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發(fā)電機
本詞條是多義詞，共2個(gè)義項
將其他能源轉換成電能的設備
主要結構
發(fā)電機通常由定子、轉子、
端蓋及軸承等部件構成。
發(fā)電機
定子由定子鐵芯、線(xiàn)包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。
由軸承及端蓋將發(fā)電機的定子，轉子連接組裝起來(lái)，使轉子能在定子中旋轉，做切割磁力線(xiàn)的運動(dòng)，從而產(chǎn)生感應電勢，通過(guò)接線(xiàn)端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。
主要分類(lèi)
發(fā)明歷史
1832年，法國人畢克西發(fā)明了手搖式直流發(fā)電機，其原理是通過(guò)轉動(dòng)永磁體使磁通發(fā)生變化而在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，并把這種電動(dòng)勢以直流電壓形式輸出；
1866年，德國的西門(mén)子發(fā)明了自勵式直流發(fā)電機；
1869年，比利時(shí)的格拉姆制成了環(huán)形電樞，發(fā)明了環(huán)形電樞發(fā)電機。這種發(fā)電機是用水力來(lái)轉動(dòng)發(fā)電機轉子的，經(jīng)過(guò)反復改進(jìn)，于1875年得到了3.2KW的輸出功率；
1882年，美國的戈登制造出了輸出功率447KW，高3米，重22噸的兩相式巨型發(fā)電機；
發(fā)電機
1896年，特斯拉的兩相交流發(fā)電機在尼亞拉發(fā)電廠(chǎng)開(kāi)始勞動(dòng)營(yíng)運，3750KW，5000V的交流電一直送到40公里外的布法羅市。
工作原理
汽油發(fā)電機
汽油機驅動(dòng)發(fā)電機運轉，將汽油的能量轉化為電能。
在汽油機汽缸內，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動(dòng)活塞下行作功。
無(wú)論是柴油發(fā)電機還是汽油發(fā)電機，都是各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經(jīng)過(guò)連桿變成了推動(dòng)曲軸轉動(dòng)的力量，從而帶動(dòng)曲軸旋轉。將無(wú)刷同步交流發(fā)電機與動(dòng)力機曲軸同軸安裝，就可以利用動(dòng)力機的旋轉帶動(dòng)發(fā)電機的轉子，利用‘電磁感應’原理，發(fā)電機就會(huì )輸出感應電動(dòng)勢，經(jīng)閉合的負載回路就能產(chǎn)生電流。
相關(guān)規程
安裝規程
機組啟動(dòng)前的準備：
2.檢查柴油機的供油、潤滑、冷卻等系統各個(gè)管路及接頭有無(wú)漏油漏水現象；
啟動(dòng)：
1.合上控制箱內的保險后，按啟動(dòng)按鈕，按下按鈕3~5s，若啟動(dòng)不成功，應等20s左右再次啟動(dòng)。若多次啟動(dòng)不成功，應停止啟動(dòng)操作，排除電瓶電壓或油路等故障因數后，再次啟動(dòng)；
2.啟動(dòng)時(shí)應觀(guān)察幾油壓力，若油壓無(wú)顯示或很低時(shí)，應立即停車(chē)檢查。
運行：
2.通常情況下，機組啟動(dòng)后轉速直接達到額定轉速；有怠速要求的機組，怠速時(shí)間一般為3~5min，怠速時(shí)間不易過(guò)長(cháng)，否則可能燒壞發(fā)電機相關(guān)元器件；
3.檢查機組油路、水路及電器的滲漏情況；
4.檢查機組各連接處的緊固情況，看有無(wú)松動(dòng)和劇烈振動(dòng)；
5.觀(guān)察機組各種保護和監視裝置是否正常；
7.檢查確認控制屏各項參數是否在允許的范圍內，再次檢查機組的振動(dòng)，有無(wú)三漏及其他故障；
8.機組運行時(shí)嚴禁超載。
正常停機：
停機前必須先分閘，
一般情況卸載后需運行3~5min停機。
發(fā)電機
緊急停機：
1.發(fā)電機組運轉出現異常情況時(shí)，必須立即停機；
保養事項：
2.機油第一次更換時(shí)間為50H，以后機油正常更換時(shí)間為每250H。
操作規程
1.啟動(dòng)前應檢查燃油箱油量是否充足，各油管及接頭處無(wú)漏油現象；冷卻系統水量是否充足、清潔、無(wú)滲漏，風(fēng)扇皮帶松緊是否合適。檢查內燃機與發(fā)電機傳動(dòng)部分應連接可靠，輸出線(xiàn)路的導線(xiàn)絕緣良好，各儀表齊全、有效。
