一、发电机结构与原理

一、结构

同步发电机主要由定子、转子等部件组成。

定子部..括定子铁芯、定子绕组、机座；

转子部..括转子铁芯、励磁绕组和滑环（隐极转子还有套圈和铁心环，凸极转子有磁极、磁轭、转子支架）；

其他部件包括电刷单元、端盖、轴承和风扇等。

2、工作原理

同步发电机根据电磁感应原理工作。它通过转子磁场与定子绕组的相对运动，将机械能转化为电能。

当转子受外力驱动时，转子磁场与定子导体作相对运动，即导体切割磁力线，于是在导体中产生感应电动势，其方向可根据右手定则确定。

由于转子磁极的位置使导体在垂直方向切割磁力线，此时定子绕组中的感应电动势.大。

当磁极转90度时。磁极处于水平位置，导体不切割磁力线，感应电动势为零。转子再旋转90度，正时定子绕组再次沿垂直方向切割磁力线，使感应电动势达到.大值，但方向与之前相反。

当转子再转90度时，感应电动势又变为零。这样，转子转一圈，定子绕组的感应电动势也发生正负变化。如果转子以恒定速度连续旋转，则在定子绕组中感应出周期性变化的交变电动势。

2、故障诊断及排除方法

1、发电机过热

(1)发电机未按规定的技术条件运行。定子电压过高，铁损增加；负载电流过大，定子绕组铜损增加；

频率过低，散热风扇转速会变慢，影响发电机散热；功率因数太低，转子励磁电流会增大，引起转子发热。检查监控仪表指示是否正常。如不正常，应进行必要的调整和处理，使发电机按规定的技术条件运行。

(2)发电机三相负载电流不平衡，过载的一相绕组会过热；

如果三相电流之差超过额定电流的10%，则为严重的相电流不平衡，三相电流不平衡产生负序磁场，增加损耗，导致磁极绕组和套圈发热。应调整三相负载，使各相电流尽可能平衡。

(3)风道积灰堵塞，通风不良，发电机散热困难。应清除风道内堆积的灰尘和油垢，使风道畅通无阻。

(4)进风温度过高或进水温度过高，冷却器堵塞。应降低入口空气或水温以清除冷却器中的堵塞物。在故障排除前，应限制发电机的负荷，降低发电机的温度。

(5)轴承上润滑油脂过多或过少，应按规定加润滑油脂，一般为轴承室的1/2～1/3(低速取上限，高速取下限）。以不超过轴承室的70%为宜。

(6)轴承磨损。如果磨损不严重，轴承会局部过热；如果磨损严重，定子和转子可能会发生摩擦，导致定子和转子过热。应检查轴承是否有噪音。如发现定转子有磨擦现象，应立即停机检修或更换轴承。

(7)定子铁芯绝缘损坏，造成极板间短路，使铁芯局部涡流损耗增大并发热，严重时会损坏定子绕组。应立即停机检修。

(8)定子绕组并联导线断路，使其他导线电流增大，发热。应立即停机检修。

2、发电机中性线对地有异常电压

(1)一般情况下，由于高次谐波或制造工艺的影响，各磁极下的气隙不均匀，磁势不等。电压很低，如果电压是一到几伏，就没有危险，不用处理。

(2)发电机绕组短路或对地绝缘不良，会导致用电设备和发电机性能劣化，容易发热。应及时修理，以免事故扩大。

(3)空载时中性线与地之间没有电压，但有负载时出现电压，这是三相不平衡造成的。应调整三相负荷，使其基本平衡。

3、发电机电流过大

(1)负荷过大，应..负荷。

(2)输电线路如发生相间短路或接地故障，应检修线路，待故障排除后即可恢复正常。

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