1、柴油發電機的工作原理是利用電磁感應原理柴油機曲軸旋轉便帶動發電機轉動發電，發電機有直流發電機和交流發電機。直流發電機主要由發電機殼、磁極鐵芯、磁場線圈、電樞和炭刷等組成。交流發電機主要由磁性材料制造多個南北極交替排列的永磁鐵（稱為轉子）和硅鑄鐵制造并繞有多組串聯線圈的電樞線圈（稱為定子）組成。直流發電機與交流發電機在工作原理上有所不同，但是最終達到了發電的目標。柴油發電機組是一種小型發電設備，系指以柴油等為燃料，以柴油機為原動機帶動發電機發電的動力機械。整套機組一般由柴油機、發電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應急柜等部件組成。整體可以固定在基礎上，定位使用，亦可裝在拖車上，

2、供移動使用。 柴油發電機組屬非連續運行發電設備，若連續運行超過12h，其輸出功率將低于額定功率約90%。 若使用者需要長時間不間斷使用，則需要配置常用型發電機組，也就是應機組應該要考慮到長時間工作機組功率下降這一點了。常用功率和備用功率的關系是：比如用戶需要100KW柴油發電機組，常用100KW的柴油發電機組備用功率為100KW*110%=110KW。也就是備用100KW的柴油發電機組的常用功率為90KW。盡管柴油發電機組的功率較低，但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全，便于操作和維護，所以廣泛應用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護、以及工廠、企業、醫院等部門，作為備用電源或臨時電源。 柴油

3、發電機組屬自備電站交流供電設備的一種類型，是一種小型獨立的發電設備，以內燃機作動力，驅動同步交流發電機而發電。將無刷同步交流發電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉帶動發電機的轉子，利用電磁感應原理，發電機就會輸出感應電動勢，經閉合的負載回路就能產生電流。柴油發電機組是由內燃機和同步發電機組合而成的，內燃機的最大功率受零部件的機械負荷和熱負荷的限制，稱為額定功率，交流同步發電機的額定功率是指在額定轉速下，長期連續運轉時，輸出的額定功率，通常把柴油機輸出額定功率與同步交流發電機輸出的額定功率之間，稱為匹配比。發電機電球的工作原理調控及維護同步發電機，俗稱“電球”  

4、  柴油發電機組是常用的備用電源,由于它以柴油發動機燃燒柴油為動力,帶動發電機發出與 市電 同樣性質的電力,所以用在 市電斷電 后需要后備電源供電幾小時以上的場合。從性能價格比、對工作環境的要求、帶非線性負載能力方面考慮,采用柴油發電機組比使用很多大容量蓄電池的長延時UPS往往具有一定的優勢。但是柴油發電機組在市電斷電后需要十秒鐘左右才能發出穩定的電力,這就大不如 UPS可不間斷供電 的特點。因此,柴油發電機組和UPS通常是取其各自的優勢構成一個完善的、可靠的電源系統,以確保重要設備的不間斷供電。    柴油發電機組一般是采用 同步發

5、電機(也俗稱 電球) 將柴油發動機的旋轉機械能轉為電能。各種用電設備要依靠它發出的電力工作,因此對同步發電機的工作性能要求是很高的。 同步發電機的工作原理    同步發電機 是根據電磁感應原理制造的。主要組成部分如圖1。現代交流發電機通常由兩部分線圈構成;為了提高磁場的強度,一部分線圈繞在一個導磁性能良好的金屬片疊成的圓筒內壁的凹槽內,這個圓筒固定在機座上稱為定子。定子內的線圈可輸出感應電動勢和感應電流,所以又稱其為電樞。發電機的另一部分線圈則繞在定子圓筒內的一導磁率強的金屬片疊成的圓柱體的凹槽內,稱為轉子。一根軸穿過轉子中心并將其緊固在一起,軸兩端與機

6、座構成軸承支撐。轉子與定子內壁之間保持小而均勻的間隙且可靈活轉動。這叫做旋轉磁場式結構的無刷同步發電機。    工作時,轉子線圈通以直流電形成直流恒定磁場,在柴油機的帶動下轉子快速旋轉,恒定磁場也隨之旋轉,定子的線圈被磁場磁力線切割產生感應電動勢,發電機就發出電來。 圖1 雙軸承發電機剖視圖    轉子及其恒定磁場被柴油機帶動快速旋轉時,在轉子與定子之間小而均勻的間隙中形成一個旋轉的磁場,稱為轉子磁場或主磁場。平常工作時發電機的定子線圈即電樞都接有負載,定子線圈被磁場磁力線切割后產生的感應電動勢通過負載形成感應電流

7、,此電流流過定子線圈也會在間隙中產生一個磁場,稱為定子磁場或電樞磁場。這樣在轉子、定子之間小而均勻的間隙中出現了轉子磁場和定子磁場,這兩個磁場相互作用構成一個合成磁場。發電機就是由合成磁場的磁力線切割定子線圈而發電的。由于定子磁場是由轉子磁場引起的,且它們之間總是保持著一先一后并且同速的同步關系,所以稱這種發電機為同步發電機。同步發電機在機械結構和電器性能上都具有許多優點。 同步發電機的調控    同步發電機在其額定負載范圍內允許帶各種用電負荷。這些負荷的輸入特性會直接影響發電機的輸出電壓;當負載為純電阻性時,因為同步發電機的定子端電壓電樞端電壓與負載電

8、流是同相的,所以使得轉子磁場的前一半被定子磁場削弱,而后一半又被定子磁場加強,一周內合成磁場平均值不變,發電機輸出電壓不變。負載呈現為純電感性時,則因負載電流滯后電樞端電壓90°而使得定子磁場削弱了轉子磁場,合成磁場降低,造成發電機輸出電壓下降。若負載是純電容性的,負載電流就會超前電樞端電壓90°,從而使定子磁場加強了轉子磁場,合成磁場增大,發電機輸出電壓上升。可見;合成磁場是使發電機性能變化的一個重要因素。而合成磁場中起主要作用的是轉子磁場即主磁場,因此,調控轉子磁場就可以調節同步發電機的輸出電壓改善其帶負載能力,從而達到在額定負荷范圍內穩住發電機輸出電壓的目的。同步發電

