濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南，是全球生產滾動軸承和直線運動產品的領導企業---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專營舍弗勒集團旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承，是一家順應經濟發展需要而誕生的專業化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術支持，在機械行業技術方面有著非常豐富的經驗，今天濟南鴻慷機電進口軸承專家為大家介紹一下發電機的機構、原理以及常見故障。

 

  一、結(jie)構(gou)和(he)原理(li)

  1、結構(gou)

  同步(bu)發電機主要由定子、轉子和其他部件(jian)組成(cheng)。

  定子部分包括定子鐵芯、定子繞組、機座(zuo)；

  轉(zhuan)子部分包(bao)括轉(zhuan)子鐵芯、勵磁繞組和滑環(隱極式(shi)轉(zhuan)子還有套箍、心環，凸(tu)極式(shi)轉(zhuan)子有磁極、磁軛、轉(zhuan)子支架(jia))；

  其他部件包括(kuo)電刷裝置、端蓋、軸承和風扇(shan)等。

 

   2、工作原理(li)

  同步發電(dian)機是根據電(dian)磁感應原理工(gong)作的，它通過轉子磁場(chang)和定子繞組的相對(dui)運動(dong)，將機械(xie)能(neng)轉變(bian)為(wei)電(dian)能(neng)。

  當轉子(zi)在外力帶動(dong)下，轉子(zi)磁(ci)場和(he)定子(zi)導(dao)(dao)體(ti)作相對運動(dong)，即(ji)導(dao)(dao)體(ti)切割磁(ci)力線，因此在導(dao)(dao)體(ti)中產生感應電動(dong)勢，其方向可根據右手(shou)定則判定。

 ; 由于轉子磁極的位置使導體以垂直方向切割磁力線(xian)，所(suo)以此時定子繞組中的感應電動勢最大。

  當磁極轉(zhuan)過90度后。磁極成(cheng)水平位置，導體不切(qie)割磁力線，其感應電動勢為(wei)零。轉(zhuan)子再(zai)轉(zhuan)90度，定(ding)(ding)時定(ding)(ding)子繞組又以垂直方向(xiang)切(qie)割磁力線，使感應電動勢達(da)到最大(da)值，但方向(xiang)與(yu)前(qian)相反。

  當(dang)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)再轉(zhuan)(zhuan)90度(du)，感應(ying)電動(dong)勢(shi)(shi)又(you)變(bian)(bian)為(wei)零。這樣轉(zhuan)(zhuan)子(zi)轉(zhuan)(zhuan)動(dong)一周(zhou)，定(ding)子(zi)繞(rao)組的(de)感應(ying)電動(dong)勢(shi)(shi)也發生正、負變(bian)(bian)化(hua)。如(ru)果轉(zhuan)(zhuan)子(zi)連(lian)續勻速旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)，在定(ding)子(zi)繞(rao)組中就感應(ying)出(chu)一個周(zhou)期性(xing)不斷變(bian)(bian)化(hua)的(de)交變(bian)(bian)電動(dong)勢(shi)(shi)。

 

  二、故障診(zhen)斷與排除方法

   1、發電機(ji)過熱

  （1）發(fa)電機沒(mei)有按(an)規定的技術條(tiao)件運(yun)行，如定子電壓過高，鐵損(sun)增大；負(fu)荷(he)電流過大，定子繞組銅損(sun)增大；

  頻率(lv)過低，使冷卻(que)風扇轉速變慢，影響發(fa)電機散熱；功率(lv)因數太(tai)低，使轉子勵磁(ci)電流增(zeng)大(da)，造(zao)成轉子發(fa)熱。應檢查(cha)監視儀表的(de)指示是否(fou)正常。如(ru)不正常，要進行(xing)必要的(de)調節和處理，使發(fa)電機按照(zhao)規定(ding)的(de)技(ji)術條件(jian)運行(xing)。

 

  （2）發電(dian)機的(de)三相負荷電(dian)流不平衡，過(guo)載的(de)一(yi)相繞組會過(guo)熱；

  若三(san)相(xiang)電(dian)流之差超過額定電(dian)流的(de)10%，即屬于嚴重蛄(gu)相(xiang)電(dian)流不平(ping)衡，三(san)相(xiang)電(dian)流不平(ping)衡會產生(sheng)負(fu)序(xu)磁場(chang)，從(cong)而增(zeng)加損耗，引起(qi)磁極繞(rao)組(zu)及套箍(gu)等部件發熱。應調整三(san)相(xiang)負(fu)荷，使各相(xiang)電(dian)流盡量保(bao)持(chi)平(ping)衡。 

