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工作原理

發(fā)電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋.電刷.機(jī)座及軸承等部件構(gòu)成。

定子由機(jī)座.定子鐵芯、線(xiàn)包繞組、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、轉(zhuǎn)子磁極（有磁扼.磁極繞組）、滑環(huán)、（又稱(chēng)銅環(huán).集電環(huán)）、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。

通過(guò)軸承、機(jī)座及端蓋將發(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)，通過(guò)滑環(huán)通入一定勵(lì)磁電流，使轉(zhuǎn)子成為一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，定子線(xiàn)圈做切割磁力線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，通過(guò)接線(xiàn)端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。由于電刷與轉(zhuǎn)子相連處有斷路處，使轉(zhuǎn)子按一定方向轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流所以家庭電路等電路中是交變電流，簡(jiǎn)稱(chēng)交流電。中國(guó)電網(wǎng)輸出電流的頻率是50赫茲。

汽輪發(fā)電機(jī)　與汽輪機(jī)配套的發(fā)電機(jī)。為了得到較高的效率，汽輪機(jī)一般做成高速的，通常為3000轉(zhuǎn)/分（頻率為50赫）或3600轉(zhuǎn)/分（頻率為60赫）。核電站中汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速較低，但也在1500轉(zhuǎn)/分以上。高速汽輪發(fā)電機(jī)為了減少因離心力而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力以及降低風(fēng)摩耗，轉(zhuǎn)子直徑一般做得比較小，長(zhǎng)度比較大，即采用細(xì)長(zhǎng)的轉(zhuǎn)子。特別是在3000轉(zhuǎn)/分以上的大容量高速機(jī)組，由于材料強(qiáng)度的關(guān)系，轉(zhuǎn)子直徑受到嚴(yán)格的限制，一般不能超過(guò) 1.2米。而轉(zhuǎn)子本體的長(zhǎng)度又受到臨界速度的限制。當(dāng)本體長(zhǎng)度達(dá)到直徑的6倍以上時(shí)，轉(zhuǎn)子的第二臨界速度將接近于電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，運(yùn)行中可能發(fā)生較大的振動(dòng)。所以大型高速汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的尺寸受到嚴(yán)格的限制。10萬(wàn)千瓦左右的空冷電機(jī)其轉(zhuǎn)子尺寸已達(dá)到上述的極限尺寸，要再增大電機(jī)容量，只有靠增加電機(jī)的電磁負(fù)荷來(lái)實(shí)現(xiàn)。為此必須加強(qiáng)電機(jī)的冷卻。所以 5～10萬(wàn)千瓦以上的汽輪發(fā)電機(jī)都采用了冷卻效果較好的氫冷或水冷技術(shù)。70年代以來(lái)，汽輪發(fā)電機(jī)的最大容量已達(dá)到130～150萬(wàn)千瓦。從1986年以來(lái)，在高臨界溫度超導(dǎo)電材料研究方面取得了重大突破。超導(dǎo)技術(shù)可望在汽輪發(fā)電機(jī)中得到應(yīng)用，這將在汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)展產(chǎn)生一個(gè)新的飛躍。

延長(zhǎng)壽命

新買(mǎi)的柴油發(fā)電機(jī)如何使用可延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)組的使用壽命：

新購(gòu)買(mǎi)的柴油發(fā)電機(jī)組需要注意一下幾點(diǎn)，正確使用和維護(hù)發(fā)電機(jī)組可延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)組的使用壽命：

1.起動(dòng)前的準(zhǔn)備工作

（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，機(jī)組人員應(yīng)分工明確。

（2）檢查飛輪及發(fā)電機(jī)部分防欄桿罩是否完好。

（3）檢查各變速箱、離合器、調(diào)速器、油位、各緊固件等，確認(rèn)完好，油水溫度不低于20度時(shí)，方可起動(dòng)。

（4）將各系統(tǒng)管路閘門(mén)設(shè)置在“工作”位置。

（5）檢查傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的鏈接螺栓，并緊固好。

（6）將離合器手柄壓力是否正常，超速保險(xiǎn)裝置是否定位。

（7）檢查貯氣瓶壓力是否正常，超速保險(xiǎn)裝置是否定位。

（8）打開(kāi)打氣泵的排污閥。

（9）檢查循環(huán)水泵、機(jī)油泵、燃油泵是否正常。

（10）將勵(lì)磁電阻置于最大的電阻位置，并將送電開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。

2.起動(dòng)和運(yùn)行操作

（1）對(duì)于停機(jī)超過(guò)24h的機(jī)組，須先打開(kāi)試動(dòng)閥，并起動(dòng)機(jī)油泵。對(duì)于停機(jī)超過(guò)7天的機(jī)組，應(yīng)測(cè)量勵(lì)磁機(jī)及操作電路的絕緣電阻，必須符合要求。

（2）起動(dòng)燃油泵，放出管路中的空氣，觀察電壓是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。若正常，方可進(jìn)行正式起動(dòng)。

（3）察看起動(dòng)電源的電壓是否符合要求。若電壓正常，按下起動(dòng)按鈕等柴油發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行后即松開(kāi)。

（4）當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，觀察機(jī)油壓力表的指示值，當(dāng)升到規(guī)定值以上時(shí)，停止機(jī)油泵，并關(guān)閉掃氣泵排污閥，穿好前離合器螺釘。

（5）當(dāng)發(fā)電機(jī)起動(dòng)后，即認(rèn)為發(fā)電機(jī)及全部電氣設(shè)備均已帶電，人體不得接觸帶電部位。

（6）發(fā)電機(jī)起動(dòng)后，應(yīng)逐漸提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并進(jìn)行送電前的檢查。

（7）逐漸調(diào)整柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，但在調(diào)整時(shí)應(yīng)注意觀察發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。正常時(shí)，集電環(huán)及換向器上的電刷應(yīng)無(wú)跳動(dòng)、無(wú)冒火花現(xiàn)象、無(wú)異常響聲。

（8）調(diào)整發(fā)電機(jī)輸出的電壓和頻率，其電壓值應(yīng)穩(wěn)定并達(dá)到380v+-10v，頻率應(yīng)達(dá)到50Hz+-0.5Hz。

3.發(fā)電機(jī)回收

發(fā)電機(jī)回收再利用，可以極大節(jié)省資源的浪費(fèi)，合理利用，在能源上給與極幫助和推動(dòng)作用。

類(lèi)型介紹

由于每一次能源形態(tài)的不同，可以制成不同的發(fā)電機(jī)。

利用水利資源和水輪機(jī)配合，可以制成水輪發(fā)電機(jī)；由于水庫(kù)容量和水頭落差高低不同，可以制成容量和轉(zhuǎn)速各異的水輪發(fā)電機(jī)。

利用煤、石油等資源，和鍋爐，渦輪蒸汽機(jī)配合，可以制成汽輪發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)多為高速電機(jī)（3000rpm）。

此外還有利用風(fēng)能、原子能、地?zé)?、潮汐等能量的各?lèi)發(fā)電機(jī)。

此外，由于發(fā)電機(jī)工作原理不同又分作直流發(fā)電機(jī)，異步發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)。目前在廣泛使用的大型發(fā)電機(jī)都是同步發(fā)電機(jī)。

柴油發(fā)電機(jī)

基本信息

由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)。它起動(dòng)迅速，操作方便。但內(nèi)燃機(jī)發(fā)電成本較高，所以柴油發(fā)電機(jī)組主要用作應(yīng)急備用電源，或在流動(dòng)電站和一些大電網(wǎng)還沒(méi)有到達(dá)的地區(qū)使用。柴油發(fā)電機(jī)通常在1000轉(zhuǎn)/分以上，容量在幾千瓦到幾千千瓦之間，尤以200千瓦以下的機(jī)組應(yīng)用較多。它制造比較簡(jiǎn)單。柴油機(jī)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩呈周期性脈動(dòng)，所以發(fā)電機(jī)是在劇烈振動(dòng)的條件下工作。因此，柴油發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)部件，特別是轉(zhuǎn)軸要有足夠的強(qiáng)度和剛度，以防止這些部件因振動(dòng)而斷裂。此外，為防止因轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)而引起發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度不均勻，造成電壓波動(dòng)，引起燈光閃爍，柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子也要求有較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，而且應(yīng)使軸系的固有扭振頻率與柴油機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)中任一交變分量的頻率相差20%以上，以免發(fā)生共振，造成斷軸事故。

柴油發(fā)電機(jī)組

主要由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)和控制系統(tǒng)組成，柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)有兩種連接方式，一為柔性連接，即用連軸器把兩部分對(duì)接起來(lái)，二為剛性連接，用高強(qiáng)度螺栓將發(fā)電機(jī)鋼性連接片和柴油機(jī)飛輪盤(pán)連接而成，目前使用剛性連接比較多一些，柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)連接好后安裝在公共底架上，然后配上各種傳感器，如水溫傳感器，通過(guò)這些傳感器，把柴油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)顯示給操作員，而且有了這些傳感器，就可以設(shè)定一個(gè)上限，當(dāng)達(dá)到或超過(guò)這個(gè)限定值時(shí)控制系統(tǒng)會(huì)預(yù)先報(bào)警，這個(gè)時(shí)候如果操作員沒(méi)有采取措施，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將機(jī)組停掉，柴油發(fā)電機(jī)組就是采取這種方式起自我保護(hù)作用的。傳感器起接收和反饋各種信息的作用，真正顯示這些數(shù)據(jù)和執(zhí)行保護(hù)功能的是機(jī)組本身的控制系統(tǒng)。

柴油發(fā)電機(jī)型號(hào)含義

柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組是以柴油機(jī)作動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)同步交流發(fā)電機(jī)而發(fā)電的電源設(shè)備。為了便于生產(chǎn)管理和使用，國(guó)家對(duì)柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組的名稱(chēng)和型號(hào)編制方法做了統(tǒng)一規(guī)定，機(jī)組的型號(hào)排列和符號(hào)含義如下圖

柴油發(fā)電機(jī)組的型號(hào)

其中符號(hào)和數(shù)字代表的型號(hào)含義如下：

1---輸出額定功率（KW），用數(shù)字表示。

2---輸出電壓種類(lèi)G代表交流工頻；P代表交流中頻；S代表交流雙頻；Z代表直流。

3---發(fā)電機(jī)組類(lèi)型；F代表陸用；FC代表船用；Q代表汽車(chē)用；T代表掛車(chē)用。

4---控制特征，缺位為手動(dòng)（普通型）機(jī)組；Z代表自動(dòng)化機(jī)組；S代表低噪聲機(jī)組；SZ代表低噪音自動(dòng)化機(jī)組。

