一,、 電力變壓器
變壓器是一種靜止的電機(jī),它可以將一種電壓的交流電能轉(zhuǎn)換為另一種電壓的交流電能,。變壓器的總?cè)萘看笾孪喈?dāng)于發(fā)電機(jī)容量的三倍,。輸電過程中,通常將電壓升高,,通過高壓輸電線傳送到遠(yuǎn)方的城市,,經(jīng)過降壓變壓器降為10kv電壓,再經(jīng)過配電降壓變壓器分配給用戶,,電壓為380V/220V,。我國交流電供電的標(biāo)準(zhǔn)頻率規(guī)定為50赫茲。
輸送同樣的功率,,電壓低則電流大,,一方面由于大電流在輸電線路上引起損耗,另一方面大電流在線路阻抗上產(chǎn)生大的壓降,,受電端電壓很低,,電能傳送不出去,。因而只有高電壓能將電能輸送到遠(yuǎn)方,通過升高電壓以減少線路損耗,,獲得最佳經(jīng)濟(jì)效果,。通常用110kv將5萬kw電能輸送150公里,500kv-750kv可將200萬kw電能輸送到1000公里的地方 ,。
一條相線(火線)與一條中性線(零線)之間的電壓,,稱相電壓。如UA,、UB,、UC分別為220V,就是我們?nèi)粘I詈驼彰饔秒?;兩條相線(火線)之間的電壓,,稱線電壓。如UAB,、UBC,、UAC分別為380V,就是生產(chǎn)中的工業(yè)和動力用電,;有時用兩條相線,,如電焊機(jī);有時用三條相線,,如三相電動機(jī),。
配電變壓器防雷接線
注:關(guān)于接地電阻的規(guī)定:三點(diǎn)共同接地就意味著防雷接地(高壓避雷器)、保護(hù)接地(外殼)和工作接地(低壓中性點(diǎn))共用一個接地裝置,,其接地電阻應(yīng)滿足三者之中的最小值,,其中防雷接地一般規(guī)定小于10Ω,以利散流,。低壓工作接地一般應(yīng)小于4Ω,。
TN系統(tǒng)三種情況:
·TN-C系統(tǒng),整個系統(tǒng)中用電氣設(shè)備外殼保護(hù)線與中性線合一,。
·TN-S系統(tǒng),整個系統(tǒng)中電氣設(shè)備外殼保護(hù)接地線與中性線分開,,有專用保護(hù)線。
·TN-C-S系統(tǒng),,系統(tǒng)中有部分線路的中性線和保護(hù)線合一,。
TT系統(tǒng),系統(tǒng)中有一點(diǎn)直接接地,,用電設(shè)備外殼采取接地保護(hù),。
IT系統(tǒng),配電變壓器低壓中性點(diǎn)不接地,用電氣設(shè)備外殼單獨(dú)接地保護(hù),。
一般居民用戶可用TN-C-S系統(tǒng),,即低壓從配電變壓器引出的主干線可以采取TN-C系統(tǒng)(四線制),到用戶的支線采取TN-S系統(tǒng),;工廠車間可以采用TT系統(tǒng),,電動機(jī)用三相電源,照明用單相電源,,配電變壓器中性點(diǎn)接地,,到車間后,車間設(shè)備的外殼單獨(dú)接地,。
需防爆的場所最好采用IT系統(tǒng),,三根相線或四根(加中性線)送過去,中性點(diǎn)不接地,,外殼單獨(dú)接地,,這樣相線碰地或碰外殼,電流很小,,不會產(chǎn)生火花,,防止爆炸。
母線涂色與排列:
相 別 | 顏 色 | 垂直排列 | 水平排列 | 引下排列 |
L1 (A) | 黃 | 上 | 后 | 左 |
L2 (B) | 綠 | 中 | 中 | 中 |
L3 (C) | 紅 | 下 | 前 | 右 |
N | 淡藍(lán) | ? | ? | ? |
變壓器大修內(nèi)容
1,、吊出器身,,檢修器,、身(鐵芯,、線圈、分接開關(guān)及引線),;2,、檢修項(xiàng)蓋、儲油柜,、安全氣道,、熱管油門及套管;3,、檢修冷卻裝置及濾油裝置,;4、濾油或換油,,必要時干燥處理,;5、檢修控制和測量儀表,、信號和保護(hù)裝置,;6、清理外殼,必要時油漆,;7,、裝配并進(jìn)行規(guī)定的測量和試驗(yàn)。
二,、電工安全技術(shù)
中 性 線 和 零 線 的 區(qū) 別
如下圖,,三個電壓源的負(fù)極性X、Y,、Z連接在一起形成一個接點(diǎn),,(記為0,稱為電源的中點(diǎn)),。從三個電壓源的正極性A,、B、C向外引出的三條輸電線,,(稱為端線,,俗稱火線),電源中點(diǎn)引出的線稱為中線(俗稱零線),。如圖a所示,,就是三相電源的星形連結(jié)方式。
在供電系統(tǒng)中,,可從題面上它本身就包含兩個概念:中性線和零線,。就此問題我們不妨先探討一下中性線和零線的概念,電工學(xué)中講:變壓器,、發(fā)電機(jī)的繞組中有一點(diǎn),,此點(diǎn)與外部各接線端間的電壓絕對值均相等,這一點(diǎn)就稱為中性點(diǎn),,通常我們稱它為O點(diǎn),,但是當(dāng)中性點(diǎn)接地時,該點(diǎn)就稱為零點(diǎn),,如圖b,;由中性點(diǎn)引出的導(dǎo)線,稱為中性線,;由零點(diǎn)引出的導(dǎo)線,,則稱為零線。
由以上我們還可以比較得出電網(wǎng)中性點(diǎn)不同運(yùn)行方式下的安全措施,。圖a,,我們可以看作是中性點(diǎn)的絕緣運(yùn)行方式;圖b,,可以看作是中性點(diǎn)的直接接地運(yùn)行方式,。
一,、中性點(diǎn)絕緣運(yùn)行方式下我們應(yīng)做到:
1、 所有用電設(shè)備都必須施行保護(hù)接地,,而不允許采用保護(hù)接零,;
2、 中性線的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)與火線相同,,中性線不允許斷開,,反之會產(chǎn)生中性點(diǎn)位移,燒壞單相用電設(shè)備,,另外四線對地總絕緣電阻不要小于1千歐,。
3、 中性線電流不應(yīng)超過變壓器低壓線圈額定電流的25%,,三相負(fù)荷電流不應(yīng)相差太大,,以免影響三相電壓的平衡;
4,、 杜絕中性線重復(fù)接地,,低壓配電盤必須設(shè)置三想絕緣監(jiān)察裝置,以便及時發(fā)現(xiàn)和排除低壓電網(wǎng)中的接地故障,;
5,、 配變低壓側(cè)應(yīng)加裝4支避雷器,以防止雷電過電壓,;
二,、中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行方式下我們應(yīng)做到:
1、用電設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分都須采用保護(hù)接零或保護(hù)接地,;
2,、 在三相四線制的同一低壓配電系統(tǒng)中,保護(hù)接零和保護(hù)接地不能混用,,即一部分采用保護(hù)接零,,而另一部分采用保護(hù)接地,。但若在同一臺設(shè)備上同時采用保護(hù)接零和保護(hù)接地則是允許的,,因?yàn)槠浒踩Ч茫?/span>
