發(fā)電機(jī)
發(fā)電機(jī)是指將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)械設(shè)備,由水輪機(jī)組成、汽輪機(jī)、在柴油機(jī)或其他動(dòng)力機(jī)械的驅(qū)動(dòng)下,將水流氣流燃料燃燒或核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,傳遞給發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)再將其轉(zhuǎn)化為電能。
工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)電機(jī)、國(guó)防、技術(shù)和日常生活有著廣泛的用途。發(fā)電機(jī)的形式有很多種,但它們的工作原理都是基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此,其構(gòu)造的一般原則是:磁路和相互電磁感應(yīng)的電路由合適的磁性和導(dǎo)電材料組成,產(chǎn)生電磁能,達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。
發(fā)明歷史 編輯本段
1832年,法國(guó)人畢克韋斯特發(fā)明了手搖DC發(fā)電機(jī)原理是通過(guò)旋轉(zhuǎn)永磁體改變磁通量,在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),這個(gè)電動(dòng)勢(shì)以DC電壓的形式輸出;
1866年,德國(guó)西門(mén)子公司發(fā)明了自勵(lì)DC發(fā)電機(jī);
1869年,比利時(shí)的克制作了環(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)利用水力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子經(jīng)過(guò)反復(fù)改進(jìn),于1875年獲得.2KW輸出功率;
1882年,美國(guó)的戈登制造了一臺(tái)輸出功率為447千瓦高3米重22噸的兩相巨型發(fā)電機(jī);

1896年,特斯拉 s的兩相交流發(fā)電機(jī)開(kāi)始在尼亞拉發(fā)電廠運(yùn)行,3750KW5000V的交流電被送到40公里外的布法羅。
主要分類(lèi) 編輯本段

發(fā)電機(jī)的分類(lèi)包括:
發(fā)電機(jī)分:DC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)也可分為單相發(fā)電機(jī)和三相發(fā)電機(jī)。
發(fā)電機(jī)有很多種。原則上,它可以分為同步發(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)。從生產(chǎn)方式上,可分為汽輪發(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。從能量的角度來(lái)看,它可以分為熱發(fā)電機(jī)、水力發(fā)電機(jī)等。
主要結(jié)構(gòu) 編輯本段
發(fā)電機(jī)通常由定子組成、轉(zhuǎn)子、

端蓋和軸承等部件。
定子由定子鐵芯、線包繞組、用于固定這些部件的框架和其他結(jié)構(gòu)件。
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)扇和轉(zhuǎn)軸等。
發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子通過(guò)軸承和端蓋連接裝配,使轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),做切割磁力線的運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),通過(guò)端子引出,接入回路,產(chǎn)生電流。
工作原理 編輯本段
柴油發(fā)電機(jī)
柴油機(jī)帶動(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)的氣缸內(nèi),經(jīng)過(guò)空氣濾清器過(guò)濾的潔凈空氣與噴油嘴噴出的高壓霧化柴油 充分混合在活塞向上的擠壓下,體積減小,溫度迅速上升,達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃,混合氣劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),稱為‘作功’
汽油發(fā)電機(jī)
汽油發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(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)氣缸內(nèi),混合氣劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動(dòng)活塞向下做功。
無(wú)論是柴油發(fā)電機(jī)還是汽油發(fā)電機(jī),每個(gè)氣缸都是按照一定的順序依次做功,作用在活塞上的推力通過(guò)連桿變成推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力,從而帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)無(wú)刷同步交流發(fā)電機(jī)與動(dòng)力機(jī)的曲軸同軸安裝時(shí),發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子可由動(dòng)力機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),轉(zhuǎn)子可由動(dòng)力機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)‘電磁感應(yīng)’原理,發(fā)電機(jī)會(huì)輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),閉合的負(fù)載回路會(huì)產(chǎn)生電流。
相關(guān)規(guī)程 編輯本段
安裝規(guī)程
機(jī)組啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作:
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)的燃料供應(yīng)、潤(rùn)滑、冷卻系統(tǒng)各管路和接頭是否漏油或漏水;
3.檢查電氣線路有無(wú)破皮等漏電隱患,接地線電氣線路是否松動(dòng),機(jī)組與基礎(chǔ)連接是否牢固;
