发电机

发电机是指将其他形式的能量转化为电能的机械设备，由水轮机组成、汽轮机、在柴油机或其他动力机械的驱动下，将水流气流燃料燃烧或核裂变产生的能量转化为机械能，传递给发电机，发电机再将其转化为电能。

发电机

工农业生产中的发电机、国防、技术和日常生活有着广泛的用途。发电机的形式有很多种，但它们的工作原理都是基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：磁路和相互电磁感应的电路由合适的磁性和导电材料组成，产生电磁能，达到能量转换的目的。 www.qwbaike.cn

1832年，法国人毕克韦斯特发明了手摇DC发电机原理是通过旋转永磁体改变磁通量，在线圈中产生感应电动势，这个电动势以DC电压的形式输出；

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1866年，德国西门子公司发明了自励DC发电机； www.qwbaike.cn

1869年，比利时的克制作了环形电枢，发明了环形电枢发电机。这种发电机利用水力来转动发电机的转子经过反复改进，于1875年获得.2KW输出功率；

1882年，美国的戈登制造了一台输出功率为447千瓦高3米重22吨的两相巨型发电机； www.qwbaike.cn

1896年，特斯拉 s的两相交流发电机开始在尼亚拉发电厂运行，3750KW5000V的交流电被送到40公里外的布法罗。

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发电机的分类包括： www.qwbaike.cn
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发电机分：DC和交流发电机； www.qwbaike.cn

交流发电机分：同步发电机和异步发电机（很少采用）

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交流发电机也可分为单相发电机和三相发电机。

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发电机有很多种。原则上，它可以分为同步发电机、异步发电机、单相发电机、三相发电机。从生产方式上，可分为汽轮发电机、水轮发电机、柴油发电机、汽油发电机等。从能量的角度来看，它可以分为热发电机、水力发电机等。  www.qwbaike.cn

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发电机通常由定子组成、转子、

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端盖和轴承等部件。

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定子由定子铁芯、线包绕组、用于固定这些部件的框架和其他结构件。

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转子由转子铁芯（或磁极、磁扼）绕组、护环、中心环、滑环、风扇和转轴等。

发电机的定子和转子通过轴承和端盖连接装配，使转子在定子内转动，做切割磁力线的运动，产生感应电势，通过端子引出，接入回路，产生电流。 

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柴油发电机

柴油机带动发电机运转，

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将柴油的能量转化为电能。

在柴油机的气缸内，经过空气滤清器过滤的洁净空气与喷油嘴喷出的高压雾化柴油 充分混合在活塞向上的挤压下，体积减小，温度迅速上升，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞向下运动，称为‘作功’

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汽油发电机

汽油发动机带动发电机运转，将汽油的能量转化为电能。 www.qwbaike.cn

在汽油机气缸内，混合气剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞向下做功。 www.qwbaike.cn

无论是柴油发电机还是汽油发电机，每个气缸都是按照一定的顺序依次做功，作用在活塞上的推力通过连杆变成推动曲轴转动的力，从而带动曲轴转动。当无刷同步交流发电机与动力机的曲轴同轴安装时，发电机的转子可由动力机的旋转驱动，转子可由动力机的旋转驱动‘电磁感应’原理，发电机会输出感应电动势，闭合的负载回路会产生电流。

安装规程

机组启动前的准备工作：

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1.检查润滑油的油位、冷却液液位、燃油量；

2.检查柴油机的燃料供应、润滑、冷却系统各管路和接头是否漏油或漏水；

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3.检查电气线路有无破皮等漏电隐患，接地线电气线路是否松动，机组与基础连接是否牢固；

4.如果环境温度低于零度，必须在散热器中加入一定比例的防冻液；

5.柴油发电机组第一次启动或长时间停止后再启动时，应先用手泵将燃油系统中的空气排出。 www.qwbaike.cn

启动：

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1.关闭控制箱内的保险后，按下启动按钮3~5s如果启动不成功，应等待20秒后再次启动。如果多次启动不成功，应停止启动操作，消除电池电压或油路后再启动； www.qwbaike.cn

