 454-674012000.8（滯后）456-68601FC6 502-61200504-6132012000.8（滯后）506-615301FC6 562-6157056

27、4-6183012000.8（滯后）566-619001FC5 630-62100632-6230012000.8（滯后）634-62550636-639001FC5 712-63300714-6370012000.8（滯后）716-642001FC6 502-8820504-88809000.8（滯后）506-89501FC6 562-81130564-812809000.8（滯后）566-814101FC5 632-81560634-818009000.8（滯后）636-82200638-824501FC5 712-82800714-832009000. 8 （滯后）716-836001F

28、C5 802-842009000.8 （滯后）804-849001FC6 502-10670504-107407200. 8 （滯后）506-108101FC6 562-10950564-1010807200.8（滯后）566-1012701FC5 632-101320634-1015207200. 8 （滯后）636-1018001FC5 710-102020712-1022807200.8（滯后）714-102520716-1028201FC5 800-103180802-1036007200.8（滯后）804-1039601FC6 564-129506000.8（滯后）1FC5 636-1214406000.8（滯后）注：適用的環(huán)境環(huán)境為 40C型號(hào)額定輸出/kVA同步轉(zhuǎn)速/ （r/min）功率因數(shù)1FC6 184-426185-43015000. 8 （滯后）186-4351FC6 223-4224- 4225- 4226- 44556698015000. 8 （滯后）IFC6 283-4120284-414515000.8 （滯后）285-4175286-4210IFC6 350-4240352-4280353-432515000.8（滯后）354-4340355-4385356-4420IFC6 403-4450