永濟發(fā)電機分解備課講稿

永濟發(fā)電機分解一、雙饋發(fā)電機在風力發(fā)電中的優(yōu)劣

風力發(fā)電機技術(shù)，從最初的小功率同步發(fā)電機，進化到上世紀八十年代的大型風機采用的定速型屬鼠籠發(fā)電機。用升速齒輪箱的定速鼠籠發(fā)電機，屬于異步發(fā)電技術(shù)。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，維保方便，價格便宜，并網(wǎng)容易，采用齒輪箱提高風輪機的轉(zhuǎn)速配合體輕價廉的高速鼠籠發(fā)電機，經(jīng)濟合理，具有很高的性價比。但它的缺點還是很明顯的，定速型風機在不同的風速下，難以獲得合適的尖速比，導致捕獲風能的效率降低，其次齒輪箱在風況和環(huán)境變化中承受變荷沖擊、懸殊溫差，工況嚴酷，維護保養(yǎng)成本高；發(fā)電機效率不高轉(zhuǎn)差功率無法利用，轉(zhuǎn)差率稍高就嚴重熱，同時必須從電網(wǎng)中吸收勵磁功率，功率因數(shù)低。目前先進的風力發(fā)電機產(chǎn)品中的典型技術(shù)方案，不外乎變速雙饋異步風力發(fā)電機和無齒輪箱變速永磁同步風力發(fā)電機兩種，二者各有優(yōu)劣。變速雙饋風力發(fā)電機的變頻器，功率約為機組功率的四分之一，機組的總價格較低，但是存在著齒輪箱，其維護保養(yǎng)費用遠遠大于無齒輪箱變速永磁同步風力發(fā)電機。永磁直驅(qū)永磁機組方案與雙饋電機成本差別主要在于：直驅(qū)機組采用了直驅(qū)永磁電機+全功率變流器的設(shè)計方案，而雙饋電機有齒輪箱驅(qū)動方案采用的是雙饋電機+4象限變流器+電網(wǎng)過濾離合器+齒輪箱+主軸+扭矩限制器和滑環(huán)。交流勵磁變速恒頻風力發(fā)電機發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示，其中省略了變壓器、濾波器等構(gòu)件。其中定子接入電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子繞組由頻率、相位、幅值都可以調(diào)節(jié)的三相低頻交流勵磁電流二、雙饋風力發(fā)電機工作原理

當發(fā)電機轉(zhuǎn)速小于定子旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速時，處于亞同步狀態(tài)，此時變頻器向發(fā)電機轉(zhuǎn)子提供勵磁電流，定子發(fā)出電能給電網(wǎng)；當電機轉(zhuǎn)速大于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速時，處于超同步運行狀態(tài)，此時發(fā)電機同時由定子和轉(zhuǎn)子發(fā)出電能給電網(wǎng)；當電機轉(zhuǎn)速等于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速時，此時發(fā)電機作為同步電機運行，變頻器向轉(zhuǎn)子提供直流勵磁。當發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化時，若控制轉(zhuǎn)子供電頻率響應(yīng)變化，可使電流頻率保持恒定不變，與電網(wǎng)頻率保持一致，實現(xiàn)了變速恒頻控制。三、主要結(jié)構(gòu)3.1定子機座為焊接結(jié)構(gòu)，內(nèi)部鐵芯疊壓后由軸向扣片拉緊；定子線圈為3相成型線圈，嵌線后整體真空壓力浸漆，絕緣等級H；三相繞組由電纜線引，固定在機座上的大接線盒內(nèi)。3.2轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子為繞線式，轉(zhuǎn)子鐵心采用壓力安裝在軸上；轉(zhuǎn)子繞組為波形繞組，繞組K、L、M端頭通過軸孔引出與非傳動端滑環(huán)連接；軸接地采用接地電刷，電刷裝在滑環(huán)室，并有電刷磨損報警單元；編碼器Leine＆Linde862209116-2500安裝于軸的非傳動端。

3.3加熱器

電機裝配有4個加熱器。接線在輔助接線盒中，引出線、電壓以及接線位置請參考YJ93A電機用戶手冊中的接線圖和尺寸表。3.4端蓋、軸承

端蓋采用鑄造結(jié)構(gòu)，軸承采用兩個絕緣深溝球軸承。3.5冷卻和通風

發(fā)電機采用機殼水內(nèi)冷卻。電機內(nèi)部風扇使空氣循環(huán)流動，把熱量傳到電機機殼，機殼中循環(huán)的冷卻水將熱量帶走；滑環(huán)室內(nèi)部空氣自然流動，熱量傳遞給滑環(huán)室，再經(jīng)過頂部裝的水冷機構(gòu)進行冷卻。3.6滑環(huán)室

滑環(huán)室裝在電機外部的非傳動端，防護等級IP23；滑環(huán)裝在軸上，刷架系統(tǒng)裝配于滑環(huán)室內(nèi)，然后固定在非傳動端端蓋上，用傳感器監(jiān)控主電刷和軸接地電刷磨損，外接信號電纜固定于輔助接線盒內(nèi)。3.7接線盒