2.启动时，观察油压如果油压不显示或很低，立即停车检查。

运行： www.qwbaike.cn

1.机组启动后，检查控制箱模块的参数；机油压力、

水温、电压、频率等； www.qwbaike.cn

2.正常情况下，机组启动后转速直接达到额定转速；有怠速要求的机组怠速时间一般为3~5min，不容易保持怠速时间过长，否则可能烧坏发电机相关部件； www.qwbaike.cn

3.检查机组油路、水路和电器的泄漏； www.qwbaike.cn

4.检查机组各连接处的紧固情况，有无松动和剧烈振动；

5.观察机组的各种保护和监视装置是否正常；

6.当转数达到额定转速，空载运行参数稳定后，接通电源； www.qwbaike.cn

7.检查控制面板参数是否在允许范围内，再次检查机组振动是否有三漏等故障；

8.机组运行时严禁超载。 www.qwbaike.cn

正常停机：

停车前，必须打开制动器

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一般卸载后需要运行3~5min才能停止。 www.qwbaike.cn

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紧急停机：

1.发电机组运行异常时，必须立即停机； www.qwbaike.cn

2.紧急停止时，按下紧急停止按钮或快速按下喷油泵停止控制手柄至停车位置。

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保养事项： www.qwbaike.cn

1.柴油机滤芯的更换时间为300小时；空气滤芯的更换时间为每400小时；机油滤芯的首次更换时间为50小时，之后为250小时。 www.qwbaike.cn

2.第一次换油时间为50H，之后正常换油时间为每250H。 www.qwbaike.cn

操作规程

1.启动前，检查油箱是否加满油，各油管和接头无漏油现象；冷却系统是否有足够的水、清洁、无泄漏，风扇皮带是否张紧。检查内燃机和发电机传动部分应连接可靠，输出线的导线绝缘良好，所有仪表齐全、有效。 www.qwbaike.cn

2.启动后，应低速运转3 ~ 5分钟，待温度和油压辊正常后，方可开始运转。发电机在提速过程中应无异常声音，滑环和换向器上的电刷应接触良好，无跳动和打火现象。当运行稳定时，频率、电压达到额定值后，即可对外供电。 www.qwbaike.cn

3.运行中出现异响、异味、当水温急剧上升，油压急剧下降时，应立即停机检查，排除故障。 www.qwbaike.cn

4.发电机的功率因数不得超过后期（滞后）95。频率值的变化范围不应超过0.5HZ。 www.qwbaike.cn

5.停机前，先切断各电源分路总开关，使负荷逐渐降低，再切断发电机电源总开关，将励磁变阻器恢复到电阻最大的位置，将电压降至最低，再切断励磁开关和中性点接地开关，最后停止内燃机运转。

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1、机房操作人员应遵守安全操作规程

穿工作服和绝缘鞋，船员要分工明确；

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2、检查飞轮和发电机的护栏盖是否完好；

3、检查各变速箱、离合器、调速器、油位、所有紧固件等，确认状态良好，油水温度不低于20度方可启动； www.qwbaike.cn

4、将每个系统的管道闸门设置为“工作”位置；

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5、检查传动机构的连接螺栓并拧紧； www.qwbaike.cn

6、检查离合器手柄压力是否正常，超速安全装置是否到位； www.qwbaike.cn

7、检查气瓶压力是否正常，超速安全装置是否到位； www.qwbaike.cn

8、打开气泵的排水阀；

9、检查循环水泵、机油泵、燃油泵是否正常； www.qwbaike.cn

10、将激励电阻置于最大电阻位置，关闭电源开关。 www.qwbaike.cn

起动和运行操作：

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1、对于停机超过24小时的机组，必须首先打开试验阀，并启动启动油泵。

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对于停运7天以上的机组，应测量励磁机和运行回路的绝缘电阻，必须符合要求；

