無刷交流同步發(fā)電機原理與構(gòu)造

1、 無刷交流同步發(fā)電機原理與構(gòu)造國民經(jīng)濟建設(shè)和人民生活時刻離不開電能，同步發(fā)電機由原動機驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，把機械能轉(zhuǎn)換成電能，向用電設(shè)備提供交流電源。無刷同步發(fā)電機由于其無線電干擾小，無電刷，維護工作量少，運行可靠，性能優(yōu)越，又便于實現(xiàn)無人值守，當今國內(nèi)外己普遍推廣應用。第一節(jié) 無刷同步發(fā)電機工作原理一、電與磁的關(guān)系（一）通電導體周圍有磁場在導體中通入電流之后，導體周圍便產(chǎn)生磁場，而且沿導體全部長度上都存在著，該磁場的強弱決定于電流的大小，電流越大，磁場強度越強，磁場的方向按右手定則決定，如圖8-1所示，將右手姆指伸直表示電流方向，將其余四指卷曲，這時四指所指的方向，就是磁場方向。通電線圈或螺線管周圍

2、也產(chǎn)生磁場。磁場的強度與線圈匝數(shù)及電流大小成正比 , 磁場方向 也以右手定則決定 , 如圖 8一2 所示 , 伸出右手姆指，其余四指卷曲，使四指的方向符合線圈中電流方向 , 那么伸直的姆指所指的方向就是磁場方向。 發(fā)電機的磁場就是在磁極鐵心外套上線圖通以直流電而形成南、北磁極。當線圈斷電后，磁極鐵心仍有一定的磁性，俗稱“剩磁”，這是發(fā)電機自建電壓的必不可少的條件。（二）電磁感應當導體(線)在磁場中運動或磁場在導體周圍運動，兩者互相切割時，在導體(線)中便感應電動勢，這種現(xiàn)象稱為電磁感應。感應電動勢的方向與導體運動方向和磁場方向有關(guān)，可用“右手定則”來判定。伸右手于磁場內(nèi)，手心對著N極,四指與大

3、姆指互相垂直，讓大姆指指向?qū)w運動方向，那么四指所指方向就是感應電動勢方向。發(fā)電機就是根據(jù)這個原理工作的。如圖83所示。感應電動勢的大小e與磁感應強度B,導體切割磁力線的速度 v和導體長度l成正比。e=B1v要增大感應電動勢，可采用下列辦法：1、增加被切割的磁力線數(shù)目，即增強磁場強度，磁場越強，感應電動勢越大。2、增加導體切割磁力線速度，速度越快，感應電動勢越大。3、增加切割磁場的導體有效長度，即增加線圈匝數(shù)，匝數(shù)越多，感應電動勢越大。二、交流電的嚴生（一）單相交流電的產(chǎn)生 交流電是指大小和方向隨時間按正弦規(guī)律作周期性變化的電流(電壓)。圖8-4表示最簡單的2極交流發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子示意圖。當繞在

4、定子磁極鐵心上的線圈按規(guī)定方向通入電流時,2個磁極鐵心分別產(chǎn)生N、S磁 極,在圓柱形轉(zhuǎn)子鐵心上繞有線圈,當轉(zhuǎn)子在磁場中旋轉(zhuǎn),則轉(zhuǎn)子線圈切割磁力線，在線圈中便感應電動勢。轉(zhuǎn)子按逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，導線從1的位置開始順次轉(zhuǎn)至2、 3、 8的位置，因磁場各點磁通密度不同，導線中的感應電動勢就不同，通過設(shè)計可以讓N、S極沿極弧上各處位置的磁通密度按正弦曲線分布，這時把導線在各點位置感應的電動勢連成的曲線是一條正弦曲線，如圖8-5。交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速、磁極對數(shù)和感應的交流電頻率的關(guān)系為： 式中：f交流電頻率Hz n轉(zhuǎn)速 rmin p發(fā)電機極對數(shù)（二）三相交流電的產(chǎn)生在發(fā)電機轉(zhuǎn)子上均勻地安置有彼此相隔120&