9、機轉子的勵磁    所謂勵磁即是向同步發電機轉子提供直流電使其產生直流電磁場的過程。同步發電機轉子凹槽內的線圈就是由稱做勵磁機的一個專門的設備為其供以直流電形成直流磁場的。早期的發電機是采用單獨的勵磁機給轉子線圈提供直流電的,系統龐大而復雜。隨著技術的進步,現代同步發電機都是將發電機與勵磁機組裝在一起構成一個完整的發電機。    勵磁機其實就是個小發電機,它的工作原理與同步發電機一樣。所不同的是它的定子線圈和轉子線圈所起的作用與同步發電機主發電機正好相反;固定在主發電機定子旁的勵磁機的定子線圈通以直流電形成直流磁場

10、,而安裝在主發電機轉子軸上的勵磁機的轉子線圈成為輸出電動勢的電樞。勵磁機的轉子與定子內壁之間也是保持著小而均勻的間隙。這也稱為旋轉電樞式結構的無刷同步發電機。安裝在主發電機定子旁的勵磁機定子線圈的直流電,是由主發電機定子線圈即電樞的部分輸出電壓經整流后而得到的。與主發電機轉子同軸安裝的勵磁機轉子線圈在其定子線圈產生的磁場內旋轉、切割磁力線所產生的感應電動勢,經同軸安裝在它旁邊的整流器也就是旋轉整流器變成直流電流,輸到主發電機的轉子線圈使其產生直流轉子磁場。從而達到了對主發電機轉子線圈勵磁的要求。同步發電機輸出電壓的調控    調控的目的就是實現在同步發電

11、機額定負荷范圍內穩住輸出電壓。調控技術的理念是實時地從主發電機電樞取得電壓和電流,經整流和負反饋調理后供給勵磁機的定子線圈,使其產生變化規律與主發電機輸出電壓變化規律相反的直流電磁場,這個磁場也必然使勵磁機轉子電樞的輸出電壓及旋轉整流器供給主發電機轉子線圈的直流電流按同樣的規律而變化。從而起到實時調節主發電機轉子磁場大小,使主發電機在額定負荷范圍內保持良好輸出特性的作用。    對發電機輸出電壓的調節過程,可以用以下的流程表示;    由于負荷增加使主發電機電樞電壓(降) 經負反饋調理后勵磁機定子電流及磁場勵磁機轉

12、子電樞輸出電壓旋轉整流器輸出電流主發電機轉子磁場使主發電機電樞電壓    若主發電機電壓升高,則其反饋調控使以上各環節作用降低,導致電壓回到額定值。    可見通過勵磁機實時調控主發電機轉子磁場的大小,就可以穩住輸出電壓。這其中起重要作用的是負反饋調節單元,通常稱其為恒壓勵磁裝置和自動電壓調節器。自動電壓調節器    現代交流同步發電機常用自動電壓調節器AVR這種電子部件調節勵磁機定子磁場的強弱。雖然AVR的種類很多,但性能大同小異;都是實時采樣主發電機的輸出電壓值與預先設定

13、的值相比較,用比較的結果去調節脈沖寬度調制器PWM;輸出電壓值高則調制器輸出脈沖寬度窄,反之則寬。然后再用這些脈沖去調控大功率開關器件即三極管或場效應管控制送入勵磁機定子線圈的電流的時間。從而使它的磁場強弱隨著主發電機輸出電壓的變化而相反變化;即輸出電壓升高則勵磁機定子磁場減小,輸出電壓降低勵磁機定子磁場增強。從而達到負反饋調控的目的。圖2 自動電壓調節器電路原理方框圖    圖2是常用的一種AVR類型。取樣自主發電機輸出電壓的信號從8、9兩端輸入到電壓測量比較單元,與內部預先設定的電壓值(例如380V)相比較。比較結果以輸出電壓UA送入脈沖寬度調制單元

14、PWM,輸出電壓UC送入低頻保護單元。電壓測量比較單元的L、S、H是連接主發電機輸出電壓幅值調節電位器的三個端子。    脈沖寬度調制器由穩壓器輸出的直流電壓UCC作為工作電源,以確保其性能穩定。它的輸出電壓UB控制調制管VT3。若由電壓測量比較單元送來的UA大,表明主發電機輸出電壓升高,則大的UA就會使脈沖寬度調制器輸出的脈沖UB的寬度變窄。窄的脈沖就會使VT3導通時間短,通過的電流少。反之,主發電機電壓降低UA變小,脈沖寬度調制器輸出的脈沖UB的寬度隨之變寬,從而使VT3導通時間變長,通過的電流增多。    勵

15、磁機定子線圈一端接在端子X1上,另一端接在XX1端子上。由主發電機電樞送來的EA、EB、Ec三相電壓,經過三個二極管VD10、VD11、VD12整流后,電流從X1端流入勵磁機的定子線圈,由XX1流出,再經過調制管VT3和XN端子流回主發電機電樞,形成勵磁機定子線圈的勵磁電流通路。VT3是這個通路上的開關,它導通時間長,則定子線圈流過電流時間長,定子磁場強度大；VT3導通時間短,定子線圈電流少,定子磁場強度小。    AVR就是這樣調控主發電機的電壓的;主發電機由于負荷原因輸出電壓升高,電壓測量比較單元輸出的UA隨著升高,受UA控制的脈寬調制器輸出脈沖UB