2、启动燃油泵，放出管路中的空气，观察电压是否在规定范围内。如果正常，就可以正式开始了； www.qwbaike.cn

3、检查启动电源的电压是否符合要求。如果电压正常，按下启动按钮，待柴油机运转正常后松开； www.qwbaike.cn

4、当柴油机运转时，观察油压表的指示值当高于规定值时，停止油泵，关闭扫油泵的排污阀，装上前离合器螺钉；

5、发电机启动时，认为发电机及所有电气设备带电，不允许人体接触带电部分；

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6、发电机启动后，应逐渐提高柴油机转速，并进行送电前的检查； www.qwbaike.cn

7、逐渐调整柴油机转速，但在调整过程中要注意观察发电机运转是否正常。在正常情况下，滑环和换向器上的电刷不应跳动、无冒火花现象、无异常响声；

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8、调节发电机的输出电压和频率，其电压值应稳定并达到380v V-10v，频率应达到50Hz-5Hz。 www.qwbaike.cn

工作特性：

同步发电机的性能主要由空载特性和负载运行特性来表征。

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这些特性是用户选择发电机的重要依据。 www.qwbaike.cn
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空载特性： www.qwbaike.cn

发电机不接负载时，电枢电流为零，称为空载运行。此时，电机定子的三相绕组仅具有由励磁电流If感应的空载电动势E0（三相对称）它的大小随着If的增加而增加。但是因为电机的磁芯是饱和的，所以两者不成正比。反映空载电动势E0与励磁电流If关系的曲线称为同步发电机空载特性。 www.qwbaike.cn

电枢反应：

当发电机接入对称负载时，电枢绕组中的三相电流会产生另一个旋转磁场，称为电枢反应磁场。它的转速刚好等于转子的转速，两者同步旋转。 www.qwbaike.cn

同步发电机电枢反应磁场和转子励磁磁场都可以近似认为是正弦分布。它们之间的空间相位差取决于空载电动势E0和电枢电流I之间的时间相位差。电枢反应磁场也与负载条件有关。当发电机负载为感性时，电枢反应磁场会退磁，导致发电机电压降低；当负载为容性时，电枢反应磁场起助磁作用，会提高发电机的输出电压。 www.qwbaike.cn

负载运行特性： www.qwbaike.cn

主要指外在特征和调节特征。外特性是额定转速时、励磁电流和负载功率因数一定时，发电机端电压u与负载电流I的关系。调节特性是速度和端电压为额定值、负载功率因数不变时励磁电流If与负载电流I的关系。

同步发电机的电压变化率约为20 ~ 40%一般工业和生活负荷要求电压基本保持不变。因此，随着负载电流的增加，励磁电流必须相应调整。虽然调节特性的变化趋势与外部特性相反，但对于感性和纯阻性负载，调节特性会上升，但对于容性负载，调节特性一般会下降。

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风力发电机

作为一种低价、运行可靠、一种无温室气体排放的新型发电系统，

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风力发电系统的装机容量每年超过30台%增长率在世界范围内被广泛使用，已经形成了年产值超过50亿美元的全球性产业。然而，用于偏远地区独立供电的小型风力发电系统需要克服许多技术困难才能得到广泛应用。随着我国对“三农”投资增加，经济持续快速发展，广大农民、牧、渔民迫切需要改善生活环境，提高生活质量，解决生活用电问题利用小型风力发电系统为当地负荷提供电力，不仅可以减少一次性巨额投资，还可以避免火力发电系统的温室气体排放，改善农村地区的环境和能源结构，有利于可持续发展。 www.qwbaike.cn

风力涡轮机将风能转化为机械功、并驱动发电机运转发电。从广义上讲，它是以太阳为热源，以大气为工质的热能利用发动机。风力发电使用自然能源。比柴油发电好多了。但如果在紧急情况下使用，还不如柴油发电机。风力发电不能算备用电源，但可以长期使用。 www.qwbaike.cn