4.如果環(huán)境溫度低于零度,必須在散熱器中加入一定比例的防凍液;
5.柴油發(fā)電機(jī)組第一次啟動(dòng)或長(zhǎng)時(shí)間停止后再啟動(dòng)時(shí),應(yīng)先用手泵將燃油系統(tǒng)中的空氣排出。
啟動(dòng):
1.關(guān)閉控制箱內(nèi)的保險(xiǎn)后,按下啟動(dòng)按鈕3~5s如果啟動(dòng)不成功,應(yīng)等待20秒后再次啟動(dòng)。如果多次啟動(dòng)不成功,應(yīng)停止啟動(dòng)操作,消除電池電壓或油路后再啟動(dòng);
2.啟動(dòng)時(shí),觀察油壓如果油壓不顯示或很低,立即停車(chē)檢查。
運(yùn)行:
1.機(jī)組啟動(dòng)后,檢查控制箱模塊的參數(shù);機(jī)油壓力、

水溫、電壓、頻率等;
2.正常情況下,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,不容易保持怠速時(shí)間過(guò)長(zhǎng),否則可能燒壞發(fā)電機(jī)相關(guān)部件;
3.檢查機(jī)組油路、水路和電器的泄漏;
4.檢查機(jī)組各連接處的緊固情況,有無(wú)松動(dòng)和劇烈振動(dòng);
5.觀察機(jī)組的各種保護(hù)和監(jiān)視裝置是否正常;
6.當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,空載運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定后,接通電源;
7.檢查控制面板參數(shù)是否在允許范圍內(nèi),再次檢查機(jī)組振動(dòng)是否有三漏等故障;
8.機(jī)組運(yùn)行時(shí)嚴(yán)禁超載。
正常停機(jī):
停車(chē)前,必須打開(kāi)制動(dòng)器

一般卸載后需要運(yùn)行3~5min才能停止。
緊急停機(jī):
1.發(fā)電機(jī)組運(yùn)行異常時(shí),必須立即停機(jī);
2.緊急停止時(shí),按下緊急停止按鈕或快速按下噴油泵停止控制手柄至停車(chē)位置。
保養(yǎng)事項(xiàng):
1.柴油機(jī)濾芯的更換時(shí)間為300小時(shí);空氣濾芯的更換時(shí)間為每400小時(shí);機(jī)油濾芯的首次更換時(shí)間為50小時(shí),之后為250小時(shí)。
2.第一次換油時(shí)間為50H,之后正常換油時(shí)間為每250H。
操作規(guī)程
1.啟動(dòng)前,檢查油箱是否加滿油,各油管和接頭無(wú)漏油現(xiàn)象;冷卻系統(tǒng)是否有足夠的水、清潔、無(wú)泄漏,風(fēng)扇皮帶是否張緊。檢查內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)傳動(dòng)部分應(yīng)連接可靠,輸出線的導(dǎo)線絕緣良好,所有儀表齊全、有效。
2.啟動(dòng)后,應(yīng)低速運(yùn)轉(zhuǎn)3 ~ 5分鐘,待溫度和油壓輥正常后,方可開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)在提速過(guò)程中應(yīng)無(wú)異常聲音,滑環(huán)和換向器上的電刷應(yīng)接觸良好,無(wú)跳動(dòng)和打火現(xiàn)象。當(dāng)運(yùn)行穩(wěn)定時(shí),頻率、電壓達(dá)到額定值后,即可對(duì)外供電。
3.運(yùn)行中出現(xiàn)異響、異味、當(dāng)水溫急劇上升,油壓急劇下降時(shí),應(yīng)立即停機(jī)檢查,排除故障。
4.發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)不得超過(guò)后期(滯后)95。頻率值的變化范圍不應(yīng)超過(guò)0.5HZ。
5.停機(jī)前,先切斷各電源分路總開(kāi)關(guān),使負(fù)荷逐漸降低,再切斷發(fā)電機(jī)電源總開(kāi)關(guān),將勵(lì)磁變阻器恢復(fù)到電阻最大的位置,將電壓降至最低,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)。
注意事項(xiàng) 編輯本段
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,船員要分工明確;
2、檢查飛輪和發(fā)電機(jī)的護(hù)欄蓋是否完好;
3、檢查各變速箱、離合器、調(diào)速器、油位、所有緊固件等,確認(rèn)狀態(tài)良好,油水溫度不低于20度方可啟動(dòng);
4、將每個(gè)系統(tǒng)的管道閘門(mén)設(shè)置為“工作”位置;
5、檢查傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接螺栓并擰緊;
6、檢查離合器手柄壓力是否正常,超速安全裝置是否到位;
7、檢查氣瓶壓力是否正常,超速安全裝置是否到位;
8、打開(kāi)氣泵的排水閥;
9、檢查循環(huán)水泵、機(jī)油泵、燃油泵是否正常;
10、將激勵(lì)電阻置于最大電阻位置,關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)。
起動(dòng)和運(yùn)行操作:
1、對(duì)于停機(jī)超過(guò)24小時(shí)的機(jī)組,必須首先打開(kāi)試驗(yàn)閥,并啟動(dòng)啟動(dòng)油泵。

對(duì)于停運(yùn)7天以上的機(jī)組,應(yīng)測(cè)量勵(lì)磁機(jī)和運(yùn)行回路的絕緣電阻,必須符合要求;
2、啟動(dòng)燃油泵,放出管路中的空氣,觀察電壓是否在規(guī)定范圍內(nèi)。如果正常,就可以正式開(kāi)始了;
3、檢查啟動(dòng)電源的電壓是否符合要求。如果電壓正常,按下啟動(dòng)按鈕,待柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后松開(kāi);
4、當(dāng)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),觀察油壓表的指示值當(dāng)高于規(guī)定值時(shí),停止油泵,關(guān)閉掃油泵的排污閥,裝上前離合器螺釘;
5、發(fā)電機(jī)啟動(dòng)時(shí),認(rèn)為發(fā)電機(jī)及所有電氣設(shè)備帶電,不允許人體接觸帶電部分;
6、發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后,應(yīng)逐漸提高柴油機(jī)轉(zhuǎn)速,并進(jìn)行送電前的檢查;
7、逐漸調(diào)整柴油機(jī)轉(zhuǎn)速,但在調(diào)整過(guò)程中要注意觀察發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。在正常情況下,滑環(huán)和換向器上的電刷不應(yīng)跳動(dòng)、無(wú)冒火花現(xiàn)象、無(wú)異常響聲;