3、 要求零線必須重復(fù)接地,,因?yàn)樵诹憔€斷開的情況下,,接零設(shè)備外殼上都帶有220V的對地電壓,這是絕不允許的,。
從性質(zhì)或不同的運(yùn)行方式上來語說,,雖然二者有共同之處,但中性線和零線不能混為一談,。
防止觸電的技術(shù)措施
A,、絕緣,、屏護(hù)和間距是最為常見的安全措施
1、絕緣:它是防止人體觸及絕緣物把帶電體封閉起來,。瓷,、玻璃、云母,、橡膠,、木材、膠木,、塑料,、布、紙和礦物油等都是常用的絕緣材料,。
注:很多絕緣材料受潮后會喪失絕緣性能或在強(qiáng)電場作用下會遭到破壞,,喪失絕緣性能。
2,、屏護(hù):采用遮攔,、護(hù)照、護(hù)蓋箱閘等把帶電體同外界隔絕開來,。電器開關(guān)的可動部分一般不能使用絕緣,,而需要屏護(hù)。高壓設(shè)備不論是否有絕緣,,均應(yīng)采取屏護(hù),。
3、間距:就是保證必要的安全距離,。間距除用防止觸及或過分接近帶電體外,,還能起到防止火災(zāi)、防止混線,、方便操作的作用,。在低壓工作中,最小檢修距離不應(yīng)小于0.1米,。
B,、接地和接零
1、接地:指與大地的直接連接,,電氣裝置或電氣線路帶電部分的某點(diǎn)與大地連接,、電氣裝置或其它裝置正常時不帶電部分某點(diǎn)與大地的人為連接都叫接地。
2,、保護(hù)接地:為了防止電氣設(shè)備外露的不帶電導(dǎo)體意外帶電造成危險,,將該電氣設(shè)備經(jīng)保護(hù)接地線與深埋在地下的接地體緊密連接起來的做法叫保護(hù)接地。
由于絕緣破壞或其它原因而可能呈現(xiàn)危險電壓的金屬部分,,都應(yīng)采取保護(hù)接地措施,。如電機(jī),、變壓器、開關(guān)設(shè)備,、照明器具及其它電氣設(shè)備的金屬外殼都應(yīng)予以接地,。一般低壓系統(tǒng)中,保護(hù)接地電阻值應(yīng)小于4歐姆,。
3,、保護(hù)接零:就是把電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分與電網(wǎng)的零線緊密地連接起來。應(yīng)當(dāng)注意的是,,在三相四線制的電力系統(tǒng)中,,通常是把電氣設(shè)備的金屬外殼同時接地、接零,,這就是所謂的重復(fù)接地保護(hù)措施,,但還應(yīng)該注意,零線回路中不允許裝設(shè)熔斷器和開關(guān),。
C,、裝設(shè)漏電保護(hù)裝置
為了保證在故障情況下人身和設(shè)備的安全,應(yīng)盡量裝設(shè)漏電流動作保護(hù)器,。它可以在設(shè)備及線路漏電時通過保護(hù)裝置的檢測機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換取得異常信號,,經(jīng)中間機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換和傳遞,然后促使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作,,自動切斷電源,,起到保護(hù)作用。
D,、采用安全電壓
這是用于小型電氣設(shè)備或小容量電氣線路的安全措施,。根據(jù)歐姆定律,電壓越大,,電流也就越大,。因此,可以把可能加在人身上的電壓限制在某一范圍內(nèi),,使得在這種電壓下,,通過人體的電流不超過允許范圍,這一電壓就叫做安全電壓,。安全電壓的工頻有效值不超過50伏,,直流不超過120伏。我國規(guī)定工頻有效值的等級為42伏,,36伏,24伏,,12伏和6伏,。
凡手提照明燈,、高度不足2.5米的一般照明燈,如果沒有特殊安全結(jié)構(gòu)或安全措施,,應(yīng)采用42伏或36伏安全電壓,。
凡金屬容器內(nèi)、隧道內(nèi),、礦井內(nèi)等工作地點(diǎn)狹窄,、行動不便、以及周圍有大面積接地導(dǎo)體的環(huán)境,,使用手提照明燈時應(yīng)采用12伏安全電壓,。
E、加強(qiáng)絕緣
加強(qiáng)絕緣就是采用雙重絕緣或另加總體絕緣,,即保護(hù)絕緣體以防止通常絕緣損壞后的觸電,。
注意事項(xiàng)
1、不得隨便亂動或私自修理車間內(nèi)的電氣設(shè)備,。
2,、經(jīng)常接觸和使用的配電箱、配電板,、閘刀開關(guān),、按扭開頭、插座,、插銷以及導(dǎo)線等,,必須保持完好,不得有破損或?qū)щ姴糠致懵丁?/span>
3,、不得用銅絲等代替保險絲,,并保持閘刀開關(guān)、磁力開關(guān)等蓋面完整,,以防短路時發(fā)生電弧或保險絲熔斷飛濺傷人,。
4、經(jīng)常檢查電氣設(shè)備的保護(hù)接地,、接零裝置,,保證連接牢固。
5,、在移動電風(fēng)扇,、照明燈、電焊機(jī)等電氣設(shè)備時,,必須先切斷電源,,并保護(hù)好導(dǎo)線,以免磨損或拉斷,。
6,、在使用手電鉆,、電砂輪等手持電動工具時,必須安裝漏電保護(hù)器,,工具外殼要進(jìn)行防護(hù)性接地或接零,,并要防止移動工具時,導(dǎo)線被拉斷,,操作時應(yīng)戴好絕緣手套并站在絕緣板上,。
7、在雷雨天,,不要走進(jìn)高壓電桿,、鐵塔、避雷針的接地導(dǎo)線周圍20米內(nèi),。當(dāng)遇到高壓線斷落 時,,周圍10米之內(nèi),禁止人員進(jìn)入,;若已經(jīng)在10米范圍之內(nèi),,應(yīng)單足或并足跳出危險區(qū)。
8,、對設(shè)備進(jìn)行維修時,,一定要切斷電源,并在明顯處放置“禁止合閘,,有人工作”的警示牌,。
電器火災(zāi)的防止
電器、照明設(shè)備,、手持電動工具以及通常采用單相電源供電的小型電器,,有時會引起火災(zāi),其原因通常是電氣設(shè)備選用不當(dāng)或由于線路年久失修,,絕緣老化造成短路,,或由于用電量增加、線路超負(fù)荷運(yùn)行,,維修不善導(dǎo)致接頭松動,,電器積塵、受潮,、熱源接近電器,、電器接近易燃物和通風(fēng)散熱失效等。
其防護(hù)措施主要是合理選用電氣裝置,。例如,,在干燥少塵的環(huán)境中,可采用開啟式和封閉式;在潮濕和多塵的環(huán)境中,,應(yīng)采用封閉式,;在易燃易爆的危險環(huán)境中,,必須采用防爆式,。
防止電氣火災(zāi),還要注意線路電器負(fù)荷不能過高,,注意電器設(shè)備安裝位置距易燃可燃物不能太近,,注意電氣設(shè)備進(jìn)行是否異常,注意防潮等,。
靜電,、雷電、電磁危害的防護(hù)措施
1,、靜電的防護(hù)
生產(chǎn)工藝過程中的靜電可以造成多種危害,。在擠壓、切割,、攪拌,、噴濺、流體流動,、感應(yīng),、摩擦等作業(yè)時都會產(chǎn)生危險的靜電,由于靜電電壓很高,,又易發(fā)生靜電火花,,所以特別容易在易燃易爆場所中引起火災(zāi)和爆炸。
