同步发电机是把机械能转换为交流电能的转换设备。自备电站过去的柴油发电机组同步发电机的励磁,是广泛采用直流发电机提供励磁电流来发电的。这种励磁方式,由于应用直炭刷向励磁绕组提供,因此,给维护和保证安全运行方面都带来很多问题。为了改进这种励磁方式。20世纪60年代主要发展了带静止硅整流器的自励恒压的同步发电机,这种发电机依然存在炭刷和滑环,仍需要经常维护,而且产生无线电磁干扰。为了从根本解决存在的问题,现代的同步发电机,通过改进和发展,广泛采用同轴交流无刷励磁机和旋转整流器的无刷同步发电机。
(一)同步电机的基本类型
同步电机按其运行方式和功率转换方向可分为同步发电机、同步电动机和同步补偿机三大类型。
同步发电机是把机械能转换为交流电能的设备;同步电动机是把交流电能转换为机械能的设备;同步补偿机则是专门用于调节电网的无功功率的装置,以改善电网的功率因数。从原理上讲,任何一台同步电机,既可作发电机,也可作电动机与补偿机,即同步电机具有可逆性。
同步发电机的基本型式分为旋转电枢式和旋转磁极式两种类型。这两类同步发电机虽然结构上有所不同,但基本原理是相同的,即磁场与导线的相对运动,切割磁力线,导线产生感应电势。
1.旋转电枢式发电机
旋转电枢式发电机的磁场是固定的,而电枢则由原动机拖动旋转,三相交流电流通过滑环和电刷的引接输送到负载。
这类发电机的优点是铁芯硅钢片的利用率较高,而且定子是机座可作磁轭,以节约钢材。其缺点是输出的容量受到限制,电压也不能太高,这是因为:电枢绕组的电流是通过滑环和电刷的连接引到外电路的,如果输出的电流过大,会引起滑环与电刷之间产生过大的火花,若输出电压过大,则滑环和电刷的绝缘不易解决,因此电压一般不超过500v;由于电枢所占的空间有限,若绕组匝数过多和绝缘层过厚,制作困难,这限制了电压增高和容量增大;当电枢转速较高时,由于离心力的作用和振动增大,容易造成电枢损坏,因此,限制发电机的运行;这类发电机结构较复杂,造价也较贵。
基于上述原因,这类发电机已很少采用作供电,通常在无刷发电机作交流励磁机用.
2.旋转磁极式发电机
旋转磁极式发电机的电枢是固定的,而磁极则是旋转的,电枢绕组均匀分布在整个铁芯槽内。
这类同步发电机,按其磁极的形状,又可分为凸极式和隐极式两种。
凸极式发电机有明显的磁极,在磁极铁芯上套有集中磁极绕组.它的气隙是不均匀的,极弧下气隙较小,而极间部分气隙较大。隐极式发电机没有明显的磁极,磁极绕组分散嵌在转子铁芯槽内。由于它的转子制成圆柱形,因此,其气隙是均匀的。
旋转磁极式发电机有较多的空间位置来嵌放电枢绕组和绝緣材料。电枢绕组输出的交流电流可直接送往负载,其机械强度和绝缘条件均较好,可靠性也较高。
如遭遇洪涝灾害,柴油发电机组内部不幸进水该如何正确处理?怎样做到发电机组保养?发电机组保养要留意哪些问题?柴油发电机三相电接法静音柴油发电机组故障判断的方法柴油发电机组频率不稳定的原因发电机增压系统保养方法