发电机原理、结构、选型及故障查找

无刷四极交流发电机结构图

同步发电机的基本结构
1、交流发电机的基本结构形式分为旋转电枢式和旋转磁场式。旋转电枢绕组发出的电能一般采用电刷和滑环来引接，所以不易引接出大电流，并容易产生火花及磨损。只适用于小容量、低电压交流发电机。
2、一般交流发电机采用旋转磁场式结构。
3、发电机的磁极结构可分为凸极式和隐极式。隐极式转子为圆柱形，与定子间气隙是均匀的，无明显磁极。凸极式转子有明显的磁极，南、北极相间排列，气隙不均匀，极弧低下气隙小，极间部分气隙大。
4、转子直径受到离心力的影响，有一定限制。隐极发电机适用于高速结构；为了增加容量，只能增加转子的长度。凸极发电机适用于中、低转速结构。

发电机的基本参数

1.发电机满足的标准
各个国家都有自己为相关的发电机标准,斯坦福发电机能够满足大多数的通用国际标准和一些国家的相关标准
1.陆用标准
I)E,C,34-1 国际电工技术协会标准
GB755 中国旋转电机通用技术条件
BC5000 英国标准
NEMA MG 1-22 北美标准
C.S.A C22-2 加拿大标准,电动机和发电机
UDE 0530 德国
2)船用标准
Lloyds Registen of Shipping 英国劳氏船级社
Det Norske Veritas 挪威船级社
Bureau Veritas 法国船级社
Germemischer Lloyd 德国劳氏船级社
R.I.N.A. 意大利船级社
3)其他相关要求
通讯计算机等相关要求

2.功率,备用功率
发电机的容量(功率)
不同的发电机型号(机座号)对应着不同的功率,顾客往往按照其负载的总功率来选择发电机的功率,顾客应全面了解其负载的性质,大小。对特殊的负载应独立考虑（这在后面会讨论）
一般我们会以视在功率的形式给出KVA，我们发电机出厂一般都按额定功率因素为0.8计算则：
KW＝0.8×KVA
通常情况下,我们对每一种型号的发电机给出以下三种功率
1)持续陆用功率:指陆用发电机连续运行的功率，所有电机的技术数据都以此为标准
2)备用功率:此功率比持续运行功率大,故温升会升高,性能变坏。他允许常时间输出，但这将会降低电机的使用寿命
3)持续船用功率:船用功率比陆用的低,性能满足各种标准要求且比陆用更好

3.电压,频率,转速,相数
电压,相数,频率及转速极数
1)在大多数情况下,发电机是作为备用或应急电源用,或与电网并网使用。故发电机的电压频率及相数应取决于各个不同国家区域的电网要求。对没有电网，用发电机作为主电源来使用的，发电机的电压频率应由其负载的状况来决定，或根据负载选择发电机，或根据发电机来选择负载的电压，频率等。
2)频率:一般为50HZ或60HZ两种(工额)
3)相数:一般商业安装都为3相,单相可以从中取得
4)电压:电压根据具体来选择,科浦发电机能够提供并满足客户的电压要求
A.低电压范围从110V--380V
从STC到TFW都有6个引出线头到接线柱,客户可以根据其不同接法而改变电压并可接成单相.
5)频率,转速,极数
F=(N×极对数)/60 N=RPM

4.效率及输入功率
发电机的效率是指输出的千瓦数(电能)于输入发电机的机械功之比
即:效率=(发电机出线端输出功率)/输入发电机的机械功率
故原动机输入到发电机轴上的功率应大于等于发电机的输入功率,此输入功率除柴油机与发电机的连接效率,就应该为柴油机的输出功率最小值。发电机的效率在不同电压和负载下不同，具体可参见效率曲线表

5.湿度和瞬态特性
1)温度:由于发电机的绕组电阻产生铜耗,铁心中铁耗和其他机械磨损等原因,发电机在工作时会产生热量,引起发电机绕组的温度升高,从而引起发电机绕组的绝缘老化或损坏。
我们定义发电机的绕组温度的升高值（相对值）为发电机的温升。基于环境温度为40摄氏度时，各种绝缘等级的允许温升如下：
绝缘等级
A E B F H
允许的温升环境温度40摄氏度 60 75 80 105 125
所有的科浦TFW发电机都采用H级的绝缘材料

6.控制系统
科浦TFW发电机可以选择如下一些控制系统:
A.TFW系列--能够提供持续的短路电流
---由永磁发电机他励来提供励磁电源给AVR
---高性能的闭环控制系统
---自励靠剩磁来建压,依靠AVR来控制发电机的
电压
---闭环控制系统
B.STC系列.---仅适用于小发电机
---自励靠剩磁来建压,依靠变压器来控制发电机的
电压
---开环控制系统