运行管理：

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风力发电机的控制系统由工业微处理器控制，

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一般多CPU并行运行，抗干扰能力强，通过通信线路与电脑连接即可远程控制，大大减少了操作的工作量。因此，风机的运行就是进行远程故障排除运行数据统计分析和故障原因分析。 www.qwbaike.cn

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远程故障排除： www.qwbaike.cn

风机的大部分故障都可以远程复位和自动复位。风机的运行与电网的质量密切相关为了进行双向保护，风机配有多重保护故障，如电网电压高、低，电网频率高、低，这些故障可以自动复位。由于风能的不可控性，过大风速的极限值也可以自动复位。还有可以自动重置的温度限制，例如发电机温度高和齿轮箱温度高、环境温度低等。风扇的过载故障也可以自动复位。

除了自动复位失败外，其他远程复位控制失败是由以下原因引起的： www.qwbaike.cn

1、风扇控制器误报警故障；

2、检测每个传感器的误操作；

3、控制器认为风扇不可靠。

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运营数据的统计分析： www.qwbaike.cn

对风电场设备运行情况进行详细的统计分析是风电场管理的重要内容。通过对运行数据的统计分析，可以对运行维护工作进行评估和量化，也可以为风电场的设计风资源评估和设备选型提供有效的理论依据。 www.qwbaike.cn

发电统计月报是运行的重要内容之一，其真实可靠性直接与经济效益挂钩。其主要内容有：月发电量现场用电量正常工作时间故障时间标准利用小时电网停电故障时间等风扇设备。

风电机组功率曲线数据的统计和分析可以为提高风电机组的出力和风能利用率提供实践依据。通过对风况数据的统计和分析，可以掌握各类风机随季节变化的出力规律，制定合理的定期维护计划，减少风资源的浪费。 www.qwbaike.cn

小型风力发电机： www.qwbaike.cn

风力涡轮机是一种将风能转化为电能的机器。从能量转换的角度来看，风力发电机由两部分组成：一个是风力涡轮机，其功能是将风能转化为机械能；第二个是发电机，它的作用是将机械能转化为电能。

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小型风力发电系统的结构一般由风轮组成、发电机、尾舵和电控部分。

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传统的小型风力发电机多由感应发电机或永磁同步发电机加交流电组成/DC变换器、蓄电池、逆变器组成。在风的吹动下，风轮旋转，将空气动力转化为机械能（转速+扭矩）风轮的轮毂固定在发电机轴上，风轮的转动带动发电机轴转动，带动永磁三相发电机产生三相交流电。风速的不断变化、无论大小，发电机的电流和电压也会变化。产生的电经过控制器整流，由交流电变为具有一定电压的直流电，给蓄电池充电。电池组输出的直流电经过逆变器后转换成220伏交流电，提供给用户家用电器。

风力发电机根据应用场合的不同分为并网型风力发电机和离网型风力发电机。离网型风力发电机又称独立运行风力发电机，是应用在无电网地区的风力发电机，功率一般较低。一般情况下，独立的风力发电机需要与蓄电池和其他控制装置相结合，形成独立的风力发电机组发电系统。这个独立运行的系统可以是几千瓦甚至几十千瓦解决一个村子的供电系统，也可以是几十到几百瓦的小型风力发电机解决一户人家的供电。 www.qwbaike.cn

由于风能的随机性，发电机发出的电能频率和电压不稳定，蓄电池只能储存直流电能，不能直接给交流负载供电。因此，为了给负载提供稳定性、高质量的电能和满足交流负载的需要需要在发电机和负载之间增加一个功率变换装置，它主要由整流器组成、逆变器、控制器、蓄电池等组成。

作为农村能源的组成部分，小型风力发电系统的推广应用可以改善用电结构，特别是偏远山区的生产、生活能源的发展和促进生态环境建设将发挥积极作用，因此它具有广阔的市场前景。风能具有随机性和不确定性，风力发电系统是一个复杂的系统。简化小型风力发电系统的结构、降低成本、提高系统的可靠性，实现系统的优化运行，对于小型风力发电系统的推广具有重要意义。