靜電防護(hù)一般采用靜電接地,,增加空氣的濕度,,在物料內(nèi)加入抗靜電劑,使用靜電中和器和工藝上采用導(dǎo)電性能較好的材料,,降低摩擦,、流速、惰性氣體保護(hù)等方法來消除或減少靜電產(chǎn)生,。
2,、雷電的防護(hù)
雷電危害的防護(hù)一般采用避雷針、避雷器,、避雷網(wǎng),、避雷線等裝置將雷電直接導(dǎo)入大地。
避雷針主要用來保護(hù)露天變配電設(shè)備,、建筑物和構(gòu)筑物,; 避雷線主要用來保護(hù)電力線路;避雷網(wǎng)和避雷帶主要用來保護(hù)建筑物;避雷器主要用來保護(hù)電力設(shè)備,。
3,、電磁危害的防護(hù)
電磁危害的防護(hù)一般采用電磁屏蔽裝置。高頻電磁屏蔽裝置可由銅,、鋁或鋼制成,。金屬或金屬網(wǎng)可有效地消除電磁場的能量,因此可以用屏蔽室,、屏蔽服等方式來防護(hù),。屏蔽裝置應(yīng)有良好的接地裝置,以提高屏蔽效果,。
電氣作業(yè)管理措施
從事電氣工作的人員為特種作業(yè)人員,,必須經(jīng)過專門的安全技術(shù)培訓(xùn)和考核,經(jīng)考試合格取得安全生產(chǎn)綜合管理部門核發(fā)的《特種作業(yè)操作證》后,,才能獨(dú)立作業(yè),。
電工作業(yè)人員要遵守電工作業(yè)安全操作規(guī)程,堅(jiān)持維護(hù)檢修制度,,特別是高壓檢修工作的安全,,必須堅(jiān)持工作票、工作監(jiān)護(hù)等工作制度,。
外電線路及電氣設(shè)備防護(hù)
一,、外電線路防護(hù)
1、在建工程不得在外電架空線路正下方施工,、搭設(shè)作業(yè)棚,、建造生活設(shè)施或堆放構(gòu)件、架具,、材料及其他雜物等,。
2、在建工程的周邊與外電架空線路的邊線之間的最小安全操作距離應(yīng)符合下表1規(guī)定,。
表1:在建工程(含腳手架)的周邊與架空線路的邊線之間的最小安全操作距離
外電線路電壓等級(kV) | <1 | 1~10 | 35~110 | 220 | 330~500 |
最小安全操作距離(m) | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10 | 15 |
注:上,、下腳手架的斜道不宜設(shè)在有外電線路的一側(cè)。
3,、施工現(xiàn)場的機(jī)動車道與外電架空線路交叉時,,架空線路的最低點(diǎn)與路面的最小垂直距離應(yīng)符合表2規(guī)定。
表2:施工現(xiàn)場的機(jī)動車道與架空線路交叉時的最小垂直距離
外心線路電壓等級(kV) | <1 | 1~10 | 35 |
最小垂直距離(m) | 6.0 | 7.0 | 7.0 |
4,、起重機(jī)嚴(yán)禁越過無防護(hù)設(shè)施的外電架空線路作業(yè),。在外電架字線路附近吊裝時,起重機(jī)的任何部位或被吊物邊緣在最大偏斜時與架空線路邊線的最小安全距離應(yīng)符合表3規(guī)定,。
表3: 起重機(jī)與架空線路邊線的最小安全距離
電壓(kV) 安全距離(m) | <1 | 10 | 35 | 110 | 220 | 330 | 500 |
沿垂直方向 | 1.5 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 7.0 | 8.5 |
沿水平方向 | 1.5 | 2.0 | 3.5 | 4.0 | 6.0 | 7.0 | 8.5 |
5,、 施工現(xiàn)場開挖溝槽邊緣與外電埋地電纜溝槽邊緣之間的距離不得小于0.5m。
6,、當(dāng)達(dá)不到規(guī)定時,必須采取絕緣隔離防護(hù)措施,,并應(yīng)懸掛醒目的警告標(biāo)志。
7,、防護(hù)設(shè)施與外電線路之間的安全距離不應(yīng)小于表4所列數(shù)值,。
防護(hù)設(shè)施應(yīng)堅(jiān)固、穩(wěn)定,,且對外電線路的隔離防護(hù)應(yīng)達(dá)到IP30級,。
表4:防護(hù)設(shè)施與外電線路之間的最小安全距離
外電線路電壓等級(kV) | ≤10 | 35 | 110 | 220 | 330 | 500 |
最小安全操作距離(m) | 1.7 | 2.0 | 2.5 | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
二,、 電氣設(shè)備防護(hù)
1,、電氣設(shè)備現(xiàn)場周圍不得存放易燃易爆物、污源和腐蝕介質(zhì),,否則應(yīng)予清除或做防護(hù)處置,,其防護(hù)等級必須與環(huán)境條件相適應(yīng)。
2,、電氣設(shè)備設(shè)置場所應(yīng)能避免物體打擊和機(jī)械損傷,,否則應(yīng)做防護(hù)處置。
三,、 接地與防雷
1,、 一般規(guī)定
在施工現(xiàn)場專用變壓器的供電的TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)中,電氣設(shè)備的金屬外殼必須與保護(hù)零線連接,。保護(hù)零線應(yīng)由工作接地線,、配電室(總配電箱)電源側(cè)零線或總漏電保護(hù)器電源側(cè)零線處引出。下圖:
專用變壓器供電時TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)示意
2,、當(dāng)施工現(xiàn)場與外電線路共用同一供電系統(tǒng)時,,
電氣設(shè)備的接地、接零保護(hù)應(yīng)與原系統(tǒng)保持一致,。不得一部分設(shè)備做保護(hù)接零,,另一部分設(shè)備做保護(hù)接地。采用TN系統(tǒng)做保護(hù)接零時,,工作零線(N線)必須通過總漏電保護(hù)器,,保護(hù)零線(PE線)必須由電源進(jìn)線零線重復(fù)接地處或總漏電保護(hù)器電源側(cè)零線處,引出形成局部TN-S接零保護(hù)系統(tǒng),。
3,、 在TN接零保護(hù)系統(tǒng)中,通過總漏電保護(hù)器的工作零線與保護(hù)零線之間不得再做電氣連接,。
4,、 在TN接零保護(hù)系統(tǒng)中,PE零線應(yīng)單獨(dú)敷設(shè)。重復(fù)接地線必須與PK線相連接,,嚴(yán)禁與N線相連接,。
5、使用一次側(cè)由50V以上電壓的接零保護(hù)系統(tǒng)供電,,二次側(cè)為50V及以下電壓的安全隔離變壓器時,,二次側(cè)不得接地,并應(yīng)將二次線路用絕緣管保護(hù)或采用橡皮護(hù)套軟線,。