2.啟動(dòng)后，應低速運轉3～5分鐘，待溫度和機油壓輪均正常后，方可開(kāi)始作業(yè)。發(fā)電機在升速中應無(wú)異響，滑環(huán)及整流子上電刷接觸良好，無(wú)跳動(dòng)及冒火花現象。待運轉穩定，頻率、電壓達到額定值后，方可向外供電。
3.運行中出現異響、異味、水溫急劇上升及機油壓力急劇下降等情況時(shí)，應立即停機檢查并排除故障。
5.停機前應先切斷各供電分路主開(kāi)關(guān)，逐步減少載荷，然后切斷發(fā)電機供電主開(kāi)關(guān)，將勵磁變阻器復回到電阻最大值位置，使電壓降至最低值，再切斷勵磁開(kāi)關(guān)和中性點(diǎn)接地開(kāi)關(guān)，最后停止內燃機運轉。
注意事項
正確使用和維護發(fā)電機組可延長(cháng)發(fā)電機組的使用壽命：
起動(dòng)前的準備工作：
4、將各系統管路閘門(mén)設置在“工作”位置；
5、檢查傳動(dòng)機構的鏈接螺栓，并緊固好；
6、將離合器手柄壓力是否正常，超速保險裝置是否定位；
8、打開(kāi)打氣泵的排污閥；
10、將勵磁電阻置于最大的電阻位置，并將送電開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。
起動(dòng)和運行操作：
1、對于停機超過(guò)24h的機組，須先打開(kāi)試動(dòng)閥，并起動(dòng)機油泵。
對于停機超過(guò)7天的機組，應測量勵磁機及操作電路的絕緣電阻，必須符合要求；
發(fā)電機
2、起動(dòng)燃油泵，放出管路中的空氣，觀(guān)察電壓是否在規定的范圍內。若正常，方可進(jìn)行正式起動(dòng)；
5、當發(fā)電機起動(dòng)后，即認為發(fā)電機及全部電氣設備均已帶電，人體不得接觸帶電部位；
6、發(fā)電機起動(dòng)后，應逐漸提高柴油發(fā)動(dòng)機的轉速，并進(jìn)行送電前的檢查；
主要特性
工作特性：
表征同步發(fā)電機性能的主要是空載特性和負載運行特性。
這些特性是用戶(hù)選用發(fā)電機的重要依據。
發(fā)電機
空載特性：
發(fā)電機不接負載時(shí)，電樞電流為零，稱(chēng)為空載運行。此時(shí)電機定子的三相繞組只有勵磁電流If感生出的空載電動(dòng)勢E0（三相對稱(chēng)），其大小隨If的增大而增加。但是，由于電機磁路鐵心有飽和現象，所以?xún)烧卟怀烧?。反映空載電動(dòng)勢E0與勵磁電流If關(guān)系的曲線(xiàn)稱(chēng)為同步發(fā)電機的空載特性。
電樞反應：
當發(fā)電機接上對稱(chēng)負載后，電樞繞組中的三相電流會(huì )產(chǎn)生另一個(gè)旋轉磁場(chǎng)，稱(chēng)電樞反應磁場(chǎng)。其轉速正好與轉子的轉速相等，兩者同步旋轉。
同步發(fā)電機的電樞反應磁場(chǎng)與轉子勵磁磁場(chǎng)均可近似地認為都按正弦規律分布。它們之間的空間相位差取決于空載電動(dòng)勢E0與電樞電流I之間的時(shí)間相位差。電樞反應磁場(chǎng)還與負載情況有關(guān)。當發(fā)電機的負載為電感性時(shí)，電樞反應磁場(chǎng)起去磁作用，會(huì )導致發(fā)電機的電壓降低；當負載呈電容性時(shí)，電樞反應磁場(chǎng)起助磁作用，會(huì )使發(fā)電機的輸出電壓升高。
負載運行特性：
主要指外特性和調整特性。外特性是當轉速為額定值、勵磁電流和負載功率因數為常數時(shí)，發(fā)電機端電壓U與負載電流I之間的關(guān)系。調整特性是轉速和端電壓為額定值、負載功率因數為常數時(shí)，勵磁電流If與負載電流I之間的關(guān)系。
常見(jiàn)種類(lèi)
風(fēng)力發(fā)電機
作為一種價(jià)格低廉、運行可靠、無(wú)溫室氣體排放的新型發(fā)電系統，
風(fēng)力發(fā)電系統的安裝容量正在以每年超過(guò)30%的增長(cháng)率在世界范圍得到日益廣泛的應用，已經(jīng)形成一個(gè)年產(chǎn)值超過(guò)五十億美元的全球性產(chǎn)業(yè)。但是用于邊遠地區獨立供電的小型風(fēng)力發(fā)電系統還需要克服很多技術(shù)上的難點(diǎn)才能得以廣泛的應用。隨著(zhù)我國對“三農”投入力度加大，經(jīng)濟持續快速發(fā)展，廣大農、牧、漁民對改善生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量，解決生活用電的迫切要求，采用小型風(fēng)力發(fā)電系統為局部負載提供電力，不僅可以減少一次性巨額投資，還可以免除火力發(fā)電系統的溫室氣體排放，改善環(huán)境和農村地區的能源結構，有益于可持續性發(fā)展。