16、寬度變窄,開關管VT3導通時間短,勵磁機定子磁場減弱,轉子電樞電壓及旋轉整流器輸出電流隨之減小,導致供給主發電機轉子的勵磁電流變小,則主發電機因其轉子磁場的減小而使輸出電壓降低。反之,AVR的負反饋調控功能就會使主發電機的輸出電壓升高。    在主發電機因負荷超出額定值而輸出極大電流時,柴油發動機也需隨之輸出巨大的動力以致導致其轉速低于額定值。低頻保護單元的作用就是在這種情況下限制勵磁機定子線圈里電流的超額增大。它以電阻和電容構成的充放電支路預先設定一個低頻保護點,當主發電機負荷正常時,從電壓測量單元來的UC小于低頻保護點,則低頻保護單元輸出的電壓Ud高

17、,二極管VD8被截止,Ud到不了脈寬調制器,起不了作用。若主發電機超載則Ud變低,VD8導通,Ud和UA就可同時作用于脈寬調制器,使其輸出的脈沖UB隨Ud的下降而變窄,調制管VT3導通時間隨之變短,勵磁電流減小勵磁機定子磁場變弱,從而導致主發電機轉子磁場減小。發電機輸出電壓下降、電流減小。低頻保護單元起到了保護勵磁機和主發電機的作用。同步發電機的維護    同步發電機是柴油發電機組的關鍵部分。為柴油發電機組建立一個合適的工作環境,做好日常維護是十分必要的。    發電機房內的高溫、潮濕和空氣污染物是引起發電機故障的

18、最常見因素。粉塵、灰塵和其它空氣污染物的積累會引起絕緣層的性能變壞,不僅易形成對地的導電通路,還會使轉子軸承部分的摩擦力增大而發熱。濕氣以及空氣污染物中的濕氣極易在發電機內形成對地的漏電通路,引起發電機故障。機房內溫度過高會使發電機組工作時產生的熱量難以散出,造成其輸出功率下降、機組過熱。所以機房的防塵、防潮濕、通風降溫就必須引起足夠的重視。    無論是單軸承發電機還是雙軸承發電機,它們的轉子軸與柴油發動機主軸之間連接的同軸度要求很高。長時期運行后的機組有時同軸度可能降低,導致發電機燥聲增大,溫度過高。應定期檢查、維護以保持同軸度良好。 &#

19、160;  負荷超出發電機的額定負載范圍,或三相負荷很不平衡,也會造成發電機效率降低和過熱。柴油發電機十萬個為什么（110） · 本文的內容有： · 1.什么是"同步"發電機？同步轉速是如何確定？ · 2.什么是發電機的飛輪力矩？它在電氣上有什么意義？ · 3.什么是發電機的短路比Kc？Kc與發電機結構有什么關系？ · 4.什么是發電機的直軸瞬變電抗Xd？與發電機結構有什么關系？ · 5.什么是發電機的直軸超瞬變電抗Xd？與發電機結構有什么關系 Xd的大小對系統有什么影響？ · 6.阻

20、尼繞組的作用是什么？ · 7.3Y接線是什么含義？發電機為何多采用星形接線？ · 8.什么是勵磁繞組？什么是電樞繞組？ · 9.什么是疊繞組？有何特點？什么是波繞組？有何特點？ · 10.什么是每極每相槽數g？什么是整數槽繞組？什么是分槽繞組？ 1.什么是"同步"發電機？同步轉速是如何確定？答: 發電機 是發電廠的心臟設備，發電機按其驅動的動力大致可分為水輪發電機(水力)和汽輪發電機(蒸汽)。本文所涉及的內容均是指同步發電機(限于立式水輪發電機)。    發電機在正常運行時，在發電機定轉子氣隙間

21、有一個旋轉的合成磁場，這個磁場由兩個磁場合成:轉子磁場和定子磁場。所謂"同步"發電機，就是指發電機轉子磁場的轉速(原動機產生)與定子磁場的轉速(電力系統頻率決定)相等。    轉子磁場由旋轉的通有直流電的轉子繞組(磁極)產生，轉子磁場的轉速也就是轉子的轉速，也即整個機組的轉速。轉子由原動機驅動，轉速由機組調速器進行調節，這個轉速在發電機的銘牌上都有明確標示。定子旋轉磁場由通過三相對稱電流的定子三相繞組(按120°對稱布置)產生，其轉速由式確定(式中:p為轉子磁極對數;f為電力系統頻率;n為機組轉速)。從式中可見，對某一具體的

22、發電機，其磁極對數是固定不變的，而我國電力系統的頻率也是固定的，即50Hz(也稱工頻)，可見每一具體的發電機的定子旋轉磁場的轉速在發電機制造完成后就是"定值"。當然，電力系統的頻率并不能真正穩定在50Hz的理論值，而是允許在這個值的上下有微小的波動，也即定子磁場在運行中實際是在額定轉速值的周圍動態變化的。轉子磁場為了與定子磁場同步也要適應這個變化，也即機組的轉速作動態的調整。如果轉速不能與定子磁場保持一致，則我們說該發電機"失步"了。2.什么是發電機的飛輪力矩？它在電氣上有什么意義？答:發電機飛輪力矩，是發電機轉動部分的重量與其慣性直徑平方的乘積。看起來

23、它是一個與電氣參數無關的量，其實不然，它對電力系統的暫態過程和動態穩定影響很大。它直接影響到在各種工況下突然甩負荷時機組的速率上升及輸水系統的壓力上升，它首先應滿足輸水系統調節保證計算的要求。當電力系統發生故障，機組負荷突變時，因調速機構的時滯，使機組轉速升高，為限制轉速，機組需一定量的飛輪力矩，越大，機組轉速變化率越小，電力系統的穩定性就越好。與機組造價密切相關， 飛輪力矩越大，機組重量越大，制造成本越大。3.什么是發電機的短路比Kc？Kc與發電機結構有什么關系？答:短路比Kc，是表征發電機靜態穩定度的一個重要參數。Kc原來的意義是對應于空載額定電壓的勵磁電流下三相穩態短路時的短路電流與額定