5、#176;電角度的三個相同線圈，當三個線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)時，就可以，在線圍內(nèi)感應三個彼此相隔120°電角度的交變電動勢eU、eV、eW。正弦曲線和矢量圖見86三、交流發(fā)電機三相繞組的接法：1、星形接法將發(fā)電機三相繞組的三個尾端U2、V2、W2連接在一起，從三個繞組的首端U1、V1、W1引出三根導線與外電路相連，這種連接法叫星形按法，用字母Y表示。三個尾端接在一起的一點稱為中性點，用字母N表示，從N點引出的導線稱中線，從三個首端引出的稱相線俗稱火線，這種供電方式稱三相四線制。星形接法發(fā)電機可以輸出兩種電壓：相線與中線之間的電壓稱相電壓，任意兩相線之間的電壓稱線電壓。線電壓 U線U相I線

6、=I相星形按法是最廣泛的接法，不管容量大小幾乎都采用此按法。通常的移動電站、柴油機組也大都用這種按法。2、三角形按法發(fā)電機三相繞組，依次將一相繞組的尾端和另一組繞組的首端連接，組成一封閉三角形，再從三個連接點引出三根導線與外電路連接，這種接法叫三角形接法用表示。相電壓就是線電壓，則U線=U相，而I線=I相 ，這種接法在發(fā)電機中很少采用。四、三相交流電的功率：一般情況下，發(fā)電機的三相負載是對稱的，這時三相電路的總功率P,等于單相功率的三倍。P單相=U相I相COS所以P三相=3U相I相COS式中為相電壓與相電流的相位差角當星形接法時，因V相U相 ，I線 =I相所以P三相V線I線COS=U線I線CO

7、S(W) S= U線I線(VA)三角形接法時,因U線=U相，而I相=I線 所以P三相3U線COS=U線I線COS(W) S=U線I線(VA)因此在三相電路中,無論是星形按法或三角形按法,計算總功率的公式都是相同的?，F(xiàn)在電網(wǎng)供應的都是三相四線制，俗稱Y按法(有中線)，而負載是采用Y或接法，應當慎重考慮，以免接錯發(fā)生設(shè)備事故。以負載的額定電壓來決定負載是接相電壓或線電壓。例如,現(xiàn)在的照明燈泡大都采用220V,顯然只能接在相電壓上,如果接線電壓（380V,則燈泡即將爆炸。由于負載要求三相對稱(三相功率相等,所以很多燈泡就要按容量分開三相,使燈泡功率基本相等而后按Y形接法。有的負載是380V,這時如果

8、接在相電壓上,則就不一定起作用,如接觸器的閉合線圈有的要求380V,就一定要按在線電壓上。五、無刷同步發(fā)電機基本工作原理TFW系列無刷發(fā)電機電氣原理圖見圖8一7。基本工作原理:發(fā)電機由原動機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)接近額定轉(zhuǎn)速時,由于轉(zhuǎn)子磁極鐵心具有剩磁,嵌在定子槽中的副繞組S1S2感應的電勢經(jīng)單相全波整流器組Dl整流后輸入交流勵磁機勵磁繞組 F3F4 建立交流勵磁機磁場,使交流勵磁機電樞繞組感應三相電勢,該電勢經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流橋D2整流后輸入主發(fā)電機勵磁繞組F1F2 ,建立主發(fā)電機磁場,使發(fā)電機定子繞組感應電勢,從而輸出電能.第二節(jié) 無刷同步發(fā)電機構(gòu)造一、概述中小型同步發(fā)電機的構(gòu)造主要有二種型式(一)旋轉(zhuǎn)電樞式磁

9、極固定不動(不動部份稱定子)，電樞繞組 (感應導體)在轉(zhuǎn)子上轉(zhuǎn)動，利用旋轉(zhuǎn)整流器把交流電從轉(zhuǎn)子上引出來，交流勵磁機就是這種電機。(二)旋轉(zhuǎn)磁場式磁極裝在轉(zhuǎn)子上轉(zhuǎn)動,電樞繞組裝于定子上不動,可直接用電纜引出交流電。無刷發(fā)電機的本體就是這種型式電機。此類電機又可以分為:凸極式發(fā)電機：有明顯的磁極，在磁極鐵心上套有集中磁極繞組。隱極式發(fā)電機：沒有明顯的磁極，磁極繞組分散嵌在轉(zhuǎn)子(磁極)鐵心槽內(nèi)。中小型發(fā)電機大都采用轉(zhuǎn)場式。不論凸極式還是隱極式發(fā)電機，其結(jié)構(gòu)可分為兩大部分，即靜止部分，包括定子(機座、定子鐵心、定子繞組)，端蓋，軸承蓋(套)，交流勵磁機定子等；轉(zhuǎn)動部分又稱轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心(磁極