當(dāng)采用普通隔離變壓器時,,其二次側(cè)一端應(yīng)接地,且變壓器正常不帶電的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)與一次回路保護(hù)零線相連接,。以上變壓器尚應(yīng)采取防直接接觸帶電體的保護(hù)措施,。
6、施工現(xiàn)場的臨時用電電力系統(tǒng)嚴(yán)禁利用大地做相線或零線,。接地裝置的設(shè)置應(yīng)考慮土壤干燥或凍結(jié)等季節(jié)變化的影響,,并應(yīng)符合規(guī)定,接地電阻值在四季中均應(yīng)符合要求,。但防雷裝置的沖擊接地電阻值只考慮在雷雨季節(jié)中土壤干燥狀態(tài)的影響,。
7、發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置電源隔離開關(guān)及短路,、過載,、漏電保護(hù)電器。電源隔離開關(guān)分?jǐn)鄷r應(yīng)有明顯可見分?jǐn)帱c(diǎn),。
8,、發(fā)電機(jī)組并列運(yùn)行時,必須裝設(shè)同期裝置,,并在機(jī)組同步運(yùn)行后再向負(fù)載供電,。
9、配電箱,、開關(guān)箱中導(dǎo)線的進(jìn)線口和出線口應(yīng)設(shè)在箱體的下底面,。配電箱、開關(guān)箱的進(jìn),、出線口應(yīng)配置固定線卡,,進(jìn)出線應(yīng)加絕緣護(hù)套并成束卡固在箱體上,不得與箱體直接接觸,。移動式配電箱,、開關(guān)箱的進(jìn)、出線應(yīng)采用橡皮護(hù)套絕緣電纜,,不得有接頭,。
10,、對配電箱、開關(guān)箱進(jìn)行定期維修,、檢查時,,必須將其前一級相應(yīng)的電源隔離開關(guān)分閘斷電,并懸掛“禁止合閘,、有人工作”停電標(biāo)志牌,,嚴(yán)禁帶電作業(yè)。
三,、發(fā) 電 機(jī) 原 理
電能是現(xiàn)代社會最主要的能源之一,。發(fā)電機(jī)是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備,它由水輪機(jī),、汽輪機(jī),、柴油機(jī)或其他動力機(jī)械驅(qū)動,將水流,,氣流,,燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī),再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能,。
發(fā)電機(jī)控制屏宜裝設(shè)下列儀表:
1 交流電壓表; 2 交流電流表,; 3 有功功率表,; 4 電度表;
5 功率因數(shù)表,; 6 頻率表,; 7 直流電流表。
發(fā)電機(jī)的形式很多,,但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律,。因此,其構(gòu)造的一般原則是:用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路,,以產(chǎn)生電磁功率,,達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。 分 類:直流發(fā)電機(jī),、交流發(fā)電機(jī)(同步發(fā)電機(jī),、異步發(fā)電機(jī)(很少))。交流發(fā)電機(jī)分單相發(fā)電機(jī)與三相發(fā)電機(jī),。 三相又分有刷和無刷,。 結(jié)構(gòu)及工作原理:發(fā)電機(jī)通常由定子、轉(zhuǎn)子,、端蓋及軸承等部件構(gòu)成,。定子由定子鐵芯,、線包繞組、機(jī)座以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成,。
轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(或磁極,、磁扼)繞組、集電環(huán),、滑環(huán),、碳刷及支架,風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。 由軸承及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子,,轉(zhuǎn)子連接組裝起來,,使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn),做切割磁力線的運(yùn)動,,從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢,,通過接線端子引出,接在回路中,,便產(chǎn)生了電流,。
定子和轉(zhuǎn)子除了是一個原動力的拖動外,是完全獨(dú)立,、互不干擾的兩部分,;定子是有功源,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,、電流,,在原動力的拖動下,向外輸出交流電,。轉(zhuǎn)子是無功源,、繞組從外部引入直流電建立磁場,在原動力的拖動下,,向外輸送無功,。發(fā)電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成,如果是三相發(fā)電機(jī)的話,,定子是三個線圈,,三個線圈的三條線尾相連就是零線,三個線圈的三條線首就是ABC火線,。轉(zhuǎn)子可以是線圈,,也可以是永磁鐵,如果是線圈的一般要有整流器提供的直流電給轉(zhuǎn)子線圈,,提供整流器電源的是定子線圈的中間抽頭,。當(dāng)有動力帶動轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)后,轉(zhuǎn)子的磁場變化切割磁力線,,使定子線圈感應(yīng)產(chǎn)生電流,,這樣交流轉(zhuǎn)子的線圈數(shù)決定達(dá)到50Hz頻率的轉(zhuǎn)速,,整流器的電壓決定達(dá)到50Hz頻率時的電壓。 發(fā)電機(jī)勵磁的方式
根據(jù)電磁感應(yīng)原理使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子形成旋轉(zhuǎn)磁場的過程稱為勵磁.勵磁分類方法很多,;按照發(fā)電機(jī)勵磁的交流電源供給方式來分類:
第一類由與發(fā)電機(jī)同軸的交流勵磁機(jī)供電,稱為交流勵磁(他勵)系統(tǒng),此系統(tǒng)分為四種方式:
1.交流勵磁機(jī)(磁場旋轉(zhuǎn))加靜止硅整流器(有刷).
2.交流勵磁機(jī)(磁場旋轉(zhuǎn))加靜止可控硅整流器(有刷).
3.交流勵磁機(jī)(電樞旋轉(zhuǎn))加硅整流器(無刷).
4.交流勵磁機(jī)(電樞旋轉(zhuǎn))加可控硅整流器(無刷).