5---設(shè)計(jì)序號(hào)，用數(shù)字表示。

6---變型代號(hào)，用數(shù)字表示。

7---環(huán)境特征，缺位普通型；TH代表濕熱型。

柴油發(fā)電機(jī)組含義

柴油發(fā)電機(jī)主要結(jié)構(gòu)

柴油發(fā)電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)包括柴油發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)、水箱、控制系統(tǒng)、底架?！、?20GFSZ1代表輸出額定功率120KW、交流工頻、陸用、低噪聲、設(shè)計(jì)序列號(hào)為1的自動(dòng)化柴油發(fā)電機(jī)組。

⑹200GFC1代表輸出額定功率200KW、交流工頻、船用、設(shè)計(jì)序列號(hào)為1柴油發(fā)電機(jī)組。

⑺120GT6代表輸出額定功率120KW、交流工頻、掛車(chē)式（即拖車(chē)式）、設(shè)計(jì)序列號(hào)為6的柴油發(fā)電機(jī)組。

⑻90GQ1代表輸出額定功率為90KW、交流工頻、汽車(chē)式、設(shè)計(jì)序列號(hào)為1的柴油發(fā)電機(jī)組。

⑼17ZQ1代表輸出額定功率17KW、直流、汽車(chē)式、設(shè)計(jì)序列號(hào)為1的柴油發(fā)電機(jī)組。

有的國(guó)產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)組系列型號(hào)是由機(jī)組生產(chǎn)廠自行確定的，與上述型號(hào)含義不同。

柴油發(fā)電機(jī)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(chēng)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。

柴油發(fā)電機(jī)組是一種獨(dú)立的發(fā)電設(shè)備，系指以柴油等為燃料，以柴油機(jī)為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的動(dòng)力機(jī)械。整套機(jī)組一般由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、起動(dòng)和控制用蓄電瓶、保護(hù)裝置、應(yīng)急柜等部件組成。整體可以固定在基礎(chǔ)上，定位使用，亦可裝在拖車(chē)上，供移動(dòng)使用。柴油發(fā)電機(jī)組屬非連續(xù)運(yùn)行發(fā)電設(shè)備，若連續(xù)運(yùn)行超過(guò)12h，其輸出功率將低于額定功率約90%。盡管柴油發(fā)電機(jī)組的功率較低，但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全，便于操作和維護(hù)，所以廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護(hù)、以及工廠、企業(yè)、醫(yī)院等部門(mén)，作為備用電源或臨時(shí)電源。同時(shí)這種小型的發(fā)電機(jī)組也可以作為小型的移動(dòng)電站使用，成為很多企業(yè)的后備電源使用。

柴油發(fā)電機(jī)品牌

柴油發(fā)電機(jī)的品牌是以柴油機(jī)的品牌來(lái)定義的，也就是配的什么柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，那么也就叫什么柴油發(fā)電機(jī)?，F(xiàn)在市場(chǎng)上主要的品牌有康明斯、上柴、玉柴、濰柴、勞斯萊斯、三菱、卡特、沃爾沃、MTU、道依茨等國(guó)內(nèi)外品牌。

安裝規(guī)程

一、機(jī)組啟動(dòng)前的準(zhǔn)備

1、檢查潤(rùn)滑油的油位、冷卻液液位、燃油量

2、檢查柴油機(jī)的供油、潤(rùn)滑、冷卻等系統(tǒng)各個(gè)管路及接頭有無(wú)漏油漏水現(xiàn)象

3、檢查電氣線(xiàn)路有無(wú)破皮等漏電隱患，接地線(xiàn)電氣線(xiàn)路是否松動(dòng)，機(jī)組與基礎(chǔ)的連接是否牢固

4、若環(huán)境溫度低于零度時(shí)，須在散熱器內(nèi)添加一定比例的防凍劑。

5、柴油發(fā)電機(jī)組第一次啟動(dòng)或停機(jī)較長(zhǎng)時(shí)間后再次啟動(dòng)，應(yīng)先用手壓泵排盡燃油系統(tǒng)內(nèi)的空氣。

二、啟動(dòng)

1、合上控制箱內(nèi)的保險(xiǎn)后，按啟動(dòng)按鈕，按下按鈕3~5s，若啟動(dòng)不成功，應(yīng)等20s左右再次啟動(dòng)。若多次啟動(dòng)不成功，應(yīng)停止啟動(dòng)操作，排除電瓶電壓或油路等故障因數(shù)后，再次啟動(dòng)。

2、啟動(dòng)時(shí)應(yīng)觀察幾油壓力，若油壓無(wú)顯示或很低時(shí)，應(yīng)立即停車(chē)檢查

三、運(yùn)行

1、機(jī)組啟動(dòng)后，檢查控制箱模塊各項(xiàng)參數(shù)；機(jī)油壓力、水溫、電壓、頻率等。

2、通常情況下，機(jī)組啟動(dòng)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(shí)間一般為3~5min，怠速時(shí)間不易過(guò)長(zhǎng)，否則可能燒壞發(fā)電機(jī)相關(guān)元器件。

3、檢查機(jī)組油路、水路及電器的滲漏情況

4、檢查機(jī)組各連接處的緊固情況，看有無(wú)松動(dòng)和劇烈振動(dòng)。

5、觀察機(jī)組各種保護(hù)和監(jiān)視裝置是否正常

6、當(dāng)轉(zhuǎn)素達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，起空載運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定后，合閘供電。

7、檢查確認(rèn)控制屏各項(xiàng)參數(shù)是否在允許的范圍內(nèi)，再次檢查機(jī)組的振動(dòng)，有無(wú)三漏及其他故障。

8、機(jī)組運(yùn)行時(shí)嚴(yán)禁超載。

四、正常停機(jī)

停機(jī)前必須先分閘，一般情況卸載后需運(yùn)行3~5min停機(jī)。

五、緊急停機(jī)

1、發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)異常情況時(shí)，必須立即停機(jī)。

2、緊急停機(jī)時(shí)，按下急停按鈕或?qū)娪捅猛C(jī)控制手柄迅速推倒停車(chē)位置。

六、保養(yǎng)事項(xiàng)

1、柴油機(jī)濾芯更換時(shí)間為300H；空氣濾芯更換時(shí)間為每400H；機(jī)油濾芯第一次更換時(shí)間為50H，以后為250H。

2、機(jī)油第一次更換時(shí)間為50H，以后機(jī)油正常更換時(shí)間為每250H。

滾筒直流發(fā)電機(jī)

1、購(gòu)買(mǎi)和使用發(fā)電機(jī)，應(yīng)當(dāng)符合銘牌上的技術(shù)要求，如電壓，功率和額定輸出電流等。例如用于豐收—27型拖拉機(jī)，東方紅—40型拖拉機(jī)等，常用150瓦發(fā)電機(jī)，額定輸出電流為13安；用于鐵?！?5型拖拉機(jī)常用220瓦發(fā)電機(jī)，額定輸出電流為18安。

2、用于拖拉機(jī)上的發(fā)電機(jī)通常為并激式，也就是說(shuō)發(fā)電機(jī)激磁線(xiàn)圈是并聯(lián)的，所以，總要有一端通過(guò)機(jī)殼與電樞線(xiàn)圈是并聯(lián)的，所以，總要有一端通過(guò)機(jī)殼與電樞線(xiàn)圈相接。若激磁線(xiàn)圈在發(fā)電機(jī)內(nèi)通過(guò)機(jī)殼與電樞線(xiàn)圈相接叫內(nèi)搭鐵（圖5—1），即叫“內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)”；若激磁線(xiàn)圈在發(fā)電機(jī)外通過(guò)調(diào)節(jié)器搭鐵（圖5—2），即叫“外搭鐵發(fā)電機(jī)”。國(guó)產(chǎn)拖拉機(jī)目前使用的直流發(fā)電機(jī)均為內(nèi)搭鐵。在接線(xiàn)時(shí)，一定要將激磁線(xiàn)圈的引出線(xiàn)與搭鐵的碳刷架相接，激磁線(xiàn)圈便無(wú)電流通過(guò)，發(fā)電機(jī)不會(huì)發(fā)電。另外有些進(jìn)口的拖拉機(jī)上使用外搭鐵發(fā)電機(jī)，如果改為內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)，只要調(diào)換發(fā)電機(jī)激磁線(xiàn)圈抽頭接線(xiàn)即可。

3、發(fā)電機(jī)殼上兩個(gè)接線(xiàn)柱，一般均有“電樞”“磁場(chǎng)”字樣注明。如文字標(biāo)注不清，可用下述方法識(shí)別。

1） 電樞接線(xiàn)柱：直徑較粗；是接在絕緣的刷架上。

2） 磁場(chǎng)接線(xiàn)柱：直徑較細(xì)；磁場(chǎng)線(xiàn)圈一個(gè)端頭就按在上面。

4 、在拖拉機(jī)上的發(fā)電機(jī)是由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的，所以轉(zhuǎn)動(dòng)方向是一定的，在檢修時(shí)若將發(fā)電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)就不發(fā)電，這是因?yàn)檎D(zhuǎn)時(shí)電樞線(xiàn)圈在磁場(chǎng)的作用下感應(yīng)出的電流經(jīng)調(diào)節(jié)器與激磁線(xiàn)圈相通。激磁線(xiàn)圈通電后的磁場(chǎng)方向與鐵芯剩磁方向相同，因而磁場(chǎng)不斷增強(qiáng)，電壓迅速升高。反轉(zhuǎn)時(shí)電流方向與正轉(zhuǎn)時(shí)相反，使激磁線(xiàn)圈通電后的磁場(chǎng)方向與鐵芯剩磁方向相反，磁場(chǎng)越來(lái)越弱，使發(fā)電機(jī)不能發(fā)電。

5、當(dāng)發(fā)電機(jī)電樞不經(jīng)負(fù)載短路時(shí)，發(fā)電場(chǎng)是不會(huì)燒壞的。這是因?yàn)橥侠瓩C(jī)上使用的直流發(fā)電機(jī)均為并激式。發(fā)電機(jī)于額定功率下工作時(shí)，電樞繞組產(chǎn)生的電流大部分輸向外電路，小部分輸入激磁繞組產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)電樞接線(xiàn)柱與機(jī)殼短路時(shí)，發(fā)電機(jī)電流迅速增大，此時(shí)在電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生很大的壓降和強(qiáng)烈的電樞反應(yīng)，使輸出的電壓急劇下降，激磁電流迅速消失，發(fā)電機(jī)電壓趨近于零。因此，當(dāng)電樞接線(xiàn)柱與機(jī)殼短路時(shí)不會(huì)燒壞發(fā)電機(jī)。

