2发电机的构造pdf

  . 2. 发电机的构造 发电机（图 2-1 ）主要由机座、主发电机、励磁发电机及励磁系统等组成。 2.1 机座 发电机机座采用六面箱体结构， 用钢板焊接而成， 具有较高的强度、 刚度和机械稳定性。 上面 “背包” 部分用来安放励磁系统，机座侧面壁板开有各种功能窗口。 图 2-1 发电机 . . 2.2 主发电机 主发电机包括主机转子（图 2-2 ）和主机定子（图 2-3 ），为典型的旋转磁极式隐极同步发电机。其 作用是产生三相交流电输出到电网或其它负载。 图 2-2 主机转子 图 2-3 主机定子 . . 2.3 励磁发电机 励磁发电机包括励磁机定子（图 2-4 ）和励磁机转子（图 2-5 ），为典型的旋转电枢式凸极同步发电 机。定子上有主磁极，并安装有主极线圈，当该线圈中通以直流电流时即产生固定的磁场；转子上嵌有交 流电枢绕组，当转子旋转时，电枢绕组因切割磁力线而感应出交流电势。 图 2-4 励磁机定子 图 2-5 励磁机转子 . . 2.4 旋转整流模块、压敏模块 在主机转子与励磁机转子之间，安装有 3 块旋转整流模块， 1 块压敏模块。 2.4.1 旋转整流模块 旋转整流模块用径向螺钉固定在轴套上（图 2-6 ）。 旋转整流模块的作用是：将励磁机的交流电变为直流电，为主机提供稳定的直流电。 图 2-6 旋转整流模块安装的地方 模块出现故障时可按以下步骤来更换：拆下紧固螺钉和连接螺钉后，从汇流环下面沿轴向取出故障 模块。按正确的极性（负极朝向励磁机端）装配模块，紧固螺钉和连接螺钉均涂螺纹固定剂，然后用力矩 扳手将其拧紧。规定的拧紧力矩为：紧固螺钉为 4.5N ·m～5.5 N ·m，连接螺钉为 2.5 N ·m～3.5 N ·m。 旋转整流模块上有 A、K、AK 三个接线 旋转整流模块示意图 注意： 完好的旋转整流模块应该有一个非常大的反向电阻和很低的正向电阻。 具体测量方法为： . . 1．将数字万用表打到二极管档。 2 ．红色表笔接“ AK”，当黑色表笔接 “K”时，阻值应 400 Ω 左右；当黑色表笔接“ A”时，阻值应 无穷大。 3 ．黑色表笔接 “AK ”， 当红色表笔接 “K ”时，阻值应无穷大； 当红色表笔接 “A ”时，阻值应 400 Ω 左右。 2.4.2 压敏模块 压敏模块（图 2-8 ）并联在旋转整流模块的输出端，用径向螺钉固定在轴套上。其作用是：防止绕组 中瞬时逆向电压损坏旋转整流模块。 图 2-8 压敏模块 压敏模块有两个接线端。 压敏模块的安装的步骤和旋转整流模块相同，其检测的新方法为：完好的压敏模块正反向阻值应无穷大。 注意： 压敏模块无极性。 . . 2.5 励磁系统 励磁系统 ( 图 2-9) 安装在发电机上面的“背包”内，其作用是将主发电机输出的三相交流电的一部分 经过整流，变为直流电，形成励磁电流，通入励磁机定子线圈中，为励磁机励磁。 不同发电机厂家励磁系统各元器件布局也不一样。 图 2-9 发电机励磁系统俯视图 1- 电抗器 2- 功率弯板（在此位置下方） 3- 整流变压器 4- 下垂补偿电流互感器 5- 电流互感器 发电机采用可控相复励励磁方式，主要由电抗器（一个）、电容器（六个）、整流变压器（一个）、 电流互感器（三个）、下垂补偿电流互感器（一个）、静止整流模块（一个）、分流电阻（一个）、可控 硅（一个）和一个自动电压调节器（ AVR板）（一块）构成。 2.5.1 电容器、电抗器 当发动机驱动发电机旋转时，主发电机的定子上产生三相电势，形成空载励磁电流。电抗器、电容器 （图2-10 ）将空载励磁电流谐振在某一频率，为励磁系统提供稳定电流。 1. 电容器检测 励磁系统共连接六个电容，每个电容有两个接线端。检测的新方法为： 数字万用表选到电容档，测量值约为 4.7 μF。 2. 电抗器检测 电抗器有 U1、U2、V1、V2、W1、W2六个抽头，其中 U1、 U2 之间导通， V1、V2 之间导通， W1、W2之 . . 间导通，其余两两抽头都不导通。 2.5.2 整流变压器 励磁系统安装有一个三相整流变压器（图 2-11 ），空载时，励磁电流分量由电抗器和电容器谐振在某 一频率点上在整流变压器原边线圈压降最大，并感应在整流变压器副边线圈得到最高电压。 图 2-10 电容器、电抗器 图 2-11 整流变压器 1- 电容器 2- 电抗器 2.5.3 弯板 发电机弯板（图 2-12 ）安装在发电机的侧面，和 AVR板共同作用，控制励磁系统。 1. 静止整流模块 静止整流模块（图 2-13 ）内有六个二极管，组成桥式整流电路，将交流电整流成直流电后提供给励磁 机定子。静止整流模块上有三个“～”接线柱，分别连接三相交流电；有两个“＋”、“－”接线 连接。 测量静止整流模块的方法为： （1）将连接到静止整流模块的导线 ）将数字万用表选到二极管档位。 （3 ）测量三处 “～”接线端与 “＋”“－”极接线柱之间的电阻， 正向电阻应很低 （约400 Ω 左右） ， 反向电阻应无穷大： ①数字万用表红色表笔接“－”，黑色表笔分别接三个“～”，三次测量应均有阻值，约 400 Ω 左右。 数字万用表黑色表笔接“－”，红色表笔分别接三个“～”，三次测量阻值应无穷大。 ②数字万用表黑色表笔接“＋”，红色表笔分别接三个“～”，三次测量应均有阻值，约 400 Ω 左右。 . . 数字万用表红色表笔接“＋”，黑色表笔分别接三个“～”，三次测量阻值应无穷大。 2. 可控硅 可控硅 （图2-14 ）的作用是： AVR板控制可控硅的导通角度， 分流出一部分电流， 消耗在分流电阻上， 保证发电机输出电压的稳定。 安装在弯板上的可控硅有正极（ A）、负极（ K）和触发极（ G）三个接线柱。 可控硅的测量方法为： （1）把连接可控硅的导线 ）将数字万用表选到二极管档位。 （3 ）测量 K、G之间正反向都有阻值，约 80 Ω 左右。测量 A、K 之间和 A、G之间正反向都是无穷大。 图 2-12 发电机弯板俯视图 1- 分流电阻 2- 可控硅 3-AVR 板 4- 静止整流模块 . 图 2-13 静止整流模块 . 3. 分流电阻 分流电阻为一滑动变阻器，安装在可控硅的分流回路上。调节分流电阻的滑动触头可调整接入分流回 路电阻的阻值。 分流电阻的测量方法为：把连接分流电阻的导线断开，分流电阻全电阻为 10 Ω。 2.5.4 下垂补偿电流互感器 下垂补偿电流互感器 （图2-15 ）在单台或多台机组与电网并联运行时和多台机组并机带载运行 （不并 网）时用到，单台机组独立带负载运行（不并机不并网）时不用。 图 2-15 下垂补偿电流互感器 1- 汾西电机使用 2- 贝能、柳州电机使用 单台或多台机组与电网并网运行时和多台机组并机带载运行时，有功功率要靠发动机来分配，但无功 功率要靠发电机来分配，这就要建立一个随着功率因数下降（即无功功率增加）而下降的电压特性。这 个特性依靠下垂补偿电流互感器将 U 相电流的相位角反馈至 AVR来完成。电流互感器有一个取样电阻 S 装 在 AVR板上，该取样电阻的部分电压加至 AVR线路。顺时针旋转“下垂调节”电位器 S 即可增加下垂。 下垂补偿电流互感器的检测的新方法： . . 贝能、柳州电机的下垂补偿电流互感器原边为 U 相母线，测量副边 K、 L 两接线端之间应导通。汾西 电机下垂补偿电流互感器测量原边接线 之间应导通，副边接线 之间应导通。 注意： 如果下垂补偿电流互感器两根线接反，将使发电机的电压随负载升高而上升。 2.5.5 AVR 板 AVR板（图 2-16 ）的作用是经过控制可控硅的导通角来改变分流电阻的分流电流，进而达到控制励磁 电流的目的。 1. AVR 板构造 图 2-16 AVR 板 发电机出厂时电位器 S、U、K、T、R47 （所在位置如图 2-17 ）已经进行了最佳设置 （见随机附带的 《发 电机出厂试验证书》），正常的情况下不需要用户进行调节。 . 图 2-17 AVR 板元器件位置示意图 . 单台机组独立带负载运行（不并机不并网）时，电位器 S 应调整至 0 （旋钮按逆时针方向旋转到极限 位置）。单台或多台机组与电网并联运行时和多台机组并机带载运行（不并网）时，应参照《发电机出厂 试验证书》上的记录，把电位器 S 的旋钮调整到记录位置。或者由用户根据真实的情况自行调节 S，但调节 时应注意 U、S 配合调节。 2. AVR 板的测量方法 AVR板上有 P1、P2、P3 三个测量点， AVR板接通电源后， P1、P2 之间应有 12V 直流电压， P2、P3 之 间应有 6V 直流电压， P1、P3 间应有 6V 直流电压。 P1、P2、P3 两点间如无电压，说明 AVR板烧坏。 注意： AVR板为一复杂的电路板，用测量的方法很难判断其好坏，如怀疑 AVR板烧坏时，可采用代换法，即 用一个完好的、同型号的 AVR板代换，以判定原电路板的好坏。 2.5.6 电流互感器 发电机内共安装有三个电流互感器（图 2-18 ）。发电机带负载后，每相电流互感器感应负载励磁电流 分量，其感应的电流分量在整流变压器副边与空载励磁电流分量迭加（图 2-19 ），最终形成励磁电流。 图 2-18 电流感应器 图 2-19 励磁电流矢量图 U-发电机电压 I- 迭加后励磁电流 I 1- 发电机空载励磁流 ф- 功率因数角 . I 2 - 发电机负载励磁电流 . 电流互感器的检测的新方法： 每个电流互感器有 2.1 、2.2 、2.3 、2.4 、2.5 五个抽头，且五个抽头两两导通。不同电流

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