24、電流之比，即Kc=Iko/IN。由于短路特性是一條直線，故Kc可表達為發電機空載額定電壓時的勵磁電流Ifo與三相穩態短路電流為額定值時的勵磁電流Ifk之比，表達式為:Kc=Ifo/Ifk1/Xd。Xd是發電機運行中三相突然短路穩定時所表現出的電抗，即發電機直軸同步電抗(不飽和值)。    如忽略磁飽和的影響，則短路比與直軸同步電抗Xd互為倒數。短路比小，說明同步電抗大，相應短路時短路電流小，但是運行中負載變化時發電機的電壓變化較大且并聯運行時發電機的穩定度較差，即發電機的過載能力小，電壓變化率大，影響電力系統的靜態穩定和充電容量。短路比大，則發電機過載能

25、力大，負載電流引起的端電壓變化較小，可提高發電機在系統運行中的靜態穩定性。但Kc大使發電機勵磁電流增大，轉子用銅量增大，使制造成本增加。短路比主要根據電廠輸電距離，負荷變化情況等因數提出，一般水輪發電機的K，取0。91。3。 結構上，短路比近似的等于    可見，要使Kc增大，須減小A，即增大機組尺寸;或加大氣隙，須增加轉子繞組安匝數。4.什么是發電機的直軸瞬變電抗Xd？與發電機結構有什么關系？答:Xd是代表發電機運行中三相突然短路初始時間(阻尼繞組的電流衰減后)的過渡電抗。直軸瞬變電抗是發電機額定轉速運行時，定子繞組直軸總磁鏈產生的電壓中的交流基波分量

26、在突變時的初始值與同時變化的直軸交流基波電流之比。它也是發電機和整個電力系統的重要參數，對發電機的動態穩定極限及突然加負荷時的瞬態電壓變化率有很大影響。Xd越小，動態穩定極限越大，瞬態電壓變化率越小;但Xd越小，定子鐵芯要增大，從而使發電機體積增大，成本增加。Xd的值主要由定子繞組和勵磁繞組的漏抗值決定。    結構上，Xd與電負荷A，極距有如下關系:k為比例系數。可見，要降低Xd，必須減小A或加大，都將使發電機尺寸增大。5.什么是發電機的直軸超瞬變電抗Xd？與發電機結構有什么關系 Xd的大小對系統有什么影響？答:Xd是代表發電機運行中三相突然短路最初一

27、瞬問的過渡電抗。發電機突然短路時，轉子勵磁繞組和阻尼繞組為保持磁鏈不變，感應出對電樞反應磁通起去磁作用的電流，將電樞反應磁通擠到勵磁繞組和阻尼繞組的漏磁通的路徑上，這個路徑的磁阻很大即磁導很小，故其相對應的直軸電抗也很小，這個等效電抗稱為直軸超瞬變電抗Xd，也即有阻尼繞組的發電機突然短路時，定子電流的周期分量由Xd來限制。    結構上，Xd主要由發電機定子繞組和阻尼繞組的漏抗值決定。對于無阻尼繞組的發電機，則Xd= Xd。    由于Xd的大小影響電力系統突然短路時短路電流的大小，故Xd值的大小也影響到系統中高壓

28、輸變電設備特別是高壓斷路器的選擇，如動穩定電流等參數。從電氣設備選擇來說，希望Xd大些，這樣短路電流小一些。6.阻尼繞組的作用是什么？答:水輪發電機轉子設計有交，直軸阻尼繞組。阻尼繞組在結構上相當于在轉子勵磁繞組外疊加的一個短路鼠籠環，其作用也相當于一個隨轉子同步轉動的"鼠籠異步電機"，對發電機的動態穩定起調節作用。發電機正常運行時，由于定轉子磁場是同步旋轉的，因此阻尼繞組沒有切割磁通因而也沒有感應電流。當發電機出現擾動使轉子轉速低于定子磁場的轉速時，阻尼繞組切割定子磁通產生感應電流，感應電流在阻尼繞組上產生的力矩使轉子加速，二者轉速差距越大，則此力矩越大，加速效應越強。反

29、之，當轉子轉速高于定子磁場轉速時，此力矩方向相反，是使轉子減速的。因此，阻尼繞組對發電機運行的動態穩定有良好的調節作用。7.3Y接線是什么含義？發電機為何多采用星形接線？答:在發電機銘牌或圖紙中，我們常見到發電機定子繞組的接線方式表示為Y，3Y，5Y等。這表示發電機是按星形方式接線。 Y3表示發電機定子繞組是3路星形并聯，也可以理解為3個星形接線的發電機并聯在一起。由于發電機的磁通內有較強的3次諧波，如果發電機接成線，則3次諧波會在內形成回路，造成附加的損耗和發熱。此，發電機定子繞組一般接成Y形，使3次諧波不能形成回路。8.什么是勵磁繞組？什么是電樞繞組？答:在電機的定，轉子繞組中，將空載時產

30、生氣隙磁場的繞稱為勵磁繞組(或激磁繞組);將另一產生功率轉換(吸收或出有功功率)的繞組稱為電樞繞組。可見，水輪發電機的勵磁組就是轉子繞組，而定子繞組則是電樞繞組。異步電動機的勵繞組是定子繞組，而基本處于短路狀態下的轉子繞組則是電樞組。9.什么是疊繞組？有何特點？什么是波繞組？有何特點？答:疊繞組是任何兩個相鄰的線圈都是后一個線圈疊在前一線圈的上面。在制造上，這種繞組的一個線圈多為一次制造成，這種形式的線圈也稱為框式繞組。這種繞組的優點是短矩時節省端部用銅，也便于得到較多的并聯支路。其缺點是端部的接線較長，在多極的大電機中這些連接線較多，不便布置且用量也很大，故多用于中小型電機。波繞組是任何兩個

