课题七任务1同步电机运行与维护

课题七课题七同步电机运行与维护同步电机运行与维护 任务 1同步发电机的使用与维护 学习目标：1.了解同步发电机的结构，掌握同步发电机的工作原理； 2.学会正确使用和维护同步发电机。 学习重点：1.了解同步发电机的结构和工作原理。 2.学会正确使用与维护同步发电机。 学习难点：1.同步发电机的使用与维护。 2.同步发电机的励磁方式。 理论讲授： 一、运行前的检查 1.同步发电机与原动机连接之前， 应用手转动转轴，观察其转动 是否灵活、有无相擦现象。 2.检查外部是否清洁，内部有无杂物等。 3.检查接线有无松散，螺栓是否松动。 4.检查电刷压力是否合适、刷握是否牢固、电刷和集电环接触是 否良好。 5.接触接地是否良好。 6.测量各部分的绝缘电阻器， 如绝缘电阻器的电阻过低， 应进行 干燥处理。 7.检查开关、灭弧装置是否良好。 二、运行中的监视 1.监听运行声音是否正常、有无振动和焦味。 2.仔细检查发电机温升是否过高。 3.应经常观察集电环和电刷之间有无不正常的火花。 4.应随时注意配电屏上各种仪表指示的变化情况。 三、维护 1.经常对集电环、电刷和刷握进行清洁、紧固，使之接触良好。 2.对硅整流元件、 印刷电路板要经常清洁、 保持干燥、 通风良好。 3.要定期清洗轴承和更换润滑油。 四、同步发电机的工作原理 同步发电机主要结构由定子和转子两部分组成， 定转子之间有 气隙。定子上有 AX、BY、CZ 三相绕组，每相绕组由多匝串联的绕组 元件连接而成，每相绕组的匝数相等，在空间上彼此相差120°电角 度。转子磁极上装有励磁绕组，由直流励磁电流通过产生磁场，其磁 通由转子 N 极出来，经过气隙、定子铁芯、气隙，进入转子S 极而构 成回路，如图 2-1 中虚线所示。转子为凸极式。 图 2-1 同步发电机结构原理图 同步发电机的转子由铁芯和励磁绕组构成。励磁绕组靠外接 直流电源供给励磁电流。当励磁绕组中流过直流电流后， 产生磁极磁 场（或称为励磁磁场），原动机拖动转子旋转时，主磁场同转子一起 旋转，就得到一个机械旋转磁场，该磁场对定子发生相对运动，在定 子绕组中感应出三相对称的交流电势。 由于定子三相对称绕组在空间 相差 120°电角度，因此三相电势也在时间上相差120°电角度，分 别用 eOA、eOB 和 eOC 表示。则 （2-2） 式中：Em 为定子绕组中最大电势。 如果同步发电机接上负荷， 就有三相电流流过，这时同步发 电机将机械能转换为电能。接入电网的同步发电机，在一定条件下也 可作电动机运行，这时同步发电机便将电能转换为机械能。 二、同步发电机的基本结构及应用 由于同步发电机主磁极绕组的电压、电流、容量比较小，便于从 电刷和集电环上引入，所以同步发电机的结构一般采用旋转磁极式。 按转子磁极的形状同步发电机又可分为隐极式和凸极式两种。 无论那 种其基本结构均包括定子和转子两大部分。 一般隐极式结构在汽轮发 电机中采用，而凸极式结构则通常在水轮发电机中采用。 同步发电机主要用做发电机，现代发电厂中所发出的交流电能 几乎全部是同步发电机产生的。同步发电机的定子铁心一般用厚 0.5mm 的硅钢片叠成，铁心上嵌有三相绕组，绕组的排列和接法与三 相异步电动机的定子绕组相同。转子分为隐极式和凸极式两种。 1.汽轮发电机的特点 汽轮发电机转子结构为隐极式结构。转子外形常做成一个细长 的元圆柱体，励磁绕组嵌放在其表面圆周上铣出的槽内。 定子铁心有 0.5mm 或其他厚度的硅钢片叠成，沿轴向叠成多段形式，各断间留有 通风槽。高转速汽轮发电机圆周线速度高， 为了减少高速旋转引起的 离心力，转子坐成细长的隐极式圆柱体， 但隐极式结构的加工工艺较 为复杂。 隐极式发电机的气隙是均匀的，转子呈圆柱形转子上没有凸出 的磁极。沿着转子本体圆周表面上，开着许多槽，这些槽中嵌放着励 磁绕组。 2.水轮发电机的特点 水轮发电机转子结构为凸极式结构。转子磁极有厚度为1-2mm 的钢板冲片叠成，磁极两端有磁极压板，磁极与磁极轭部采用 T 形或 鸽尾形连接。定子铁心有扇形硅钢片叠成， 定子铁心中留有径向通风 沟。 由于水轮机的转速低， 要发出工频电能， 发电机的极数就比较多。 因此水轮机的特点是极数多，直径大，轴向长度短。凸极式结构的加 工工艺较简单。 凸极式发电机的气隙是不均匀的，极弧底下气隙较小，极间部 分较大。凸极式转子上有明显凸出的成对磁极和励磁绕组。 （三峡水利发电机转子吊装现场） 小结：通过学习同步发电机的使用和维护方法， 进一步了解了同步发 电机的结构、应用及工作原理。