發(fā)電機
風(fēng)力發(fā)電機是將風(fēng)能轉換為機械功、并帶動(dòng)發(fā)電機運轉來(lái)發(fā)電的。廣義地說(shuō)，它是一種以太陽(yáng)為熱源，以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動(dòng)機。風(fēng)力發(fā)電利用的是自然能源。相對柴油發(fā)電要好的多。但是若應急來(lái)用的話(huà)，還是不如柴油發(fā)電機。風(fēng)力發(fā)電不可視為備用電源，但是卻可以長(cháng)期利用。
運行管理：
風(fēng)力發(fā)電機組的控制系統是采用工業(yè)微處理器進(jìn)行控制，
一般都由多個(gè)CPU并列運行，其自身的抗干擾能力強，并且通過(guò)通信線(xiàn)路與計算機相連，可進(jìn)行遠程控制，這大大降低了運行的工作量。所以風(fēng)機的運行工作就是進(jìn)行遠程故障排除和運行數據統計分析及故障原因分析。
發(fā)電機
遠程故障排除：
風(fēng)機的大部分故障都可以進(jìn)行遠程復位控制和自動(dòng)復位控制。風(fēng)機的運行和電網(wǎng)質(zhì)量好壞是息息相關(guān)的，為了進(jìn)行雙向保護，風(fēng)機設置了多重保護故障，如電網(wǎng)電壓高、低，電網(wǎng)頻率高、低等，這些故障是可自動(dòng)復位的。由于風(fēng)能的不可控制性，所以過(guò)風(fēng)速的極限值也可自動(dòng)復位。還有溫度的限定值也可自動(dòng)復位，如發(fā)電機溫度高，齒輪箱溫度高、低，環(huán)境溫度低等。風(fēng)機的過(guò)負荷故障也是可自動(dòng)復位的。
除了自動(dòng)復位的故障以外，其它可遠程復位控制故障引起的原因有以下幾種：
1、風(fēng)機控制器誤報故障；
2、各檢測傳感器誤動(dòng)作；
3、控制器認為風(fēng)機運行不可靠。
運行數據統計分析：
對風(fēng)電場(chǎng)設備在運行中發(fā)生的情況進(jìn)行詳細的統計分析是風(fēng)電場(chǎng)管理的一項重要內容。通過(guò)運行數據的統計分析，可對運行維護工作進(jìn)行考核量化，也可對風(fēng)電場(chǎng)的設計，風(fēng)資源的評估，設備選型提供有效的理論依據。
每個(gè)月的發(fā)電量統計報表，是運行工作的重要內容之一，其真實(shí)可靠性直接和經(jīng)濟效益掛鉤。其主要內容有：風(fēng)機的月發(fā)電量，場(chǎng)用電量，風(fēng)機的設備正常工作時(shí)間，故障時(shí)間，標準利用小時(shí)，電網(wǎng)停電，故障時(shí)間等。
風(fēng)機的功率曲線(xiàn)數據統計與分析，可對風(fēng)機在提高出力和提高風(fēng)能利用率上提供實(shí)踐依據。通過(guò)對風(fēng)況數據的統計和分析，掌握各型風(fēng)機隨季節變化的出力規律，并以此可制定合理的定期維護工作時(shí)間表，以減少風(fēng)資源的浪費。
風(fēng)力發(fā)電機組是將風(fēng)能轉化為電能的機械。從能量轉換的角度看，風(fēng)力發(fā)電機組由兩大部分組成：其一是風(fēng)力機，它的功能是將風(fēng)能轉換為機械能；其二是發(fā)電機，它的功能是將機械能轉換為電能。
小型風(fēng)力發(fā)電系統結構一般由風(fēng)輪、發(fā)電機、尾舵和電氣控制部分等構成。
常規的小型風(fēng)力發(fā)電機組多由感應發(fā)電機或永磁同步發(fā)電機加AC/DC變換器、蓄電池、逆變器組成。在風(fēng)的吹動(dòng)下，風(fēng)輪轉動(dòng)起來(lái)，使空氣動(dòng)力能轉變成了機械能（轉速+扭矩）。風(fēng)輪的輪轂固定在發(fā)電機軸上，風(fēng)輪的轉動(dòng)驅動(dòng)了發(fā)電機軸的旋轉，帶動(dòng)永磁三相發(fā)電機發(fā)出三相交流電。風(fēng)速的不斷變化、忽大忽小，發(fā)電機發(fā)出的電流和電壓也隨著(zhù)變化。發(fā)出的電經(jīng)過(guò)控制器的整流，由交流電變成了具有一定電壓的直流電，并向蓄電池進(jìn)行充電。從蓄電池組輸出的直流電，通過(guò)逆變器后變成了220V的交流電，供給用戶(hù)的家用電器。
發(fā)電機