8、調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓和頻率,其電壓值應(yīng)穩(wěn)定并達(dá)到380v V-10v,頻率應(yīng)達(dá)到50Hz-5Hz。
主要特性 編輯本段
工作特性:
同步發(fā)電機(jī)的性能主要由空載特性和負(fù)載運(yùn)行特性來(lái)表征。

這些特性是用戶選擇發(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,稱為空載運(yùn)行。此時(shí),電機(jī)定子的三相繞組僅具有由勵(lì)磁電流If感應(yīng)的空載電動(dòng)勢(shì)E0(三相對(duì)稱)它的大小隨著If的增加而增加。但是因?yàn)殡姍C(jī)的磁芯是飽和的,所以兩者不成正比。反映空載電動(dòng)勢(shì)E0與勵(lì)磁電流If關(guān)系的曲線稱為同步發(fā)電機(jī)空載特性。
電樞反應(yīng):
當(dāng)發(fā)電機(jī)接入對(duì)稱負(fù)載時(shí),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),稱為電樞反應(yīng)磁場(chǎng)。它的轉(zhuǎn)速剛好等于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速,兩者同步旋轉(zhuǎn)。
同步發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁場(chǎng)都可以近似認(rèn)為是正弦分布。它們之間的空間相位差取決于空載電動(dòng)勢(shì)E0和電樞電流I之間的時(shí)間相位差。電樞反應(yīng)磁場(chǎng)也與負(fù)載條件有關(guān)。當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載為感性時(shí),電樞反應(yīng)磁場(chǎng)會(huì)退磁,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)電壓降低;當(dāng)負(fù)載為容性時(shí),電樞反應(yīng)磁場(chǎng)起助磁作用,會(huì)提高發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
負(fù)載運(yùn)行特性:
主要指外在特征和調(diào)節(jié)特征。外特性是額定轉(zhuǎn)速時(shí)、勵(lì)磁電流和負(fù)載功率因數(shù)一定時(shí),發(fā)電機(jī)端電壓u與負(fù)載電流I的關(guān)系。調(diào)節(jié)特性是速度和端電壓為額定值、負(fù)載功率因數(shù)不變時(shí)勵(lì)磁電流If與負(fù)載電流I的關(guān)系。
同步發(fā)電機(jī)的電壓變化率約為20 ~ 40%一般工業(yè)和生活負(fù)荷要求電壓基本保持不變。因此,隨著負(fù)載電流的增加,勵(lì)磁電流必須相應(yīng)調(diào)整。雖然調(diào)節(jié)特性的變化趨勢(shì)與外部特性相反,但對(duì)于感性和純阻性負(fù)載,調(diào)節(jié)特性會(huì)上升,但對(duì)于容性負(fù)載,調(diào)節(jié)特性一般會(huì)下降。
常見(jiàn)種類(lèi) 編輯本段
風(fēng)力發(fā)電機(jī)
作為一種低價(jià)、運(yùn)行可靠、一種無(wú)溫室氣體排放的新型發(fā)電系統(tǒng),

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的裝機(jī)容量每年超過(guò)30臺(tái)%增長(zhǎng)率在世界范圍內(nèi)被廣泛使用,已經(jīng)形成了年產(chǎn)值超過(guò)50億美元的全球性產(chǎn)業(yè)。然而,用于偏遠(yuǎn)地區(qū)獨(dú)立供電的小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)需要克服許多技術(shù)困難才能得到廣泛應(yīng)用。隨著我國(guó)對(duì)“三農(nóng)”投資增加,經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,廣大農(nóng)民、牧、漁民迫切需要改善生活環(huán)境,提高生活質(zhì)量,解決生活用電問(wèn)題利用小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為當(dāng)?shù)刎?fù)荷提供電力,不僅可以減少一次性巨額投資,還可以避免火力發(fā)電系統(tǒng)的溫室氣體排放,改善農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境和能源結(jié)構(gòu),有利于可持續(xù)發(fā)展。
風(fēng)力渦輪機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功、并驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。從廣義上講,它是以太陽(yáng)為熱源,以大氣為工質(zhì)的熱能利用發(fā)動(dòng)機(jī)。風(fēng)力發(fā)電使用自然能源。比柴油發(fā)電好多了。但如果在緊急情況下使用,還不如柴油發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電不能算備用電源,但可以長(zhǎng)期使用。
運(yùn)行管理:
風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)由工業(yè)微處理器控制,

一般多CPU并行運(yùn)行,抗干擾能力強(qiáng),通過(guò)通信線路與電腦連接即可遠(yuǎn)程控制,大大減少了操作的工作量。因此,風(fēng)機(jī)的運(yùn)行就是進(jìn)行遠(yuǎn)程故障排除運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和故障原因分析。
遠(yuǎn)程故障排除:
風(fēng)機(jī)的大部分故障都可以遠(yuǎn)程復(fù)位和自動(dòng)復(fù)位。風(fēng)機(jī)的運(yùn)行與電網(wǎng)的質(zhì)量密切相關(guān)為了進(jìn)行雙向保護(hù),風(fēng)機(jī)配有多重保護(hù)故障,如電網(wǎng)電壓高、低,電網(wǎng)頻率高、低,這些故障可以自動(dòng)復(fù)位。由于風(fēng)能的不可控性,過(guò)大風(fēng)速的極限值也可以自動(dòng)復(fù)位。還有可以自動(dòng)重置的溫度限制,例如發(fā)電機(jī)溫度高和齒輪箱溫度高、環(huán)境溫度低等。風(fēng)扇的過(guò)載故障也可以自動(dòng)復(fù)位。