31、串聯線圈沿繞制方向象波浪似的前進。在造上，這種繞組的一個線圈多由兩根條式線棒組合而成，故也為棒形繞組。其優點是線圈組之間的連接線少，故多用于大型輪發電機。在現場，波繞組的元件直接稱呼為"線棒"。本文述中，多以"線棒"代替"線圈"。10.什么是每極每相槽數g？什么是整數槽繞組？什么是分槽繞組？答:對某一具體的發電機，發電機定子的槽數和轉子的磁極數都已確定。其中有一個重要的概念是每極每相槽數q。發電繞組由A，B，C三相組成，則每一相在定子中所占的槽數是 等的，各1/3;對應于轉子的每個磁極，各相在每個磁極下對應所占的定子槽數也是相等的。每

32、極每相槽數q，即在每個磁極下，每一相應該占有的槽數。    式中Z定子總槽數;    2p磁極個數;    m相數。    由公式可見，q值很容易求得。當q為整數時，則稱繞組為整數槽繞組;q為分數時，則稱繞組為分數槽繞組。如q=3，則表示一個磁極下，A，B，C三相在定子槽中各占有三槽。如表示一個磁極下，A，B，c三相在定子槽中各占有槽，也即分數槽。可是，一個定子槽是不可能劈開為分數的。也即11/4，這就表示，每4個磁極下，A，B，c三相

33、在定子槽中各占有1l槽，各相磁極下對應的總的槽數還是相等。11。什么是分數槽繞組的循環數(或輪換數)？它是如何組成和確定的？答:在 發電機 定子繞組圖紙的參數中，我們可以看到繞組循環數或輪換數，如某發電機定子為792槽，每極每相槽數其繞組循環數為3233，這個數就是分數槽繞組的輪換數，它與每極每相槽數是密切相關的，它表示定子三相繞組的排列中各相對應布置的定子槽數。    上述的3233，其4位數字相加:3+2+3+3=11;ll為定子槽數，"位數"4表示4個磁極，顯然兩數分別為每極每相槽數q=11/4的分子和分母。它表示定子的所有槽數

34、排列順序為:按A相3槽，B相2槽，C相3槽，A相3槽(注意已排了一輪)，B相3槽，C相2槽，A相3槽，B相3槽(注意已排了兩輪)，如此一直將所有的定子槽數排完。即按3233的順序將定子的全部槽數均分為三等分，如該發電機共有792槽，則以3233這個順序數排72輪(72×1l=792)，就將全部定子槽數排完了，每相占有264槽。同為11/4，循環數當然也可排為2333或3332。之所以選3233，是根據各種排列在方塊圖上排列顯示后，以其連線最省的原則確定的。也即繞組線棒之間的連接方式，以選用端部接頭最少的波繞方式為佳，繞組端部接線的設計應使極問連接線的數量最少。為節省篇幅，本文只標出一

35、個支路的連接，中間部分槽省略。12。什么是波繞組的合成節矩？合成節矩中的數值各代表什么意義？答:合成節矩是用來表征波繞組連接規律的參數。它表明波繞組將各個線圈串接成完整繞組沿繞制方向前進的槽數，為相鄰兩線圈的對應邊相隔的槽數。如在發電機定子繞組圖紙上，我們看到繞組參數欄內標有類似1-714這樣的參數，這個參數就是繞組的合成節矩。    合成節矩Y=y1+y2;其中節矩y1，表明一個定子線圈的一根線棒在N極下而另一根線棒處在s極下，兩端相隔的定子槽數，1-7表示這個線圈一端在第1槽而另一端在第7槽，y1=6:節矩y2，表示該線圈從第7槽出來后下一個相連的線

36、圈槽號是第14槽，y2=7，則合成節矩Y=13。13。分數槽繞組有何優缺點？答:大型水輪發電機多采用分數槽繞組，其優點有: · 能削弱磁極磁場非正弦分布所產生的高次諧波電勢; · 能有效地削弱齒諧波電勢的幅值，改善電動勢的波形; · 減小了因氣隙磁導變化引起的每極磁通的脈振幅值，減少了磁極表面的脈振損耗。     其缺點是分數槽繞組的磁動勢存在奇數次和偶數次諧波，在某些情況下它們和主極磁場相互作用可能產生一些干擾力，當某些干擾力的頻率和定子機座固有振動頻率重合時，將引起共振，導致定子鐵芯振動。因此，分數槽q值選擇不當也可能帶

37、來很多隱患，這在實際發電機的運行中是有例子的。14。什么是齒諧波電勢？削弱齒諧波電勢有哪些方法？答:在發電機繞組電勢的分析中，首先是假定定子繞組的鐵芯表面是平滑的，但實際上由于鐵芯槽的存在，鐵芯內圓表面是起伏的，對磁極來說，氣隙的磁阻實際上是變化的。磁極對著齒部分，則磁阻小，對著鐵芯線槽口部分的氣隙磁阻就大，隨著磁極的轉動，就會由于氣隙磁阻的變化在定子繞組中感應電勢。這種由于齒槽效應在繞組中感生的電勢就稱為齒諧波電勢。 削弱齒諧波電勢的方法有: · (1)采用斜槽，即定子或轉子槽與軸線不平行。把定子槽做成不垂直的斜槽或將磁極做成斜極，當然這在大型發電機中是無法做到的。在小型電機如異步