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风力发电机维护： www.qwbaike.cn

风力涡轮机是一个收集器、机械、集空气动力学和其他学科于一体的综合性产品，

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各部分环环相扣，密切相关。风力发电机组的维护直接影响发电量和经济效益；风力涡轮机本身的性能也应该通过维护来保持及时有效的维护可以发现隐患，减少故障的发生，提高风力发电机的效率。 www.qwbaike.cn
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风机维护可分为定期维护和日常故障排除维护。

1、风扇的定期维护

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定期维护可以使设备保持最佳状态，延长风机的使用寿命。定期维护工作的主要内容包括：风扇连接器之间的螺栓扭矩检查（包括电气连接）传动部件之间的润滑和各种功能测试。 www.qwbaike.cn

风机正常运转时，由于长时间各种振动的合力，各连接部位的螺栓容易松动为了不造成局部螺栓松动后受力不均和剪切，必须定期检查螺栓扭矩。在环境温度低于-在5℃时，扭矩应降低到额定扭矩的80%紧固，当温度高于-5℃后进行复查。螺栓的紧固检查一般安排在无风或小风的夏季，以避开风机的大功率季节。

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风机的润滑系统主要包括稀油润滑（或称矿物油润滑）和干油润滑（或称润滑脂润滑）两种方式。风机齿轮箱和偏航减速齿轮箱采用稀油润滑，其维护方式为补充和取样如果测试结果显示润滑油不能再使用，则应更换。干油润滑部件包括发电机轴承偏航轴承偏航齿轮等。因为工作温度高，这些零件容易变质，导致轴承磨损，所以在定期保养时每次都要补充。另外，发电机轴承的补充剂量一定要按需要量添加，不能太多，防止过多挤入电机绕组烧坏电机。

定期维护的功能试验主要包括超速试验紧急停机试验液压系统元件的定值试验振动开关试验和绞线开关试验。还可以对控制器的极限值做一些常规测试。

除了以上三项，定期保养还应检查液压油位传感器是否损坏传感器电源工作是否可靠刹车片和刹车盘的磨损情况。

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2、日常排故维护

风机在运行过程中，也会出现一些必须现场处理的故障。

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首先仔细观察风机内的安全平台和梯子是否牢固，连接螺栓是否松动

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控制柜内是否有焦味，电缆是否移位，夹板是否松动，绞线传感器拉环是否磨损断裂，偏航齿轮润滑是否干燥变质，偏航齿轮箱是否、液压油和齿轮箱的油位是否正常，液压站的表压是否正常，转动部件之间是否有磨损，油管接头是否有泄漏，齿轮油和液压油过滤器的指示是否在正常位置等。

二是听控制柜内是否有放电声如果有声音，可能是端子松动或接触不良听偏航时要仔细检查声音是否正常，有无干磨声，发电机轴承有无异响，变速箱有无异响，刹车盘和刹车片之间有无异响，叶片的风切声是否正常。

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第三，清理好自己的工作现场，擦拭液压站的所有部件和管接头，以便日后观察有无泄漏。

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水力发电机

水力发电机是将水的动能和重力势能转化为机械功的动力机（如：中国的三峡）核能发电是发电中最好的，但比核电污染更大。因此，煤在中国被广泛用于发电。中国煤炭资源紧张，煤炭价格一直在上涨，这也是出现电荒的主要原因。

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同步发电机

同步电机作为发电机运行。它是最常用的交流发电机。在现代电力工业中，广泛应用于水力发电、火力发电、核能发电和柴油发电。由于同步发电机一般采用DC励磁，当它们独立运行时，通过调节励磁电流可以很容易地调节发电机的电压。如果接入电网，电压由电网决定，不可更改此时调节励磁电流的结果就是调节电机的功率因数和无功功率。