除了自動(dòng)復(fù)位失敗外,其他遠(yuǎn)程復(fù)位控制失敗是由以下原因引起的:
1、風(fēng)扇控制器誤報(bào)警故障;
2、檢測(cè)每個(gè)傳感器的誤操作;
3、控制器認(rèn)為風(fēng)扇不可靠。
運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析:
對(duì)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析是風(fēng)電場(chǎng)管理的重要內(nèi)容。通過(guò)對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,可以對(duì)運(yùn)行維護(hù)工作進(jìn)行評(píng)估和量化,也可以為風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)風(fēng)資源評(píng)估和設(shè)備選型提供有效的理論依據(jù)。
發(fā)電統(tǒng)計(jì)月報(bào)是運(yùn)行的重要內(nèi)容之一,其真實(shí)可靠性直接與經(jīng)濟(jì)效益掛鉤。其主要內(nèi)容有:月發(fā)電量現(xiàn)場(chǎng)用電量正常工作時(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)扇設(shè)備。
風(fēng)電機(jī)組功率曲線數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析可以為提高風(fēng)電機(jī)組的出力和風(fēng)能利用率提供實(shí)踐依據(jù)。通過(guò)對(duì)風(fēng)況數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析,可以掌握各類(lèi)風(fēng)機(jī)隨季節(jié)變化的出力規(guī)律,制定合理的定期維護(hù)計(jì)劃,減少風(fēng)資源的浪費(fèi)。
小型風(fēng)力發(fā)電機(jī):
風(fēng)力渦輪機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)器。從能量轉(zhuǎn)換的角度來(lái)看,風(fēng)力發(fā)電機(jī)由兩部分組成:一個(gè)是風(fēng)力渦輪機(jī),其功能是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;第二個(gè)是發(fā)電機(jī),它的作用是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一般由風(fēng)輪組成、發(fā)電機(jī)、尾舵和電控部分。

傳統(tǒng)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)多由感應(yīng)發(fā)電機(jī)或永磁同步發(fā)電機(jī)加交流電組成/DC變換器、蓄電池、逆變器組成。在風(fēng)的吹動(dòng)下,風(fēng)輪旋轉(zhuǎn),將空氣動(dòng)力轉(zhuǎn)化為機(jī)械能(轉(zhuǎn)速+扭矩)風(fēng)輪的輪轂固定在發(fā)電機(jī)軸上,風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)永磁三相發(fā)電機(jī)產(chǎn)生三相交流電。風(fēng)速的不斷變化、無(wú)論大小,發(fā)電機(jī)的電流和電壓也會(huì)變化。產(chǎn)生的電經(jīng)過(guò)控制器整流,由交流電變?yōu)榫哂幸欢妷旱闹绷麟?,給蓄電池充電。電池組輸出的直流電經(jīng)過(guò)逆變器后轉(zhuǎn)換成220伏交流電,提供給用戶家用電器。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同分為并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)又稱獨(dú)立運(yùn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī),是應(yīng)用在無(wú)電網(wǎng)地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電機(jī),功率一般較低。一般情況下,獨(dú)立的風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要與蓄電池和其他控制裝置相結(jié)合,形成獨(dú)立的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電系統(tǒng)。這個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)可以是幾千瓦甚至幾十千瓦解決一個(gè)村子的供電系統(tǒng),也可以是幾十到幾百瓦的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)解決一戶人家的供電。
由于風(fēng)能的隨機(jī)性,發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能頻率和電壓不穩(wěn)定,蓄電池只能儲(chǔ)存直流電能,不能直接給交流負(fù)載供電。因此,為了給負(fù)載提供穩(wěn)定性、高質(zhì)量的電能和滿足交流負(fù)載的需要需要在發(fā)電機(jī)和負(fù)載之間增加一個(gè)功率變換裝置,它主要由整流器組成、逆變器、控制器、蓄電池等組成。
作為農(nóng)村能源的組成部分,小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的推廣應(yīng)用可以改善用電結(jié)構(gòu),特別是偏遠(yuǎn)山區(qū)的生產(chǎn)、生活能源的發(fā)展和促進(jìn)生態(tài)環(huán)境建設(shè)將發(fā)揮積極作用,因此它具有廣闊的市場(chǎng)前景。風(fēng)能具有隨機(jī)性和不確定性,風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。簡(jiǎn)化小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、降低成本、提高系統(tǒng)的可靠性,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行,對(duì)于小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的推廣具有重要意義。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)維護(hù):
