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發電機原理、結構、選型及故障查找

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同步發電機的基本結構

1、交流發電機的基本結構形式分為旋轉電樞式和旋轉磁場式。旋轉電樞繞組發出的電能一般采用電刷和滑環來引接,所以不易引接出大電流,并容易產生火花及磨損。只適用于小容量、低電壓交流發電機。

2、一般交流發電機采用旋轉磁場式結構。

3、發電機的磁極結構可分為凸極式和隱極式。隱極式轉子為圓柱形,與定子間氣隙是均勻的,無明顯磁極。凸極式轉子有明顯的磁極,南、北極相間排列,氣隙不均勻,極弧低下氣隙小,極間部分氣隙大。

4、轉子直徑受到離心力的影響,有一定限制。隱極發電機適用于高速結構;為了增加容量,只能增加轉子的長度。凸極發電機適用于中、低轉速結構。


發電機的基本參數

1.發電機滿足的標準

各個國家都有自己為相關的發電機標準,斯坦福發電機能夠滿足大多數的通用國際標準和一些國家的相關標準

1.陸用標準

I)E,C,34-1 國際電工技術協會標準

GB755 中國旋轉電機通用技術條件

BC5000 英國標準

NEMA MG 1-22 北美標準

C.S.A C22-2 加拿大標準,電動機和發電機

UDE 0530 德國

2)船用標準

Lloyds Registen of Shipping 英國勞氏船級社

Det Norske Veritas 挪威船級社

Bureau Veritas 法國船級社

Germemischer Lloyd 德國勞氏船級社

R.I.N.A. 意大利船級社

3)其他相關要求

軍用通訊計算機等相關要求


2.功率,備用功率

發電機的容量(功率)

不同的發電機型號(機座號)對應著不同的功率,顧客往往按照其負載的總功率來選擇發電機的功率,顧客應全面了解其負載的性質,大小。對特殊的負載應獨立考慮(這在后面會討論)

一般我們會以視在功率的形式給出KVA,我們發電機出廠一般都按額定功率因素為0.8計算則:

KW=0.8×KVA

通常情況下,我們對每一種型號的發電機給出以下三種功率

1)持續最大陸用功率:指陸用發電機連續運行的最大功率,所有電機的技術數據都以此為標準

2)備用功率:此功率比持續運行最大功率大,故溫升會升高,性能變壞。他允許常時間輸出,但這將會降低電機的使用壽命

3)持續船用功率:船用功率比陸用的低,性能滿足各種標準要求且比陸用更好


3.電壓,頻率,轉速,相數

電壓,相數,頻率及轉速極數

1)在大多數情況下,發電機是作為備用或應急電源用,或與電網并網使用。故發電機的電壓頻率及相數應取決于各個不同國家區域的電網要求。對沒有電網,用發電機作為主電源來使用的,發電機的電壓頻率應由其負載的狀況來決定,或根據負載選擇發電機,或根據發電機來選擇負載的電壓,頻率等。

2)頻率:一般為50HZ或60HZ兩種(工額)

3)相數:一般商業安裝都為3相,單相可以從中取得

4)電壓:電壓根據具體來選擇,科浦發電機能夠提供并滿足客戶的電壓要求

A.低電壓范圍從110V--380V

從STC到TFW都有6個引出線頭到接線柱,客戶可以根據其不同接法而改變電壓并可接成單相.

5)頻率,轉速,極數

F=(N×極對數)/60 N=RPM


4.效率及輸入功率

發電機的效率是指輸出的千瓦數(電能)于輸入發電機的機械功之比

即:效率=(發電機出線端輸出功率)/輸入發電機的機械功率

故原動機輸入到發電機軸上的功率應大于等于發電機的輸入功率,此輸入功率除柴油機與發電機的連接效率,就應該為柴油機的輸出功率最小值。發電機的效率在不同電壓和負載下不同,具體可參見效率曲線表


5.濕度和瞬態特性

1)溫度:由于發電機的繞組電阻產生銅耗,鐵心中鐵耗和其他機械磨損等原因,發電機在工作時會產生熱量,引起發電機繞組的溫度升高,從而引起發電機繞組的絕緣老化或損壞。

我們定義發電機的繞組溫度的升高值(相對值)為發電機的溫升?;诃h境溫度為40攝氏度時,各種絕緣等級的允許溫升如下:

絕緣等級 

A E B F H

允許最大的溫升環境溫度40攝氏度 60 75 80 105 125

所有的科浦TFW發電機都采用H級的絕緣材料


6.控制系統

科浦TFW發電機可以選擇如下一些控制系統:

A.TFW系列--能夠提供持續的短路電流

---由永磁發電機他勵來提供勵磁電源給AVR

---高性能的閉環控制系統

---自勵靠剩磁來建壓,依靠AVR來控制發電機的

電壓

---閉環控制系統

B.STC系列.---僅適用于小發電機

---自勵靠剩磁來建壓,依靠變壓器來控制發電機的

電壓

---開環控制系統


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