38、鼠籠電動機中，轉子繞組采用的就是斜槽。在一些中小型發電機中也采用了定子斜槽的方式，一般斜度等于一個定子槽距。 · (2)采用磁性槽楔，即改善磁阻的大小。但目前沒有成熟技術，也只限于中，小型電動機上應用。 · (3)加大定，轉子氣隙也能有效地削弱齒諧波，但會使功率因數變壞，故一般也不采用。 · (4)采用分數槽繞組。這是目前大型水輪發電機廣泛采用的方法。 15。發電機運行中的損耗主要有哪些？答:發電機的損耗大致可分為五大類，即 定子銅損，鐵損，勵磁損耗，電氣附加損耗，機械損耗。發電機運行中，所有的損耗幾乎都以發熱的形式表現出來。 · (1)定子銅損即定子電

39、流流過定子繞組所產生的所有損耗。 · (2)鐵損即發電機磁通在鐵芯內產生的損耗，主要是主磁通在定子鐵芯內產生的磁滯損耗和渦流損耗，還包括附加損耗。 · (3)勵磁損耗即轉子回路所產生的損耗，主要是勵磁電流在勵磁回路中產生的銅損。 · (4)電氣附加損耗則比較復雜，主要有端部漏磁通在其附近鐵質構件中產生的損耗，各種諧波磁通產生的損耗，齒諧波和高次諧波在轉子表層產生的鐵損等。 · (5)機械損耗主要包括通風損耗，軸承摩擦損耗等。 16。發電機突然短路有哪些危害？答:(1)發電機突然短路時，發電機繞組端部將受到很大的電動力沖擊作用，可能使線圈端部產生變形甚至損

40、傷絕緣。 (2)定，轉子繞組出現過電壓，對發電機絕緣產生不利影響。定子繞組中產生強大的沖擊電流，與過電壓的綜合作用，可能導致絕緣薄弱環節的擊穿。 (3)發電機可能產生劇烈振動，對某些結構部件產生強大的破壞性的機械應力。 17。什么是絕緣的局部放電？發電機內的局放有哪幾種主要形式？答:在電場的作用下，絕緣系統中絕緣體局部區域的電場強度達到擊穿場強，在部分區域發生放電，這種現象稱為局部放電(Partial Discharge)。局部放電只發生在絕緣局部，而沒有貫穿整個絕緣。    發電機中的局部放電主要有繞組主絕緣內部放電，端部電暈放電及槽放電(含槽部電暈)

41、三種。此外，發電機中還有一種危害性放電，是由定子線圈股線或接頭斷裂引起的電弧放電，這種放電的機理與局部放電不同。 18。發電機主絕緣內的局部放電產生的原因是什么？有什么危害？答:大型發電機定子線棒在生產過程中，由于工藝上的原因，在絕緣層問或絕緣層與股線之間可能存在氣隙或雜質;運行過程中在電，熱和機械力的聯合作用下，也會直接或間接地導致絕緣劣化，使得絕緣層間等產生新的氣隙。    由于氣隙和固體絕緣的介電系數不同，這種由氣隙(雜質)和絕緣組成的夾層介質的電場分布是不均勻的。在電場的作用下，當工作電壓達到氣隙的起始放電電壓時，便產生局部放電。局部放電起始電壓

42、與絕緣材料的介電常數和氣隙的厚度密切相關。    氣隙內氣體的局部放電屬于流注狀高氣壓輝光放電，大量的高能帶電粒子(電子和離子)高速碰撞主絕緣，從而破壞絕緣的分子結構。在主絕緣發生局部放電的氣隙內，局部溫度可達到1000，使絕緣內的膠粘劑和股線絕緣劣化，造成股線松散，股問短路，使主絕緣局部過熱而熱裂解，最終損傷主絕緣。局部放電的進一步發展是使絕緣內部產生樹枝狀放電，引起主絕緣進一步劣化，最終形成放電通道而使絕緣破壞。 19。什么是電暈？電暈對發電機有什么危害？答:發電機內的電暈(Corona)，是發電機定子高壓繞組絕緣表面某些部位由于電場分布不均勻，局部

43、場強過強，導致附近空氣電離，而引起的輝光放電。可見，電暈是發電機局部放電的一種。它產生在絕緣的表面，它與我們所熟悉的一般戶外高壓電場下的導體附近的電暈是有所不同的。    與其他形式的局部放電相比，電暈本身的放電強度并不是很高，但電暈的存在大大的降低了絕緣材料的性能。表面電暈使絕緣表面局部溫度升高，電暈的熱效應及其產生的03和N2的化合物(03極易分解與空氣中的氮N2及水分化合生成酸)也會損壞局部絕緣，對黃絕緣來說是將絕緣層變成白色粉末，其程度的深淺與電暈作用時間有關，材料表面損壞后，放電集中于凹坑并向絕緣材料內部發展，嚴重時發展為樹枝放電直到擊穿。此外

44、，電暈還使其周圍產生帶電離子，各種不利因數的疊加，一旦定子繞組出現過電壓，則就有造成線棒短路或擊穿的可能。黃絕緣的擊穿場強隨溫度的升高而略有下降，當溫度超過180時，其擊穿場強將急劇下降。 20。如何處理線棒出槽口處的磨卡現象答:這種故障多發生在鐵芯線槽上下端出現局部松動或整個線槽出現振動。如在原來發電機工藝中，大型發電機均是在工廠內分別疊裝，運抵現場后組裝，因此合縫槽易出現振動，槽楔松動等現象。此外鐵芯壓指松動也會造成這種故障。    處理的原則是根據故障的程度和發電機線棒的參考電位綜合考慮。若線棒運行電位高且磨卡已傷及主絕緣，則應考慮更換線棒。如線棒

45、運行電位不高，磨卡部位只是損傷了防暈層或主絕緣損傷很輕，則不須換線棒，可在不拔出線棒的情況下進行處理。如果是鐵芯松動引起，則應首先處理好鐵芯。視情況可退出部分槽楔，將磨卡部位清潔干凈后，噴人低阻半導體漆。然后，沿線槽邊打人厚度合適的低阻半導體板，將線棒與線槽擠緊，然后恢復槽楔等。柴油發電機組單相運行的原因及預防     在現代工業生產中，柴油發電機組 動力部分的應用非常廣泛，但是在生產當中柴油發電機組動力部分因缺相運行而造成燒毀的事故在生產中占有很大的比例，怎樣減少這些問題的出現，全面提高柴油發電機組動力部分的使用效率，是一個值得認真思考的問題，本文是根