10、鐵心)、磁極繞組、軸承、風扇、勵磁機電樞、旋轉(zhuǎn)整流器等。二、無刷同步發(fā)電機結(jié)構(gòu)TFW系列元刷發(fā)電機典型結(jié)構(gòu)見圖3-9(凸極式)，圖3-10(隱極式)(一)靜止部份1.定子：由機座、定子鐵心、定子繞組所組成。定子鐵心及定子繞組是產(chǎn)生感應電勢、電流的部分，亦稱電樞。(1)機座機座是發(fā)電機的整體支架，用來固定電樞并和前后兩端蓋一道支承轉(zhuǎn)子。機座有鑄鐵鑄造和鋼板焊接兩種，TFW系列多為鑄鐵結(jié)構(gòu)，經(jīng)機械加工而成。機座內(nèi)壁分布筋條用以固定電樞，兩端面加工有止口及螺孔與端蓋配合固定，機座下部鑄有底腳，以便于電機固定在底架或基礎(chǔ)上。機座上一般有出線盒，或位于機座的右側(cè)面(從軸伸端看),或位于機座上部，出線盒裝

11、有接線板，以便引出交流電等。位于機座上部的出線盒一般均裝有勵磁調(diào)節(jié)器。TFE系列無刷發(fā)電機機座是鋼板焊接結(jié)構(gòu)，它是幾塊罩式鋼板及端環(huán)、底腳焊接而成，具有造型新穎、省工省料、重量輕等特點。（2）定子鐵心定子鐵心是電機磁路的組成部分。鐵心采用0.5mm厚的硅鋼片迭壓而成。鐵心開有均勻分布的槽，以嵌放線圈。為了減少鐵心的渦流損耗，硅鋼片兩面涂有絕緣漆。TFW系列由于轉(zhuǎn)子采用1mm低碳鋼板做鐵心，所以為了提高材料利用率，定子鐵心常用扇形硅鋼片來拼成一個整圓鐵心，拼時把每層的接縫互相錯開。定子鐵心有外壓裝和內(nèi)壓裝兩種：外壓裝就是以扇形沖片拼成整圓，并迭壓一定長度后經(jīng)過一定壓力，由壓圈和扣片形成一個整體，

12、再經(jīng)嵌線、絕緣處理后壓入于機座上。內(nèi)壓裝則是直接由扇形沖片迭壓在已經(jīng)加工的機座上，后再嵌線，并經(jīng)絕緣處理。較大容量的發(fā)電機鐵心，為增加散熱面積，常在沿軸向長度上留有數(shù)道通風溝。TFE系列發(fā)電機由于定、轉(zhuǎn)子均采用硅鋼片沖制，所以其定子鐵心是用整圓硅鋼片迭壓的 , 再與壓圈一道用CO2氣體保護焊接成一體。這種結(jié)構(gòu)具有材料利用率高、容易加工的特點。(3)定子繞組繞組由線圈組成，線圈采用高強度聚酯漆包圓銅線繞制，并按一定的方式連接，嵌入鐵心槽中。這是產(chǎn)生感應電勢，流通交流電流的部分，是發(fā)電機的核心。線圈采用的導線規(guī)格、線圈臣數(shù)、并聯(lián)路數(shù)等由電磁設(shè)計確定。繞組型式有雙層迭繞、單層鏈式、單雙層式等。定子繞

13、組嵌于鐵心槽中，還必須有層間絕緣、相間絕緣和對地絕緣。主絕緣材料多采用B級材料即D·M·D 聚酯薄膜無紡布復合箔，F(xiàn)級絕緣采用 N·M·N。線圈在鐵心槽內(nèi)受到交變電磁力及平行導線之間的電動力，可能使線圈移動或振動，因此繞組要緊固，不能松動。一般可用玻璃布板做成槽模在槽內(nèi)壓緊線圈，同時在兩端部用玻璃纖維帶扎緊，再把整個電樞經(jīng)絕緣處理，使電樞形成一個堅固的整體。2.端蓋端蓋與機座配合后用于支承轉(zhuǎn)子，因此在端蓋中心有軸承室圓孔，以便裝軸承。端蓋的端面有止口與機座配合，與柴油機專配的發(fā)電機在軸伸端的端蓋兩端面，均有端面止口。所有這些止口與軸承室的同軸度加工精度要

