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【電機(jī)軸承專家】發(fā)電機(jī)的機(jī)構(gòu)、原理以及常見故障分析

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文章出處:www.www.sdjatyqc.com/?liwen0112網(wǎng)責(zé)任編輯:作者:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2016-08-22 16:00:00

  濟(jì)南市鴻慷機(jī)電設(shè)備有限公司位于交通便利的泉城濟(jì)南,是全球生產(chǎn)滾動軸承和直線運(yùn)動產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)---德國舍弗勒集團(tuán)在山東的授權(quán)代理商。公司專營舍弗勒集團(tuán)旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承,是一家順應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要而誕生的專業(yè)化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術(shù)支持,在機(jī)械行業(yè)技術(shù)方面有著非常豐富的經(jīng)驗(yàn),今天濟(jì)南鴻慷機(jī)電進(jìn)口軸承專家為大家介紹一下發(fā)電機(jī)的機(jī)構(gòu)、原理以及常見故障。

電機(jī)軸承|濟(jì)南鴻慷

 

  一、結(jié)構(gòu)和原理

  1、結(jié)構(gòu)

  同步發(fā)電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子和其他部件組成。

  定子部分包括定子鐵芯、定子繞組、機(jī)座;

  轉(zhuǎn)子部分包括轉(zhuǎn)子鐵芯、勵(lì)磁繞組和滑環(huán)(隱極式轉(zhuǎn)子還有套箍、心環(huán),凸極式轉(zhuǎn)子有磁極、磁軛、轉(zhuǎn)子支架);

  其他部件包括電刷裝置、端蓋、軸承和風(fēng)扇等。

 

   2、工作原理

  同步發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,它通過轉(zhuǎn)子磁場和定子繞組的相對運(yùn)動,將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

  當(dāng)轉(zhuǎn)子在外力帶動下,轉(zhuǎn)子磁場和定子導(dǎo)體作相對運(yùn)動,即導(dǎo)體切割磁力線,因此在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,其方向可根據(jù)右手定則判定。

  由于轉(zhuǎn)子磁極的位置使導(dǎo)體以垂直方向切割磁力線,所以此時(shí)定子繞組中的感應(yīng)電動勢最大。

  當(dāng)磁極轉(zhuǎn)過90度后。磁極成水平位置,導(dǎo)體不切割磁力線,其感應(yīng)電動勢為零。轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)90度,定時(shí)定子繞組又以垂直方向切割磁力線,使感應(yīng)電動勢達(dá)到最大值,但方向與前相反。

  當(dāng)轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)90度,感應(yīng)電動勢又變?yōu)榱?。這樣轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周,定子繞組的感應(yīng)電動勢也發(fā)生正、負(fù)變化。如果轉(zhuǎn)子連續(xù)勻速旋轉(zhuǎn),在定子繞組中就感應(yīng)出一個(gè)周期性不斷變化的交變電動勢。

 

  二、故障診斷與排除方法

   1、發(fā)電機(jī)過熱

  (1)發(fā)電機(jī)沒有按規(guī)定的技術(shù)條件運(yùn)行,如定子電壓過高,鐵損增大;負(fù)荷電流過大,定子繞組銅損增大;

  頻率過低,使冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變慢,影響發(fā)電機(jī)散熱;功率因數(shù)太低,使轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流增大,造成轉(zhuǎn)子發(fā)熱。應(yīng)檢查監(jiān)視儀表的指示是否正常。如不正常,要進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)和處理,使發(fā)電機(jī)按照規(guī)定的技術(shù)條件運(yùn)行。

 

  (2)發(fā)電機(jī)的三相負(fù)荷電流不平衡,過載的一相繞組會過熱;

  若三相電流之差超過額定電流的10%,即屬于嚴(yán)重蛄相電流不平衡,三相電流不平衡會產(chǎn)生負(fù)序磁場,從而增加損耗,引起磁極繞組及套箍等部件發(fā)熱。應(yīng)調(diào)整三相負(fù)荷,使各相電流盡量保持平衡。 

 

  (3)風(fēng)道被積塵堵塞,通風(fēng)不良,造成發(fā)電機(jī)散熱困難。應(yīng)清除風(fēng)道積塵、油垢、使風(fēng)道暢通無阻。

 

  (4)進(jìn)風(fēng)溫度過高或進(jìn)水溫度過高,冷卻器有堵塞現(xiàn)象。應(yīng)降低進(jìn)風(fēng)或進(jìn)水溫度清除冷卻器內(nèi)的堵塞物。在故障未排除前,應(yīng)限制發(fā)電機(jī)負(fù)荷,以降低發(fā)電機(jī)溫度。