6、在使用中有時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)極性突然改變的現(xiàn)象（即發(fā)出的電流方向改變）。這是因?yàn)檩敵鲭娏黧E然增大時(shí)，電機(jī)內(nèi)部強(qiáng)烈的電樞反應(yīng)使鐵芯剩磁方向改變而引起。遇到這種情況必須將其改變過(guò)來(lái)，才能使充電電路正常工作。改變的方法是：將蓄電池正極與機(jī)殼連接，負(fù)極與磁場(chǎng)接線(xiàn)柱相觸2—3秒，即能改變磁極鐵芯的剩磁方向。（在正極搭鐵的系統(tǒng)中）。有時(shí)，在檢修中用蓄電池做電源，用跳火花法檢查激磁線(xiàn)圈故障時(shí)，如不注意連接的極性，把蓄電池負(fù)極當(dāng)成搭鐵極，改變了激磁線(xiàn)圈的電流方向，從而使鐵芯剩磁方向改變了。由于剩磁方向的改變，則發(fā)電機(jī)電壓極性也隨之改變。這是應(yīng)當(dāng)注意的。

7、一般的直流發(fā)電機(jī)整流子銅片間的云母片都低于銅片。這是因?yàn)殂~片比云母片磨損速度快，使用一段時(shí)間云母片就會(huì)高出整流子銅片，使碳刷懸空。這樣整流子和碳刷之間就會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈火花。為避免此現(xiàn)象，整流子車(chē)光后應(yīng)用鋸片將云母割低于整流子銅片0.8毫米左右。但有的直流發(fā)電機(jī)如ZF—28型和ZF—33型，整流子銅片間采用人工云母，它與銅片磨損速度相近，故出廠時(shí)未將云母片割低，檢修這種發(fā)電機(jī)就不需割低。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)

是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的動(dòng)力機(jī)械，又稱(chēng)風(fēng)車(chē)。廣義地說(shuō)，它是一種以太陽(yáng)為熱源，以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動(dòng)機(jī)。風(fēng)力發(fā)電利用的是自然能源。相對(duì)柴油發(fā)電要好的多。但是若應(yīng)急來(lái)用的話(huà)，還是不如柴油發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電不可視為備用電源，但是卻可以長(zhǎng)期利用。

水利發(fā)電機(jī)是將水的動(dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的動(dòng)力機(jī)械。中國(guó)的三峽就是很好的例子。在發(fā)電這一塊最好要數(shù)核能發(fā)電了，不過(guò)相對(duì)核能污染較大。所以中國(guó)現(xiàn)在廣泛還是用煤炭發(fā)電。目前中國(guó)煤炭資源吃緊，煤炭?jī)r(jià)格一直在漲，這也是為什么現(xiàn)在會(huì)有電荒的出現(xiàn)的主要原因。

運(yùn)行管理

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)是采用工業(yè)微處理器進(jìn)行控制，一般都由多個(gè)CPU并列運(yùn)行，其自身的抗干擾能力強(qiáng)，并且通過(guò)通信線(xiàn)路與計(jì)算機(jī)相連，可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，這大大降低了運(yùn)行的工作量。所以風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工作就是進(jìn)行遠(yuǎn)程故障排除和運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及故障原因分析。

1．遠(yuǎn)程故障排除

風(fēng)機(jī)的大部分故障都可以進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)位控制和自動(dòng)復(fù)位控制。風(fēng)機(jī)的運(yùn)行和電網(wǎng)質(zhì)量好壞是息息相關(guān)的，為了進(jìn)行雙向保護(hù)，風(fēng)機(jī)設(shè)置了多重保護(hù)故障，如電網(wǎng)電壓高、低，電網(wǎng)頻率高、低等，這些故障是可自動(dòng)復(fù)位的。由于風(fēng)能的不可控制性，所以過(guò)風(fēng)速的極限值也可自動(dòng)復(fù)位。還有溫度的限定值也可自動(dòng)復(fù)位，如發(fā)電機(jī)溫度高，齒輪箱溫度高、低，環(huán)境溫度低等。風(fēng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷故障也是可自動(dòng)復(fù)位的。

除了自動(dòng)復(fù)位的故障以外，其它可遠(yuǎn)程復(fù)位控制故障引起的原因有以下幾種：

⑴風(fēng)機(jī)控制器誤報(bào)故障；

⑵各檢測(cè)傳感器誤動(dòng)作；

⑶控制器認(rèn)為風(fēng)機(jī)運(yùn)行不可靠。

2．運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生的情況進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析是風(fēng)電場(chǎng)管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容。通過(guò)運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，可對(duì)運(yùn)行維護(hù)工作進(jìn)行考核量化，也可對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)，風(fēng)資源的評(píng)估，設(shè)備選型提供有效的理論依據(jù)。

每個(gè)月的發(fā)電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表，是運(yùn)行工作的重要內(nèi)容之一，其真實(shí)可靠性直接和經(jīng)濟(jì)效益掛鉤。其主要內(nèi)容有：風(fēng)機(jī)的月發(fā)電量，場(chǎng)用電量，風(fēng)機(jī)的設(shè)備正常工作時(shí)間，故障時(shí)間，標(biāo)準(zhǔn)利用小時(shí)，電網(wǎng)停電，故障時(shí)間等。

風(fēng)機(jī)的功率曲線(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，可對(duì)風(fēng)機(jī)在提高出力和提高風(fēng)能利用率上提供實(shí)踐依據(jù)。例如，在對(duì)國(guó)產(chǎn)化風(fēng)機(jī)的功率曲線(xiàn)分析后，我們對(duì)后三臺(tái)風(fēng)機(jī)的安裝角進(jìn)行了調(diào)節(jié)，降低了高風(fēng)速區(qū)的出力，提高了低風(fēng)速區(qū)的利用率，減少了過(guò)發(fā)故障和發(fā)電機(jī)溫度過(guò)高故障，提高了設(shè)備的可利用率。通過(guò)對(duì)風(fēng)況數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，我們掌握了各型風(fēng)機(jī)隨季節(jié)變化的出力規(guī)律，并以此可制定合理的定期維護(hù)工作時(shí)間表，以減少風(fēng)資源的浪費(fèi)。

3．故障原因分析

我們通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)各種故障深入的分析，可以減少排除故障的時(shí)間或防止多發(fā)性故障的發(fā)生次數(shù)，減少停機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備完好率和可利用率。如對(duì)150kW風(fēng)機(jī)偏航電機(jī)過(guò)負(fù)荷這一故障的分析，我們得知有以下多種原因?qū)е略摴收系陌l(fā)生，首先機(jī)械上有電機(jī)輸出軸及鍵塊磨損導(dǎo)致過(guò)負(fù)荷，偏航滑靴間隙的變化引起過(guò)負(fù)荷，偏航大齒盤(pán)斷齒發(fā)生偏航電機(jī)過(guò)負(fù)荷，在電氣上引起過(guò)負(fù)荷的原因有軟偏模塊損壞，軟偏觸發(fā)板損壞，偏航接觸器損壞，偏航電磁剎車(chē)工作不正常等。又如，在對(duì)Jacobs系列風(fēng)機(jī)控制電壓消失故障分析中，我們采用排除實(shí)驗(yàn)法，將安全鏈當(dāng)中有可能引起該故障的測(cè)量信號(hào)元件用信號(hào)繼電器和短接線(xiàn)進(jìn)行電路改造，最終將故障原因定位在過(guò)速壓力開(kāi)關(guān)的整定上，將該故障的發(fā)生次數(shù)減少，提高了設(shè)備使用率，減少了閘墊的更換次數(shù)，降低了運(yùn)行成本。

設(shè)備維護(hù)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)是集電氣、機(jī)械、空氣動(dòng)力學(xué)等各學(xué)科于一體的綜合產(chǎn)品，各部分緊密聯(lián)系，息息相關(guān)。風(fēng)力機(jī)維護(hù)的好壞直接影響到發(fā)電量的多少和經(jīng)濟(jì)效益的高低；風(fēng)力機(jī)本身性能的好壞，也要通過(guò)維護(hù)檢修來(lái)保持，維護(hù)工作及時(shí)有效可以發(fā)現(xiàn)故障隱患，減少故障的發(fā)生，提高風(fēng)機(jī)效率。

風(fēng)機(jī)維護(hù)可分為定期檢修和日常排故維護(hù)兩種方式。

1．風(fēng)機(jī)的定期檢修維護(hù)

定期的維護(hù)保養(yǎng)可以讓設(shè)備保持最佳期的狀態(tài)，并延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)的使用壽命。定期檢修維護(hù)工作的主要內(nèi)容有：風(fēng)機(jī)聯(lián)接件之間的螺栓力矩檢查（包括電氣連接），各傳動(dòng)部件之間的潤(rùn)滑和各項(xiàng)功能測(cè)試。

風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)行中時(shí)，各聯(lián)接部件的螺栓長(zhǎng)期運(yùn)行在各種振動(dòng)的合力當(dāng)中，極易使其松動(dòng)，為了不使其在松動(dòng)后導(dǎo)致局部螺栓受力不均被剪切，我們必須定期對(duì)其進(jìn)行螺栓力矩的檢查。在環(huán)境溫度低于-5℃時(shí)，應(yīng)使其力矩下降到額定力矩的80%進(jìn)行緊固，并在溫度高于-5℃后進(jìn)行復(fù)查。我們一般對(duì)螺栓的緊固檢查都安排在無(wú)風(fēng)或風(fēng)小的夏季，以避開(kāi)風(fēng)機(jī)的高出力季節(jié)。

風(fēng)機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)主要有稀油潤(rùn)滑（或稱(chēng)礦物油潤(rùn)滑）和干油潤(rùn)滑（或稱(chēng)潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑）兩種方式。風(fēng)機(jī)的齒輪箱和偏航減速齒輪箱采用的是稀油潤(rùn)滑方式，其維護(hù)方法是補(bǔ)加和采樣化驗(yàn)，若化驗(yàn)結(jié)果表明該潤(rùn)滑油已無(wú)法再使用，則進(jìn)行更換。干油潤(rùn)滑部件有發(fā)電機(jī)軸承，偏航軸承，偏航齒等。這些部件由于運(yùn)行溫度較高，極易變質(zhì)，導(dǎo)致軸承磨損，定期維護(hù)時(shí)，必須每次都對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)加。另外，發(fā)電機(jī)軸承的補(bǔ)加劑量一定要按要求數(shù)量加入，不可過(guò)多，防止太多后擠入電機(jī)繞組，使電機(jī)燒壞。