14、求高，以便保證轉(zhuǎn)子裝配后的同軸度要求。TFW系列發(fā)電機端蓋用鑄鐵鑄造。TFE系列發(fā)電機端蓋由鋼板焊接而成。軸承則裝于軸承套內(nèi)，安裝方便。3.交流勵磁機定子交流勵磁機定子為磁場，TFW系列發(fā)電機勵磁機定子鐵心用1mm低碳鋼板制成，具有若干磁極，而后套以激磁線圈，并用槽楔予以固定，然后定子進行浸烘絕緣處理。TFE系列發(fā)電機的勵磁機定子鐵心則用硅鋼片迭壓而成，激磁線圈先在玻璃布板制成的框架上繞制，浸漆絕緣處理后套在勵磁定子鐵心上，用銷釘予以固定。這種系列無刷發(fā)電機勵磁定子多有兩套激磁繞組，即電壓繞組和電流繞組，有電流復勵作用，以改善整機調(diào)壓性能和應付過載能力。為了起勵方便，在一小段勵磁定子鐵心里埋設(shè)

15、三塊永久磁鋼。為防止漏磁，其間用厚絕緣紙板與其余定子鐵心進行磁絕緣。勵磁定子均用緊固螺釘或環(huán)鍵固定在后端蓋的鑄造筋條或焊接的支件上。(二)轉(zhuǎn)動部份(轉(zhuǎn)子)轉(zhuǎn)子一般包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心 (磁極鐵心)、轉(zhuǎn)子線圈(磁極繞組)、軸承、風扇、交流勵磁機電樞、旋轉(zhuǎn)整流器等。1.轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸一般由45號鋼加工而成。通過軸伸上的聯(lián)軸器與原動機對接。它是將機械能變成電能的關(guān)鍵零件，因此要求具有一定的機械強度和剛度。轉(zhuǎn)軸根據(jù)各不同零部件的配合要求加工各部分的尺寸和精度，軸伸部分則按照國家標TFW系列小容量發(fā)電機(50kw及以下)往往在軸上還熱套有磁軛，用以裝配磁極鐵心和磁極繞組。TFE系列無刷發(fā)電機轉(zhuǎn)軸焊有驅(qū)動盤(單軸

16、承)和風扇安裝板,以便于安裝柔性聯(lián)接盤和冷卻風扇。2.轉(zhuǎn)子鐵心（磁極鐵心)TFW系列轉(zhuǎn)子鐵心(磁極鐵心一般用1mm厚的低碳鋼板沖制的磁極沖片迭壓成的。(1)分離凸極式磁極沖片迭壓緊后用鉚釘和壓板鉚合在一起制成磁極鐵心。磁極鐵心套上磁極線圈后，用磁極螺釘固定在磁扼上。磁極螺釘也用45號鋼制造。(2)整體凸極式TFE系列無刷發(fā)電機采用整體凸極式?jīng)_片，這種結(jié)構(gòu)，磁極和磁軛為一體，用0.5mm硅鋼片整片沖出，然后直接與端板、鉚釘以及阻尼條、阻尼環(huán)焊成一個整體形成轉(zhuǎn)子鐵心。 整體凸極式結(jié)構(gòu)有如下幾個特點：a.勵磁線圈直接繞在極身上，散熱好，機械強度高；b.無第二氣隙，減少了勵磁安匝；c.阻尼繞組布置方便

17、；d.斜極方便，可用斜極的辦法來消除齒諧波。(3)隱極式把整圓的轉(zhuǎn)子沖片直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上，兩端具有端板和支撐轉(zhuǎn)子線圈的支架，采用環(huán)鍵固定。為了削弱發(fā)電機電壓波形中的齒諧波分量，隱極式轉(zhuǎn)子鐵心做成斜糟。同時，為提高并聯(lián)運行性能和承受不平衡負載運行能力，在鐵心齒部沖有阻尼孔，埋設(shè)阻尼繞組。3.轉(zhuǎn)子線圈磁極繞組)轉(zhuǎn)子線圈亦稱磁極繞組。(1)隱極式繞組采用單層同心式繞組，一般用漆包圓銅線繞制。在轉(zhuǎn)子槽中安好絕緣后嵌入轉(zhuǎn)子線圈，而后端部用玻璃纖維管與支架扎牢，再用無紡玻璃纖維帶沿圓周捆扎，最后整體浸烘絕緣漆，成一堅固的整體。(2)凸極式繞組一般采用矩形截面的高強度聚酯漆包扁銅線繞制，亦有用聚醋漆包圓銅線