 

  (5)軸承加潤滑脂過多或過少,應(yīng)按規(guī)定加潤滑脂,通常為軸承室的1/2~1/3(轉(zhuǎn)速低的取上限,轉(zhuǎn)速高的取下限),并以不超過軸承室的70%為宜。

 

  (6)軸承磨損。若磨損不嚴(yán)重,使軸承局部過熱;若磨損嚴(yán)重,有可能使定子和轉(zhuǎn)子摩擦,造成定子和轉(zhuǎn)子避部過熱。應(yīng)檢查軸承有無噪音,若發(fā)現(xiàn)定子和轉(zhuǎn)子摩擦,應(yīng)立即停機(jī)進(jìn)行檢修或更換軸承。

 

  (7)定子鐵芯絕緣損壞,引起片間短路,造成鐵芯局部的渦流損失增加而發(fā)熱,嚴(yán)重時(shí)會使定子繞組損壞。應(yīng)立即停機(jī)進(jìn)行檢修。

 

  (8)定子繞組的并聯(lián)導(dǎo)線斷裂,使其他導(dǎo)線的電流增大而發(fā)熱。應(yīng)立即停機(jī)進(jìn)行檢修。 

 

   2、發(fā)電機(jī)中性線對地有異常電壓

  (1)正常情況下,由于高次諧波影響或制造工藝等原因造成各磁極下的氣隙不均、磁勢不等而出現(xiàn)的很低電壓,若電壓在一至數(shù)伏,不會有危險(xiǎn),不必處理。

 

  (2)發(fā)電機(jī)繞組有短路或?qū)Φ亟^緣不良,導(dǎo)致電設(shè)備及發(fā)電機(jī)性能變壞,容易發(fā)熱,應(yīng)及時(shí)檢修,以免事故擴(kuò)大。

 

  (3)空載時(shí)中性線對地?zé)o電壓,而有負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)電壓,是由于三相不平衡引起的,應(yīng)調(diào)整三相負(fù)荷使其基本平衡。

 

  3、發(fā)電機(jī)電流過大

  (1)負(fù)荷過大,應(yīng)減輕負(fù)荷。

 

  (2)輸電線路發(fā)生相間短路或接地故障,應(yīng)對線路進(jìn)行檢修,故障排除后即可恢復(fù)正常。 

 

   4、發(fā)電機(jī)端電壓過高

  (1)與電網(wǎng)并列的發(fā)電機(jī)電網(wǎng)電壓過高,應(yīng)降低并列的發(fā)電機(jī)的電壓。

 

  (2)勵(lì)磁裝置的故障引起過勵(lì)磁,應(yīng)及時(shí)檢修勵(lì)磁裝置。  

 

  5、功率不足

  由于勵(lì)磁裝置電壓源復(fù)勵(lì)補(bǔ)償不足,不能提供電樞反應(yīng)所需的勵(lì)磁電流,使發(fā)電機(jī)端電壓低于電網(wǎng)電壓,送不出額定無功功率,應(yīng)采取下列措施:

 

  (1)在發(fā)電機(jī)與勵(lì)磁電抗器之間接入一臺三相調(diào)壓器,以提高發(fā)電機(jī)端電壓,使勵(lì)磁裝置的磁勢逐漸增大。

 

  (2)改變勵(lì)磁裝置電壓磁通勢與發(fā)電機(jī)端電壓的相位,使合成總磁通勢增大,可在電抗器每相繞組兩端并聯(lián)數(shù)千歐、10W的電阻。

 

  (3)減小變阻器的阻值,使發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流增大。

 

  6、定子繞組絕緣擊穿、短路

  (1)定子繞組受潮。對于長期停用或經(jīng)較長時(shí)間檢修的發(fā)電機(jī)、投入運(yùn)行前應(yīng)測量絕緣電阻,不合格者不準(zhǔn)投入運(yùn)行。受潮發(fā)電機(jī)要進(jìn)行烘干處理。

 

  (2)繞組本身缺陷或檢修工藝不當(dāng),造成繞組絕緣擊穿或機(jī)械損傷。應(yīng)按規(guī)定的絕緣等級選擇絕緣材料,嵌裝繞組及浸漆干燥等要嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行。

 

  (3)繞組過熱。絕緣過熱后會使絕緣性能降低,有時(shí)在高溫下會很快造成絕緣擊穿。應(yīng)加強(qiáng)日常的巡視檢查,防止發(fā)電機(jī)各部分發(fā)生過熱而損壞繞組絕緣。

 