第二類采用變壓器供電,稱為全靜態(tài)勵磁(自勵)系統(tǒng),當(dāng)勵磁變壓器接在發(fā)電機(jī)的機(jī)端或接在
單元式發(fā)電機(jī)組的廠用電母線上,稱為自勵勵磁方式,把機(jī)端勵磁變壓器與發(fā)電機(jī)定子串聯(lián)的勵磁變流器結(jié)合起來向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子供電的稱為自復(fù)勵勵磁方式.這種結(jié)合方法也有四種:
1.直流側(cè)并聯(lián) 2.直流側(cè)串聯(lián) 3.交流側(cè)并聯(lián) 4.交流側(cè)串聯(lián)
自動調(diào)節(jié)勵磁電流的方法
在改變發(fā)電機(jī)的勵磁電流中,,一般不直接在其轉(zhuǎn)子回路中進(jìn)行,因?yàn)樵摶芈分须娏骱艽?,不便于進(jìn)行直接調(diào)節(jié),,通常采用的方法是改變勵磁機(jī)的勵磁電流,以達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流的目的,。常用的方法有改變勵磁機(jī)勵磁回路的電阻,,改變勵磁機(jī)的附加勵磁電流,改變可控硅的導(dǎo)通角等,。這里主要講改變可控硅導(dǎo)通角的方法,,它是根據(jù)發(fā)電機(jī)電壓、電流或功率因數(shù)的變化,,相應(yīng)地改變可控硅整流器的導(dǎo)通角,,于是發(fā)電機(jī)的勵磁電流便跟著改變。這套裝置一般由晶體管,,可控硅電子元件構(gòu)成,,具有靈敏、快速,、無失靈區(qū),、輸出功率大、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn),。在事故情況下能有效地抑制發(fā)電機(jī)的過電壓和實(shí)現(xiàn)快速滅磁。自動調(diào)節(jié)勵磁裝置通常由測量單元,、同步單元,、放大單元、調(diào)差單元,、穩(wěn)定單元,、限制單元及一些輔助單元構(gòu)成。被測量信號(如電壓,、電流等),,經(jīng)測量單元變換后與給定值相比較,然后將比較結(jié)果(偏差)經(jīng)前置放大單元和功率放大單元放大,,并用于控制可控硅的導(dǎo)通角,,以達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵磁電流的目的。同步單元的作用是使移相部分輸出的觸發(fā)脈沖與可控硅整流器的交流勵磁電源同步,,以保證控硅的正確觸發(fā),。調(diào)差單元的作用是為了使并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)能穩(wěn)定和合理地分配無功負(fù)荷,。穩(wěn)定單元是為了改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定而引進(jìn)的單元。勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定單元 用于改善勵磁系統(tǒng)的穩(wěn)定性,。限制單元是為了使發(fā)電機(jī)不致在過勵磁或欠勵磁的條件下運(yùn)行而設(shè)置的,。必須指出并不是每一種自動調(diào)節(jié)勵磁裝置都具有上述各種單元,一種調(diào)節(jié)器裝置所具有的單元與其擔(dān)負(fù)的具體任務(wù)有關(guān),。
自動調(diào)節(jié)勵磁的組成部件及輔助設(shè)備
自動調(diào)節(jié)勵磁的組成部件有機(jī)端電壓互感器,、機(jī)端電流互感器、勵磁變壓器,;勵磁裝置需要提供以下電流,,廠用AC380v、廠用DC220v控制電源.廠用DC220v合閘電源,;需要提供以下空接點(diǎn),,自動開機(jī).自動停機(jī).并網(wǎng)(一常開,一常閉)增,,減,;需要提供以下模擬信號,發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓100V,,發(fā)電機(jī)機(jī)端電流5A,,母線電壓100V,勵磁裝置輸出以下繼電器接點(diǎn)信號,;勵磁變過流,,失磁,勵磁裝置異常等,。
勵磁控制,、保護(hù)及信號回路由滅磁開關(guān),助磁電路,、風(fēng)機(jī),、滅磁開關(guān)偷跳、勵磁變過流,、調(diào)節(jié)器故障,、發(fā)電機(jī)工況異常、電量變送器等組成,。在同步發(fā)電機(jī)發(fā)生內(nèi)部故障時除了必須解列外,,還必須滅磁,把轉(zhuǎn)子磁場盡快地減弱到最小程度,,保證轉(zhuǎn)子不過的情況下,,使滅磁時間盡可能縮短,是滅磁裝置的主要功能,。根據(jù)額定勵磁電壓的大小可分為線性電阻滅磁和非線性電阻滅磁,。
目前很多國家都在研制和試驗(yàn)用微型機(jī)計(jì)算機(jī)配以相應(yīng)的外部設(shè)備構(gòu)成的數(shù)字自動調(diào)節(jié)勵磁裝置,,這種調(diào)節(jié)裝置將能實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)最佳調(diào)節(jié)。
獲得勵磁電流的方法稱為勵磁方式,。目前采用的勵磁方式分為兩大類:一類是用直流發(fā)電機(jī)作為勵磁電源的直流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng),;另一類是用硅整流裝置將交流轉(zhuǎn)化成直流后供給勵磁的整流器勵磁系統(tǒng)。現(xiàn)說明如下:
1. 直流勵磁機(jī)勵磁 直流勵磁機(jī)通常與同步發(fā)電機(jī)同軸,,采用并勵或者他勵接法,。采用他勵接法時,勵磁機(jī)的勵磁電流由另一臺被稱為副勵磁機(jī)的同軸的直流發(fā)電機(jī)供給,。
2. 靜止整流器勵磁 同一軸上有三臺交流發(fā)電機(jī),,即主發(fā)電機(jī)、交流主勵磁機(jī)和交流副勵磁機(jī),。副勵磁機(jī)的勵磁電流開始時由外部直流電源提供,,待電壓建立起來后再轉(zhuǎn)為自勵(有時采用永磁發(fā)電機(jī))。副勵磁機(jī)的輸出電流經(jīng)過靜止晶閘管整流器整流后供給主勵磁機(jī),,而主勵磁機(jī)的交流輸出電流經(jīng)過靜止的三相橋式硅整流器整流后供給主發(fā)電機(jī)的勵磁繞組,。
3.旋轉(zhuǎn)整流器勵磁 靜止整流器的直流輸出必須經(jīng)過電刷和集電環(huán)才能輸送到旋轉(zhuǎn)的勵磁繞組,對于大容量的同步發(fā)電機(jī),,其勵磁電流達(dá)到數(shù)千安培,,使得集電環(huán)嚴(yán)重過熱。因此,,在大容量的同步發(fā)電機(jī)中,,常采用不需要電刷和集電環(huán)的旋轉(zhuǎn)整流器勵磁系統(tǒng),如圖15.7所示,。主勵磁機(jī)是旋轉(zhuǎn)電樞式三相同步發(fā)電機(jī),,旋轉(zhuǎn)電樞的交流電流經(jīng)與主軸一起旋轉(zhuǎn)的硅整流器整流后,直接送到主發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵磁繞組,。交流主勵磁機(jī)的勵磁電流由同軸的交流副勵磁機(jī)經(jīng)靜止的晶閘管整流器整流后供給,。由于這種勵磁系統(tǒng)取消了集電環(huán)和電刷裝置,故又稱為無刷勵磁系統(tǒng),。
柴油發(fā)電機(jī)有常見的錯誤操作
柴油發(fā)電機(jī)錯誤操作會嚴(yán)重影響柴油發(fā)電機(jī)組使用壽命,下面我們來了解一下在日常生活中,,柴油發(fā)電機(jī)組錯誤操作方式有哪些?