18、繞制但其空間填充系數(shù)較差。凸極式磁極繞組為集中式繞組，對分離式凸極結(jié)構(gòu)發(fā)電機，在預先制好的鐵板框架四周包好云母板、玻璃漆布等絕緣，上下放上玻璃布板襯墊，而后連續(xù)繞制線圈，再浸烘絕緣漆，最后直接套在磁極鐵心上，再用磁極螺釘固定在磁軛上。對整體凸極式而言，在預先鉚焊好的整體轉(zhuǎn)子上，在極身四周包好絕緣，而后整體用機械繞上線圈，最后經(jīng)F級絕緣浸烘處理，形成一個堅固的磁極整體，最后用熱套法套入轉(zhuǎn)軸。這種線圈結(jié)構(gòu)散熱條件好，絕緣和機械強度高，可靠性好。綜上所述：整體凸極式加工工時少，可平行作業(yè)施工，工藝相對簡便，材料費用相對較省；隱極式金加工工時和電工工時相對較多，而且不能平行作業(yè)。因此，整體凸極式轉(zhuǎn)子具

19、有諸多優(yōu)點，是國內(nèi)外電機行業(yè)的發(fā)展方向。對較大容量的發(fā)電機，在兩磁極線圈中間夾有線圈撐塊，用以固定線圈，以防止線圈在離心力作用下向外隆起變形而損壞，撐塊一般用非導磁材料，如鑄鋁或黃銅合金制成。4.軸承發(fā)電機一般是兩支承式，在轉(zhuǎn)軸兩端裝有軸承。軸承外圈固定在兩端蓋的軸承室或軸承套內(nèi)。根據(jù)受力情況，軸伸端(即傳動端)用滾柱軸承，非傳動端用滾珠軸承。軸承加有軸承潤滑脂。所有軸承兩邊都用軸承蓋密封，潤滑脂常用3號鋰基脂。軸承與轉(zhuǎn)軸是過盈配合，軸承用熱套法套入轉(zhuǎn)軸。軸承外圈與端蓋(或軸承套 )采用過渡配合。為了減少振動和噪聲，裝配軸承切忌敲打,并注意保持清潔。TFE系列發(fā)電機，在原動機可承載能力條件下，

20、還有采用單軸承結(jié)構(gòu)型式。此時僅在非傳動端裝置一個軸承(自動調(diào)心),這使電機節(jié)省了一個軸承，并使整機軸向長度縮短。5.風扇發(fā)電機運行時，由于各種損耗而發(fā)熱，因此必須進行通風冷卻。中小型發(fā)電機采用在軸上裝風扇進行冷卻。風扇采用離心式，為了提高效率，風扇常采用后傾式離心風扇。風扇有鑄鋁和鋼板焊接兩種。一般裝在前端蓋內(nèi)，對專配柴油機組的也有裝于前端蓋外的，此時風扇裝在電機軸伸上的半聯(lián)軸器上。發(fā)電機運行過程中，冷空氣由后端蓋和機座兩側(cè)進入電機內(nèi)部，冷卻電樞繞組、磁極繞組、定轉(zhuǎn)子鐵心等，而后通過前端蓋的蓋板窗孔把熱風排出機外，使電機的溫升控制在允許的范圍內(nèi)。6.交流勵磁機電樞無刷同步發(fā)電機利用交流勵磁機的

21、電樞，經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器變成直流供給發(fā)電機磁場使用。交流勵磁機電樞鐵心用硅鋼片迭壓而成，然后嵌以三相交流繞組，并經(jīng)絕緣處理形成電樞。TFW系列發(fā)電機交流勵磁機電樞一般裝在后端蓋的外部，靠電樞支架固定在轉(zhuǎn)軸上，這種結(jié)構(gòu)使電機軸向長度加長；而TFE系列交流勵磁機電樞則裝在后端蓋內(nèi)部，它直接套在轉(zhuǎn)軸上，使整機軸向長度縮短、緊湊。7.旋轉(zhuǎn)整流器TFW系列發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)整流器裝置于交流勵磁機外側(cè)，用螺釘固定在轉(zhuǎn)軸上，便于維修與安裝。旋轉(zhuǎn)整流器有三相半波或三相全波兩種。三相半波有三個旋轉(zhuǎn)硅二極管，三相全波有六個旋轉(zhuǎn)整流管，裝在一塊公共的絕緣安裝板上。為安裝方便起見，三相全波用的旋轉(zhuǎn)整流管有正、反燒兩種管型，即兩種