定期維護(hù)的功能測(cè)試主要有過(guò)速測(cè)試，緊急停機(jī)測(cè)試，液壓系統(tǒng)各元件定值測(cè)試，振動(dòng)開(kāi)關(guān)測(cè)試，扭纜開(kāi)關(guān)測(cè)試。還可以對(duì)控制器的極限定值進(jìn)行一些常規(guī)測(cè)試。

定期維護(hù)除以上三大項(xiàng)以外，還要檢查液壓油位，各傳感器有無(wú)損壞，傳感器的電源是否可靠工作，閘片及閘盤(pán)的磨損情況等方面。

2．日常排故維護(hù)

風(fēng)機(jī)在運(yùn)行當(dāng)中，也會(huì)出現(xiàn)一些故障必須到現(xiàn)場(chǎng)去處理，這樣我們就可順便進(jìn)行一下常規(guī)維護(hù)。首先要仔細(xì)觀察風(fēng)機(jī)內(nèi)的安全平臺(tái)和梯子是否牢固，有無(wú)連接螺栓松動(dòng)，控制柜內(nèi)有無(wú)糊味，電纜線(xiàn)有無(wú)位移，夾板是否松動(dòng)，扭纜傳感器拉環(huán)是否磨損破裂，偏航齒的潤(rùn)滑是否干枯變質(zhì)，偏航齒輪箱、液壓油及齒輪箱油位是否正常，液壓站的表計(jì)壓力是否正常，轉(zhuǎn)動(dòng)部件與旋轉(zhuǎn)部件之間有無(wú)磨損，看各油管接頭有無(wú)滲漏，齒輪油及液壓油的濾清器的指示是否在正常位置等。第二是聽(tīng)，聽(tīng)一下控制柜里是否有放電的聲音，有聲音就可能是有接線(xiàn)端子松動(dòng)，或接觸不良，須仔細(xì)檢查，聽(tīng)偏航時(shí)的聲音是否正常，有無(wú)干磨的聲響，聽(tīng)發(fā)電機(jī)軸承有無(wú)異響，聽(tīng)齒輪箱有無(wú)異響，聽(tīng)閘盤(pán)與閘墊之間有無(wú)異響，聽(tīng)葉片的切風(fēng)聲音是否正常。第三，清理干凈自己的工作現(xiàn)場(chǎng)，并將液壓站各元件及管接頭擦凈，以便于今后觀察有無(wú)泄漏。

雖然上述的常規(guī)維護(hù)項(xiàng)目并不是很全，但我們只要每次都能做到認(rèn)真、仔細(xì)，一定能防止出現(xiàn)故障隱患，提高設(shè)備的完好率和可利用率。

要想運(yùn)行維護(hù)好風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，在平時(shí)還要對(duì)風(fēng)機(jī)相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行深入地研究和學(xué)習(xí)，認(rèn)真做好各種維護(hù)記錄并存檔，對(duì)庫(kù)存的備件進(jìn)行定時(shí)清點(diǎn)，對(duì)各類(lèi)風(fēng)機(jī)的多發(fā)性故障進(jìn)行深入細(xì)致分析，并力求對(duì)其做出有效預(yù)防。只有防患于未然，才是我們運(yùn)行維護(hù)的最高境界。

同步發(fā)電機(jī)

基本信息

作發(fā)電機(jī)運(yùn)行的同步電機(jī)。是一種常用的交流發(fā)電機(jī)。在現(xiàn)代電力工業(yè)中，它廣泛用于水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電以及柴油機(jī)發(fā)電。由于同步發(fā)電機(jī)一般采用直流勵(lì)磁，當(dāng)其單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，能方便地調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電壓。若并入電網(wǎng)運(yùn)行，因電壓由電網(wǎng)決定，不能改變，此時(shí)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的結(jié)果是調(diào)節(jié)了電機(jī)的功率因數(shù)和無(wú)功功率。

同步發(fā)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與同步電機(jī)相同，一般采用三相形式，只在某些小型同步發(fā)電機(jī)中電樞繞組采用單相。

工作特性

表征同步發(fā)電機(jī)性能的主要是空載特性和負(fù)載運(yùn)行特性。這些特性是用戶(hù)選用發(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(shí)，電樞電流為零，稱(chēng)為空載運(yùn)行。此時(shí)電機(jī)定子的三相繞組只有勵(lì)磁電流If感生出的空載電動(dòng)勢(shì)E0（三相對(duì)稱(chēng)），其大小隨If的增大而增加。但是，由于電機(jī)磁路鐵心有飽和現(xiàn)象，所以?xún)烧卟怀烧龋▓D1）。反映空載電動(dòng)勢(shì)E0與勵(lì)磁電流If關(guān)系的曲線(xiàn)稱(chēng)為同步發(fā)電機(jī)的空載特性。

電樞反應(yīng)

當(dāng)發(fā)電機(jī)接上對(duì)稱(chēng)負(fù)載后，電樞繞組中的三相電流會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，稱(chēng)電樞反應(yīng)磁場(chǎng)。其轉(zhuǎn)速正好與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速相等，兩者同步旋轉(zhuǎn)。

同步發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁場(chǎng)均可近似地認(rèn)為都按正弦規(guī)律分布。它們之間的空間相位差取決于空載電動(dòng)勢(shì)E0與電樞電流I之間的時(shí)間相位差。電樞反應(yīng)磁場(chǎng)還與負(fù)載情況有關(guān)。當(dāng)發(fā)電機(jī)的負(fù)載為電感性時(shí)，電樞反應(yīng)磁場(chǎng)起去磁作用，會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的電壓降低；當(dāng)負(fù)載呈電容性時(shí)，電樞反應(yīng)磁場(chǎng)起助磁作用，會(huì)使發(fā)電機(jī)的輸出電壓升高。

負(fù)載運(yùn)行特性

主要指外特性和調(diào)整特性。外特性是當(dāng)轉(zhuǎn)速為額定值、勵(lì)磁電流和負(fù)載功率因數(shù)為常數(shù)時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓U與負(fù)載電流I之間的關(guān)系，如圖2所示。調(diào)整特性是轉(zhuǎn)速和端電壓為額定值、負(fù)載功率因數(shù)為常數(shù)時(shí)，勵(lì)磁電流If與負(fù)載電流I之間的關(guān)系，如圖3所示。圖2中還顯示出電阻性、電容性和電感性3種負(fù)載的情況。由于電樞反應(yīng)磁場(chǎng)影響的不同，三者的曲線(xiàn)也不一樣。在外特性中，從空載到額定負(fù)載時(shí)電壓的變化程度稱(chēng)為電壓變化率△U，常用百分?jǐn)?shù)表示為

同步發(fā)電機(jī)的電壓變化率約為20～40%。一般工業(yè)和家用負(fù)載都要求電壓保持基本不變。為此，隨著負(fù)載電流的增大，必須相應(yīng)地調(diào)整勵(lì)磁電流。圖3所示為 3種不同性質(zhì)負(fù)載下的調(diào)整特性。雖然調(diào)整特性的變化趨勢(shì)與外特性正好相反，對(duì)于感性和純電阻性負(fù)載，它是上升的，而在容性負(fù)載下，一般是下降的。

高速同步發(fā)電機(jī)

因大多數(shù)發(fā)電機(jī)與原動(dòng)機(jī)同軸聯(lián)動(dòng)，火電廠都用高速汽輪機(jī)作原動(dòng)機(jī)，所以汽輪發(fā)電機(jī)通常用高轉(zhuǎn)速的2極電機(jī)，其轉(zhuǎn)速達(dá)3000轉(zhuǎn)/分（在電網(wǎng)頻率為60赫時(shí)，為3600轉(zhuǎn)/分）。核電站多用4極電機(jī)，轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分（當(dāng)電網(wǎng)頻率為60赫時(shí)，為1800轉(zhuǎn)/分）。為適應(yīng)高速、高功率要求，高速同步發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上一是采用隱極式轉(zhuǎn)子，二是設(shè)置專(zhuān)門(mén)的冷卻系統(tǒng)。

①隱極式轉(zhuǎn)子：外表呈圓柱形，在圓柱表面開(kāi)槽以安放直流勵(lì)磁繞組，并用金屬槽楔固緊，使電機(jī)具有均勻的氣隙。由于高速旋轉(zhuǎn)時(shí)巨大的離心力，要求轉(zhuǎn)子有很高的機(jī)械強(qiáng)度。隱極式轉(zhuǎn)子一般由高強(qiáng)度合金鋼整塊鍛成，槽形一般為開(kāi)口形，以便安裝勵(lì)磁繞組。在每一個(gè)極距內(nèi)約有1/3部分不開(kāi)槽，形成大齒；其余部分的齒較窄，稱(chēng)做小齒。大齒中心即為轉(zhuǎn)子磁極的中心。有時(shí)大齒也開(kāi)一些較小的通風(fēng)槽，但不嵌放繞組；有時(shí)還在嵌線(xiàn)槽底部銑出窄而淺的小槽作為通風(fēng)槽。隱極式轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子本體軸向兩端還裝有金屬的護(hù)環(huán)和中心環(huán)。護(hù)環(huán)是由高強(qiáng)度合金制成的厚壁圓筒，用以保護(hù)勵(lì)磁繞組端部不至被巨大的離心力甩出；中心環(huán)用以防止繞組端部的軸向移動(dòng)，并支撐護(hù)環(huán)。此外，為了把勵(lì)磁電流通入勵(lì)磁繞組，在電機(jī)軸上還裝有集電環(huán)和電刷。