風(fēng)力渦輪機(jī)是一個(gè)收集器、機(jī)械、集空氣動(dòng)力學(xué)和其他學(xué)科于一體的綜合性產(chǎn)品,

各部分環(huán)環(huán)相扣,密切相關(guān)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的維護(hù)直接影響發(fā)電量和經(jīng)濟(jì)效益;風(fēng)力渦輪機(jī)本身的性能也應(yīng)該通過(guò)維護(hù)來(lái)保持及時(shí)有效的維護(hù)可以發(fā)現(xiàn)隱患,減少故障的發(fā)生,提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的效率。
風(fēng)機(jī)維護(hù)可分為定期維護(hù)和日常故障排除維護(hù)。
1、風(fēng)扇的定期維護(hù)
定期維護(hù)可以使設(shè)備保持最佳狀態(tài),延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)的使用壽命。定期維護(hù)工作的主要內(nèi)容包括:風(fēng)扇連接器之間的螺栓扭矩檢查(包括電氣連接)傳動(dòng)部件之間的潤(rùn)滑和各種功能測(cè)試。
風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由于長(zhǎng)時(shí)間各種振動(dòng)的合力,各連接部位的螺栓容易松動(dòng)為了不造成局部螺栓松動(dòng)后受力不均和剪切,必須定期檢查螺栓扭矩。在環(huán)境溫度低于-在5℃時(shí),扭矩應(yīng)降低到額定扭矩的80%緊固,當(dāng)溫度高于-5℃后進(jìn)行復(fù)查。螺栓的緊固檢查一般安排在無(wú)風(fēng)或小風(fēng)的夏季,以避開(kāi)風(fēng)機(jī)的大功率季節(jié)。
風(fēng)機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)主要包括稀油潤(rùn)滑(或稱礦物油潤(rùn)滑)和干油潤(rùn)滑(或稱潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑)兩種方式。風(fēng)機(jī)齒輪箱和偏航減速齒輪箱采用稀油潤(rùn)滑,其維護(hù)方式為補(bǔ)充和取樣如果測(cè)試結(jié)果顯示潤(rùn)滑油不能再使用,則應(yīng)更換。干油潤(rùn)滑部件包括發(fā)電機(jī)軸承偏航軸承偏航齒輪等。因?yàn)楣ぷ鳒囟雀撸@些零件容易變質(zhì),導(dǎo)致軸承磨損,所以在定期保養(yǎng)時(shí)每次都要補(bǔ)充。另外,發(fā)電機(jī)軸承的補(bǔ)充劑量一定要按需要量添加,不能太多,防止過(guò)多擠入電機(jī)繞組燒壞電機(jī)。
定期維護(hù)的功能試驗(yàn)主要包括超速試驗(yàn)緊急停機(jī)試驗(yàn)液壓系統(tǒng)元件的定值試驗(yàn)振動(dòng)開(kāi)關(guān)試驗(yàn)和絞線開(kāi)關(guān)試驗(yàn)。還可以對(duì)控制器的極限值做一些常規(guī)測(cè)試。
除了以上三項(xiàng),定期保養(yǎng)還應(yīng)檢查液壓油位傳感器是否損壞傳感器電源工作是否可靠剎車(chē)片和剎車(chē)盤(pán)的磨損情況。
2、日常排故維護(hù)
風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中,也會(huì)出現(xiàn)一些必須現(xiàn)場(chǎng)處理的故障。
首先仔細(xì)觀察風(fēng)機(jī)內(nèi)的安全平臺(tái)和梯子是否牢固,連接螺栓是否松動(dòng)

控制柜內(nèi)是否有焦味,電纜是否移位,夾板是否松動(dòng),絞線傳感器拉環(huán)是否磨損斷裂,偏航齒輪潤(rùn)滑是否干燥變質(zhì),偏航齒輪箱是否、液壓油和齒輪箱的油位是否正常,液壓站的表壓是否正常,轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間是否有磨損,油管接頭是否有泄漏,齒輪油和液壓油過(guò)濾器的指示是否在正常位置等。
二是聽(tīng)控制柜內(nèi)是否有放電聲如果有聲音,可能是端子松動(dòng)或接觸不良聽(tīng)偏航時(shí)要仔細(xì)檢查聲音是否正常,有無(wú)干磨聲,發(fā)電機(jī)軸承有無(wú)異響,變速箱有無(wú)異響,剎車(chē)盤(pán)和剎車(chē)片之間有無(wú)異響,葉片的風(fēng)切聲是否正常。
第三,清理好自己的工作現(xiàn)場(chǎng),擦拭液壓站的所有部件和管接頭,以便日后觀察有無(wú)泄漏。
水力發(fā)電機(jī)
水力發(fā)電機(jī)是將水的動(dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的動(dòng)力機(jī)(如:中國(guó)的三峽)核能發(fā)電是發(fā)電中最好的,但比核電污染更大。因此,煤在中國(guó)被廣泛用于發(fā)電。中國(guó)煤炭資源緊張,煤炭?jī)r(jià)格一直在上漲,這也是出現(xiàn)電荒的主要原因。
同步發(fā)電機(jī)
同步電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行。它是最常用的交流發(fā)電機(jī)。在現(xiàn)代電力工業(yè)中,廣泛應(yīng)用于水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電和柴油發(fā)電。由于同步發(fā)電機(jī)一般采用DC勵(lì)磁,當(dāng)它們獨(dú)立運(yùn)行時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流可以很容易地調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電壓。如果接入電網(wǎng),電壓由電網(wǎng)決定,不可更改此時(shí)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的結(jié)果就是調(diào)節(jié)電機(jī)的功率因數(shù)和無(wú)功功率。
同步發(fā)電機(jī)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有在一些小型同步發(fā)電機(jī)中,電樞繞組采用單相。
高速同步發(fā)電機(jī):