22、正負極剛好相反，這種接法可以減少彼此之間的連線，可靠性好。為了保護旋轉(zhuǎn)硅整流管在運行中偶然因過電壓擊穿而損壞，在旋轉(zhuǎn)整流器上還并有壓敏電阻，以吸收線路上可能的過電壓。TFE系列發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)整流器安裝在后端蓋內(nèi)側(cè)，它直接固定于勵磁機電樞鐵心伸出的螺栓上，布置緊湊。第三節(jié) 無刷發(fā)電機的使用和運行一、發(fā)電機的主要技術(shù)指標技術(shù)性能是衡量發(fā)電機質(zhì)量水平的重要依據(jù)。主要有以下項目：(一)穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率：指從空載到額定負載，穩(wěn)態(tài)電壓的變化率。其計算公式為： 式中:U額定電壓或95%額定電壓。UI從空載到額定負載的穩(wěn)定電壓。(二)瞬態(tài)電壓調(diào)整率指當發(fā)電機為空載，轉(zhuǎn)速與電壓為額定值時，突加規(guī)定負載，然后突甩負載

23、的整個過程中，瞬時電壓變化率。其計算公式為：式中：U空載額定電壓 Us負載突變時的瞬時電壓最大值和最小值(取三相平均值。(三)效率 指發(fā)電機輸出功率與輸入功率比值的百分數(shù)。其計算公式為： 式中:額定輸出功率總損耗(四)線電壓波形正弦性畸變率指線電壓基波以外的各次諧波2電壓平方和的均方根值與基波電壓比值的百分數(shù)。其計多公式為：KU=×100%式中:Ul基波電壓有效值Unn次諧波電壓有效值(五)溫升指發(fā)電機在額定工況下運行至熱穩(wěn)定時，各繞組溫度升高值。 式中：熱態(tài)穩(wěn)定時繞組電阻R1冷態(tài)時繞組電阻熱態(tài)穩(wěn)定時冷卻介質(zhì)溫度冷態(tài)時繞組溫度（六)噪聲 指發(fā)電機空載時測得的A計數(shù)聲功率級數(shù)值。(七)

24、振動 指發(fā)電機空載時測得的振動速度有效值。二、發(fā)電機運行(一)運行前準備工作為確保發(fā)電機運行的可靠安全，運行前應進行機械與電氣的檢查。1.用500V兆歐表測量發(fā)電機各繞組的絕緣電阻，在熱態(tài)下應不低于0.4M，常溫下不低于2MQ(注意測量時應斷開勵磁調(diào)節(jié)器、旋轉(zhuǎn)整流器與電機各繞組的連接，以免擊穿電子元件)。當絕緣電阻低于上述規(guī)定值時，發(fā)電機必須進行干燥，可用熱風法、短路法或其它方法來提高絕緣電阻，烘干溫度不能使繞組溫度超過100，以免燒壞。2.檢查發(fā)電機、勵磁機、自動電壓調(diào)節(jié)器等相互之間連接是否牢固、可靠、正確。所有螺栓不應松動，電機內(nèi)部不得有異物存在，并用不超過0.2MPa的干燥壓縮空氣吹凈，

25、用手或其它工具慢慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，應靈活，無碰擦等不良現(xiàn)象。3.檢查發(fā)電機機座上接地螺栓是否有效接地，接地線導線截面是否符合要求，并確保接地良好。4.按發(fā)電機電氣原理圖，檢查電氣接線是否正確。(二)開機1.使輸出空氣開關(guān)處于斷路狀態(tài)。2.啟動原動機，增加轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速(注意加速過程不宜過長)3.接通輸出空氣開關(guān)，并加上負載投入正常運行。(三)負載時的試驗調(diào)整合上空氣開關(guān)，分別保持功率因數(shù)為1.0和0.8(滯后),逐漸增加負載至滿載，再逐漸減少負載至空載，在此過程中，檢查發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率和滿載勵磁電流(功率因數(shù)=0.8時)，是否與銘牌相符，觀察控制屏各指示儀表是否正常，發(fā)電機各部分是否存過熱現(xiàn)象