②冷卻系統(tǒng)：由于電機(jī)中能量損耗和電機(jī)的體積成正比，它的量級(jí)與電機(jī)線(xiàn)度量級(jí)的三次方成比例，而電機(jī)散熱面的量級(jí)只是電機(jī)線(xiàn)度量級(jí)的二次方。因此，當(dāng)電機(jī)尺寸增大時(shí)（受材料限制，增大電機(jī)容量就得加大其尺寸），電機(jī)每單位表面上需要散發(fā)的熱量就會(huì)增加，電機(jī)的溫升將會(huì)提高。在高速汽輪發(fā)電機(jī)中，離心力將使轉(zhuǎn)子表面和轉(zhuǎn)子中心孔表面產(chǎn)生巨大的切向應(yīng)力，轉(zhuǎn)子直徑越大，這種應(yīng)力也越大。因此，在鍛件材料允許的應(yīng)力極限范圍內(nèi)，2極汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子本體直徑不能超過(guò)1250毫米。大型汽輪發(fā)電機(jī)要增大單機(jī)容量，只有靠增加轉(zhuǎn)子本體的長(zhǎng)度（即用細(xì)長(zhǎng)的轉(zhuǎn)子）和提高電磁負(fù)荷來(lái)解決。目前，轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度可達(dá)8米，已接近極限。要繼續(xù)提高單機(jī)容量，只能是提高電機(jī)的電磁負(fù)荷。這使大型汽輪發(fā)電機(jī)的發(fā)熱和冷卻問(wèn)題變得特別突出。為此，已研制出多種冷卻系統(tǒng)。對(duì)于50000千瓦以下的汽輪發(fā)電機(jī)，多采用閉路空氣冷卻系統(tǒng)，用電機(jī)內(nèi)的風(fēng)扇吹拂發(fā)熱部件降溫。對(duì)于容量為5～60萬(wàn)千瓦的發(fā)電機(jī)，廣泛使用氫冷。氫氣（純度99%）的散熱性能比空氣好，用它來(lái)取代空氣不僅散熱效果好，而且可使電機(jī)的通風(fēng)摩擦損耗大為降低，從而能顯著提高發(fā)電機(jī)的效率。但是，采用氫冷必須有防爆和防漏措施，這使電機(jī)結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，也增加了電極材料的消耗和成本。此外，還可采用液體介質(zhì)冷卻，例如水的相對(duì)冷卻能力為空氣的50倍，帶走同樣的熱量，所需水的流量比空氣小得多。因此，在線(xiàn)圈里采用一部分空心導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)中通水冷卻，就可以大大降低電機(jī)溫升，延緩絕緣老化，增長(zhǎng)電機(jī)壽命。1956年，英國(guó)第一臺(tái)12000千瓦定子線(xiàn)圈水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)。1958年，中國(guó)由浙江大學(xué)、上海電機(jī)廠首先研制成第一臺(tái)定、轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈都采用水內(nèi)冷的 12000千瓦雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)，為這種冷卻方式奠定了基礎(chǔ)。世界一些國(guó)家在大容量電機(jī)中也廣泛采用水內(nèi)冷技術(shù)，并制造出了幾十萬(wàn)到一百多萬(wàn)千瓦的巨型發(fā)電機(jī)。除了水冷外，液體冷卻介質(zhì)還可使用變壓器油，其相對(duì)導(dǎo)熱能力約為水的40%，絕緣性能好，可將發(fā)電機(jī)額定電壓提高到幾萬(wàn)伏，從而節(jié)約了升壓變壓器的投資。近年來(lái)，還在研究用氟利昂作為冷卻介質(zhì)的蒸發(fā)冷卻技術(shù)。氟利昂絕緣好，很容易氣化，利用其氣化潛熱來(lái)冷卻電機(jī)，是一種有意義的探索方向。

低速同步發(fā)電機(jī)

多數(shù)由較低速度的水輪機(jī)或柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)。電機(jī)磁極數(shù)由4極到60極，甚至更多。對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速為1500～100轉(zhuǎn)/分及以下。由于轉(zhuǎn)速較低，一般都采用對(duì)材料和制造工藝要求較低的凸極式轉(zhuǎn)子。

凸極式轉(zhuǎn)子的每個(gè)磁極常由1～2毫米厚的鋼板疊成，用鉚釘裝成整體，磁極上套有勵(lì)磁繞組（圖4）。勵(lì)磁繞組通常用扁銅線(xiàn)繞制而成。磁極的極靴上還常裝有阻尼繞組。它是一個(gè)由極靴阻尼槽中的裸銅條和焊在兩端的銅環(huán)形成的一個(gè)短接回路。磁極固定在轉(zhuǎn)子磁軛上，磁軛由鑄鋼鑄成。凸極式轉(zhuǎn)子可分為臥式和立式兩類(lèi)。大多數(shù)同步電動(dòng)機(jī)、同步調(diào)相機(jī)和內(nèi)燃機(jī)或沖擊式水輪機(jī)拖動(dòng)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)則采用立式結(jié)構(gòu)。

臥式同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子主要由主磁極、磁軛、勵(lì)磁繞組、集電環(huán)和轉(zhuǎn)軸等組成。其定子結(jié)構(gòu)與異步電機(jī)相似。立式結(jié)構(gòu)必須用推力軸承承擔(dān)機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重力和水向下的壓力。大容量水輪發(fā)電機(jī)中，此力可高達(dá)四、五十兆牛（約相當(dāng)于四、五千噸物體的重力），所以這種推力軸承的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工藝和安裝要求都很高。按照推力軸承的安放位置，立式水輪發(fā)電機(jī)分為懸吊式和傘式兩種。懸吊式的推力軸承放在上機(jī)架的上部或中部，在轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)子直徑與鐵心長(zhǎng)度的比值較小時(shí)，機(jī)械上運(yùn)行較穩(wěn)定。傘式的推力軸承放在轉(zhuǎn)子下部的下機(jī)架上或水輪機(jī)頂蓋上。負(fù)重機(jī)架是尺寸較小的下機(jī)架，可節(jié)約大量鋼材，并能降低從機(jī)座基礎(chǔ)算起的發(fā)電機(jī)和廠房高度。

同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行 同步發(fā)電機(jī)絕大多數(shù)是并聯(lián)運(yùn)行，并網(wǎng)發(fā)電的。各并聯(lián)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)必須頻率、電壓的大小和相位都保持一致。否則，并聯(lián)合閘的瞬間，各發(fā)電機(jī)之間會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部環(huán)流，引起擾動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)拱l(fā)電機(jī)遭受破壞。但是，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)在投入并聯(lián)運(yùn)行以前，一般說(shuō)來(lái)它們的頻率與電壓的大小和相位是不會(huì)全相同的。為了使同步發(fā)電機(jī)能投入并聯(lián)運(yùn)行，首先必須有一個(gè)同步并列的過(guò)程。同步并列的方法可分為準(zhǔn)同步和自同步兩種。同步發(fā)電機(jī)在投入并聯(lián)運(yùn)行以后，各機(jī)負(fù)載的分配決定于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速特性。通過(guò)調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的調(diào)速器，改變發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速特性，即可改變各發(fā)電機(jī)的負(fù)載分配，控制各發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率。而通過(guò)調(diào)節(jié)各發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，可以改變各發(fā)電機(jī)無(wú)功功率分配和調(diào)節(jié)電網(wǎng)的電壓。

準(zhǔn)同步并列

將已加勵(lì)磁的待投運(yùn)發(fā)電機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)其原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和改變?cè)摪l(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，使其和運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)的頻率差不超過(guò)0.1～0.5%。在兩機(jī)電壓相位差不超過(guò)10°的瞬間進(jìn)行合閘并聯(lián)，兩者即可自動(dòng)牽入同步運(yùn)行。準(zhǔn)同步并列的操作可以手動(dòng)，也可以借自動(dòng)裝置完成。

自同步并列

把待投入并聯(lián)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)到接近電網(wǎng)的同步轉(zhuǎn)速，在未加勵(lì)磁的條件下就合閘并聯(lián)，然后再加入勵(lì)磁，依靠發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)之間出現(xiàn)的環(huán)流及相應(yīng)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩把發(fā)電機(jī)迅速牽入同步。采用自同步并列時(shí)，由于減少了調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、電壓和選擇合閘瞬間所需的時(shí)間，所以并列的過(guò)程較快，特別適宜于電力系統(tǒng)事故情況下機(jī)組的緊急投入。但是此法在并列合閘瞬間的電流沖擊比較大，會(huì)使電網(wǎng)電壓短時(shí)下降，電機(jī)繞組端部承受較大的電磁力。

交流發(fā)電機(jī)

在日常生活中我們用交流發(fā)電機(jī)來(lái)供用電設(shè)備使用時(shí)，常發(fā)生用電設(shè)備不能正常工作的情況,其原因是發(fā)電機(jī)輸出的交流電不夠穩(wěn)定，這時(shí)候需要電力穩(wěn)壓器來(lái)穩(wěn)定電壓，也就是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫降慕涣鞣€(wěn)壓電源，交流穩(wěn)壓電源能使發(fā)電機(jī)的輸出電壓精度穩(wěn)定到我們用電設(shè)備正常工作所允許的范圍。

交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造

交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造稍顯復(fù)雜。但是不論它是單相還是三相，都是由下列幾個(gè)主要部分組成：

⑴激磁部分，包括激磁機(jī)和磁場(chǎng)部分。

⑵電樞部分。

⑶機(jī)殼部分，包括裝置備部分的鐵架和機(jī)座。

異步發(fā)電機(jī)

異步發(fā)電機(jī)又稱(chēng)“感應(yīng)發(fā)電機(jī)”。利用定子與轉(zhuǎn)子間氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流相互作用的一種交流發(fā)電機(jī)。其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向相同，但轉(zhuǎn)速略高于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速。常用作小功率水輪發(fā)電機(jī)。

交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)又被人們稱(chēng)之為雙饋發(fā)電機(jī)

三相異步電動(dòng)機(jī)

交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)由于轉(zhuǎn)子方采用交流電壓勵(lì)磁，使其具有靈活的運(yùn)行方式，在解決電站持續(xù)工頻過(guò)電壓、變速恒頻發(fā)電、抽水蓄能電站電動(dòng)-發(fā)電機(jī)組的調(diào)速等問(wèn)題方面有著傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的*性。交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)主要的運(yùn)行方式有以下三種：1） 運(yùn)行于變速恒頻方式；2） 運(yùn)行于無(wú)功大范圍調(diào)節(jié)的方式；3） 運(yùn)行于發(fā)電-電動(dòng)方式。

隨著電力系統(tǒng)輸電電壓的提高，線(xiàn)路的增長(zhǎng)，當(dāng)線(xiàn)路的傳輸功率低于自然功率時(shí)，線(xiàn)路和電站將出現(xiàn)持續(xù)的工頻過(guò)電壓.為改善系統(tǒng)的運(yùn)行特性，不少技術(shù)*的國(guó)家，在6"世紀(jì)A"年代初開(kāi)始研究異步發(fā)電機(jī)在大電力系統(tǒng)中的應(yīng)用問(wèn)題，并認(rèn)為大系統(tǒng)采用異步發(fā)電機(jī)后，可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性.