46、據東莞康達公司多年的工作實際和有關資料，提出預防柴油發電機組動力部分單相運行的措施，僅供參考，不足之處，請提出寶貴意見。 一、柴油發電機組動力部分單相運行產生的原因及預防措施、熔斷器熔斷     故障熔斷：主要是由于電機主回路單相接地或相間短路而造成熔斷器熔斷。    預防措施：選擇適應周圍環境條件的柴油發電機組動力部分和正確安裝的低壓電器及線路，并要定期加以檢查，加強日常維護保養工作，及時排除各種隱患。非故障性熔斷：主要是熔體容量選擇不當，容量偏小，在啟動柴油發電機組動力部分時，受啟動電流的沖擊，熔斷器發生熔斷。

47、    熔斷器非故障性熔斷是可以避免的，不要片面認為在能躲過電機的啟動電流的情況下，熔體的容量盡量選擇小一些的，這樣才能夠保護電機。我們要明確一點那就是熔斷器只能保護柴油發電機組動力部分的單相接地和相間短路事故，它絕不能作為柴油發電機組動力部分的過負荷保護。、正確選擇熔體的容量一般熔體額定電流選擇的公式為：額定電流×柴油發電機組動力部分的額定電流耐熱容量較大的熔斷器（有填料式的）值可選擇1.52.5。耐熱容量較小的熔斷器值可選擇。    對于柴油發電機組動力部分所帶的負荷不同，值也相應不同，如柴油發電機組

48、動力部分直接帶動風機，那么值可選擇大一些，如柴油發電機組動力部分的負荷不大，值可選擇小一些，具體情況視電機所帶的負荷來決定。    此外，熔斷器的熔體和熔座之間必需接觸良好，否則會引起接觸處發熱，使熔體受外熱而造成非故障性熔斷。在安裝柴油發電機組動力部分的過程中，應采用恰當的接線方式和正確的維護方法。 · 對于銅、鋁連接盡可能使用銅鋁過渡接頭，如沒有銅鋁接頭，可在銅接頭出掛錫進行連接。 · 對于容量較大的插入式熔斷器，在接線處可加墊薄銅片（0.2mm），這樣的效果會更好一些。 · 檢查、調整熔體和熔座間的接觸壓力。 

49、3; 接線時避免損傷熔絲，緊固要適中，接線處要加墊彈簧墊圈。 、主回路方面易出現的故障接觸器的動靜觸頭接觸不良。    其主要原因是：接觸器選擇不當，觸頭的滅弧能力小，使動靜觸頭粘在一起，三相觸頭動作不同步，造成缺相運行。    預防措施：選擇比較適合的接觸器。使用環境惡劣如潮濕、振動、有腐蝕性氣體和散熱條件差等，造成觸頭損壞或接線氧化，接觸不良而造成缺相運行。    預防措施：選擇滿足環境要求的電氣元件，防護措施要得當，強制改善周圍環境，定期更換元器件。不定期檢查，接觸器觸

50、頭磨損嚴重，表面凸凹不平，使接觸壓力不足而造成缺相運行。    預防措施：根據實際情況，確定合理的檢查維護周期，進行嚴細認真的維護工作。熱繼電器選擇不當，使熱繼電器的雙金屬片燒斷，造成缺相運行。    預防措施：選擇合適的熱繼電器，盡量避免過負荷現象。安裝不當，造成導線斷線或導線受外力損傷而斷相。    預防措施：在導線和電纜的施工過程中，要嚴格執行“規范”嚴細認真，文明施工。電器元件質量不合格，容量達不到標稱的容量，造成觸點損壞、粘死等不正常的現象。  

51、  預防措施：選擇適合的元器件，安裝前應進行認真的檢查。柴油發電機組動力部分本身質量不好，線圈繞組焊接不良或脫焊；引線與線圈接觸不良。    預防措施：選擇質量較好的柴油發電機組動力部分。二、單相運行的分析和維護    根據柴油發電機組動力部分接線方式的不同，在不同負載下，發生單相運行的電流也不同，因此，采取的保護方式也不同。例如：型接線的柴油發電機組動力部分發生單相運行時，其電機相電流等于線電流，其大小與柴油發電機組動力部分所帶的負載有關。當型接線的柴油發電機組動力部分內部斷線時，柴油發電機組

52、動力部分變成型接線，相電流和線電流均與柴油發電機組動力部分負載成比例增長，在額定電流負載下，兩相相電流應增大1.5倍，一相線電流增加到1.5倍，其它兩相線電流增加倍。    當型接線的柴油發電機組動力部分外部斷線時，此時柴油發電機組動力部分兩相繞組串聯后與第三組繞組并聯接于兩相電壓之間，線電流等于繞組并聯之路電流之和，與柴油發電機組動力部分負荷成比例增長，在額定負載情況下，線電流增大倍，串接的兩繞組電流不變，另外一相電流將增大倍。    在輕載情況下，線電流從輕電流增加到額定電流，接兩相繞組電流保持輕載電流不變，第

53、三相電流約增加1.2倍左右。所以角型接線的柴油發電機組動力部分在單相運行時，其線電流和相電流不但隨斷線處的不同發生變化，而且還根據負載不同發生變化。綜上所述，造成柴油發電機組動力部分單相運行的原因無非是以下的幾種原因造成的： · 、環境惡劣或某種原因造成一相電源斷相。 · 、保險非正常性熔斷。 · 、啟動設備及導線、觸頭燒傷或損壞、松動，接觸不良，選擇不當等造成電源斷一相。 · 、柴油發電機組動力部分定子繞組一相斷路。 · 、新電機本身故障。 · 、啟動設備本身故障。     只要我們在施工時認

