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柴油发电机电压的允许变动范围
电压是柴油发电机稳定运行的影响因素之一,电压波动过大可能影响柴油发电机发电机的使用寿命,甚至直接损坏机器。电力系统符合的变动是正常的,因此,为了发电机稳定运行,应当保证电压的变动处于允许的范围内。
柴油发电机正常运行时,电压的变动范围是在额定电压±5%以内,此时发电机的额定容量可保持不变。即当电压降低5%时,定子电流可升高5%;而当电压升高5%时,定子电流应降低5%。
柴油发电机连续运行的 允许电压应遵循额定值的规定,但 电压不得大于额定值的110%,因为当电压过高运行时可能产生以下危险:
(1)转子励磁电流增加,可能使转子绕组温度超过允许值。若维持转子电流不变升高电压,则需降低出力。
(2)定子铁芯磁通密度增大,铁损增加,可能使定子铁芯和定子绕组温度超过允许值。
(3)由于定子铁芯磁通密度增大,铁芯饱和后发电机端部漏磁也会增加,会引起发电机的实体部分(如漏磁逸出轭部,绕穿机座某些结构部件如支持筋、广东佛山附近机座,齿压板等)和支持端部的金属零件发生过热,造成事故。
(4)过电压运行对定子绕组绝缘(如存在绝缘薄弱点)有击穿危险。
柴油发电机的 运行电压应根据稳定的要求来确定,一般不应低于额定值的90%。电压过低造成的危害是:
(1)引起系统并列运行稳定性问题和发电机本身励磁调节稳定性问题。当发电机电压低于95%以下运行时(一般到90%),会使系统并列运行稳定度大大降低,因为此时由于励磁电流的减少使定子磁场和转子磁场拉力减少,很容易产生失步和振荡。
(2)定子绕组温度可能升高。在电压降低时若要保持出力不变,必需增加定子电流。当电压降低到额定值的95%时,定子电流长期允许值不得超过额定值的105%。
(3)引起厂用电动机和用户电动机运行情况恶化。因为电动机力矩与电压平方成正比,电压下降使电动机力矩大为下降,引起电动机电流增大而发热。
对于不同场所中使用的柴油发电机,使用单位要根据发电机的运行状况,制定柴油发电机具体的电压控制规程,做好发电机电压变动的控制工作,为柴油发电机的可靠运行提供一份安心的保障。
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同步发电机,直流发电机的工作原理
同步发电机工作原理
· 主磁场的建立:励磁绕组通以直流励磁电流,建立极性相间的励磁磁场,即建立起主磁场。
· 载流导体:三相对称的电枢绕组充当功率绕组,成为感应电势或者感应电流的载体。
· 切割运动:原动机拖动转子旋转(给电机输入机械能),极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组(相当于绕组的导体反向切割励磁磁场)。
· 交变电势的产生:由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动,电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线,即可提供交流电源。
直流发电机的工作原理
直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。
电刷上不加直流电压,用原动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动,线圈两边就分别切割不同极性磁极下的磁力线,而在其中感应产生电动势,电动势方向按右手定则确定。这种电磁情况表示在图上。由于电枢连续地旋转,因此,必须使载流导体在磁场中所受到线圈边ab和cd交替地切割N极和S极下的磁力线,虽然每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的.线圈内的感应电动势是一种交变电动势,而在电刷A,B端的电动势却为直流电动势(说得确切一些,是一种方向不变的脉振电动势)。因为,电枢在转动过程中,无论电枢转到什么位置,由于换向器配合电刷的换向作用,电刷A通过换向片所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势,因此,电刷A始终有正极性。同样道理,电刷B始终有负极性,所以电刷端能引出方向不变的但大小变化的脉振电动势。如每极下的线圈数增多,可使脉振程度减小,就可获得直流电动势。这就是直流发电机的工作原理。同时也说明子直流发电机实质上是带有换向器的交流发电机。
从基本电磁情况来看,一台直流电机原则上既可工作为电动机运行,也可以作为发电机运行,只是约束的条件不同而已。在直流电机的两电刷端上,加上直流电压,将电能输入电枢,机械能从电机轴上输出,拖动生产机械,将电能转换成机械能而成为电动机,如用原动机拖动直流电机的电枢,而电刷上不加直流电压,则电刷端可以引出直流电动势作为直流电源,可输出电能,电机将机械能转换成电能而成为发电机。同一台电机,能作电动机或作发电机运行的这种原理.在电机理论中称为可逆原理。