錯誤操作一:柴油機(jī)在機(jī)油不足時運(yùn)轉(zhuǎn)
此時會因機(jī)油供給不足而造成各摩擦副表面供油不足,,導(dǎo)致異常磨損或燒傷。為此,,柴油發(fā)電機(jī)起步前和柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中要保證機(jī)油充足,,防止由于缺油而引起拉缸、燒瓦故障,。
錯誤操作二:帶負(fù)荷急停機(jī)或突然卸除負(fù)荷后立刻停機(jī)
柴油機(jī)發(fā)電機(jī)熄火后冷卻系水的循環(huán)停止,,散熱能力急劇降低,,受熱件失去冷卻,易造成氣缸蓋,、氣缸套,、氣缸體等機(jī)件過熱,產(chǎn)生裂紋,,或使活塞過度膨脹卡死在缸套內(nèi),。另一方面,柴油發(fā)電機(jī)停機(jī)時未經(jīng)怠速降溫,,會使摩擦面含油不足,,當(dāng)柴油機(jī)再次啟動時會因潤滑不良而加劇磨損。因此,,柴油發(fā)電機(jī)熄火前應(yīng)卸除負(fù)荷,,并逐漸降低轉(zhuǎn)速、空載運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘,。
錯誤操作三:冷啟動后未暖機(jī)就帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)
柴油發(fā)電機(jī)冷機(jī)啟動時,,由于機(jī)油黏度大、流動性差,,是機(jī)油泵供油不足,,機(jī)器摩擦面因缺油潤滑不良,造成急劇磨損,,甚至發(fā)生拉缸,、燒瓦等故障。因此,,柴油機(jī)冷卻啟動后應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)升溫,,待機(jī)油溫度達(dá)到40℃以上時再帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn);機(jī)器起步應(yīng)掛低速擋,并循序在每一擋位行駛一段里程,,直到油溫正常,、供油充分后,方可轉(zhuǎn)為正常行駛,。
錯誤操作四:柴油機(jī)冷啟動后猛轟油門,若猛轟油門,,
柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速急劇升高,會造成機(jī)上的有些摩擦面因產(chǎn)生干摩擦而劇烈磨損,。另外,,轟油門時活塞、連桿和曲軸受理力變化大,,引起劇烈撞擊,,易損壞機(jī)件。
錯誤操作五:在冷卻水量不足或冷卻水、機(jī)油溫度過高的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)
柴油發(fā)電機(jī)冷卻水量不足會降低其冷卻效果,,柴油機(jī)因得不到有效的冷卻而過熱;冷卻水,、機(jī)油的油溫過高,也會引起柴油機(jī)過熱,。此時柴油發(fā)電機(jī)氣缸蓋,、氣缸套、活塞組件及氣門等主要受熱負(fù)荷大,,其機(jī)械性能如強(qiáng)度,、韌性等急劇下降,使零件變形增加,,減小了零件間的配合間隙,,加速機(jī)件磨損,嚴(yán)重時還會產(chǎn)生裂紋,、機(jī)件卡住的故障,。柴油發(fā)電機(jī)過熱還會惡化柴油機(jī)燃燒過程,使噴油器工作失常,,霧化不良,,積炭增多。
發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)試方法
一.按裝撿查
首先將兩臺機(jī)組接線原理圖撿查安裝好,分別啟動兩臺發(fā)電機(jī)組,用儀表分別撿測兩臺發(fā)電機(jī)的相序是否相同,不相同應(yīng)以調(diào)整,
否則并不上網(wǎng),。
二啟動與調(diào)整
啟動1號機(jī)組,使之頻率調(diào)整到50HZ,電壓調(diào)整到400V,運(yùn)行一段時間觀察是否穩(wěn)定和有無異常聲音,再啟動2號發(fā)電機(jī)組,柒使之調(diào)整到規(guī)定范圍內(nèi),準(zhǔn)備并網(wǎng),。
三.并網(wǎng)運(yùn)行
機(jī)組調(diào)整好后,合上1號機(jī)組電源開關(guān),向線路供電,用2號機(jī)組并網(wǎng).轉(zhuǎn)動2號控制屏上單機(jī)轉(zhuǎn)換開關(guān)至-并網(wǎng)運(yùn)行轉(zhuǎn)換開關(guān)至并網(wǎng)位置,
使S同步表工作,調(diào)整2號發(fā)電機(jī)組柒油機(jī)轉(zhuǎn)速增加或減小。
使S表處于同步狀態(tài),使指針緩慢向上移動,在移之80‰位置時立刻合上空氣開關(guān),將并網(wǎng)成功,??衫^續(xù)以上方法。如多次未能成功
撿查發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電壓以及其它原因,并網(wǎng)成功后,應(yīng)關(guān)閉同步表轉(zhuǎn)換開關(guān)至單機(jī)運(yùn)行位置,以免長期工作損壞同步表,。
四.無功調(diào)整
并網(wǎng)后觀察無功分配,應(yīng)使兩臺發(fā)電無功分配平等環(huán)流最小,若有很大環(huán)流,應(yīng)分別調(diào)整各發(fā)電機(jī)的電壓增加或減小,但應(yīng)保證電壓規(guī)定范圍內(nèi),若有負(fù)載時應(yīng)使用調(diào)差電位器予以修正,。
五.有功負(fù)載分配調(diào)整
正常運(yùn)行供電觀察無功分配,增加負(fù)載KW小的發(fā)電機(jī)組柒油機(jī)的轉(zhuǎn)速,使KW表達(dá)到兩邊基本平等,若增加無效,則應(yīng)減小負(fù)載大的柒油機(jī)轉(zhuǎn)速,運(yùn)行中應(yīng)不斷撿查修正。
六.卸載停機(jī)
應(yīng)逐步減輕供電負(fù)載,使之減輕兩臺機(jī)組總和的40‰,方可關(guān)停任意一臺空氣開關(guān),使柒油機(jī)空載運(yùn)行一段時間才能停機(jī),另一臺則按常規(guī)使用方法進(jìn)行卸載停機(jī),。
發(fā)電機(jī)失磁處理方法
發(fā)電機(jī)失磁是怎么回事,,應(yīng)怎么處理?