大接線盒位于電機傳動端頂部，從右側(cè)出線（從傳動端看）。3.8電器連接

電機定子、轉(zhuǎn)子三相繞組由外接電纜引出固定于接線盒內(nèi)四、日常維護

電機所必需的維護。包括：軸承維護（包括潤滑）、滑環(huán)和電刷維護、清潔電機和附件。4.1為保證其使用壽命，軸承要求定期潤滑。潤滑脂：·軸承脂ShellAlbidaEMS2·如因某種原因沒有所要求的潤滑脂，使用其他等級相當?shù)臐櫥?，需確定兩種油脂的相容性和新油脂加注量?！ぜ佑筒课弧鲃佣耍櫥c1）100g?！し莻鲃佣耍櫥c2）100g。加油周期：·自動注油系統(tǒng)P22344036972，每經(jīng)過3500h,向每個潤滑點加油100g?！と舨捎檬謩幼⒂蜁r，按照每3500h分別向潤滑點1、2各加注100g。注意：不能超過指定的潤滑脂量；否則電機會因漏油而故障！要求的裝置：·帶G1/2錐形潤滑頭的潤滑油槍。·2個再潤滑嘴G1/2加油順序：·電機運轉(zhuǎn)時將一定數(shù)量的新潤滑油脂（相同等級）壓入。·從集油器中排除廢油。4.2電刷維護

檢查周期：運行后一周，然后每隔6個月電機靜止時檢查電刷狀態(tài)，逐個取下并檢查電刷。1）正常運行狀態(tài)下的電刷摩擦面光潔。2）檢查電刷的同時要檢查滑環(huán)狀態(tài)。3）更換所有損壞和磨損的而不能正常運行的電刷，用同一型號的新電刷代替?！z查電刷高度1）以書面形式記錄下電刷的磨損量，此值用于比較。密切注意電刷磨耗和剩余高度（=新電刷高度的1/3）。2）如果電刷已達到或接近達到此磨損值，更換1個同一型號的新電刷。3）如果電刷監(jiān)控系統(tǒng)反饋，請更換所有電刷?！ひ呀?jīng)檢查并重新安裝到正確位置的電刷必須能在刷握里活動自如，電刷不能咔噠喀噠響，如有響聲，取下電刷檢查刷握。·檢查臟污的滑環(huán)組件，尤其是滑環(huán)、刷握、連線、絕緣和刷架，如有必要應(yīng)進行清潔。4.3更換電刷

新電刷必須是規(guī)定的型號和尺寸;將電刷磨出滑環(huán)面的弧度（在電機外預(yù)磨），以保證電刷與滑環(huán)的觸面積。

·將電刷裝入刷握，檢查電刷導向和運動。·用砂紙帶包住滑環(huán)，紙帶寬度=滑環(huán)寬度+兩端余量約200mm·按電機旋轉(zhuǎn)的方向?qū)㈦娝唇M排列預(yù)磨，按電機旋轉(zhuǎn)方向拉紙帶?！榧涌祛A(yù)磨速度，開始用粗纖維，大砂粒的砂紙來粗磨，然后用細砂紙進行精磨。粗磨兩個方向都可以磨，精磨只能按上述3項分步來做?！る娝⒔佑|面不得少于80%。

·磨完之后，用軟布仔細擦凈刷面?！び盟⒆有⌒乃⒌裟サ舻乃樾?。用手指觸摸電刷，以確認沒有異物?！ね瓿赡バＶ?，仔細清除電刷刷件，滑環(huán)和滑環(huán)組件表面碳粉。4.4檢查刷握

檢查周期：6個月·檢查刷握是否緊固，并檢查刷架盒的內(nèi)表面?！z查底邊和滑環(huán)面之間的距離=2.0+0.5mm。·檢查壓桿，看其是否正常起作用。4.5滑環(huán)維護

檢查周期：6個月·滑環(huán)是電接觸面，正常運行時會留下電刷的刷痕，滑環(huán)的表面質(zhì)量反映出電刷的運行特性?！る姍C靜止時，目測滑環(huán)面?！と绻h(huán)的徑向跳動超差，要求重新磨滑環(huán)，要求Rz10表面粗糙度?！ぷ⒁庠谶\行時間（約500小時）之后會出現(xiàn)小刷痕，小刷痕不會影響到滑環(huán)的安全功能。如果表面有燒結(jié)點，大面積燒傷或燒痕，滑環(huán)徑向跳動超差，必須重磨滑環(huán)?！と绻霈F(xiàn)小污點，需按旋轉(zhuǎn)方向來重磨滑環(huán)。此磨具必須與滑環(huán)的實際彎曲面一致。