54、真安裝，在正常運行及維護檢修過程中，嚴格按標準執行，一定可以避免由于柴油發電機組動力部分單相運行所造成的不必要的經濟損失。柴油發電機組設備維修常見技術問題分析前言    企業的生產活動中，設備維修是保障設備安全運行的重要措施；是恢復設備技術性能，排除故障及消除故障隱患，延長設備使用壽命的有效手段。我國的設備維修行業起步相對較晚，在維修中還存在著諸多技術問題。這些問題的存在，會導致設備機械維修質量不高，裝備可靠性差，甚至重大設備事故的發生。一、設備維修方法存在的問題1設備維修不能正確判斷分析故障，盲目大拆大卸的現象司空見慣。  

55、0; 一些維修人員由于對設備機械結構、原理不清楚，不認真分析故障原因，不能準確判斷故障部位，憑著“大概、差不多”的思想盲目對設備大拆大卸，結果不但原故障未排除，而且由于維修技能和工藝較差，又出現新的問題。如某站曾經出現120KW柴油發電機動力不足、機械無法工作的故障。維修人員拆卸分解了PT噴油泵和噴油器也沒有找到故障原因，更換1個噴油泵試驗，故障依舊。最后檢查故障是由于所用柴油內部雜質、水分過多引起。而此次拆卸卻導致PT噴油泵的性能明顯下降，柴油發電機功率不足。因此，當機械出現故障后，要通過檢測設備進行檢測；如無檢測設備，可通過“問、看、查、試”等傳統的故障判斷方法和手段，結合設備的

56、結構和工作原理，確定最可能發生故障的部位。在判定設備故障時，一般常用“排除法”和“比較法”，按照從簡單到復雜、先外表后內部、先總成再部件的順序進行，切忌“不問青紅皂白，盲目大拆大卸”。 2盲目更換零部件，一味“換件修理”的現象不同程度地存在。    設備故障的判斷和排除相對困難一些，有些維修人員一貫采用換件試驗的方法，不論大件小件，只要認為可能是導致故障的零部件，一個一個更換試驗。結果非但故障沒排除，且把不該更換的零部件隨意更換了，增加了維修費。    有些故障零部件完全可以通過修理恢復其技術性能，如發電機、空壓機

57、、鼓風機、燃燒器、齒輪油泵等出現故障，不需要復雜修理工藝即可修復。在維修時，應根據故障現象認真分析判斷故障原因及部位，對能修復的零部件要采取修理的方法恢復技術性能，杜絕盲目更換零部件的做法。 3不注意檢測零部件配合間隙的現象為數不少。    常用柴油發電機維修中，活塞與缸套配合間隙、活塞環“三隙”、活塞頂隙、氣門間隙、柱塞余隙、制動蹄片間隙、主從動齒輪嚙合間隙、軸承軸向和徑向間隙、氣門桿與氣門導管配合間隙等，各類機型都有嚴格的要求，在維修時必須進行測量，對不符合間隙要求的零部件要進行調整或更換。實際維修工作中，不測量配合間隙而盲目裝配零部件的現象為數不少

58、，導致軸承早期磨損或燒蝕、柴油發電機燒機油、起動困難或爆燃、活塞環折斷、機件撞擊、漏油、漏氣等故障。有時甚至會因零部件配合間隙不當，導致機械嚴重損壞事故的發生。 4設備裝配時零部件裝反的情況時有發生。    在維修設備時，一些零部件裝配有著嚴格的方向要求；只有正確安裝，才能保證零部件正常工作。有些零部件外部特征不明顯，正反都可以安裝，在實際工作中時常出現裝反的情況，導致零件早期損壞、機械不能正常工作、設備損壞事故等。如發動機氣缸襯墊、不等距氣門彈簧、發動機活塞、活塞環、風扇葉片、齒輪油泵側板、骨架油封、止推墊圈、止推 軸承、止推墊片、擋油圈、噴油泵柱塞、

59、離合器摩擦片盤轂、傳動軸萬向節等零部件在安裝時，如不了解結構及安裝注意事項，最易裝反。致使裝配后工作不正常，導致設備故障的發生。因此，維修人員在裝配零部件時，一定要掌握零部件的結構及安裝方向要求，不可想當然盲目安裝。 5維修方法不正規，“治標不治本”仍是一些維修單位的習慣。    在維修設備時，一些維修人員不采取正確的維修方法，認為應急措施是萬能的，以“應急”代“維修”，“治標不治本”的現象還很多。如經常遇到的“以焊代修”，就是一例。一些部件本可進行修理，但有些維修人員圖省事，卻常采用“焊死”的方法；為了使柴油發電機“有勁”，人為調大噴油泵的供油量和調高

60、噴油器噴油壓力。這些不正規的維修方法只能應急，卻不可長期使用，必須從根本上查出故障原因，采取正規的維修方法排除故障，應引起維修人員的注意。 二、設備維修材料、配件中存在的問題1不檢查新件質量，裝配后出現故障的問題比較常見。    在更換配件前，有些維修人員對新配件不做技術檢查，拿來后直接安裝到設備上，這種做法是不科學的。目前市場上出售的零配件質量良莠不均，一些假冒偽劣配件魚目混珠；還有一些配件由于庫存時間過長，性能發生變化，如不經檢測 ，裝配后常常引起故障的發生。因此，在更換新配件前一定要進行必要的檢查測試。檢測包括外觀及性能測試，確保新配件無故障，杜絕其引起的不必要麻煩。 2不注意配件型號，配件代用或錯用的現象較普遍。    在維修設備時，配件代用或錯用的現象仍然較普遍。有些配件應急代用是可行的，但長時間使用卻有害無益