風(fēng)力發(fā)電機根據應用場(chǎng)合的不同又分為并網(wǎng)型和離網(wǎng)型風(fēng)力機。離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機亦稱(chēng)獨立運行風(fēng)力機，是應用在無(wú)電網(wǎng)地區的風(fēng)力機，一般功率較小。獨立運行風(fēng)力機一般需要與蓄電池和其他控制裝置共同組成獨立運行風(fēng)力機發(fā)電系統。這種獨立運行系統可以是幾kW乃至幾十kw，解決一個(gè)村落的供電系統，也可以是幾十到幾百W的小型風(fēng)力發(fā)電機組以解決一家一戶(hù)的供電。
由于風(fēng)能的隨機性，發(fā)電機所發(fā)出電能的頻率和電壓都是不穩定的，以及蓄電池只能存儲直流電能，無(wú)法為交流負載直接供電。因此，為了給負載提供穩定、高質(zhì)量的電能和滿(mǎn)足交流負載用電，需要在發(fā)電機和負載之間加入電力變換裝置，這種電力變換裝置主要由整流器、逆變器、控制器、蓄電池等組成。
小型風(fēng)力發(fā)電系統作為農村能源的組成部分，它的推廣應用對于改善用電結構，特別是邊遠山區的生產(chǎn)、生活用能，推動(dòng)生態(tài)環(huán)境建設諸領(lǐng)域的發(fā)展將發(fā)揮積極作用，因此具有廣闊的市場(chǎng)前景。風(fēng)能具有隨機性和不確定性，風(fēng)力發(fā)電系統是一個(gè)復雜系統。簡(jiǎn)化小型風(fēng)力發(fā)電系統的結構、降低成本、提高可靠性及實(shí)現系統優(yōu)化運行，對于小型風(fēng)力風(fēng)力發(fā)電系統的推廣具有非常重要意義。
風(fēng)力發(fā)電機維護：
風(fēng)力發(fā)電機是集電氣、機械、空氣動(dòng)力學(xué)等各學(xué)科于一體的綜合產(chǎn)品，
各部分緊密聯(lián)系，息息相關(guān)。風(fēng)力機維護的好壞直接影響到發(fā)電量的多少和經(jīng)濟效益的高低；風(fēng)力機本身性能的好壞，也要通過(guò)維護檢修來(lái)保持，維護工作及時(shí)有效可以發(fā)現故障隱患，減少故障的發(fā)生，提高風(fēng)機效率。
發(fā)電機
風(fēng)機維護可分為定期檢修和日常排故維護兩種方式。
1、風(fēng)機的定期檢修維護
定期的維護保養可以讓設備保持最佳期的狀態(tài)，并延長(cháng)風(fēng)機的使用壽命。定期檢修維護工作的主要內容有：風(fēng)機聯(lián)接件之間的螺栓力矩檢查（包括電氣連接），各傳動(dòng)部件之間的潤滑和各項功能測試。
風(fēng)機在正常運行中時(shí)，各聯(lián)接部件的螺栓長(cháng)期運行在各種振動(dòng)的合力當中，極易使其松動(dòng)，為了不使其在松動(dòng)后導致局部螺栓受力不均被剪切，必須定期對其進(jìn)行螺栓力矩的檢查。在環(huán)境溫度低于-5℃時(shí)，應使其力矩下降到額定力矩的80%進(jìn)行緊固，并在溫度高于-5℃后進(jìn)行復查。一般對螺栓的緊固檢查都安排在無(wú)風(fēng)或風(fēng)小的夏季，以避開(kāi)風(fēng)機的高出力季節。
風(fēng)機的潤滑系統主要有稀油潤滑（或稱(chēng)礦物油潤滑）和干油潤滑（或稱(chēng)潤滑脂潤滑）兩種方式。風(fēng)機的齒輪箱和偏航減速齒輪箱采用的是稀油潤滑方式，其維護方法是補加和采樣化驗，若化驗結果表明該潤滑油已無(wú)法再使用，則進(jìn)行更換。干油潤滑部件有發(fā)電機軸承，偏航軸承，偏航齒等。這些部件由于運行溫度較高，極易變質(zhì)，導致軸承磨損，定期維護時(shí)，必須每次都對其進(jìn)行補加。另外，發(fā)電機軸承的補加劑量一定要按要求數量加入，不可過(guò)多，防止太多后擠入電機繞組，使電機燒壞。
定期維護的功能測試主要有過(guò)速測試，緊急停機測試，液壓系統各元件定值測試，振動(dòng)開(kāi)關(guān)測試，扭纜開(kāi)關(guān)測試。還可以對控制器的極限定值進(jìn)行一些常規測試。
2、日常排故維護
風(fēng)機在運行當中，也會(huì )出現一些故障必須到現場(chǎng)去處理。
首先要仔細觀(guān)察風(fēng)機內的安全平臺和梯子是否牢固，有無(wú)連接螺栓松動(dòng)，
控制柜內有無(wú)糊味，電纜線(xiàn)有無(wú)位移，夾板是否松動(dòng)，扭纜傳感器拉環(huán)是否磨損破裂，偏航齒的潤滑是否干枯變質(zhì)，偏航齒輪箱、液壓油及齒輪箱油位是否正常，液壓站的表計壓力是否正常，轉動(dòng)部件與旋轉部件之間有無(wú)磨損，各油管接頭有無(wú)滲漏，齒輪油及液壓油的濾清器的指示是否在正常位置等。