 

  （3）風(feng)道被(bei)積(ji)塵堵塞，通(tong)風(feng)不良，造成發電機散熱困難。應清除風(feng)道積(ji)塵、油垢、使(shi)風(feng)道暢通(tong)無(wu)阻。

 

  （4）進風溫度(du)過高或進水溫度(du)過高，冷卻器有堵塞現象(xiang)。應降(jiang)低(di)進風或進水溫度(du)清除冷卻器內的堵塞物。在故障未排除前，應限制發電機負荷，以(yi)降(jiang)低(di)發電機溫度(du)。

 

  （5）軸(zhou)承加潤(run)滑脂(zhi)(zhi)過(guo)多或(huo)過(guo)少，應按規定加潤(run)滑脂(zhi)(zhi)，通常為(wei)軸(zhou)承室的(de)1/2~1/3(轉(zhuan)速低的(de)取上限，轉(zhuan)速高的(de)取下(xia)限)，并以不超過(guo)軸(zhou)承室的(de)70%為(wei)宜。

 

  （6）軸承磨(mo)損。若磨(mo)損不嚴(yan)重，使軸承局部(bu)過熱(re)(re)；若磨(mo)損嚴(yan)重，有可能使定子和轉子摩擦(ca)，造成定子和轉子避(bi)部(bu)過熱(re)(re)。應檢(jian)查軸承有無噪(zao)音，若發現(xian)定子和轉子摩擦(ca)，應立(li)即停機進行檢(jian)修或更換軸承。

 

  （7）定子鐵芯(xin)絕緣損(sun)壞(huai)，引起片間短路，造成鐵芯(xin)局部的渦流損(sun)失增加而發(fa)熱(re)，嚴(yan)重(zhong)時會使定子繞組(zu)損(sun)壞(huai)。應立(li)即停機進行檢(jian)修。

 

  （8）定子繞(rao)組的并聯導線斷裂，使(shi)其(qi)他導線的電流增大而發熱。應立即停機進(jin)行(xing)檢修。 

 

   2、發電(dian)機中(zhong)性(xing)線(xian)對(dui)地有異常電(dian)壓

  （1）正常(chang)情況下(xia)，由于高次諧波影響或(huo)制造(zao)工(gong)藝等(deng)(deng)原因(yin)造(zao)成各(ge)磁(ci)極下(xia)的氣隙不均、磁(ci)勢不等(deng)(deng)而出現的很低電壓，若電壓在(zai)一至數伏(fu)，不會有危險，不必處理(li)。

 

  （2）發(fa)電機繞組(zu)有短(duan)路或對(dui)地(di)絕緣不良，導致電設備及(ji)發(fa)電機性能變(bian)壞，容(rong)易發(fa)熱，應(ying)及(ji)時檢修，以免事故擴大。

 

  （3）空載時(shi)中性線(xian)對(dui)地無電壓，而有負荷時(shi)出現電壓，是由于三(san)相不平衡引起的，應調整三(san)相負荷使其基本平衡。

 

  3、發電機電流(liu)過(guo)大

  （1）負(fu)荷(he)過大，應(ying)減輕(qing)負(fu)荷(he)。

 

  （2）輸電線(xian)路(lu)發(fa)生(sheng)相間(jian)短(duan)路(lu)或接地(di)故障，應對線(xian)路(lu)進行檢修，故障排(pai)除(chu)后(hou)即可恢復正常。 

 

   4、發(fa)電機端電壓過高

  （1）與電網(wang)并列(lie)的發電機(ji)電網(wang)電壓過高，應降(jiang)低并列(lie)的發電機(ji)的電壓。

 

 ; （2）勵(li)磁(ci)裝置的故障引起過勵(li)磁(ci)，應及時檢修勵(li)磁(ci)裝置。  

 

  5、功(gong)率不(bu)足

  由于勵(li)磁(ci)裝置(zhi)電(dian)壓(ya)源復(fu)勵(li)補(bu)償不足，不能(neng)提供電(dian)樞反(fan)應所(suo)需的勵(li)磁(ci)電(dian)流，使發電(dian)機端電(dian)壓(ya)低于電(dian)網電(dian)壓(ya)，送不出額定無功功率，應采取下列措施：

 