異步發(fā)電機(jī)由于維護(hù)方便，穩(wěn)定性好，常用作并網(wǎng)運(yùn)行的小功率水輪發(fā)電機(jī)。當(dāng)用原動(dòng)機(jī)將異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子順著磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)方向拖動(dòng)，并使其轉(zhuǎn)速超過(guò)同步轉(zhuǎn)速時(shí)，電機(jī)就進(jìn)入發(fā)電機(jī)運(yùn)行，并把原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能送至電網(wǎng)。這時(shí)電機(jī)的勵(lì)磁電流取自電網(wǎng)。

異步發(fā)電機(jī)也可以并聯(lián)電容，靠本身剩磁自行勵(lì)磁，獨(dú)立發(fā)電（見(jiàn)圖），這時(shí)發(fā)電機(jī)的電壓與頻率由電容值、原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載大小等因素決定。當(dāng)負(fù)載改變，一般要相應(yīng)地調(diào)節(jié)并聯(lián)的電容值，以維持電壓穩(wěn)定。由于異步電機(jī)并聯(lián)電容時(shí)，不需外加勵(lì)磁電源就可獨(dú)立發(fā)電，故在負(fù)荷比較穩(wěn)定的場(chǎng)合，有可取之處。例如可用作農(nóng)村簡(jiǎn)易電站的照明電源或作為備用電源等。

保養(yǎng)維護(hù)

發(fā)電機(jī)保養(yǎng)

A 級(jí) 保 養(yǎng)

一、每日：

1）檢查并記錄發(fā)電機(jī)工作日?qǐng)?bào)。

2）檢查發(fā)電機(jī)：機(jī)油平面，冷卻液平面。

3）日檢發(fā)電機(jī)有無(wú)損壞、摻漏，皮帶是否松弛或磨損。

二、每周：

1）重復(fù)每日的檢查。

2）檢查空氣濾清器，清潔或更換空氣濾清器芯子。

3）放出燃油箱及燃油濾清器中的水或沉積物。

4）檢查水過(guò)濾器。

5）檢查起動(dòng)蓄電池。

6）起動(dòng)發(fā)電機(jī)并檢查有無(wú)影響。

7）用清水冼冷卻器前后端的散熱片。

B 級(jí) 保 養(yǎng)

1）重復(fù)每日和每周的檢查。

2）更換發(fā)電機(jī)機(jī)油。（機(jī)油更換周期為250小時(shí)或一個(gè)月）

3）更換機(jī)油濾清器。（機(jī)油濾芯更換周期為250小時(shí)或一個(gè)月）

4）更換燃油濾清器濾芯。（更換周期為250小時(shí)或一個(gè)月）

5）更換冷卻液或檢查冷卻液。（水濾芯更換周期為250-300小時(shí)，在冷卻系統(tǒng)中加注補(bǔ)充冷卻液DCA）

6）清潔或更換空氣濾清器。（空氣濾清器更換周期為500-600小時(shí)）

C 級(jí) 保 養(yǎng)

1）更換柴油濾清器、機(jī)油濾清器、水過(guò)濾器，更換水箱中的水及機(jī)油。

2）調(diào)整風(fēng)扇皮帶漲緊度。

3）檢查增壓器。

4）拆、檢及清洗PT泵、執(zhí)行器。

5）拆開(kāi)搖臂室蓋，檢查丁字壓板，氣門(mén)導(dǎo)管及進(jìn)、排氣門(mén)。

6）調(diào)整油嘴升程；調(diào)整氣門(mén)間隙。

7）檢查充電發(fā)電機(jī)。

8）檢查水箱散熱器及清洗水箱外部散熱器。

9）水箱內(nèi)加水箱寶，清洗水箱內(nèi)部。

10）檢查柴油機(jī)傳感器及連接導(dǎo)線(xiàn)。

11）檢查柴油機(jī)儀表箱。

操作規(guī)程

1、啟動(dòng)前應(yīng)檢查燃油箱油量是否充足，各油管及接頭處無(wú)漏油現(xiàn)象；冷卻系統(tǒng)水量是否充足、清潔、無(wú)滲漏，風(fēng)扇皮帶松緊是否合適。檢查內(nèi)燃機(jī)與發(fā)電機(jī)傳動(dòng)部分應(yīng)連接可靠，輸出線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn)絕緣良好，各儀表齊全、有效。

2、啟動(dòng)后，應(yīng)低速運(yùn)轉(zhuǎn)3～5分鐘，待溫度和機(jī)油壓輪均正常后，方可開(kāi)始作業(yè)。發(fā)電機(jī)在升速中應(yīng)無(wú)異響，滑環(huán)及整流子上電刷接觸良好，無(wú)跳動(dòng)及冒火花現(xiàn)象。待運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，頻率、電壓達(dá)到額定值后，方可向外供電。

3、運(yùn)行中出現(xiàn)異響、異味、水溫急劇上升及機(jī)油壓力急劇下降等情況時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)檢查并排除故障。

4、發(fā)電機(jī)功率因數(shù)不得超過(guò)遲相（滯后）0.95。頻率值的變動(dòng)范圍不得超過(guò)0.5HZ。

5、停機(jī)前應(yīng)先切斷各供電分路主開(kāi)關(guān)，逐步減少載荷，然后切斷發(fā)電機(jī)供電主開(kāi)關(guān)，將勵(lì)磁變阻器復(fù)回到電阻最大值位置，使電壓降至最di值，再切斷勵(lì)磁開(kāi)關(guān)和中性點(diǎn)接地開(kāi)關(guān)，最后停止內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

安裝規(guī)程

一、機(jī)組啟動(dòng)前的準(zhǔn)備

1、檢查潤(rùn)滑油的油位、冷卻液液位、燃油量

2、檢查柴油機(jī)的供油、潤(rùn)滑、冷卻等系統(tǒng)各個(gè)管路及接頭有無(wú)漏油漏水現(xiàn)象

3、檢查電氣線(xiàn)路有無(wú)破皮等漏電隱患，接地線(xiàn)電氣線(xiàn)路是否松動(dòng)，機(jī)組與基礎(chǔ)的連接是否牢固

4、若環(huán)境溫度地獄零度時(shí)，須在散熱器內(nèi)添加一定比例的防凍劑。

5、柴油發(fā)電機(jī)組第一次啟動(dòng)或停機(jī)較長(zhǎng)時(shí)間后再次啟動(dòng)，應(yīng)先用手壓泵排盡燃油系統(tǒng)內(nèi)的空氣。

二、啟動(dòng)

1、合上控制箱內(nèi)的保險(xiǎn)后，按啟動(dòng)按鈕，按下按鈕3~5s，若啟動(dòng)不成功，應(yīng)等20s左右再次啟動(dòng)。若多次啟動(dòng)不成功，應(yīng)停止啟動(dòng)操作，排除電瓶電壓或油路等故障因數(shù)后，再次啟動(dòng)。

2、啟動(dòng)時(shí)應(yīng)觀察幾油壓力，若油壓無(wú)顯示或很低時(shí)，應(yīng)立即停車(chē)檢查

三、運(yùn)行

1、機(jī)組啟動(dòng)后，檢查控制箱模塊各項(xiàng)參數(shù)；機(jī)油壓力、水溫、電壓、頻率等。

2、通常情況下，機(jī)組啟動(dòng)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(shí)間一般為3~5min,怠速時(shí)間不易過(guò)長(zhǎng)，否則可能燒壞發(fā)電機(jī)相關(guān)元器件。

3、檢查機(jī)組油路、水路及電器的滲漏情況

4、檢查機(jī)組各連接處的緊固情況，看有無(wú)松動(dòng)和劇烈振動(dòng)。

5、觀察機(jī)組各種保護(hù)和監(jiān)視裝置是否正常

6、當(dāng)轉(zhuǎn)素達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，起空載運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定后，合閘供電。

7、檢查確認(rèn)控制屏各項(xiàng)參數(shù)是否在允許的范圍內(nèi)，再次檢查機(jī)組的振動(dòng)，有無(wú)三漏及其他故障。

8、機(jī)組運(yùn)行時(shí)嚴(yán)禁超載。

四、正常停機(jī)

停機(jī)前必須先分閘，一般情況卸載后需運(yùn)行3~5min停機(jī)。

五、緊急停機(jī)

1、發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)異常情況時(shí)，必須立即停機(jī)。

2、緊急停機(jī)時(shí)，按下急停按鈕或?qū)娪捅猛C(jī)控制手柄迅速推倒停車(chē)位置。

六、保養(yǎng)事項(xiàng)

1、柴油機(jī)濾芯更換時(shí)間為300H；空氣濾芯更換時(shí)間為每400H；機(jī)油濾芯第一次更換時(shí)間為50H，以后為250H。

2、機(jī)油第一次更換時(shí)間為50H，以后機(jī)油正常更換時(shí)間為每250H

發(fā)展歷史

1832年，法國(guó)人畢克西發(fā)明了手搖式直流發(fā)電機(jī)，其原理是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)永磁體使磁通發(fā)生變化而在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并把這種電動(dòng)勢(shì)以直流電壓形式輸出。

1866年，德國(guó)的西門(mén)子發(fā)明了自勵(lì)式直流發(fā)電機(jī)。

1869年，比利時(shí)的格拉姆制成了環(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)是用水力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的，經(jīng)過(guò)反復(fù)改進(jìn)，于1847年得到了3。2KW的輸出功率。

1882年，美國(guó)的戈登制造出了輸出功率447KW，高3米，重22噸的兩相式巨型發(fā)電機(jī)。美國(guó)的特斯拉在愛(ài)迪生公司的時(shí)候就決心開(kāi)發(fā)交流電機(jī)，但由于愛(ài)迪生堅(jiān)持只搞直流方式，因此他就把兩相交流發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)權(quán)賣(mài)給了西屋公司。

1896年，特斯拉的兩相交流發(fā)電機(jī)在尼亞拉發(fā)電廠開(kāi)始勞動(dòng)營(yíng)運(yùn)，3750KW，5000V的交流電一直送到40公里外的布法羅市。

1889年，西屋公司在俄勒岡州建設(shè)了發(fā)電廠，1892年成功地將15000伏電壓送到了皮茨菲爾德。

在公元1831年，法拉第將一個(gè)封閉電路中的導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)電磁場(chǎng)，導(dǎo)線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)有電流流過(guò)電線(xiàn)，法拉第因此了解到電和磁場(chǎng)之間有某種緊密的關(guān)連，他建造了第一座發(fā)電機(jī)原型，其中包括了在磁場(chǎng)中迥轉(zhuǎn)的銅盤(pán)，此發(fā)電機(jī)產(chǎn)生了電力。在此之前，所有的電皆由靜電機(jī)器和電池所產(chǎn)生，而這二者均無(wú)法產(chǎn)生巨大力量。但是，法拉第的發(fā)電機(jī)終于改變了一切。