同步发电机定子、转子结构与同步电机相同，一般采用三相形式只有在一些小型同步发电机中，电枢绕组采用单相。 www.qwbaike.cn

高速同步发电机：

由于大多数发电机和原动机是同轴联动的，火力发电厂采用高速汽轮机作为原动机，所以汽轮发电机通常采用转速为3000转分的高速二极电机/分（当电网频率为60 Hz时，为3600 rpm/分）核电站使用转速为1500转分的4极电机/分（当电网频率为60 Hz时，为1800 rpm/分）为适应高速、对于高功率要求，高速同步发电机在结构上配备了隐极转子和特殊的冷却系统。 www.qwbaike.cn

隐极式转子：外表面为圆柱面，圆柱面开槽放置DC励磁绕组，用金属槽楔紧固，使电机具有均匀的气隙。由于高速旋转时离心力巨大，要求转子具有较高的机械强度。隐极转子一般由高强度合金钢一体锻造而成，槽形一般为开口形，以便安装励磁绕组。每个极距大约有1/3部分不开槽，形成大齿；其余牙齿较窄，称为小齿。大齿中心是转子磁极的中心。有时大齿也有一些较小的通风槽，但绕组没有嵌入；有时在槽底铣一个窄而浅的槽作为通风槽。隐极转子在转子体的轴向两端还设有金属挡圈和中心环。挡圈是由高强度合金制成的厚壁圆筒，用于保护励磁绕组端部不被巨大的离心力甩出；中心环用于防止绕组端部的轴向移动，并支撑挡圈。此外，为了使励磁电流流入励磁绕组，集电环和电刷也安装在电机轴上。 www.qwbaike.cn

冷却系统：因为电机中的能量损耗与电机的体积成正比，其大小与电机线性度级的三次方成正比，电机散热面的大小只是电机线性度级的二次方。因此，当电机的尺寸增大时（受材料限制，增加电机容量需要增加其尺寸）电机单位面积需要散发的热量会增加，电机的温升也会增加。在高速汽轮发电机中，离心力会在转子表面和转子中心孔表面产生很大的切向应力，转子直径越大，应力越大。因此，在锻造材料的许用应力极限范围内，2极汽轮发电机转子体的直径不应超过1250 mm。增加大型涡轮发电机容量的唯一方法是增加转子体的长度（即用细长的转子）并改善电磁负载。旋翼长度可以达到8米，已经接近极限。要继续提高单机容量，唯一的办法就是增加电机的电磁负载。这使得大型汽轮发电机的加热和冷却问题尤为突出。对于5万千瓦以下的汽轮发电机，往往采用闭路空冷系统，电机中的风扇对发热部件进行吹风降温。50 ~ 60万千瓦发电机广泛采用氢冷。氢气（纯度99%其散热性能优于空气用它代替空气不仅散热效果好，还能大大降低电机的通风摩擦损耗，从而显著提高发电机的效率。但采用氢冷却时必须采取防爆防漏措施，使得电机结构更加复杂，增加了电极材料的消耗和成本。此外，液体介质也可用于冷却比如水的相对制冷量是空气的50倍，带走同样的热量，需要的水的流量比空气小很多。因此，在线圈中使用一部分空心导线，用水冷却导线，可以大大降低电机的温升，延缓绝缘老化，延长电机寿命。 www.qwbaike.cn

低速同步发电机：

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大部分由低速水轮机或柴油机驱动。电机的极数从4到60不等，甚至更多。对应的转速是1500 ~ 100转/分及以下。由于转速低，一般采用对材料和制造工艺要求不高的凸极转子。 www.qwbaike.cn

凸极转子的每个磁极通常由1 ~ 2 mm厚的钢板制成，用铆钉组装成一个整体，磁极上套有励磁绕组。励磁绕组通常由扁平铜线制成。阻尼绕组通常安装在磁极的极靴上。是极靴阻尼槽内的裸铜条和两端焊接的铜环形成的短路。磁极固定在转子轭上，转子轭由铸钢制成。凸极转子可分为卧式和立式。大多数同步电机、同步摄像机和由内燃机或冲击式涡轮驱动的发电机都采用卧式结构；低速、大容量水轮发电机采用立式结构。