發(fā)電機
第二是聽(tīng)，聽(tīng)一下控制柜里是否有放電的聲音，有聲音就可能是有接線(xiàn)端子松動(dòng)，或接觸不良，須仔細檢查，聽(tīng)偏航時(shí)的聲音是否正常，有無(wú)干磨的聲響，聽(tīng)發(fā)電機軸承有無(wú)異響，聽(tīng)齒輪箱有無(wú)異響，聽(tīng)閘盤(pán)與閘墊之間有無(wú)異響，聽(tīng)葉片的切風(fēng)聲音是否正常。
第三，清理干凈自己的工作現場(chǎng)，并將液壓站各元件及管接頭擦凈，以便于今后觀(guān)察有無(wú)泄漏。
同步發(fā)電機
作發(fā)電機運行的同步電機。是一種最常用的交流發(fā)電機。在現代電力工業(yè)中，它廣泛用于水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電以及柴油機發(fā)電。由于同步發(fā)電機一般采用直流勵磁，當其單機獨立運行時(shí)，通過(guò)調節勵磁電流，能方便地調節發(fā)電機的電壓。若并入電網(wǎng)運行，因電壓由電網(wǎng)決定，不能改變，此時(shí)調節勵磁電流的結果是調節了電機的功率因數和無(wú)功功率。
同步發(fā)電機的定子、轉子結構與同步電機相同，一般采用三相形式，只在某些小型同步發(fā)電機中電樞繞組采用單相。
高速同步發(fā)電機：
因大多數發(fā)電機與原動(dòng)機同軸聯(lián)動(dòng)，火電廠(chǎng)都用高速汽輪機作原動(dòng)機，所以汽輪發(fā)電機通常用高轉速的2極電機，其轉速達3000轉/分（在電網(wǎng)頻率為60赫時(shí)，為3600轉/分）。核電站多用4極電機，轉速為1500轉/分（當電網(wǎng)頻率為60赫時(shí)，為1800轉/分）。為適應高速、高功率要求，高速同步發(fā)電機在結構上一是采用隱極式轉子，二是設置專(zhuān)門(mén)的冷卻系統。
隱極式轉子：外表呈圓柱形，在圓柱表面開(kāi)槽以安放直流勵磁繞組，并用金屬槽楔固緊，使電機具有均勻的氣隙。由于高速旋轉時(shí)巨大的離心力，要求轉子有很高的機械強度。隱極式轉子一般由高強度合金鋼整塊鍛成，槽形一般為開(kāi)口形，以便安裝勵磁繞組。在每一個(gè)極距內約有1/3部分不開(kāi)槽，形成大齒；其余部分的齒較窄，稱(chēng)做小齒。大齒中心即為轉子磁極的中心。有時(shí)大齒也開(kāi)一些較小的通風(fēng)槽，但不嵌放繞組；有時(shí)還在嵌線(xiàn)槽底部銑出窄而淺的小槽作為通風(fēng)槽。隱極式轉子在轉子本體軸向兩端還裝有金屬的護環(huán)和中心環(huán)。護環(huán)是由高強度合金制成的厚壁圓筒，用以保護勵磁繞組端部不至被巨大的離心力甩出；中心環(huán)用以防止繞組端部的軸向移動(dòng)，并支撐護環(huán)。此外，為了把勵磁電流通入勵磁繞組，在電機軸上還裝有集電環(huán)和電刷。
冷卻系統：由于電機中能量損耗和電機的體積成正比，它的量級與電機線(xiàn)度量級的三次方成比例，而電機散熱面的量級只是電機線(xiàn)度量級的二次方。因此，當電機尺寸增大時(shí)（受材料限制，增大電機容量就得加大其尺寸），電機每單位表面上需要散發(fā)的熱量就會(huì )增加，電機的溫升將會(huì )提高。在高速汽輪發(fā)電機中，離心力將使轉子表面和轉子中心孔表面產(chǎn)生巨大的切向應力，轉子直徑越大，這種應力也越大。因此，在鍛件材料允許的應力極限范圍內，2極汽輪發(fā)電機的轉子本體直徑不能超過(guò)1250毫米。大型汽輪發(fā)電機要增大單機容量，只有靠增加轉子本體的長(cháng)度（即用細長(cháng)的轉子）和提高電磁負荷來(lái)解決。轉子長(cháng)度可達8米，已接近極限。要繼續提高單機容量，只能是提高電機的電磁負荷。這使大型汽輪發(fā)電機的發(fā)熱和冷卻問(wèn)題變得特別突出。對于50000千瓦以下的汽輪發(fā)電機，多采用閉路空氣冷卻系統，用電機內的風(fēng)扇吹拂發(fā)熱部件降溫。對于容量為5～60萬(wàn)千瓦的發(fā)電機，廣泛使用氫冷。氫氣（純度99%）的散熱性能比空氣好，用它來(lái)取代空氣不僅散熱效果好，而且可使電機的通風(fēng)摩擦損耗大為降低，從而能顯著(zhù)提高發(fā)電機的效率。但是，采用氫冷必須有防爆和防漏措施，這使電機結構更為復雜，也增加了電極材料的消耗和成本。此外，還可采用液體介質(zhì)冷卻，例如水的相對冷卻能力為空氣的50倍，帶走同樣的熱量，所需水的流量比空氣小得多。因此，在線(xiàn)圈里采用一部分空心導線(xiàn)，導線(xiàn)中通水冷卻，就可以大大降低電機溫升，延緩絕緣老化，增長(cháng)電機壽命。