  (4)絕緣老化。一般發(fā)電機(jī)運(yùn)行15~20年以上,其繞組絕緣老化,電氣性能變化,甚至使絕緣擊穿。要做好發(fā)電機(jī)的檢修及預(yù)防性試驗(yàn),若發(fā)現(xiàn)絕緣不合格,應(yīng)及時(shí)更換有缺陷的繞組絕緣或更換繞組,以延長發(fā)電機(jī)的使用壽命。

 

  (5)發(fā)電機(jī)內(nèi)部進(jìn)入金屬異物,在檢修發(fā)電機(jī)后切勿將金屬物件、零件或工具遺落到定子膛中;綁緊轉(zhuǎn)子的綁扎線、緊固端部零件,以不致發(fā)生由于離心力作用而松脫。

 

  (6)過大電壓擊穿:

  ①、線路遭受雷擊,而防雷保護(hù)不完善。應(yīng)完善防雷保護(hù)設(shè)施。

 

  ②、誤操作,如在空載時(shí),將發(fā)電機(jī)電壓升得過高。應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程對發(fā)電機(jī)進(jìn)行升壓,防止誤操作。

 

  ③、發(fā)電機(jī)內(nèi)部過電壓,包括操作過電壓、弧光接地過電壓和諧振過電壓等,應(yīng)加強(qiáng)繞組絕緣預(yù)防性試驗(yàn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除定子繞組絕緣中存在的缺陷。 

 

   7、定子鐵芯松馳

  由于制造裝配不當(dāng),鐵芯沒有緊固好。如果是整個(gè)鐵芯松馳,對于小型發(fā)電機(jī),可用兩塊小于定子繞組端部內(nèi)徑的鐵板,穿上雙頭螺栓,收緊鐵芯。待恢復(fù)原形后,再將鐵芯原來夾緊螺栓緊因。如果局部性鐵芯松弛,可先在松弛片間涂刷硅鋼片漆,再在松弛部分打入硬質(zhì)絕緣材料即可。 

 

   8、鐵芯片間短路

  (1)鐵芯疊片松弛,當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)鐵芯產(chǎn)生振動而損壞絕緣;鐵芯片個(gè)別地方絕緣受損傷或鐵芯局部過熱,使絕緣老化,就按原計(jì)劃條中的方法進(jìn)行處理。

 

  (2)鐵芯片邊緣有毛刺或檢修時(shí)受機(jī)械損傷。應(yīng)用細(xì)銼刀除去毛刺,修整損傷處,清潔表面,再涂上一層硅鋼片漆。

 

  (3)有焊錫或銅粒短接鐵芯,應(yīng)刮除或鑿除金屬熔接焊點(diǎn),處理好表面。

 

  (4)繞組發(fā)生弧光短路,也可能造成鐵芯短路,應(yīng)將燒損部分用鑿子清除后,處理好表面。  

 

  9、發(fā)電機(jī)失去剩磁,起動時(shí)不能發(fā)電

  (1)停機(jī)后經(jīng)常失去剩磁,是由于勵(lì)磁機(jī)磁極所用的材料接近軟鋼,剩磁較少。當(dāng)停機(jī)后勵(lì)磁繞組沒有電流時(shí)磁場就消失,應(yīng)備有蓄電池,在發(fā)電前先進(jìn)行充磁。

 

  (2)發(fā)電機(jī)的磁極失去磁性,應(yīng)在繞組中通入比額定電流大的直流電流(時(shí)間很短)進(jìn)行充磁,即能恢復(fù)足夠的剩磁。  

 

  10、自動勵(lì)磁裝置的勵(lì)磁電抗器溫度過高

  (1)電抗器線圈局部短路,應(yīng)檢修電抗器。

 

  (2)電抗器磁路的氣隙過大,應(yīng)調(diào)整磁路氣隙。

 

  11、發(fā)電機(jī)起動后,電壓升不起來

  (1)勵(lì)磁回路斷線,使電壓升不起來。應(yīng)檢查勵(lì)磁回路有無斷線,接觸是否良好。

 

  (2)剩磁消失,如果勵(lì)磁機(jī)電壓表無批示說明剩磁消失,應(yīng)對勵(lì)磁機(jī)充磁。

 

  (3)勵(lì)磁機(jī)的磁場線圈極性接反,應(yīng)將它的正、負(fù)連接線對換。 (4)在發(fā)電機(jī)檢修中做某些試驗(yàn)時(shí)誤把磁場線圈通以反向直流電,導(dǎo)致剩磁消失或反向,應(yīng)重新進(jìn)行充磁。

 

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