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- 发布时间
- 2023-04-06 12:39:37
原理
利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理,将原动机的机械能变为电能输出。同步发电机由定子和转子两部分组成。定子是发出电力的电枢,转子是磁极。定子由电枢铁芯,均匀排放的三相绕组及机座和端盖等组成。转子通常为隐极式,由励磁绕组、铁芯和轴、护环、中心环等组成。汽轮发电机的极数多为两极的,也有四极的。
转子的励磁绕组通入直流电流,产生接近于正弦分布磁场(称为转子磁场),其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链。转子旋转时,转子磁场随同一起旋转、每转一周,磁力线顺序切割定子的每相绕组,在三相定子绕组内感应出三相交流电势。发电机带对称负载运行时,三相电枢电流合成产生一个同步转速的旋转磁场。定子磁场和转子磁场相互作用,会产生制动转矩。从汽轮机输入的机械转矩克服制动转矩而作功。发电机可发出有功功率和无功功率。所以,调整有功功率就得调节汽机的进汽量。转子磁场的强弱直接影响定子绕组的电压,所以,康明斯发电机组,调发电机端电压或调发电机的无功功率必须调节转子电流。
发电机的有功功率和无功功率几何相加之和称为视在功率。有功功率和视在功率之比称为发电机的功率因数(力率),发电机的额定功率因数一般为0.85。
供给发电机转子直流建立转子励磁的系统称为发电机励磁系统。大型发电机励磁方式分为:
1、自并激励磁系统。它励励磁是由一台与发电机同轴的交流发电机产生交流电,经整流变成直流电,给发电机转子励磁。
2、它励励磁系统;自并激励磁是将来自发电机机端的交流电经变压器,再整流变成直流电,作为发电机转子的励磁。
英国南安普敦大学下属Perpetuum公司称其研制的振动发电装置PMG17是一种安全且耐用的电池和硬线供电设备替代品。这种微型发电机利用精心设计的共鸣磁铁和线圈布置将机械振动转化为电力,从而为整个无线传感系统提供动力。此微型发电机产生的电力足够通过多种无线网络为几个低能耗无线传感器提供电力。
当Perpetuum的技术于2005年加入南安普敦大学的这家下属公司时,他面临的挑战是将一个“概念验证”品转化为一个可申请并且具有市场价值的产品,并且使其能够作为无线传感器可靠、安全且无需维护的电力来源,使用寿命至少20年。Roberts说:“虽然我们知道振动发电机的原理已经很多年了,而在石油行业无线传感器方面的进步真正给了我们开发具有市场价值产品的动力。停机期间的费用--如海上石油生产平台--是巨大的,所以操作者们广泛利用传感器以确保及早(在引发故障之前)发现破损和潜在问题。在石油行业,一般来说,安装一个硬线传感器大约要花费3万美元,所以你可以正确鉴别为什么使用无线传感器是如此大的进步。”工厂负责人利用加速表和温度计来监测发动机、鼓风机、泵和压缩机等设备的轴承和转子。温度升高或不正常的振动表明存在终可能导致机器故障的缺陷。通过对机器的温度和振动进行监测,工程师可以了解其状况并预测机器故障。这样就可以采取预防措施,如有计划的保养和维修,以避免因停机而产生的巨大损失。
迄今为止,大多数监测都是通过昂贵的硬线传感器或的维修人员利用手持监测设备进行检查来完成的。Perpetuum的振动发电装置可以使其能够长期对重要生产线或机器进行持续的监测并提高经济效益。这种微型发电机如今已经得到了石油行业的认可,并在几个加油站进行使用,包括壳牌在挪威的Nyhamna工厂,它为无线震动和温度传感器提供电力。据壳牌称,在挪威的试点,无线振动和温度监测系统已经取得成功,开辟了无线技术作为标准操作在应用的道路。壳牌在有2000万个传感器点,它计划在未来的10年内都转换为无线传感器。
以下是安全操作规程:
一、以柴油机为动力的发电机,其发动机部分的操作按内燃机的有关规定执行。
二、发电机启动前必须认真检查各部分接线是否正确,各连结部分是否牢靠,电刷是否正常、压力是否符合要求,接地线是否良好。
三、启动前将励磁变阻器的阻值放在位置上,断开输出开关,有离合器的发电机组应脱开离合器。先将柴油机空载启动,运转平稳后再启动发电机。
四、发电机开始运转后,应随时注意有无机械杂音,异常振动等情况。确认情况正常后,调整发电机至额定转速,电压调到额定值,然后合上输出开关,向外供电。负荷应逐步增大,力求三相平衡。
五、发电机并联运行必须满足频率相同,电压相同,相位相同,相序相同的条件才能进行。
六、准备并联运行的发电机必须都已进入正常稳定运转。
七、接到“准备并联”的信号后,以整部装置为准,调整柴油机转速,在同步瞬间合闸。
八、并联运行的发电机应合理调整负荷,均衡分配各发电机的有功功率及无功功率。有功功率通过柴油机油门来调节,无功功率通过励磁来调节。
九、运行中的发电机应密切注意发动机声音,观察各种仪表指示是否在正常范围之内。检查运转部分是否正常,发电机温升是否过高。并做好运行记录。
十、停车时,先减负荷,将励磁变阻器回复,然后按顺序切断开关,后停止柴油机运转。
十一、并联运行的柴油机如因负荷下降而需停车一台,应先将需要停车的一台发电机的负荷,全部转移到继续运转的发电机上,然后按单台发电机停车的方法进行停车。如需全部停车则先将负荷切断,然后按单台发电机停机办理。
十二、移动式发电机,使用前必须将底架停放在平稳的基础上,运转时不准移动。
十三、发电机在运转时,即使未加励磁,亦应认为带有电压。禁止在旋转着的发电机引出线上工作及用手触及转子或进行清扫。运转中的发电机不得使用帆布等物遮盖。
十四、发电机经检修后必须仔细检查转子及定子槽间有无工具、材料及其它杂物,以免运转时损坏发电机。
十五、机房内一切电器设备必须可靠接地。
十六、机房内禁止堆放杂物和、物品,除值班人员外,未经许可禁止其它人员进入。
十七、房内应设有必要的消防器材,发生火灾事故时应立即停止送电,关闭发电机,并用二氧化碳或灭火器扑救.