低速同步發(fā)電機：
多數由較低速度的水輪機或柴油機驅動(dòng)。電機磁極數由4極到60極，甚至更多。對應的轉速為1500～100轉/分及以下。由于轉速較低，一般都采用對材料和制造工藝要求較低的凸極式轉子。
凸極式轉子的每個(gè)磁極常由1～2毫米厚的鋼板疊成，用鉚釘裝成整體，磁極上套有勵磁繞組。勵磁繞組通常用扁銅線(xiàn)繞制而成。磁極的極靴上還常裝有阻尼繞組。它是一個(gè)由極靴阻尼槽中的裸銅條和焊在兩端的銅環(huán)形成的一個(gè)短接回路。磁極固定在轉子磁軛上，磁軛由鑄鋼鑄成。凸極式轉子可分為臥式和立式兩類(lèi)。大多數同步電動(dòng)機、同步調相機和內燃機或沖擊式水輪機拖動(dòng)的發(fā)電機，都采用臥式結構；低速、大容量水輪發(fā)電機則采用立式結構。
臥式同步電機的轉子主要由主磁極、磁軛、勵磁繞組、集電環(huán)和轉軸等組成。其定子結構與異步電機相似。立式結構必須用推力軸承承擔機組轉動(dòng)部分的重力和水向下的壓力。大容量水輪發(fā)電機中，此力可高達四、五十兆牛（約相當于四、五千噸物體的重力），所以這種推力軸承的結構復雜，加工工藝和安裝要求都很高。按照推力軸承的安放位置，立式水輪發(fā)電機分為懸吊式和傘式兩種。懸吊式的推力軸承放在上機架的上部或中部，在轉速較高、轉子直徑與鐵心長(cháng)度的比值較小時(shí)，機械上運行較穩定。傘式的推力軸承放在轉子下部的下機架上或水輪機頂蓋上。負重機架是尺寸較小的下機架，可節約大量鋼材，并能降低從機座基礎算起的發(fā)電機和廠(chǎng)房高度。
同步發(fā)電機的并聯(lián)運行 同步發(fā)電機絕大多數是并聯(lián)運行，并網(wǎng)發(fā)電的。各并聯(lián)運行的同步發(fā)電機必須頻率、電壓的大小和相位都保持一致。否則，并聯(lián)合閘的瞬間，各發(fā)電機之間會(huì )產(chǎn)生內部環(huán)流，引起擾動(dòng)，嚴重時(shí)甚至會(huì )使發(fā)電機遭受破壞。但是，兩臺發(fā)電機在投入并聯(lián)運行以前，一般說(shuō)來(lái)它們的頻率與電壓的大小和相位是不會(huì )完全相同的。為了使同步發(fā)電機能投入并聯(lián)運行，首先必須有一個(gè)同步并列的過(guò)程。同步并列的方法可分為準同步和自同步兩種。同步發(fā)電機在投入并聯(lián)運行以后，各機負載的分配決定于發(fā)電機的轉速特性。通過(guò)調節原動(dòng)機的調速器，改變發(fā)電機組的轉速特性，即可改變各發(fā)電機的負載分配，控制各發(fā)電機的發(fā)電功率。而通過(guò)調節各發(fā)電機的勵磁電流，可以改變各發(fā)電機無(wú)功功率分配和調節電網(wǎng)的電壓。
發(fā)電機
永磁同步風(fēng)力發(fā)電機：
永磁同步風(fēng)力發(fā)電機由于機械損耗小、運行效率高、維護成本低等優(yōu)點(diǎn)成為繼雙饋感應風(fēng)電機組之后的又一重要風(fēng)力發(fā)電機型受到廣泛關(guān)注，并逐漸開(kāi)始投入使用。永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統基本結構如圖1所示，它主要由風(fēng)力機、永磁同步發(fā)動(dòng)機、變頻器和變壓器組成。
永磁同步風(fēng)力發(fā)電的基本原理，就是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)力機葉片旋轉，拖動(dòng)永磁同步發(fā)電機的轉子旋轉，實(shí)現發(fā)電。永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統和籠型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統類(lèi)似，只是所采用的發(fā)電機為永磁式發(fā)電機，轉子為永磁式結構，不需外部提供勵磁電源，提高了效率。它的變頻恒速控制是在定子回路中實(shí)現的，把永磁同步發(fā)電機的變頻的交流電通過(guò)變頻器轉變?yōu)殡娋W(wǎng)同頻的交流電，實(shí)現風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)，因此變頻器的容量與系統的額定容量相同。
在過(guò)去的幾十年里，由于永磁材料性能和電力電子裝置的改善，永磁同步發(fā)電機已變得越來(lái)越具吸引力了。采用永磁同步發(fā)電機的風(fēng)力發(fā)電系統具有以下特點(diǎn)：
