第二部分发电机的使用和维护

第二部分发电机的使用与维护

表2-1 常用发电机技术参数

第一章1FC6发电机原理、结构、技术特点

一、1FC6发电机的基本工作原理

1FC6发电机主要有三部分组成，即：主机、励磁机、励磁系统。

主机部分为典型的旋转磁极式的隐机同步发电机。

当转子通以直流电流时产生磁场，原动机拖动转子旋转时，定子上即产生三相电势。

励磁机为旋转电枢式的凸极同步发电机，定子上有主磁板，并安装有主磁极线圈，当线圈通以直流电流时即产生固定的磁场，转子上嵌有交流电枢线圈，当转子旋转时，电枢绕组因切割磁力线而感应出交流电势，将该交流电势通过同轴的旋转整流器，变为直流，通入主机转子绕组中，为主机励磁。

励磁系统是将主机输出的三相交流电的一部分，经过整流变为直流电。通入直流励磁机定子线圈中，为励磁机励磁。

起动时，依靠电机中的剩磁建立端电压，端电压的建立又加强了电机的磁场，使之成为正反馈。使端电压逐渐升高，最终稳定在额定电压下。

二、基本机构

简要介绍几个主要零部件：

1、机座：1FC6发电机机座外型采用六面箱体结构，上面加以“背包”用来安装励磁部分，机座各壁板开有各种功能窗口。35#机座以上采用钢板焊接，35#机座以下采用铸铁结构。根据用户的不同要求，35#机座进行铸改焊改进设计。提高了结构强度和钢度。

2、主机定转子铁芯：采用0.5mm厚的冷轧硅钢片，经冲制迭压而成，具有优良的导磁性能和低损耗性能。35#机座以上的电机定子，转子铁芯开有径向通风道，以加强冷却。为改善输出电压波形，定子铁芯采用了斜槽设计。

3、主机电枢绕组：这是电机的心脏，较小容量的电机采用了优质耐高温漆包线，经绕制后，嵌于定子槽中。较大容量的电机，采用裸铜扁线。经特殊的加工工艺，包覆一层高强度绝缘层，直接穿入定子槽中。绕组嵌装完毕后，采用独特的绝缘工艺进行处理，可在潮湿霉菌、盐雾、油雾以及冲击振动、高温等恶劣环境下正常运行。

4、主机转子绕组：有两种线圈形式，较小容量的电机采用的是软线圈。较大容量采用塔式硬线结构。绕组端部采用了高强度玻璃钢预制环加以机械保护，提高了可靠性。

5、励磁系统：由两大部分组成，即励磁装置和自动电压调节器等器件。

励磁装置主要有：电流互感器、电抗器、整流变压器、电容器等器件构成相复励系统。A VR主要由一块面积为200cm2的印刷线路板组成。它可使电机在任何负载下保持电压恒定，提高了输出电压的品质。A VR板上设有五个可调的电位器，主要用来整定电压，调整下垂补偿及调整电机运行

的稳定性。

6、轴：采用特制的优质合金钢加工而成，各项性能指标均达到了西门子标准，具有优异的抗冲击性能。

第二章1FC6发电机励磁系统

1FC6发电机选用了THYRIPAPT励磁系统，该励磁系统由两部分组成：励磁系统装置和可控硅电压调节器。

一、1FC6发电机励磁装置

1、1FC6发电机励磁装置的作用是提供给励磁机定子一定的励磁电流，使主发电机在空载时（f=52.5Hz或f=51.5Hz）其电压在1.08～1.14倍的额定电压范围内（432V～456V）。

主发电机在额定负载时（f=50H Z）其电压在1.06～1.10倍的额定电压范围

所示。

分量（İE1）矢量迭加而成。如图2-4所示。

3、励磁装置方框图：见图2-5。

4、励磁装置的工作原理：

一个三相整流变压器（18～28号机座）2-6所示：

原理简述：空载励磁分量由L1、C1谐振在某一频率，使剩磁电压在该频率点上1U处电压降最大，感应在2U处的电压最高，经V1整流提供给励磁绕组，然后经励磁机旋转产生三相交流电。经旋转整流模块V2整流供主机转子绕组以励磁电流，在主机定子绕组上产生三相交流电压。该电压进一步增加，正反馈产生出更高的电压。这样很快建立起空载电压。加载后，随负载电流的增加，在2U处感应出随负载电流增加的负载励磁电流分量，并在2U处同空载励磁电流进行矢量迭加，供给励磁机定子复励电流。

三个单相整流变压器（35～40号机座）如图2-7所示：

三相

原理简述：空载励磁分量由L1C 同T6初级绕组共同产生，并在T6次级绕组感应出空载励磁电流分量，负载励磁电流分量用T1-T3产生，在T6次级同空载励磁电流分量进行矢量迭加，其它原理同1。

5、励磁装置的调节

调节应在电机运转稳定后进行，并将A VR 插头X1拔掉，在额定转速下，由于剩磁作用会产生一定的电枢电压。如果此时没有电枢电压，可能是剩磁太弱或无剩磁，这时可用外接电源的方法使电机产生自励过程。外加直流电一般为4～8V ，F1接正极，F2接负极，短时接通一下开关即可。电压正常后插上X1插头。

（1）、空载电压的调节：

在转速n=103～105%以下，调节电抗器气隙使空载电压为1.08～1.14UN ，(对28号机座以上气隙不可调，范围为1.08～1.1UN)，并注意气隙最大调节量为5mm 。

如果气隙调节达不到要求，可调节同电抗器连接的绕组匝数，匝数增加，电压上升，匝数减少，电压下降。

（2）、负载电压的调节：

在额定转速下，在额定电流和额定功率因数下，通过调节整流变压器抽头使负载电压在1.06～1.10UN 范围内。

对18～28号机座，绕组匝数增加则电枢电压下降很多，匝数减少则电压上升很多。

对35～40号机座T1-T3中同A1相连绕组匝数增加，则电枢电压下降，匝数减少则电压上升。

图2-8 图2-9

对45～56号机座，T1-T3匝数减少电压上升，匝数增加，电压下降。

T6：同A VR相连的（双头）变化，2UVW1→2UVW3电压上升。

同T1-T3相连的（单头）变化，2UVW1→2UVW3电压下降。

二、1FC6发电机可控硅电压调节器（A VR）

自动调节器的工作原理是通过控制可控硅的导通角来改变分流电阻Rabs的分流电流，从而达到控制励磁电流的目的。（见图2-10）

图2-10

通过A VR的调整，1FC6发电机就成为真正的恒压发电机，其电压精度高，从空载到额定负载，其稳定电压调整率为±0.5%，发电机在并联运行时，通过调整电位器S使稳态电压调整率达到±0.5%～2.5%范围内可调。

1FC6发电机电压调节器分为两种，28号机座以下不带功率组件，只有一块A VR板；另一种为A VR板同功率组件组合而成，功率组件俗称弯板，主要区别在于随着机组号的增加，所需分流电流增大，原A VR板上的可控硅不能满足要求，所以增加一级可控硅分流回路来满足整机要求。电气原理图见附图带用功率组件6GA2492-1A电压调节器，见图2-11。

1、A VR板的工作原理：

A VR的输入信号由电压回路T1（X1，X3）和电流回路T4(X2/5，X2/9)向量和

图2-11