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卧式同步电动机的转子主要由主磁极组成、磁轭、励磁绕组、集电环和旋转轴等。其定子结构类似于异步电机。垂直结构必须承受机组旋转部分的重力和推力轴承承受的水的向下压力。在大容量水轮发电机中，这个力可以高达4、五十兆牛（约相当于四、5000吨物体的重力）因此，这种推力轴承结构复杂，加工工艺和安装要求很高。根据推力轴承的放置位置，立式水轮发电机分为悬挂式和伞式。悬浮推力轴承置于上机架的上部或中部，转速较高、当转子直径与铁芯长度的比值较小时，机械运行是稳定的。伞状推力轴承放在转子下部的下机架上，或者放在汽轮机的顶盖上。承重框架是较小的下框架，可以节省大量钢材，降低发电机和厂房离框架底座的高度。

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同步发电机的并联运行 大部分同步发电机并联运行，并网发电。同步发电机并联运行的必要频率、电压的幅度和相位是一致的。否则，在并联切换的瞬间，发电机之间会产生内环流，造成扰动，严重时甚至损坏发电机。但两台发电机并联运行前，一般来说，其频率和电压的大小和相位并不完全相同。为了使同步发电机并联运行，首先必须有一个同步并联过程。同步和并置方法可分为准同步和自同步。同步发电机投入并联运行后，各发电机的负荷分配取决于发电机的速度特性。通过调节原动机的调速器，改变发电机组的速度特性，可以改变每台发电机的负荷分配，控制每台发电机的发电量。通过调节每台发电机的励磁电流，可以改变每台发电机的无功分布，调节电网电压。

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永磁同步风力发电机：

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由于机械损耗小，永磁同步风力发电机、运行效率高、维护成本低的优势成为继双馈感应风力发电机组之后的又一重要风力发电模式，受到广泛关注并逐步投入使用。永磁同步风力发电系统的基本结构如图1所示，主要由风力发电机组组成、永磁同步发动机、变频器和变压器。

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永磁同步风力发电的基本原理是利用风力驱动风力发电机的叶片旋转，拖动永磁同步发电机的转子旋转实现发电。永磁同步风力发电系统类似于笼型变速恒频风力发电系统，只是使用的发电机为永磁发电机，转子为永磁结构，不需要提供外部励磁功率，提高了效率。它的变频恒速控制是在定子回路中实现的，永磁同步发电机的变频交流电通过变频器转换成电网中同频率的交流电，从而实现风力发电的并网，所以变频器的容量与系统的额定容量相同。 www.qwbaike.cn

在过去的几十年里，随着永磁材料和电力电子器件的发展，永磁同步发电机越来越受到人们的关注。带有永磁同步发电机的风力发电系统具有以下特点：

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1、永磁同步发电机系统不需要励磁装置，重量轻、效率高、功率因数高、可靠性好等优点；

2、变速运行范围广，既可以超同步，也可以次同步； www.qwbaike.cn

3、转子无励磁绕组，磁极结构简单、变频器容量小，可以做成多极电机； www.qwbaike.cn

4、同步转速降低，使得风力发电机和永磁发电机可以直接耦合，省去了风力发电系统中的齿轮箱，减少了发电机的维护工作，降低了噪音。 www.qwbaike.cn

适用场合

1、在电力设施匮乏、交通不便、在缺乏常规燃料但风能资源丰富的地区，可以解决一些用电问题，比如为高速公路照明设备提供电力；

2、在单机容量较小的风电场，永磁同步发电系统可以高效并网； www.qwbaike.cn

3、为农村、牧区、边防哨所、气象台站等偏远、轻负荷用户提供交流或DC电源。 www.qwbaike.cn

交流发电机

在日常生活中，当交流发电机用来给电气设备供电时，经常会发生电气设备不能正常工作的情况不能正常工作原因是发电机输出的交流电不够稳定这时候就需要一个电源稳压器来稳压，也就是日常生活中常用的交流稳压电源交流稳压电源能将发电机的输出电压精度稳定在电气设备正常运行所允许的范围内。 www.qwbaike.cn