26、。調(diào)試檢查達到滿意結(jié)果后，發(fā)電機即可投入正常運行。(四)停機1.降低發(fā)電機負載至零。2.斷開輸出空氣開關(guān)。3.停止原動機。第四節(jié) 無刷同步發(fā)電機的常見故障及排除一、發(fā)電機不能發(fā)電(一)故障現(xiàn)象發(fā)電機處于額定轉(zhuǎn)速時，合閘交流勵磁機定子部分勵磁回路開關(guān)，并調(diào)節(jié)電位器至“電壓升高”方向的最大值時，發(fā)電機發(fā)不出電壓或電壓極低。(二)故障原因1.長途運輸?shù)念嵳鸹蚶讚?，使發(fā)電機剩磁電壓消失或小于正常剩磁電壓值(U線<10V，U相<6V)，尤其是主機定轉(zhuǎn)子及交流勵磁機定轉(zhuǎn)子鐵心沖片均為硅鋼片材料的無刷發(fā)電機更容易失磁。2. 勵磁主回路電氣接觸不良或斷線。比如接線頭松脫，變阻器接線螺栓松動，引線斷

27、線，旋轉(zhuǎn)整流橋直流側(cè)斷線或接點松脫。3.交流勵磁機發(fā)不出電壓，使主發(fā)電機磁極繞組中無勵磁電流。4.磁極繞組斷線或接地，使發(fā)電機無勵磁電流或極小。(三)處理方法1.剩磁消失時，用蓄電池、干電池或整流直流電源給交流勵磁機勵磁繞組通電充磁。2.用萬用表查找勵磁回路斷線處并予以接通，用0號玻璃砂布清除各接觸面氧化層，擰緊接線點的螺栓螺母。3.勵磁繞組的接地、斷線,可用500V兆歐表檢查繞組對地絕緣，找出接地點并予修復，用萬用表找出斷線處予以修復。4.交流勵磁機發(fā)不出電時，按上述各條檢查或修復。二、發(fā)電機電壓太低(一)故障現(xiàn)象：以在額定轉(zhuǎn)速下，磁場變阻器已調(diào)向“電壓上升”的最大位置，柴油發(fā)電機空載時，電

28、壓 整定不到1.05倍額定電壓，表明發(fā)電機電壓太低，并聯(lián)、并網(wǎng)或功率轉(zhuǎn)移時會遇到困難。(二)故障原因1.原動機轉(zhuǎn)速太低，使發(fā)電機定子繞組感應的電勢太低。2.定子繞組接線錯誤，感應電勢低，甚至三相不平衡3.勵磁繞組接線錯，至少有個別相鄰磁極極性未接成N、S,嚴重削弱電機勵磁磁場,使發(fā)電機感應電壓低。4.勵磁繞組匝間短路，電機勵磁磁勢削弱，發(fā)電機感應電壓低。5.勵磁機發(fā)出的電壓太低。料加速老化 , 縮短電機壽命(三)處理方法1.提高原動機轉(zhuǎn)速。2.按圖紙規(guī)定更正定子接線。3.對于勵磁繞組接線錯，可用目測法或用南北磁針來鑒別錯誤極性并更正接線。4.對于勵磁繞組匝間短路，首先測量單個繞組的交流阻抗，若

29、相差一倍以上，則懷疑阻抗小的繞組有短路，應進一步對單個繞組進行短路試驗。5.對于勵磁機電壓太低，按上述各條進行檢查和處理。三、轉(zhuǎn)子繞組過熱(一)故障現(xiàn)象：1.電機在高于額定電壓情況下運行，為了按額定功率因數(shù)輸出額定功率，勵磁電流就會超過額定值，轉(zhuǎn)子繞組就會過熱。2.電機在低功率因數(shù)下運行，若電機輸出額定功率，勵磁電流也要超過額定值。3.電機在低于額定轉(zhuǎn)速下運行，通風條件不良,影響電機散熱,同時，在低轉(zhuǎn)速下，要使電機輸出額定電壓，必須相應加大勵磁電流，兩者都可能導致轉(zhuǎn)子線圈過熱。4.轉(zhuǎn)子繞組匝間短路或接地。5.轉(zhuǎn)子繞組浸漆不透或絕緣漆過稀未能排除或填滿繞組內(nèi)部空氣隙。（三)處理方法：1.電機在高