2、變速運行范圍寬，即可超同步運行也可以亞同步運行；
4、同步轉速降低，使風(fēng)輪機和永磁發(fā)電機可直接耦合，省去了風(fēng)力發(fā)電系統中的齒輪增速箱，減小了發(fā)電機的維護工作并降低噪聲，使直驅永磁風(fēng)力發(fā)電機系統。
適用場(chǎng)合：
1、在電力設施匱乏、交通不便、缺乏常規燃料，但風(fēng)力資源豐富的地區，可以解決部分用電問(wèn)題，如為高速公路照明設備提供電源等；
2、在單機容量比較小的風(fēng)場(chǎng)，永磁同步發(fā)電系統能夠高效并網(wǎng)發(fā)電；
3、為農村、牧區、邊防哨所、氣象臺站等偏遠、負載較輕的用戶(hù)，提供交流或直流電源。
異步發(fā)電機
異步發(fā)電機又稱(chēng)“感應發(fā)電機”。利用定子與轉子間氣隙旋轉磁場(chǎng)與轉子繞組中感應電流相互作用的一種交流發(fā)電機。其轉子的轉向和旋轉磁場(chǎng)的轉向相同，但轉速略高于旋轉磁場(chǎng)的同步轉速。常用作小功率水輪發(fā)電機。
交流勵磁發(fā)電機由于轉子方采用交流電壓勵磁，使其具有靈活的運行方式，在解決電站持續工頻過(guò)電壓、變速恒頻發(fā)電、抽水蓄能電站電動(dòng)-發(fā)電機組的調速等問(wèn)題方面有著(zhù)傳統同步發(fā)電機無(wú)法比擬的優(yōu)越性。交流勵磁發(fā)電機主要的運行方式有以下三種：
1）運行于變速恒頻方式；
2）運行于無(wú)功大范圍調節的方式；
3）運行于發(fā)電-電動(dòng)方式。
隨著(zhù)電力系統輸電電壓的提高，線(xiàn)路的增長(cháng)，當線(xiàn)路的傳輸功率低于自然功率時(shí)，線(xiàn)路和電站將出現持續的工頻過(guò)電壓。為改善系統的運行特性，不少技術(shù)先進(jìn)的國家，在6"世紀A"年代初開(kāi)始研究異步發(fā)電機在大電力系統中的應用問(wèn)題，并認為大系統采用異步發(fā)電機后，可提高系統的穩定性，可靠性和運行的經(jīng)濟性.
異步發(fā)電機由于維護方便，穩定性好，常用作并網(wǎng)運行的小功率水輪發(fā)電機。當用原動(dòng)機將異步電機的轉子順著(zhù)磁場(chǎng)旋轉方向拖動(dòng)，并使其轉速超過(guò)同步轉速時(shí)，電機就進(jìn)入發(fā)電機運行，并把原動(dòng)機輸入的機械能轉變成電能送至電網(wǎng)。這時(shí)電機的勵磁電流取自電網(wǎng)。
測速發(fā)電機
直流測速發(fā)電機：直流測速發(fā)電機本質(zhì)上是一種微型直流發(fā)電機，按定子磁極的勵磁方式分為電磁式和永磁式。直流測速發(fā)電機的工作原理與一般直流發(fā)電機相同。
交流測速發(fā)電機：交流異步測速發(fā)電機的轉子結構有籠型的，也有杯型的，在控制系統中多用空心杯轉子異步測速發(fā)電機?？招谋D子異步測速發(fā)電機定子上有兩個(gè)在空間上相互差90°電角度的繞組，一為勵磁繞組，另一為輸出繞組。
交流異步測速發(fā)電機的誤差主要有：
非線(xiàn)性誤差：由于直軸磁通變化使測速發(fā)電機產(chǎn)生非線(xiàn)性誤差；
剩余電壓：實(shí)際運行中，轉子靜止時(shí)，測速發(fā)電機輸出一個(gè)較小的電壓；
交流同步測速發(fā)電機分為：永磁式、感應式和脈沖式。
柴油發(fā)電機
柴油發(fā)電機組是一種獨立的發(fā)電設備，系指以柴油等為燃料，以柴油機為原動(dòng)機帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電的動(dòng)力機械。整套機組一般由柴油機、發(fā)電機、控制箱、燃油箱、起動(dòng)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(chē)上，供移動(dòng)使用。柴油發(fā)電機組屬非連續運行發(fā)電設備，若連續運行超過(guò)12h，其輸出功率將低于額定功率約90%。
相關(guān)術(shù)語(yǔ)
發(fā)電機：能把機械能轉變?yōu)殡娔艿脑O備的總稱(chēng)。所產(chǎn)生的電能可以是直流電也可以是交流電。
接地：是指電路與大地之間或與某些和大地相通的導電物體之間的連接。
怠速控制：一種可直接根據電氣負載對發(fā)動(dòng)機的怠速進(jìn)行控制的系統。
永磁發(fā)電機：一種帶有永久磁鐵的交流發(fā)電機，用于產(chǎn)生內燃機點(diǎn)火所需要的電流。
歐姆：電阻的單位。
相位：交流電的振幅或量值均勻、周期性的變化。三相交流電由三個(gè)不同的正弦波電流組成，相互之間的相位差均為120度。