由于大多數(shù)發(fā)電機(jī)和原動(dòng)機(jī)是同軸聯(lián)動(dòng)的,火力發(fā)電廠采用高速汽輪機(jī)作為原動(dòng)機(jī),所以汽輪發(fā)電機(jī)通常采用轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)分的高速二極電機(jī)/分(當(dāng)電網(wǎng)頻率為60 Hz時(shí),為3600 rpm/分)核電站使用轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)分的4極電機(jī)/分(當(dāng)電網(wǎng)頻率為60 Hz時(shí),為1800 rpm/分)為適應(yīng)高速、對(duì)于高功率要求,高速同步發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上配備了隱極轉(zhuǎn)子和特殊的冷卻系統(tǒng)。
隱極式轉(zhuǎn)子:外表面為圓柱面,圓柱面開(kāi)槽放置DC勵(lì)磁繞組,用金屬槽楔緊固,使電機(jī)具有均勻的氣隙。由于高速旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力巨大,要求轉(zhuǎn)子具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。隱極轉(zhuǎn)子一般由高強(qiáng)度合金鋼一體鍛造而成,槽形一般為開(kāi)口形,以便安裝勵(lì)磁繞組。每個(gè)極距大約有1/3部分不開(kāi)槽,形成大齒;其余牙齒較窄,稱為小齒。大齒中心是轉(zhuǎn)子磁極的中心。有時(shí)大齒也有一些較小的通風(fēng)槽,但繞組沒(méi)有嵌入;有時(shí)在槽底銑一個(gè)窄而淺的槽作為通風(fēng)槽。隱極轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子體的軸向兩端還設(shè)有金屬擋圈和中心環(huán)。擋圈是由高強(qiáng)度合金制成的厚壁圓筒,用于保護(hù)勵(lì)磁繞組端部不被巨大的離心力甩出;中心環(huán)用于防止繞組端部的軸向移動(dòng),并支撐擋圈。此外,為了使勵(lì)磁電流流入勵(lì)磁繞組,集電環(huán)和電刷也安裝在電機(jī)軸上。
冷卻系統(tǒng):因?yàn)殡姍C(jī)中的能量損耗與電機(jī)的體積成正比,其大小與電機(jī)線性度級(jí)的三次方成正比,電機(jī)散熱面的大小只是電機(jī)線性度級(jí)的二次方。因此,當(dāng)電機(jī)的尺寸增大時(shí)(受材料限制,增加電機(jī)容量需要增加其尺寸)電機(jī)單位面積需要散發(fā)的熱量會(huì)增加,電機(jī)的溫升也會(huì)增加。在高速汽輪發(fā)電機(jī)中,離心力會(huì)在轉(zhuǎn)子表面和轉(zhuǎn)子中心孔表面產(chǎn)生很大的切向應(yīng)力,轉(zhuǎn)子直徑越大,應(yīng)力越大。因此,在鍛造材料的許用應(yīng)力極限范圍內(nèi),2極汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子體的直徑不應(yīng)超過(guò)1250 mm。增加大型渦輪發(fā)電機(jī)容量的唯一方法是增加轉(zhuǎn)子體的長(zhǎng)度(即用細(xì)長(zhǎng)的轉(zhuǎn)子)并改善電磁負(fù)載。旋翼長(zhǎng)度可以達(dá)到8米,已經(jīng)接近極限。要繼續(xù)提高單機(jī)容量,唯一的辦法就是增加電機(jī)的電磁負(fù)載。這使得大型汽輪發(fā)電機(jī)的加熱和冷卻問(wèn)題尤為突出。對(duì)于5萬(wàn)千瓦以下的汽輪發(fā)電機(jī),往往采用閉路空冷系統(tǒng),電機(jī)中的風(fēng)扇對(duì)發(fā)熱部件進(jìn)行吹風(fēng)降溫。50 ~ 60萬(wàn)千瓦發(fā)電機(jī)廣泛采用氫冷。氫氣(純度99%其散熱性能優(yōu)于空氣用它代替空氣不僅散熱效果好,還能大大降低電機(jī)的通風(fēng)摩擦損耗,從而顯著提高發(fā)電機(jī)的效率。但采用氫冷卻時(shí)必須采取防爆防漏措施,使得電機(jī)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,增加了電極材料的消耗和成本。此外,液體介質(zhì)也可用于冷卻比如水的相對(duì)制冷量是空氣的50倍,帶走同樣的熱量,需要的水的流量比空氣小很多。因此,在線圈中使用一部分空心導(dǎo)線,用水冷卻導(dǎo)線,可以大大降低電機(jī)的溫升,延緩絕緣老化,延長(zhǎng)電機(jī)壽命。
低速同步發(fā)電機(jī):
大部分由低速水輪機(jī)或柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)。電機(jī)的極數(shù)從4到60不等,甚至更多。對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速是1500 ~ 100轉(zhuǎn)/分及以下。由于轉(zhuǎn)速低,一般采用對(duì)材料和制造工藝要求不高的凸極轉(zhuǎn)子。
凸極轉(zhuǎn)子的每個(gè)磁極通常由1 ~ 2 mm厚的鋼板制成,用鉚釘組裝成一個(gè)整體,磁極上套有勵(lì)磁繞組。勵(lì)磁繞組通常由扁平銅線制成。阻尼繞組通常安裝在磁極的極靴上。是極靴阻尼槽內(nèi)的裸銅條和兩端焊接的銅環(huán)形成的短路。磁極固定在轉(zhuǎn)子軛上,轉(zhuǎn)子軛由鑄鋼制成。凸極轉(zhuǎn)子可分為臥式和立式。大多數(shù)同步電機(jī)、同步攝像機(jī)和由內(nèi)燃機(jī)或沖擊式渦輪驅(qū)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)采用立式結(jié)構(gòu)。
臥式同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子主要由主磁極組成、磁軛、勵(lì)磁繞組、集電環(huán)和旋轉(zhuǎn)軸等。其定子結(jié)構(gòu)類(lèi)似于異步電機(jī)。垂直結(jié)構(gòu)必須承受機(jī)組旋轉(zhuǎn)部分的重力和推力軸承承受的水的向下壓力。在大容量水輪發(fā)電機(jī)中,這個(gè)力可以高達(dá)4、五十兆牛(約相當(dāng)于四、5000噸物體的重力)因此,這種推力軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加工工藝和安裝要求很高。根據(jù)推力軸承的放置位置,立式水輪發(fā)電機(jī)分為懸掛式和傘式。懸浮推力軸承置于上機(jī)架的上部或中部,轉(zhuǎn)速較高、當(dāng)轉(zhuǎn)子直徑與鐵芯長(zhǎng)度的比值較小時(shí),機(jī)械運(yùn)行是穩(wěn)定的。傘狀推力軸承放在轉(zhuǎn)子下部的下機(jī)架上,或者放在汽輪機(jī)的頂蓋上。承重框架是較小的下框架,可以節(jié)省大量鋼材,降低發(fā)電機(jī)和廠房離框架底座的高度。