發(fā)電機(jī)包括一個(gè)能在二個(gè)或二個(gè)以上的磁場(chǎng)間迅速旋轉(zhuǎn)的電磁鐵，當(dāng)二個(gè)磁場(chǎng)相互交錯(cuò)，就產(chǎn)生了電，由電線(xiàn)從發(fā)電機(jī)中導(dǎo)出。電子工程師依發(fā)電機(jī)線(xiàn)繞的方式和磁鐵的安排，而獲得交流電（AC）或直流電（DC），大部分發(fā)電機(jī)都是產(chǎn)生交流電，它比直流電更易由傳輸線(xiàn)作長(zhǎng)距離的傳送。

學(xué)過(guò)物理課的人都會(huì)記得，英國(guó)科學(xué)家法拉第于1831 年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)原理。這一在人類(lèi)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中起到重要作用的原理是說(shuō)：“當(dāng)磁場(chǎng)的磁力線(xiàn)發(fā)生變化時(shí)，在其周?chē)膶?dǎo)線(xiàn)中就會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生電流?！?/p>

法拉第曾煞費(fèi)苦心，通過(guò)研究和反復(fù)實(shí)驗(yàn)，終于發(fā)現(xiàn)了這一影響巨大的科學(xué)原理，而且他確信，利用此原理肯定能制造出可以實(shí)際發(fā)電的發(fā)電機(jī)。

就在法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)原理的第二年，受法拉第發(fā)現(xiàn)的啟示，法國(guó)人皮克希應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制成了最初的發(fā)電機(jī)。

皮克希的發(fā)電機(jī)是在靠近可以旋轉(zhuǎn)的U 形磁鐵（通過(guò)手輪和齒輪使其旋轉(zhuǎn)）的地方，用兩根鐵芯繞上導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)圈，使其分別對(duì)準(zhǔn)磁鐵的N 極和S 極，并將線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)引出。這樣，搖動(dòng)手輪使磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于磁力線(xiàn)發(fā)生了變化，結(jié)果在線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)中就產(chǎn)生了電流。

由這種發(fā)電機(jī)的裝置可以知道，每當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)半圈時(shí)，線(xiàn)圈所對(duì)應(yīng)的磁鐵的磁極就改變一次，從而使電流的方向也跟著改變一次。為了改變這種情況，使電流方向保持不變，皮克希想出了一個(gè)巧妙的辦法：在磁鐵的旋轉(zhuǎn)軸上加裝兩片相互隔開(kāi)成圓筒狀的金屬片，由線(xiàn)圈引出的兩條線(xiàn)頭，經(jīng)彈簧片分別與兩個(gè)金屬片相接觸。另外，再用兩根導(dǎo)線(xiàn)與兩個(gè)金屬片接觸，以引出電流。這個(gè)裝置，就叫做整流子，在后來(lái)的發(fā)電機(jī)上仍得到應(yīng)用。

整流子為什么能保持電流方向不變呢？這是因?yàn)殡娏鲝木€(xiàn)圈流入整流子，而整流子是和磁鐵一起旋轉(zhuǎn)的。當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)過(guò)半圈，線(xiàn)圈中電流方向倒逆過(guò)來(lái)，整流子也正好轉(zhuǎn)過(guò)半周來(lái)而掉轉(zhuǎn)了方向，因而輸出的電流方向始終是不變的。

皮克希發(fā)明的這種發(fā)電機(jī)，當(dāng)然也有其不足之處。需要對(duì)它進(jìn)行改進(jìn)的地方，一是轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵不如轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)圈更為方便靈活；二是通過(guò)整流子可以得到定向的電流，但是電流強(qiáng)弱還是不斷變化的。為改變這種情況，人們采用增加一些磁鐵和線(xiàn)圈數(shù)量，并稍微錯(cuò)開(kāi)地將變化的電流一起引出的辦法，使輸出電流的強(qiáng)度變化控制在一定的范圍內(nèi)。

從皮克希發(fā)明發(fā)電機(jī)后的30 多年間，雖然有所改進(jìn)，并出現(xiàn)了一些新發(fā)明，但成果不大，始終未能研制出能輸出像電池那樣大的電流，而且可供實(shí)用的發(fā)電機(jī)。

1867 年，德國(guó)發(fā)明家韋納·馮·西門(mén)子對(duì)發(fā)電機(jī)提出了重大改進(jìn)。他認(rèn)為，在發(fā)電機(jī)上不用磁鐵），而用電磁鐵，這樣可使磁力增強(qiáng)，產(chǎn)生*的電流。

西門(mén)子用電磁鐵代替永jiu磁鐵發(fā)電的原理是，電磁鐵的鐵芯在不通電流時(shí)，也還殘存有微弱的磁性。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)圈時(shí)，利用這一微弱的剩磁發(fā)出電流，再反回給電磁鐵，促使其磁力增強(qiáng)，于是電磁鐵也能產(chǎn)生出強(qiáng)磁性。接著，西門(mén)子著手研究電磁鐵式發(fā)電機(jī)。很快就制成了這種新型的發(fā)電機(jī)，它能產(chǎn)生皮克發(fā)電機(jī)所遠(yuǎn)不能相比的*電流。同時(shí)，這種發(fā)電機(jī)比連接一大堆電池來(lái)通電要方便得多，因而它作為實(shí)用發(fā)電機(jī)被廣泛應(yīng)用起來(lái)。

西門(mén)子的新型發(fā)電機(jī)問(wèn)世后不久，意大利物理學(xué)家帕其努悌于1865 年發(fā)明了環(huán)狀發(fā)電機(jī)電樞。這種電樞是以在鐵環(huán)上繞線(xiàn)圈代替在鐵芯棒上繞制的線(xiàn)圈，從而提高了發(fā)電機(jī)的效率。

實(shí)際上，帕斯努悌早在1860 年就提出了發(fā)電機(jī)電樞的設(shè)想，但未能引起的人們的注意。1865 年，他又在一本雜志上發(fā)表了這一見(jiàn)解，仍未得到社會(huì)的認(rèn)可。

到了1869 年，比利時(shí)學(xué)者古拉姆在法國(guó)巴黎研究電學(xué)時(shí)，看到了帕其努悌發(fā)表的文章，認(rèn)為這一發(fā)明有其*性。于是，他就根據(jù)帕其努悌的設(shè)計(jì)方案，兼采納了西門(mén)子的電磁鐵式發(fā)電機(jī)原理進(jìn)行研制，于1870 年制成了性能優(yōu)良的發(fā)電機(jī)。

在帕其努悌的發(fā)明中，對(duì)發(fā)電機(jī)的整流子部分進(jìn)行了重要改進(jìn)，使發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流強(qiáng)度變化極小。而采用帕其努悌設(shè)計(jì)方案制成的古拉姆式發(fā)電機(jī)，其發(fā)出的電流強(qiáng)度變化也很小。這是古拉姆發(fā)電機(jī)的優(yōu)良性能的表現(xiàn)之一。

古拉姆發(fā)電機(jī)的性能好，所以銷(xiāo)路很廣，他不僅發(fā)了財(cái)，而且被人們譽(yù)為“發(fā)電機(jī)之父”。

有些人看到古拉姆發(fā)明發(fā)電機(jī)獲得成功，也想對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行改進(jìn)從而制造出更*的發(fā)電機(jī)。在這些人中，就有德國(guó)的西門(mén)子公司研究發(fā)電機(jī)的工程師阿特涅。他發(fā)明了古拉姆發(fā)電機(jī)不同的線(xiàn)圈繞線(xiàn)方式，制成了性能良好的發(fā)電機(jī)。

古拉姆發(fā)電機(jī)的電樞是將鐵絲繞成環(huán)狀，在環(huán)與環(huán)之間夾上紙進(jìn)行絕緣，然后將環(huán)捆在一起作為鐵芯，在其上面繞上導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)圈，再由線(xiàn)圈的不同部位引出一些導(dǎo)線(xiàn)，接向帶整流子。而阿特涅發(fā)電機(jī)的電樞，是用許多薄圓鐵板以紙絕緣后重疊起來(lái)，制成鐵芯，然后在上面繞上導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)圈。人們把這種方法叫做“鼓卷”，意思是像鼓一樣的形狀。經(jīng)過(guò)這種改進(jìn)后，發(fā)電機(jī)無(wú)論是外觀或是性能，都比原來(lái)有了很大起色。

德國(guó)以西門(mén)子公司為核心，大力研制各種發(fā)電機(jī)，從而使電力工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。

隨著發(fā)電機(jī)的逐漸大型化，轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)的動(dòng)力也發(fā)生了變化。其中以水力作動(dòng)力更使人們感興趣。這是因?yàn)橛盟D(zhuǎn)動(dòng)大型發(fā)電機(jī)較方便，而且不消耗燃料，成本低。因此，西門(mén)子公司又投入水力發(fā)電的研究工作。

利用水力發(fā)電與水力發(fā)電不同，前者必須將發(fā)電機(jī)安裝在水流湍急的地方，也就是水流落差大的地方。這樣，就必須在山中河川的上游發(fā)電，然后再輸送到遠(yuǎn)方的城市。

為了遠(yuǎn)距離輸送電，就要架設(shè)很長(zhǎng)的輸電線(xiàn)。但是，在輸電線(xiàn)中通過(guò)很強(qiáng)的電流時(shí)，電線(xiàn)就要發(fā)熱，這樣，好不容易發(fā)出的電能在送向遠(yuǎn)方的途中，卻因?yàn)殡娋€(xiàn)發(fā)熱而損耗掉了。

為了減少電能在長(zhǎng)距離輸送中的發(fā)熱損耗，可以采用的辦法有兩個(gè)：一是增加電壓的截面積，即將電線(xiàn)加粗，減小電阻；二是提高電壓而減小電流。

前一個(gè)措施因需要大量的金屬導(dǎo)線(xiàn)，而且架設(shè)很粗的導(dǎo)線(xiàn)有很多困難，因而很難得到采用。比較起來(lái)，還是后一個(gè)措施有實(shí)用價(jià)值。然而，對(duì)于當(dāng)時(shí)使用的直流電來(lái)說(shuō)，使其電壓提高或降低都是難以實(shí)現(xiàn)的。于是，人們只得開(kāi)始考慮利用電壓很容易改變的交流電。

看來(lái)，將直流發(fā)電機(jī)改為交流電發(fā)電機(jī)比較容易，主要是取掉整流子就行了。所以，西門(mén)子公司的阿特涅便于1873 年發(fā)明了交流發(fā)電機(jī)。此后，對(duì)交流發(fā)電機(jī)的研究工作便盛行起來(lái)，從而使這種發(fā)電機(jī)得到了迅速的發(fā)展