  （1）在發電機與勵磁電抗器之(zhi)間接入(ru)一臺三相調壓(ya)器，以提高(gao)發電機端(duan)電壓(ya)，使(shi)勵磁裝(zhuang)置的磁勢(shi)逐漸增大。

 

  （2）改(gai)變(bian)勵磁裝置電壓(ya)磁通(tong)勢與發電機端電壓(ya)的相(xiang)(xiang)位，使合成(cheng)總磁通(tong)勢增大，可(ke)在電抗器每相(xiang)(xiang)繞組兩端并聯數(shu)千歐(ou)、10W的電阻。

 

  （3）減小(xiao)變阻器的(de)阻值(zhi)，使發電(dian)機的(de)勵(li)磁電(dian)流增大。

 

  6、定(ding)子繞(rao)組(zu)絕緣擊穿、短(duan)路

  （1）定子繞(rao)組受潮。對于長期(qi)停用或經較長時(shi)間檢(jian)修的發(fa)電(dian)機(ji)、投入(ru)運(yun)行(xing)(xing)前應測量絕緣電(dian)阻，不合(he)格者不準(zhun)投入(ru)運(yun)行(xing)(xing)。受潮發(fa)電(dian)機(ji)要進行(xing)(xing)烘干處(chu)理(li)。

 

  （2）繞組本身缺陷或(huo)檢修工藝(yi)不當，造成(cheng)繞組絕(jue)緣(yuan)擊穿或(huo)機械損(sun)傷。應按規定(ding)的絕(jue)緣(yuan)等級(ji)選擇絕(jue)緣(yuan)材料，嵌裝繞組及(ji)浸漆干燥等要嚴格按工藝(yi)要求進(jin)行(xing)。

 

  （3）繞組過(guo)(guo)熱(re)。絕緣過(guo)(guo)熱(re)后會使絕緣性能降低，有(you)時在高溫下會很快造成絕緣擊穿。應加強日常的巡視檢(jian)查，防(fang)止(zhi)發電機(ji)各(ge)部分發生過(guo)(guo)熱(re)而損壞(huai)繞組絕緣。

 

  （4）絕(jue)緣(yuan)(yuan)老化(hua)。一般發(fa)電機(ji)運行15~20年(nian)以上，其繞(rao)組(zu)絕(jue)緣(yuan)(yuan)老化(hua)，電氣性能(neng)變化(hua)，甚至使(shi)絕(jue)緣(yuan)(yuan)擊穿。要做好發(fa)電機(ji)的檢(jian)修(xiu)及預(yu)防性試驗，若(ruo)發(fa)現絕(jue)緣(yuan)(yuan)不合(he)格，應(ying)及時更換有(you)缺陷的繞(rao)組(zu)絕(jue)緣(yuan)(yuan)或更換繞(rao)組(zu)，以延長發(fa)電機(ji)的使(shi)用壽命。

 

  （5）發(fa)(fa)電(dian)(dian)機內(nei)部進(jin)入金屬異物，在檢修發(fa)(fa)電(dian)(dian)機后切勿(wu)將金屬物件(jian)(jian)、零件(jian)(jian)或工具遺落到定子膛(tang)中；綁緊(jin)轉子的綁扎線、緊(jin)固端部零件(jian)(jian)，以不致發(fa)(fa)生由(you)于(yu)離心力作(zuo)用而松(song)脫(tuo)。

 

  （6）過大電(dian)壓擊穿：

  ①、線路遭受雷(lei)(lei)擊，而防雷(lei)(lei)保(bao)護(hu)不(bu)完善(shan)。應完善(shan)防雷(lei)(lei)保(bao)護(hu)設施(shi)。

 

  ②、誤(wu)操作(zuo)，如在空載時，將發電機電壓升得(de)過高。應(ying)嚴格(ge)按操作(zuo)規(gui)程(cheng)對發電機進行升壓，防(fang)止誤(wu)操作(zuo)。

 

  ③、發(fa)電(dian)機內(nei)部過電(dian)壓(ya)，包括操(cao)作過電(dian)壓(ya)、弧(hu)光接地過電(dian)壓(ya)和諧振(zhen)過電(dian)壓(ya)等，應加強(qiang)繞組絕(jue)緣預(yu)防性試驗，及時發(fa)現和消除定子繞組絕(jue)緣中存在的缺陷。 ;

 