同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行 大部分同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行,并網(wǎng)發(fā)電。同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的必要頻率、電壓的幅度和相位是一致的。否則,在并聯(lián)切換的瞬間,發(fā)電機(jī)之間會(huì)產(chǎn)生內(nèi)環(huán)流,造成擾動(dòng),嚴(yán)重時(shí)甚至損壞發(fā)電機(jī)。但兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行前,一般來(lái)說(shuō),其頻率和電壓的大小和相位并不完全相同。為了使同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行,首先必須有一個(gè)同步并聯(lián)過(guò)程。同步和并置方法可分為準(zhǔn)同步和自同步。同步發(fā)電機(jī)投入并聯(lián)運(yùn)行后,各發(fā)電機(jī)的負(fù)荷分配取決于發(fā)電機(jī)的速度特性。通過(guò)調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的調(diào)速器,改變發(fā)電機(jī)組的速度特性,可以改變每臺(tái)發(fā)電機(jī)的負(fù)荷分配,控制每臺(tái)發(fā)電機(jī)的發(fā)電量。通過(guò)調(diào)節(jié)每臺(tái)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流,可以改變每臺(tái)發(fā)電機(jī)的無(wú)功分布,調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓。

永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī):
由于機(jī)械損耗小,永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)、運(yùn)行效率高、維護(hù)成本低的優(yōu)勢(shì)成為繼雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組之后的又一重要風(fēng)力發(fā)電模式,受到廣泛關(guān)注并逐步投入使用。永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示,主要由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組組成、永磁同步發(fā)動(dòng)機(jī)、變頻器和變壓器。
永磁同步風(fēng)力發(fā)電的基本原理是利用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn),拖動(dòng)永磁同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)發(fā)電。永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)類(lèi)似于籠型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),只是使用的發(fā)電機(jī)為永磁發(fā)電機(jī),轉(zhuǎn)子為永磁結(jié)構(gòu),不需要提供外部勵(lì)磁功率,提高了效率。它的變頻恒速控制是在定子回路中實(shí)現(xiàn)的,永磁同步發(fā)電機(jī)的變頻交流電通過(guò)變頻器轉(zhuǎn)換成電網(wǎng)中同頻率的交流電,從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng),所以變頻器的容量與系統(tǒng)的額定容量相同。
在過(guò)去的幾十年里,隨著永磁材料和電力電子器件的發(fā)展,永磁同步發(fā)電機(jī)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。帶有永磁同步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):
1、永磁同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)不需要?jiǎng)?lì)磁裝置,重量輕、效率高、功率因數(shù)高、可靠性好等優(yōu)點(diǎn);
2、變速運(yùn)行范圍廣,既可以超同步,也可以次同步;
3、轉(zhuǎn)子無(wú)勵(lì)磁繞組,磁極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、變頻器容量小,可以做成多極電機(jī);
4、同步轉(zhuǎn)速降低,使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)可以直接耦合,省去了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的齒輪箱,減少了發(fā)電機(jī)的維護(hù)工作,降低了噪音。
適用場(chǎng)合
1、在電力設(shè)施匱乏、交通不便、在缺乏常規(guī)燃料但風(fēng)能資源豐富的地區(qū),可以解決一些用電問(wèn)題,比如為高速公路照明設(shè)備提供電力;
2、在單機(jī)容量較小的風(fēng)電場(chǎng),永磁同步發(fā)電系統(tǒng)可以高效并網(wǎng);
3、為農(nóng)村、牧區(qū)、邊防哨所、氣象臺(tái)站等偏遠(yuǎn)、輕負(fù)荷用戶提供交流或DC電源。
交流發(fā)電機(jī)
在日常生活中,當(dāng)交流發(fā)電機(jī)用來(lái)給電氣設(shè)備供電時(shí),經(jīng)常會(huì)發(fā)生電氣設(shè)備不能正常工作的情況不能正常工作原因是發(fā)電機(jī)輸出的交流電不夠穩(wěn)定這時(shí)候就需要一個(gè)電源穩(wěn)壓器來(lái)穩(wěn)壓,也就是日常生活中常用的交流穩(wěn)壓電源交流穩(wěn)壓電源能將發(fā)電機(jī)的輸出電壓精度穩(wěn)定在電氣設(shè)備正常運(yùn)行所允許的范圍內(nèi)。
交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造
交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)有點(diǎn)復(fù)雜。但無(wú)論是單相還是三相,都是由以下幾個(gè)主要部分組成的:
⑴激磁部分:包括激勵(lì)器和磁場(chǎng)部分。
⑵電樞部分。
⑶機(jī)殼部分:包括鐵架和設(shè)備備件底座。
異步發(fā)電機(jī)