發(fā)電機(jī)應(yīng)長時間不用,,(1)導(dǎo)致出廠前含在鐵芯中的剩磁失去,,勵磁線圈建立不起應(yīng)有的磁場,這時發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常下,發(fā)不出電,,此類現(xiàn)象新機(jī)或長期不用的機(jī)組情況下較多,。另一種先天不足,充磁有電,仃機(jī)再起
老毛病又來,這種現(xiàn)象無法徹底根治
應(yīng)急處理方法:
前者用電池銅環(huán)上充磁即可(但注意+.-極性) 后者用以下方法
1)裝有勵磁按鈕的,按一下勵磁按鈕,
2)無勵磁按鈕的,,用電瓶對其充磁
3)常接一個燈泡在荷載,超速運(yùn)轉(zhuǎn)幾秒鐘,行之有效,不防試一下。
發(fā)電機(jī)不發(fā)電故障原因及排除方法
故障原因:
1,、風(fēng)扇皮帶過松 2,、發(fā)電機(jī)是電樞繞線,勵磁繞組有斷,、短路現(xiàn)象,;
3,電抗器,互感器,線松動脫落. 4、硅二極管短或斷路,; 5,、A.V.R,或電壓調(diào)節(jié)器損壞。
排除方法:
1,、調(diào)整皮帶張緊度,; 2、檢修或更換發(fā)電機(jī),; 3,檢查.更換
4,、拆開檢修;.更換 5,、更換調(diào)節(jié)器,。
汽車發(fā)電機(jī)工作原理
汽車發(fā)電機(jī)組件與結(jié)構(gòu)圖:
(一)轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。
轉(zhuǎn)子由爪極,、磁軛,、磁場繞組、集電環(huán),、轉(zhuǎn)子軸組成,,見圖2-6。
轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極,,兩塊爪極各有六個鳥嘴形磁極,爪極空腔內(nèi)裝有磁場繞組 (轉(zhuǎn)子線圈)和磁軛,。
集電環(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成,集電環(huán)壓裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣,,兩個集電環(huán)分別與磁場繞組的兩端相連,。
當(dāng)兩集電環(huán)通入直流電時(通過電刷),磁場繞組中就有電流通過,,并產(chǎn)生軸向磁通,,使爪極一塊被磁化為N極,另一塊被磁化為S極,,從而形成六對相互交錯的磁極,。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時,就形成了旋轉(zhuǎn)的磁場,。
交流發(fā)電機(jī)的磁路為:磁軛→N極→轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙→定子→定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙→S極→磁軛,。見圖2-7。
(二)定子 定子的功用是產(chǎn)生交流電。定子由定子鐵心和定子繞組成,。
定子鐵心由內(nèi)圈帶槽的硅鋼片疊成,,定子繞組的導(dǎo)線就嵌放在鐵心的槽中。定子繞組有三相,,三相繞組采用星形接法或三角形(大功率)接法,,都能產(chǎn)生三相交流電。
三相繞組的必須按一定要求繞制,才能使之獲得頻率相同,、幅值相等,、相位互差120°的三相電動勢。
1. 每個線圈的兩個有效邊之間的距離應(yīng)和一個磁極占據(jù)的空間距離相等,。
2. 每相繞組相鄰線圈始邊之間的距離應(yīng)和一對磁極占據(jù)的距離相等或成倍數(shù),。
3. 三相繞組的始邊應(yīng)相互間隔2π+120o電角度(一對磁極占有的空間為360o電角度)
例:國產(chǎn)JF13系列交流發(fā)電機(jī)三相繞組繞制見圖2-8B
結(jié)構(gòu)參數(shù)如下: 磁極對數(shù)p 6對,定子槽數(shù)z 36槽,,定子繞組相數(shù)m 3相,,每個線圈匝數(shù)N 13匝繞組聯(lián)結(jié)方法 Y型聯(lián)結(jié)。
在國產(chǎn)JF13系列交流發(fā)電機(jī)中,,一對磁極占6個槽的空間位置(每槽60o電角度),,一個磁極占3個槽的空間位置,所以每個線圈兩條有效邊的位置間隔是3個槽,,每相繞組相鄰線圈始邊之間的距離6個槽,,三相繞組的始邊的相互間隔可以是2個槽,8個槽,, 14個槽等,。
(三)整流器
交流發(fā)電機(jī)整流器的作用是將定子繞組的三相交流電變?yōu)橹绷麟姡?/span>
6管交流發(fā)電機(jī)的整流器是由6只硅整流二極管組成三相全波橋式整流電路,6只整流管分別壓裝(或焊裝)在兩塊板上,。
1.汽車用硅整流二極管特點(diǎn)
(1)工作電流大,,正向平均電流50A,浪涌電流600A,;
(2)反向電壓高,,反向重復(fù)峰值電壓270V,反向不重復(fù)峰值電壓300V,;
(3)只有一根引線見圖2-9,。并且有的二極管引線是正極,有的二極管引線是負(fù)極,,引出線為正極的管子叫正極管,,引出線為負(fù)極的管子叫負(fù)極管,所以說整流二極管有正二極管和負(fù)二極管之分,。
2.整流管的安裝
將正極管安裝在一塊鋁制散熱板上,,稱為正整流板,;將負(fù)極管安裝另一塊鋁制散熱板上,稱為負(fù)整流板,,也可用發(fā)電機(jī)后蓋代替負(fù)整流板,。見圖2-10。
在正整流板上有一個輸出接線柱B(發(fā)電機(jī)的輸出端),。負(fù)整流板上直接搭鐵。負(fù)整流板上一定和殼體相聯(lián)接,。整流板的形狀各異,,有馬蹄形、長方形,、半圓形等見下圖2-11
汽車發(fā)電機(jī)工作原理
(四)端蓋
端蓋一般分兩部分(前端蓋和后端蓋),,起固定轉(zhuǎn)子、定子,、整流器和電刷組件的作用,。端蓋一般用鋁合金鑄造,一是可有效的防止漏磁,,二是鋁合金散熱性能好,。
后端蓋上裝有電刷組件,有電刷,、電刷架和電刷彈簧組成,。電刷的作用是將電源通過集電環(huán)引入磁場繞組。見圖2-12
磁場繞組(兩只電刷)和發(fā)電機(jī)的聯(lián)接不同,,使發(fā)電機(jī)分為內(nèi)搭鐵型和外搭鐵型兩種
1.內(nèi)搭鐵型發(fā)電機(jī):磁場繞組負(fù)電刷直接搭鐵的發(fā)電機(jī)(和殼體直接相連),。下圖
2.外搭鐵型發(fā)電機(jī):磁場繞組的兩只電刷都和殼體絕緣的發(fā)電機(jī)。下圖
外搭鐵型發(fā)電機(jī)的磁場繞組負(fù)極(負(fù)電刷)接調(diào)節(jié)器,,通過后再搭鐵,。
二、8管交流發(fā)電機(jī)
8管交流發(fā)電機(jī)(如夏利車用)和6管交流發(fā)電機(jī)的基本機(jī)構(gòu)是相同的,,所不同的是整流器有8只硅整流二極管,,其中6只組成三相全波橋式整流電路,還有2只是中性點(diǎn)二極管,,1只正極管接在中性點(diǎn)和正極之間,,1只負(fù)極管接在中性點(diǎn)和負(fù)極之間。對中性點(diǎn)電壓進(jìn)行全波整流,。(見圖2-14)