·盡可能不要磨掉光澤層，光澤層可保證在現(xiàn)有的運狀態(tài)下接觸良好。運行時滑環(huán)的最大徑向跳動量如下：

速度范圍（r/min）允許的經(jīng)向跳動量（mm）超過10000.05

·磨削時要注意滑環(huán)最小直徑。初始直徑：320mm/最小直徑：310mm注意：當滑環(huán)直徑小于最小直徑時，必須更換滑環(huán)！五、故障診斷與處置5.1溫度傳感器讀數(shù)不正常：

一般原因是溫度傳感器引出線的接線螺栓松動或接線接反。5.2三相電壓或電流不平衡：

一般原因是主接線盒內(nèi)的連接螺栓個別沒有緊固或?qū)Ь€接觸面不干凈。5.3絕緣擊穿

應(yīng)從以下兩個方面分析處理：a、電機發(fā)生異常情況，短時電壓過高。b、絕緣電阻低，原因為線圈不潔、過熱、過潮、環(huán)境溫度過低、絕緣老化等。5.4電機振動大：應(yīng)從以下三個方面分析處理。a、安裝不良。b、電機轉(zhuǎn)軸彎曲。c、電機轉(zhuǎn)子平衡不良。5.5軸承故障主要表現(xiàn)在以下幾個方面：a、電蝕現(xiàn)象：表面可看見斑點，在顯微鏡下可觀察到斑點是由細小凹坑簇集而成，進一步發(fā)展就可導致波紋狀表面。原因：電流流經(jīng)軸承，就會產(chǎn)生電火花，從而溶融軌道表面。解決辦法：通過調(diào)整接地電刷的壓力或采用絕緣軸承避免電流流動。b、剝離：

現(xiàn)象：軌滾道表面被剝離，表面發(fā)生剝離后非常粗糙。原因：輾壓疲勞。剝離常常是因為過載而過早發(fā)生，而過載是由不正確操作導致，軸和軸承座精度太低，安裝誤差，異物侵入或生銹等引起。解決辦法：·找出載荷過重的原因?！z查工作環(huán)境并且盡量采用承載能力大的軸承。·增加潤滑油的粘度和改善潤滑系統(tǒng)以形成潤滑油膜?！p小安裝誤差。c、變色：

現(xiàn)象：軌道表面變色。原因：過熱導致變色，變質(zhì)的潤滑油在表面沉積。 解決辦法:·涂一層有機溶劑后，可以除去潤滑油中的沉積?！び蒙凹埓蚰ザ疾荒艹サ拇植诿婢褪巧P或是腐蝕，如果能完全除去，那就是過熱導致的回火變色。d、崩蝕：現(xiàn)象：崩蝕是因軸承粘住而發(fā)生，裝配崩蝕造成的痕跡沿軸向，此外崩蝕還可發(fā)生在滾子端面以及引導擋邊，在回轉(zhuǎn)方向上，軌道表面以及滾動接觸表面的劃痕。形成原因：裝配和移動過程損壞，徑向負荷太大以致接觸表面無法形成持續(xù)油膜，或異物侵入，預(yù)壓力太、大，滾動體產(chǎn)生滑動或潤滑條件差。解決辦法： ·改進裝配工藝?！じ倪M工作條件?！ふ_預(yù)壓?！みx擇適當?shù)臐櫥瑒┖蜐櫥到y(tǒng)?！じ纳泼芊庑Ч?。e、摩擦損傷和摩擦侵蝕：

現(xiàn)象：摩擦表面生銹有紅色和微粒，部分形成凹陷。在軌道表面，被作為摩擦腐蝕的凹坑相對滾動體是等距離形成的。

形成原因：·振動載荷施加在接觸的部件上就會產(chǎn)生較小振幅的震蕩，潤滑劑會被擠出接觸面，而且各部分蠕動量很大?！ぽS承的振動角度很小?！櫥瑮l件不好（甚至無潤滑)?！っ}動載荷?！み\動過程中的振動?！ふ駝樱S安裝偏斜，安裝誤差大，配合太松。

解決辦法：a.內(nèi)圈與外圈應(yīng)該獨立包裝好再運輸，如果不能分開，軸承應(yīng)該施加預(yù)壓。b.當軸承用在振動場合中時，應(yīng)使用粘度較大的潤滑脂。c.換潤滑劑。d.調(diào)整軸與軸承孔。e.改善配合。f、刮痕：

現(xiàn)象：表面粗糙并且有細小微粒粘著。原因：滾動體在滾動中產(chǎn)生滑動，而潤滑劑性能太差，不能避免滑動。解決辦法：·選擇最佳潤滑油和潤滑系統(tǒng)，使之能夠形成完整的油膜?！な褂酶綆Ъ訅貉b置的潤滑劑。·采取諸如選擇較小徑向游隙和預(yù)壓的方式以避免滑動。g、生銹和腐蝕：

現(xiàn)象：軸承內(nèi)、外圈和滾動體表面生銹。有時候滾動體生銹位置是等間距的。原因：軸承浸水或腐蝕性物質(zhì)（如酸性物質(zhì)）或空氣中的水分凝