   7、定子鐵芯松(song)馳

  由于(yu)制(zhi)造裝配不當，鐵(tie)芯(xin)沒有緊(jin)固(gu)好。如(ru)果是(shi)整個鐵(tie)芯(xin)松(song)馳，對(dui)于(yu)小型發電(dian)機，可(ke)用(yong)兩塊小于(yu)定子繞(rao)組端部內徑(jing)的鐵(tie)板，穿(chuan)上雙頭螺栓(shuan)，收緊(jin)鐵(tie)芯(xin)。待恢復原形后，再將(jiang)鐵(tie)芯(xin)原來夾緊(jin)螺栓(shuan)緊(jin)因(yin)。如(ru)果局部性(xing)鐵(tie)芯(xin)松(song)弛(chi)(chi)，可(ke)先在(zai)松(song)弛(chi)(chi)片間(jian)涂刷硅鋼(gang)片漆(qi)，再在(zai)松(song)弛(chi)(chi)部分(fen)打入硬(ying)質絕緣(yuan)材料即可(ke)。 

 

   8、鐵(tie)芯(xin)片(pian)間短(duan)路

  （1）鐵(tie)芯(xin)疊片松弛，當發電機運轉(zhuan)時鐵(tie)芯(xin)產(chan)生振動(dong)而損壞絕緣；鐵(tie)芯(xin)片個別地方(fang)(fang)絕緣受損傷或鐵(tie)芯(xin)局(ju)部過熱，使(shi)絕緣老化，就(jiu)按原計(ji)劃條中的(de)方(fang)(fang)法進(jin)行處理。

 

  （2）鐵芯片邊緣(yuan)有(you)毛刺或(huo)檢(jian)修時(shi)受機械損傷。應用細銼刀除去毛刺，修整損傷處，清潔表(biao)面，再(zai)涂上一層硅鋼(gang)片漆。

 

  （3）有焊錫或(huo)銅粒短接鐵芯(xin)，應刮除或(huo)鑿除金屬熔接焊點，處理好表面。

 

  （4）繞組(zu)發生弧(hu)光(guang)短(duan)路，也可能造(zao)成鐵芯短(duan)路，應將燒損部(bu)分用鑿(zao)子清除后，處(chu)理好(hao)表(biao)面。  

 

  9、發(fa)電機失(shi)去剩磁(ci)，起動時不能發(fa)電

  （1）停機后經常失去剩(sheng)磁(ci)，是由于勵磁(ci)機磁(ci)極所用的材料(liao)接(jie)近軟鋼，剩(sheng)磁(ci)較少。當停機后勵磁(ci)繞(rao)組沒有電(dian)(dian)流時磁(ci)場就消失，應備有蓄電(dian)(dian)池，在(zai)發(fa)電(dian)(dian)前先進(jin)行充磁(ci)。

 

  （2）發(fa)電機的(de)(de)磁極失(shi)去磁性，應在繞(rao)組中(zhong)通入比(bi)額定(ding)電流大的(de)(de)直(zhi)流電流(時間很短)進行充磁，即能恢復足夠的(de)(de)剩磁。  

 

  10、自動勵磁(ci)(ci)裝置的勵磁(ci)(ci)電抗器(qi)溫度過高

  （1）電(dian)抗(kang)(kang)器(qi)線(xian)圈局部短路，應檢修電(dian)抗(kang)(kang)器(qi)。

 

  （2）電抗器磁(ci)路的氣(qi)隙過大，應調整磁(ci)路氣(qi)隙。

 

  11、發電機起動后(hou)，電壓升不起來

  （1）勵磁回(hui)路(lu)斷線(xian)，使電(dian)壓升不起(qi)來。應檢查勵磁回(hui)路(lu)有無斷線(xian)，接觸是否良好(hao)。

 

  （2）剩(sheng)磁(ci)消失，如果勵磁(ci)機(ji)電壓表無批(pi)示說明剩(sheng)磁(ci)消失，應對勵磁(ci)機(ji)充磁(ci)。

 

  （3）勵磁(ci)(ci)機的(de)磁(ci)(ci)場線(xian)圈極性接反(fan)，應(ying)將它的(de)正(zheng)、負連接線(xian)對換。 (4)在發電(dian)(dian)機檢修中做某些試驗時誤把磁(ci)(ci)場線(xian)圈通(tong)以反(fan)向(xiang)直流電(dian)(dian)，導致(zhi)剩(sheng)磁(ci)(ci)消(xiao)失或(huo)反(fan)向(xiang)，應(ying)重新進行充磁(ci)(ci)。

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——責任(ren)編輯：濟南鴻慷機電(dian)設備公司01銷售顧問

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