發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為我國(guó)電力工業(yè)平穩(wěn)較快的發(fā)展提供了持續(xù)的動(dòng)力。目前，全國(guó)用電需求快速增長(zhǎng)，電力供應(yīng)能力穩(wěn)步增強(qiáng)，發(fā)電機(jī)及發(fā)電機(jī)組作為電力工業(yè)的重要設(shè)備，其市場(chǎng)借勢(shì)陡增?！吨袊?guó)發(fā)電機(jī)及發(fā)電機(jī)組行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告前瞻》顯示，2011年底發(fā)電機(jī)及發(fā)電機(jī)組制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入2900.69億元，行業(yè)近五年銷(xiāo)售收入年均增幅為47.63%。

發(fā)電機(jī)失磁

發(fā)電機(jī)失磁是指發(fā)電機(jī)全失去勵(lì)磁。失磁的主要原因包括：整流柜故障、自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的故障、運(yùn)行人員誤操作、勵(lì)磁回路斷線(xiàn)、滅磁開(kāi)關(guān)誤動(dòng)以及轉(zhuǎn)子繞組故障等。

發(fā)電機(jī)失磁故障發(fā)生后，對(duì)電力系統(tǒng)的危害表現(xiàn)在：① 低勵(lì)或失磁后，發(fā)電機(jī)將過(guò)渡到異步運(yùn)行狀態(tài)，從系統(tǒng)吸收無(wú)功功率，引起電力系統(tǒng)電壓下降，若系統(tǒng)無(wú)功功率儲(chǔ)備不足，可能使系統(tǒng)因電壓崩潰而瓦解；② 失磁發(fā)電機(jī)有功功率發(fā)生變化，而且系統(tǒng)電壓下降，系統(tǒng)可能發(fā)生振蕩，發(fā)生大量甩負(fù)荷。

發(fā)電機(jī)失磁故障發(fā)生后，對(duì)發(fā)電機(jī)本身產(chǎn)生的危害主要表現(xiàn)在：① 重負(fù)荷情況下若發(fā)生失磁，會(huì)使定子電流增大，造成定子繞組過(guò)熱；② 轉(zhuǎn)子回路中出現(xiàn)差頻電流，其產(chǎn)生轉(zhuǎn)子額外損耗，若超過(guò)允許值，會(huì)使轉(zhuǎn)子過(guò)熱。

相關(guān)信息

發(fā)電機(jī)術(shù)語(yǔ)

發(fā)電機(jī)

能把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿脑O(shè)備的總稱(chēng)。所產(chǎn)生的電能可以是直流電（DC）也可以是交流電（AC）。

接地

是指電路與大地之間或與某些和大地相通的導(dǎo)電物體之間（有意或意外）的連接。

怠速控制

一種可直接根據(jù)電氣負(fù)載對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速進(jìn)行控制的系統(tǒng)。

點(diǎn)火線(xiàn)圈

為火花塞提供直流電壓的器件。

永磁發(fā)電機(jī)

一種帶有永jiu磁鐵的交流發(fā)電機(jī)，用于產(chǎn)生內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火所需要的電流。

歐姆

電阻的單位。1 伏特電壓可以使 1 安培電流流過(guò) 1 歐姆電阻。

相位

交流電的振幅或量值均勻、周期性的變化。三相交流電由三個(gè)不同的正弦波電流組成，相互之間的相位差均為 120 度。

電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

該系統(tǒng)可以把您的發(fā)電機(jī)安全地接入到您的家庭用電系統(tǒng)中。

額定速度

機(jī)組的設(shè)計(jì)工作速度（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)）。

額定電壓

一套引擎發(fā)電機(jī)組的額定電壓是其設(shè)計(jì)的工作電壓值。

后軸承支架

一種鑄件，用作轉(zhuǎn)子軸承外罩。轉(zhuǎn)子軸承支持轉(zhuǎn)子軸。

整流器

將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的器件。

逆變器

是把直流電能（電池、蓄電瓶）轉(zhuǎn)變成交流電（一般為220v50HZ正弦或方波）。

繼電器

一種電動(dòng)開(kāi)關(guān)，通常用在控制電路中。與電流接觸器相比，其觸點(diǎn)只能通過(guò)較小的電流。

電阻

對(duì)電流的阻力。

轉(zhuǎn)子

發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)元件。

單相

一個(gè)交流負(fù)載或電源，通常情況下，如果是一個(gè)負(fù)載，則只有兩個(gè)輸入端子，如果是一個(gè)電源，則只有兩個(gè)輸出端子。

定子

電機(jī)的靜止部分。

振動(dòng)支架

位于發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)與機(jī)架之間的橡膠器件，可以最大限度地減輕振動(dòng)。

伏特

電動(dòng)勢(shì)的單位。把單位電動(dòng)勢(shì)恒定地作用在電阻為 1 歐姆的導(dǎo)體上，將產(chǎn)生 1 安培電流。

電壓

電位差，單位用伏特表示。

穩(wěn)壓器

該設(shè)備通過(guò)控制激勵(lì)轉(zhuǎn)子的直流電量，自動(dòng)地使發(fā)電機(jī)電壓保持在一個(gè)正確值上。

瓦特

電源功率的單位。對(duì)于直流電，它等于伏特乘以安培。對(duì)于交流電，它等于電壓有效值（伏特）乘以電流有效值（安培）乘以功率因數(shù)乘以一個(gè)常數(shù)（其值取決于相數(shù)）。1 千瓦 － 1000 瓦特。

繞組

發(fā)電機(jī)的所有線(xiàn)圈。定子繞組由若干個(gè)定子線(xiàn)圈及其互聯(lián)線(xiàn)路組成。轉(zhuǎn)子繞組由轉(zhuǎn)子磁極上的所有繞組及接線(xiàn)組成。

種類(lèi)

發(fā)電機(jī)的種類(lèi)有很多種。從原理上分為同步發(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)。從產(chǎn)生方式上分為汽輪發(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。從能源上分為火力發(fā)電機(jī)、水力發(fā)電機(jī)等。

類(lèi)型

由于一次能源形態(tài)的不同，可以制成不同的發(fā)電機(jī)?！　?/strong>

利用水利資源和水輪機(jī)配合，可以制成水輪發(fā)電機(jī)；由于水庫(kù)容量和水頭落差高低不同，可以制成容量和轉(zhuǎn)速各異的水輪發(fā)電機(jī)。利用煤、石油等資源，和鍋爐，渦輪蒸汽機(jī)配合，可以制成汽輪發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)多為高速電機(jī)（3000rpm）。此外還有利用風(fēng)能、原子能、地?zé)?、潮汐等能量的各?lèi)發(fā)電機(jī)。利用柴油、汽油等資源作為能源的柴油、汽油發(fā)電機(jī)用得比較廣泛。此外，由于發(fā)電機(jī)工作原理不同又分作直流發(fā)電機(jī)，異步發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)。目前在廣泛使用的大型發(fā)電機(jī)都是同步發(fā)電機(jī)。

安全操作規(guī)程

安裝

發(fā)電機(jī)安裝時(shí)，應(yīng)平穩(wěn)牢固，室外操作時(shí)，應(yīng)搭設(shè)機(jī)棚，并保持通風(fēng)良好。

使用

附近不得放置油料或其它易燃物品，并應(yīng)設(shè)置消防器村，如有火情，應(yīng)先切斷電源并立即撲救。

發(fā)電機(jī)的聯(lián)接件應(yīng)牢固可靠，轉(zhuǎn)動(dòng)部位應(yīng)有防護(hù)裝置，輸出線(xiàn)路應(yīng)絕緣良好，各儀表指示清晰。

運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，操作人員不得離開(kāi)機(jī)械，發(fā)現(xiàn)異常立即停機(jī)，查明原因，故障排除后，方可繼續(xù)工作。

變頻器的運(yùn)用

電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，電機(jī)的電流會(huì)比額定高5-6倍的，不但會(huì)影響電機(jī)的使用壽命而且消耗較多的電量.系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)在電機(jī)選型上會(huì)留有一定的余量，電機(jī)的速度是固定不變，但在實(shí)際使用過(guò)程中，有時(shí)要以較低或者較高的速度運(yùn)行，因此進(jìn)行變頻改造是非常有必要的。變頻器可實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動(dòng)、通過(guò)改變?cè)O(shè)備輸入電壓頻率達(dá)到節(jié)能調(diào)速的目的，而且能給設(shè)備提供過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載等保護(hù)功能。進(jìn)口變頻器ABB西門(mén)子比較好，但貴得離譜，國(guó)內(nèi)變頻器做得較好的有三晶、匯川和英威騰等。

發(fā)電機(jī)測(cè)試步驟

第一步：檢查發(fā)電機(jī)各外導(dǎo)線(xiàn)連接部位有無(wú)斷線(xiàn)、錯(cuò)接、短路現(xiàn)象，并用電壓表測(cè)量B+點(diǎn)有無(wú)電瓶電壓。

第二步：將鑰匙門(mén)打倒“開(kāi)”位置，但不要起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，此時(shí)用電壓表測(cè)量D+點(diǎn)有無(wú)電壓，并觀察充電指示燈是否明亮。

第三步：起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用電壓表測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)B+點(diǎn)電壓，應(yīng)達(dá)到如下數(shù)值

12V系統(tǒng) 電壓為13V以上 同時(shí)加減油門(mén)，電壓

24V系統(tǒng) 電壓為27V以上 有少許變化0.1～0.2V

第四步：打開(kāi)部分負(fù)載，如車(chē)燈

12V系統(tǒng) 電壓為13V以上 同時(shí)加減油門(mén)，電壓

24V系統(tǒng) 電壓為27V以上 有中等程度變化0.2～0.4V

第五步：打開(kāi)空調(diào)、車(chē)燈等主要電器

12V系統(tǒng) 電壓為13V以上 同時(shí)加減油門(mén)，電壓

24V系統(tǒng) 電壓為27V以上 有較大程度變化0.5～1V

進(jìn)行到第三步時(shí)，發(fā)電機(jī)沒(méi)有電壓輸出，可采取如下辦法檢查，對(duì)于有產(chǎn)生激磁D+點(diǎn)的發(fā)電機(jī)如27系列、23系列、29系列、19系列可從電瓶正極引一條2.5mm2的導(dǎo)線(xiàn)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，用另一端瞬間點(diǎn)擊D+點(diǎn)（時(shí)間1S以?xún)?nèi)），再用電壓表測(cè)量B+點(diǎn)有無(wú)電壓輸出，若有，從第三步開(kāi)始檢查至第五步，同時(shí)判斷出整車(chē)充電指示燈線(xiàn)路有斷路現(xiàn)象（一般為指示燈損壞，儀表盤(pán)桿接件松動(dòng)，線(xiàn)路斷路），若無(wú)電壓輸出，則發(fā)電機(jī)存在不發(fā)電故障。