電源轉換系統：該系統可以把發(fā)電機安全地接入到家庭用電系統中。
額定電壓：一套引擎發(fā)電機組的額定電壓是其設計的工作電壓值。
后軸承支架：一種鑄件，用作轉子軸承外罩。轉子軸承支持轉子軸。
發(fā)電機
整流器：將交流電轉換為直流電的器件。
繼電器：一種電動(dòng)開(kāi)關(guān)，通常用在控制電路中。與電流接觸器相比，其觸點(diǎn)只能通過(guò)較小的電流。
電阻：對電流的阻力。
轉子：發(fā)電機的轉動(dòng)元件。
單相：一個(gè)交流負載或電源，通常情況下，如果是一個(gè)負載，則只有兩個(gè)輸入端子，如果是一個(gè)電源，則只有兩個(gè)輸出端子。
定子：電機的靜止部分。
振動(dòng)支架：位于發(fā)動(dòng)機或發(fā)電機與機架之間的橡膠器件，可以最大限度地減輕振動(dòng)。
穩壓器：該設備通過(guò)控制激勵轉子的直流電量，自動(dòng)地使發(fā)電機電壓保持在一個(gè)正確值上。
繞組：發(fā)電機的所有線(xiàn)圈。定子繞組由若干個(gè)定子線(xiàn)圈及其互聯(lián)線(xiàn)路組成。轉子繞組由轉子磁極上的所有繞組及接線(xiàn)組成。
測試步驟
第二步：將鑰匙門(mén)打倒“開(kāi)”位置，但不要起動(dòng)發(fā)動(dòng)機，此時(shí)用電壓表測量D+點(diǎn)有無(wú)電壓，并觀(guān)察充電指示燈是否明亮。
第三步：起動(dòng)發(fā)動(dòng)機，用電壓表測量發(fā)動(dòng)機B+點(diǎn)電壓，應達到如下數值
第四步：打開(kāi)部分負載，如車(chē)燈
第五步：打開(kāi)空調、車(chē)燈等主要電器
進(jìn)行到第三步時(shí)，發(fā)電機沒(méi)有電壓輸出，可采取如下辦法檢查，對于有產(chǎn)生激磁D+點(diǎn)的發(fā)電機可從電瓶正極引一條2.5mm2的導線(xiàn)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機后，用另一端瞬間點(diǎn)擊D+點(diǎn)（時(shí)間1S以?xún)龋?，再用電壓表測量B+點(diǎn)有無(wú)電壓輸出，若有，從第三步開(kāi)始檢查至第五步，同時(shí)判斷出整車(chē)充電指示燈線(xiàn)路有斷路現象（一般為指示燈損壞，儀表盤(pán)桿接件松動(dòng)，線(xiàn)路斷路），若無(wú)電壓輸出，則發(fā)電機存在不發(fā)電故障。
命名規則
根據《2013-2017年 中國發(fā)電機及發(fā)電機組行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資商機分析報告》。國家為了規范和管理柴油發(fā)電機組，對柴油發(fā)電機組的名稱(chēng)和型號編制方法做了統一規定，根據JB/T1403-99的規定，機組的型號命名規則如圖所示
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
圖中從左到右7個(gè)格的含義如下：
1--用數字表示發(fā)電機組的輸出的額定功率，單位為KW；
2--用字母表示發(fā)電機輸出電流的種類(lèi)，其中G表示工頻，P表示交流中頻，S表示交流雙頻，Z表示直流；
3--用字母表示發(fā)電機組的類(lèi)型，F表示陸用，FC表示船用，Q表示汽車(chē)電站，T表示掛車(chē)；
4--用字母表示控制特征，缺位時(shí)表示手動(dòng)，Z表示自動(dòng)化機型，S表示低噪聲機型，SZ表示低噪聲自動(dòng)化機型；
5--用數字表示設計序號；
6--用數字表示變形代號；
7--用字母表示環(huán)境特征，缺位時(shí)表示普通型，TH表示溫熱帶型。
例：75GFS3表示額定功率為75KW，交流工頻，陸用，低噪聲，設計序號為3的柴油發(fā)電機組。
參考資料
[1]
淺析風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)電機故障2020-01-15T11:27:34+08:00[引用日期2022-06-06 18:24:24]
[2]
科學(xué)家開(kāi)發(fā)可利用無(wú)線(xiàn)信號充電的設備2019-01-30T10:03:12+08:00[引用日期2022-06-06 18:26:20]
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尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒(méi)寫(xiě)！
作者