30、電壓運行時，應相應降低輸出功率，尤其是無功功率，保持勵磁電流不超過額定值。2.在負載功率因數(shù)低于0.8滯后，甚至作為調(diào)相機運行時，應以勵磁電流不超過額定值為限。3.應加大原動機輸入,使發(fā)電機在額定轉(zhuǎn)速下運行。4.檢查并排除轉(zhuǎn)子繞組接地或臣間短路。5.把轉(zhuǎn)子繞組重新浸漆烘干,直至漆浸透并填滿繞組縫隙為止。四、軸承過熱(一)故障現(xiàn)象：電機運行過程中，用溫度計測量滾動軸承外圈溫度超95，有時軸承潤滑脂因過熱而流出，軸承噪聲加大，嚴重者軸承內(nèi)外圈表面燒灼而被迫停機。(二)故障原因1.軸承裝配不良。2.軸承潤滑脂牌號不對,比如用戶修理或清洗電機時，用滴點溫度低又不耐濕的潤滑脂容易稀釋溶解，使軸承發(fā)熱。3

31、.軸承室內(nèi)潤滑脂裝得太滿。4.軸承內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸配合太松，運行中發(fā)生摩擦而發(fā)熱。5.原動機通過皮帶拖動發(fā)電機時，傳動皮帶張力過大，使軸承內(nèi)外環(huán)單邊受力過大滾珠(柱)運轉(zhuǎn)不輕快而發(fā)熱，同時也造成滾珠磨損，軸承間隙加大，引起電機振動和軸承噪聲加大，導致軸承更熱。（三)處理方法：1.檢查軸承蓋止口軸向長度尺寸，其公差值應為h8，若沒有超出正偏差，則須進一步檢查轉(zhuǎn)軸兩軸承檔間的軸向距離及公差是否符合要求，若超正偏差，也會造成外軸承蓋頂住軸承外環(huán)端面，此時，以加工外軸承蓋止口長度較方便，使它裝配后與軸承外環(huán)的配合間隙符合要求。2.按電機規(guī)定的牌號裝用潤滑脂。3.裝入潤滑脂量為軸承室容積的。4.更換超小的轉(zhuǎn)軸

32、，若軸承內(nèi)圈己磨損應予更換同型號軸承。5.調(diào)整傳動皮帶張力不宜過大，但也不得太小，以免皮帶打滑。五、絕緣電阻下降(一)故障現(xiàn)象：電機在熱穩(wěn)定狀態(tài)下絕緣電阻低于0.5M，冷態(tài)下低于2M。(二故障原因：1.在運輸中電機繞組受潮，長期存放在潮濕的屋子里或長時間停機或水直接滴入電機內(nèi)，使線圈受潮。2.進行維護清潔衛(wèi)生時電機繞組絕緣碰傷或電機大修嵌線過程中絕緣受損。3.周圍空氣中的導電塵埃（例如冶金工業(yè)或煤炭工業(yè)區(qū))或酸性蒸汽和堿性蒸汽(比如化學工業(yè)區(qū))侵入電機中，腐蝕電機絕緣。4.絕緣本身自然損壞或電機劇熱使絕緣老化。（三）處理方法：1.受潮的電機必須進行干燥處理，同時必須改善電機存放環(huán)境的通風條件，備有良好的通風設(shè)備。在寒冷季節(jié)，倉庫內(nèi)必須備有取暖設(shè)備，保證室內(nèi)溫度不低于5,嚴禁附近的水滴入電機。2.更換絕緣受損的繞組或槽絕緣。3.應改善電機周圍環(huán)境或轉(zhuǎn)移電機安裝場所，使周圍環(huán)境中不得有導電塵?；蛩?、堿性蒸汽。4.查找電機劇熱原因并予排除，若屬電機運行太久而絕緣老化，則必須更換新電機或進行大修更換繞組和絕緣材料。六、旋轉(zhuǎn)整流器故障(一)故障現(xiàn)象：一個或幾個旋轉(zhuǎn)硅元件損壞，損壞后的硅元件失去單向?qū)щ娦?，處于正反向都導通的狀態(tài)，即短路狀態(tài)。一旦硅元件短路，若不及時發(fā)現(xiàn)和排除故障，就會導致交流勵磁機電樞繞組燒毀，