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同步发电机主要由定子、转子和其他部件组成。定子部分包括定子铁芯、定子绕组、机座;转子部分包括转子铁芯、励磁绕组和滑环(隐式转子还有套箍、心环,凸式转子有磁、磁轭、转子支架);其他部件包括电刷装置、端盖、轴承和风扇等。
工作原理
同步发电机是根据电磁感应原理工作的,它通过转子磁场和定子绕组的相对运动,将机械能转变为电能。当转子在外力带动下,转子磁场和定子导体作相对运动,即导体切割磁力线,因此在导体中产生感应电动势,其方向可根据右手定则判定。由于转子磁的位置使导体以垂直方向切割磁力线,所以此时定子绕组中的感应电动势。当磁转过90度后。磁成水平位置,导体不切割磁力线,其感应电动势为零。转子再转90度,定时定子绕组又以垂直方向切割磁力线,使感应电动势达到值,但方向与前相反。当转子再转90度,感应电动势又变为零。这样转子转动一周,定子绕组的感应电动势也发生正、负变化。如果转子连续匀速旋转,在定子绕组中感应出一个周期性不断变化的交变电动势。
故障诊断与排除方法
(1)发电机没有按规定的技术条件运行,如定子电压过高,铁损;负荷电流过大,定子绕组铜损;频率过低,使冷却风扇转速变慢,影响发电机散热;功率因数太低,使转子励磁电流,造成转子发热。应检查监视仪表的指示是否正常。如不正常,要进行必要的调节和处理,使发电机按照规定的技术条件运行。
(2)发电机的三相负荷电流不平衡,过载的一相绕组会过热;若三相电流之差**过额定电流的10%,即属于严重蛄相电流不平衡,三相电流不平衡会产生负序磁场,从而增加损耗,引起磁绕组及套箍等部件发热。应调整三相负荷,使各相电流尽量保持平衡。
(3)风道被积尘堵塞,通风不良,造成发电机散热困难。应风道积尘、油垢、使风道畅通无阻。
(4)进风温度过高或进水温度过高,冷却器有堵塞现象。应降低进风或进水温度冷却器内的堵塞物。在故障未排除前,应限制发电机负荷,以降低发电机温度。
(5)轴承加润滑脂过多或过少,应按规定加润滑脂,通常为轴承室的1/2~1/3(转速低的取上限,转速高的取下限),并以不**过轴承室的70%为宜。
(6)轴承磨损。若磨损不严重,使轴承局部过热;若磨损严重,有可能使定子和转子摩擦,造成定子和转子避部过热。应检查轴承有无噪音,若发现定子和转子摩擦,应立即停机进行检修或更换轴承。
(7)定子铁芯绝缘损坏,引起片间短路,造成铁芯局部的涡流损失增加而发热,严重时会使定子绕组损坏。应立即停机进行检修。
(8)定子绕组的并联导线断裂,使其他导线的电流而发热。应立即停机进行检修。
(1)正常情况下,由于高次谐波影响或制造工艺等原因造成各磁下的气隙不均、磁势不等而出现的很低电压,若电压在一至数伏,不会有危险,不必处理。
(2)发电机绕组有短路或对地绝缘不良,导致电设备及发电机性能变坏,容易发热,应及时检修,以免事故扩大。
(3)空载时中性线对地无电压,而有负荷时出现电压,是由于三相不平衡引起的,应调整三相负荷使其基本平衡。
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