異步發(fā)電機(jī)又稱“感應(yīng)發(fā)電機(jī)”一種交流發(fā)電機(jī),利用定子和轉(zhuǎn)子之間氣隙的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電流之間的相互作用。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向相同,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)由于轉(zhuǎn)子側(cè)采用交流電壓勵(lì)磁,運(yùn)行方式靈活,可以解決電站連續(xù)工頻過(guò)電壓?jiǎn)栴}、變速恒頻發(fā)電、抽水蓄能電站電氣-發(fā)電機(jī)組的調(diào)速具有傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)不可比擬的優(yōu)勢(shì)。交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的主要運(yùn)行模式如下:
1)以變速恒頻模式運(yùn)行;
2)以大范圍無(wú)功調(diào)節(jié)方式運(yùn)行;
3)運(yùn)行于發(fā)電-電動(dòng)方式。
隨著電力系統(tǒng)傳輸電壓的提高和線路的增長(zhǎng),當(dāng)線路的傳輸功率低于自然功率時(shí),線路和電站就會(huì)出現(xiàn)持續(xù)的工頻過(guò)電壓。為了改善系統(tǒng)的運(yùn)行特性,許多技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家,在6'世紀(jì)A'20世紀(jì)90年代初,對(duì)異步發(fā)電機(jī)在大電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究,認(rèn)為在大電力系統(tǒng)中采用異步發(fā)電機(jī)后可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性可靠性和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性.
異步發(fā)電機(jī)因其維護(hù)方便穩(wěn)定性好,常作為小功率水輪發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行。當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子被原動(dòng)機(jī)沿著磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向拖動(dòng),其轉(zhuǎn)速超過(guò)同步轉(zhuǎn)速時(shí),電動(dòng)機(jī)進(jìn)入發(fā)電機(jī),將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能送入電網(wǎng)。此時(shí)電機(jī)的勵(lì)磁電流取自電網(wǎng)。
異步發(fā)電機(jī)也可以與電容器并聯(lián),由自身剩磁激勵(lì),獨(dú)立發(fā)電(見(jiàn)圖)此時(shí),發(fā)電機(jī)的電壓和頻率由電容值決定、原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷大小等因素。當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí),一般需要相應(yīng)調(diào)整并聯(lián)電容值,以保持電壓穩(wěn)定。由于異步電動(dòng)機(jī)在并聯(lián)電容器時(shí)可以不需要外部勵(lì)磁電源而獨(dú)立發(fā)電,因此在負(fù)載相對(duì)穩(wěn)定的情況下具有一定的優(yōu)點(diǎn)。比如可以作為農(nóng)村簡(jiǎn)易電站的照明電源,也可以作為備用電源。
測(cè)速發(fā)電機(jī)
測(cè)速發(fā)電機(jī)是一種測(cè)量轉(zhuǎn)速的微型發(fā)電機(jī)它將輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出,要求輸出的電壓信號(hào)與轉(zhuǎn)速成正比。
測(cè)速發(fā)電機(jī)的分類(lèi):測(cè)速發(fā)電機(jī)可分為DC測(cè)速發(fā)電機(jī)和交流測(cè)速發(fā)電機(jī)。
直流測(cè)速發(fā)電機(jī):DC測(cè)速發(fā)電機(jī)本質(zhì)上是一種微型DC發(fā)電機(jī),根據(jù)定子磁極的勵(lì)磁方式可分為電磁式和永磁式。DC測(cè)速發(fā)電機(jī)的工作原理與一般的DC發(fā)電機(jī)相同。
交流測(cè)速發(fā)電機(jī):交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有籠式和杯形,控制系統(tǒng)中常采用空心杯轉(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)。空心杯轉(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)的定子上有兩個(gè)繞組,一個(gè)是勵(lì)磁繞組,一個(gè)是輸出繞組,它們?cè)诳臻g上相差90度。
交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)的誤差主要包括:
非線性誤差:由于直軸磁通的變化,測(cè)速發(fā)電機(jī)產(chǎn)生非線性誤差;
剩余電壓:在實(shí)際操作中,當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí),測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出小電壓;
相位誤差:由于勵(lì)磁繞組的漏電抗、空心杯轉(zhuǎn)子的漏抗使輸出電壓和勵(lì)磁電壓的相位不同。
交流同步測(cè)速發(fā)電機(jī)分為:永磁式、感應(yīng)式和脈沖式。
柴油發(fā)電機(jī)
柴油發(fā)電機(jī)組是一種獨(dú)立的發(fā)電設(shè)備,是指以柴油為燃料,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。整個(gè)機(jī)組一般由柴油機(jī)組成、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、起動(dòng)和控制用蓄電池、保護(hù)裝置、應(yīng)急機(jī)柜和其他組件。整體可以固定在基礎(chǔ)上定位使用,也可以安裝在拖車(chē)上移動(dòng)使用。柴油發(fā)電機(jī)組屬于間斷運(yùn)行發(fā)電設(shè)備如果連續(xù)運(yùn)行12小時(shí)以上,其輸出功率將比額定功率低90左右%。
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