試驗(yàn)表明:加裝中性點(diǎn)二極管的交流發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)不變的情況下可以提高發(fā)電機(jī)的功率10%~15%,。
中性點(diǎn)二極管提高發(fā)電機(jī)功率的原理:
交流發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電壓為三次諧波,,,隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的提高,,中性點(diǎn)三次諧波電壓也升高,。見圖2-15
當(dāng)中性點(diǎn)電壓瞬時值高于三相繞組的最高值時,中性點(diǎn)正極管導(dǎo)通對外輸出電流,;電流回路為:中性點(diǎn)→中性點(diǎn)正極管→負(fù)載→某一負(fù)極管→定子繞組→中性點(diǎn),。見動畫2。
當(dāng)中性點(diǎn)電壓瞬時值低于三相繞組的最低值時,,中性點(diǎn)負(fù)極管導(dǎo)通對外輸出電流,;電流回路:中性點(diǎn)→定子繞組→某一正極管→負(fù)載→中性點(diǎn)負(fù)極管→中性點(diǎn)。見動畫2,,由于中性點(diǎn)參與了對外輸出,,所以能提高輸出功率。
三,、9管交流發(fā)電機(jī)(日車應(yīng)用較多)
9管交流發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和6管交流發(fā)電機(jī)相同,,所不同的是整流器。9管交流發(fā)電機(jī)的整流器是由6只大功率整流二極管和3只小功率勵磁二極管組成的交流發(fā)電機(jī),。
其中6只大功率整流二極管組成三相全波橋式整流電路,,對外負(fù)載供電
3只小功率管二極管與三只大功率負(fù)極管也組成三相全波橋式整流電路專門為發(fā)電機(jī)磁場供電。所以稱3只小功率管為勵磁二極管,。
9管交流發(fā)電機(jī)電路見圖2-16
四,、11管交流發(fā)電機(jī)(例如桑塔納車用發(fā)電機(jī))
11管交流發(fā)電機(jī)的整流器由8只大功率整流二極管(其中2只中性點(diǎn)二極管)和3只磁場二極管組成。其它結(jié)構(gòu)和6管交流發(fā)電機(jī)相同,。
五,、無刷交流發(fā)電機(jī)
由于沒有電刷和集電環(huán),所以不會因?yàn)殡娝⒑图姯h(huán)的磨損和接觸不良造成激磁不穩(wěn)定或發(fā)電機(jī)不發(fā)電等故障,;同時工作時無火花,,也減小了無線電干擾。
無刷交流發(fā)電機(jī)分為爪極式,、激磁機(jī)式和永磁式三種,。
永磁式無刷交流發(fā)電機(jī)
這種發(fā)電機(jī)與普通發(fā)電機(jī)不同的是轉(zhuǎn)子部分——以永久磁鐵作為轉(zhuǎn)子磁極而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,不僅去掉了電刷和滑環(huán),,而且不需要磁場繞組和爪極,。結(jié)構(gòu)簡單可靠、使用壽命長,。
轉(zhuǎn)子常用的永磁材料有鐵氧體,、鉻鎳鈷、稀土鈷,、釹鐵硼等,。
由于轉(zhuǎn)子為永磁結(jié)構(gòu),所以產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場強(qiáng)度是不變的,、不可調(diào)的,,因此,,不能采用普通交流發(fā)電機(jī)通過調(diào)節(jié)器控制磁場電流的辦法來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓。為解決調(diào)壓問題可采用電壓調(diào)節(jié)器與三相半控橋式整流相配合的辦法,,使發(fā)電機(jī)輸出電壓不隨轉(zhuǎn)速大幅度變化而變化,。
圖2-20是永磁發(fā)電機(jī)電壓控制原理圖。3只共陽極硅二極管VD1,、VD2,、VD3與3只共陰極晶閘管VT1、VT2,、VT3組成三相半控橋式整流電路,。另外由硅整流二極管VD1~VD6組成三相全波整流電路,為晶閘管控制極提供觸發(fā)電壓,,與電壓調(diào)節(jié)器的一個觸點(diǎn)相接,另一個觸點(diǎn)則與晶閘管的控制極相連,,電壓調(diào)節(jié)器的線圈并接在三相半控橋的輸出端,,電壓控制原理如下:低速時觸點(diǎn)K閉合,晶閘管控制極獲得正向觸發(fā)電壓而導(dǎo)通,,當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時,,整流橋可向蓄電池和負(fù)載提供全波整流電壓。當(dāng)整流輸出電壓隨轉(zhuǎn)速升高而升高到超過額定電壓時,,觸點(diǎn)K斷開(因線圈吸力增大),,晶閘管因失去正向觸發(fā)電壓而截止,因而整流輸出電壓下降,。當(dāng)整流電壓降到一定值時,,電壓調(diào)節(jié)器線圈中電流減小吸力減小而使K閉合,3只晶閘管重新被觸發(fā)導(dǎo)通,,又使整流輸出電壓回升,。如此反復(fù),便可使輸出電壓控制在規(guī)定范圍內(nèi),。(觸點(diǎn)式調(diào)節(jié)器目前已經(jīng)由電子式或電腦控制的調(diào)節(jié)器所代替)
永磁式交流發(fā)電機(jī)優(yōu)點(diǎn)如下:
1.體積小,、輕、結(jié)構(gòu)簡單,、維護(hù)方便,,使用壽命長。如 750W的鈦鐵硼永磁發(fā)電機(jī)與350W普通交流發(fā)電
機(jī)重量相當(dāng),。轉(zhuǎn)子上除軸承外無其他磨損件并開有通風(fēng)孔,,冷卻散熱好,因而壽命可提高兩倍以上,。
2.由于傳動比大,,即發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低而發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高,,所以發(fā)動機(jī)低速時發(fā)電機(jī)充電性能好。
3.比功率大,,可節(jié)約金屬材料,。
4.無激磁損耗,效率可提高10%以上,。
5.在電壓控制器中,,由于只有控制極約10mA的電流通過觸點(diǎn),故可降低觸點(diǎn)磨損,,電壓調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)很簡單,。
6.由于永磁體的磁導(dǎo)率接近空氣的磁導(dǎo)率,使電樞反應(yīng)磁阻增大,,因而感應(yīng)電勢的非正弦畸變減小,,輸出
功率增大。