交流发电机构造

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交流发电机的结构有点复杂。但无论是单相还是三相，都是由以下几个主要部分组成的：

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⑴激磁部分：包括激励器和磁场部分。

⑵电枢部分。

⑶机壳部分：包括铁架和设备备件底座。 www.qwbaike.cn

异步发电机

异步发电机又称“感应发电机”一种交流发电机，利用定子和转子之间气隙的旋转磁场和转子绕组中的感应电流之间的相互作用。转子的旋转方向与旋转磁场的旋转方向相同，但转速略高于旋转磁场的同步转速。常用作小功率水轮发电机。

交流励磁发电机由于转子侧采用交流电压励磁，运行方式灵活，可以解决电站连续工频过电压问题、变速恒频发电、抽水蓄能电站电气-发电机组的调速具有传统同步发电机不可比拟的优势。交流励磁发电机的主要运行模式如下：

1）以变速恒频模式运行； www.qwbaike.cn

2）以大范围无功调节方式运行；

3）运行于发电-电动方式。

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随着电力系统传输电压的提高和线路的增长，当线路的传输功率低于自然功率时，线路和电站就会出现持续的工频过电压。为了改善系统的运行特性，许多技术先进的国家，在6'世纪A'20世纪90年代初，对异步发电机在大电力系统中的应用进行了研究，认为在大电力系统中采用异步发电机后可以提高系统的稳定性可靠性和运行经济性.

异步发电机因其维护方便稳定性好，常作为小功率水轮发电机并网运行。当异步电动机的转子被原动机沿着磁场的旋转方向拖动，其转速超过同步转速时，电动机进入发电机，将原动机输入的机械能转化为电能送入电网。此时电机的励磁电流取自电网。

异步发电机也可以与电容器并联，由自身剩磁激励，独立发电（见图）此时，发电机的电压和频率由电容值决定、原动机转速和负荷大小等因素。当负载发生变化时，一般需要相应调整并联电容值，以保持电压稳定。由于异步电动机在并联电容器时可以不需要外部励磁电源而独立发电，因此在负载相对稳定的情况下具有一定的优点。比如可以作为农村简易电站的照明电源，也可以作为备用电源。 www.qwbaike.cn

测速发电机

测速发电机是一种测量转速的微型发电机它将输入的机械转速转换成电压信号输出，要求输出的电压信号与转速成正比。

测速发电机的分类：测速发电机可分为DC测速发电机和交流测速发电机。 www.qwbaike.cn

直流测速发电机：DC测速发电机本质上是一种微型DC发电机，根据定子磁极的励磁方式可分为电磁式和永磁式。DC测速发电机的工作原理与一般的DC发电机相同。

交流测速发电机：交流异步测速发电机的转子结构有笼式和杯形，控制系统中常采用空心杯转子异步测速发电机。空心杯转子异步测速发电机的定子上有两个绕组，一个是励磁绕组，一个是输出绕组，它们在空间上相差90度。 www.qwbaike.cn

交流异步测速发电机的误差主要包括：

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非线性误差：由于直轴磁通的变化，测速发电机产生非线性误差； www.qwbaike.cn

剩余电压：在实际操作中，当转子静止时，测速发电机输出小电压；

相位误差：由于励磁绕组的漏电抗、空心杯转子的漏抗使输出电压和励磁电压的相位不同。 www.qwbaike.cn

交流同步测速发电机分为：永磁式、感应式和脉冲式。

柴油发电机

柴油发电机组是一种独立的发电设备，是指以柴油为燃料，以柴油机为原动机，带动发电机发电的动力机械。整个机组一般由柴油机组成、发电机、控制箱、燃油箱、起动和控制用蓄电池、保护装置、应急机柜和其他组件。整体可以固定在基础上定位使用，也可以安装在拖车上移动使用。柴油发电机组属于间断运行发电设备如果连续运行12小时以上，其输出功率将比额定功率低90左右%。