硅整流發(fā)電機(jī)

先發(fā)電機(jī)組的概念：發(fā)電機(jī)組是指能將機(jī)械能或其它可再生能源轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)電設(shè)備。

一般我們常見的發(fā)電機(jī)組通常由以下幾個(gè)：汽輪機(jī)、水輪機(jī)或內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)，柴油機(jī)等發(fā)電機(jī)）驅(qū)動(dòng)，風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、海洋能等。目前柴油發(fā)電機(jī)的市場最大，主要是由于柴油發(fā)電機(jī)組的容量較大，可并機(jī)運(yùn)行且持繼供電時(shí)間長，還可獨(dú)立運(yùn)行，不與地區(qū)電網(wǎng)并列運(yùn)行，不受電網(wǎng)故障的影響，可靠性較高。尤其對某些地區(qū)常用市電不是很可靠的情況下，把柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源，既能起到應(yīng)急電源的作用，又能通過低壓系統(tǒng)的合理優(yōu)化，將一些平時(shí)比較重要的負(fù)荷 在停電時(shí)使用。因此在工程中得到廣泛的使用。

一、準(zhǔn)備工作

斷開配電室里的高壓開關(guān)，把隔離開關(guān)合到發(fā)電位置。

1、將發(fā)電機(jī)房的隔離開關(guān)合到發(fā)電位置。

2、檢查發(fā)電機(jī)的冷卻水、潤滑油、和燃油儲存情，發(fā)現(xiàn)不足應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充。

3、檢查各連接部件、緊固件和操縱部分是否松動(dòng)、脫落卡死等異常情況。各導(dǎo)線連接處是否牢固、正確、接觸良好。

4、打開發(fā)電機(jī)操作屏下的控制柜，合上啟動(dòng)開關(guān)刀閘，待顯示屏有電。按動(dòng)上下翻頁鍵，查看發(fā)電機(jī)的有關(guān)運(yùn)行記錄，發(fā)現(xiàn)異常情況，立即處理，做好發(fā)電準(zhǔn)備。

二、啟動(dòng)運(yùn)行

1、按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，發(fā)電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)應(yīng)注意有無機(jī)械雜音，異常振動(dòng)等情況。

2、運(yùn)行時(shí)操作人員通過儀表密切監(jiān)視發(fā)電機(jī)組的電壓、頻率、電流、功率因數(shù)、油溫、油壓、水溫、充電電流、轉(zhuǎn)速等儀表指示及變化。當(dāng)超過規(guī)定值時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢查并采取措施，恢復(fù)正常后才能繼續(xù)運(yùn)行。

3、控制屏面板上的急停按鈕僅在發(fā)生緊急情況下使用，按下按鈕后發(fā)電機(jī)立即停機(jī)，同時(shí)發(fā)出聲光警報(bào)。

4、待發(fā)電機(jī)運(yùn)行正常后，合上發(fā)電機(jī)組主開關(guān)（低壓空氣開關(guān)），發(fā)電機(jī)向用電負(fù)荷供電。

三、停機(jī)

1、市電正常后，逐步切斷負(fù)荷，斷開發(fā)電機(jī)組主開關(guān)（低壓空氣開關(guān)）。

2、在空載狀態(tài)下逐步將轉(zhuǎn)速降至怠速，待柴油機(jī)水、油溫溫度降至70℃以下時(shí)，再行停機(jī)。

3、斷開啟動(dòng)控制電源，按操作順序?qū)⒏綦x刀閘合到市電位置 。2100433B

硅整流就是利用可控硅整流元件：一種大功率硅半導(dǎo)體器件，又叫晶閘管，英文縮寫SCR，它具有同半導(dǎo)體二極管相似的單向?qū)щ娞匦?，但它的?dǎo)通可控制，所以說它是具有可控的單向?qū)щ娞匦缘恼髟?。利用它的特性，可以組成各種不同功能的裝置把交流電變換成大小可調(diào)的直流電。

發(fā)電機(jī)通常由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋.電刷.機(jī)座及軸承等部件構(gòu)成。

定子由機(jī)座.定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。

轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子磁極（有磁扼.磁極繞組)、滑環(huán)、(又稱銅環(huán).集電環(huán))、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。

通過軸承、機(jī)座及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子，轉(zhuǎn)子連接組裝起來，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，通過滑環(huán)通入一定勵(lì)磁電流，使轉(zhuǎn)子成為一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，定子線圈做切割磁力線的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。

從物理結(jié)構(gòu)來說，發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子除了是一個(gè)原動(dòng)力的拖動(dòng)外，是完全獨(dú)立、互不干擾的兩部分；

發(fā)電機(jī)的定子是有功源，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢、電流，在原動(dòng)力的拖動(dòng)下，向外輸出交流電的有功，由原動(dòng)力（油量、氣量、風(fēng)量、水量等）決定有功功率的大小。

發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是無功源、繞組從外部引入直流電建立磁場，在原動(dòng)力的拖動(dòng)下，向外輸送交流電的無功，由外部輸入（多數(shù)用發(fā)電機(jī)自發(fā)的交流電整流而得）的直流電決定無功功率的大小。

從電磁原理來說，轉(zhuǎn)子和定子又是精密聯(lián)系的，發(fā)電機(jī)的有功和無功都是由定子輸出的，轉(zhuǎn)子的力矩決定有功功率的大小，轉(zhuǎn)子線圈的直流電流決定無功功率的大小。

普通硅整流發(fā)電機(jī)因采用旋轉(zhuǎn)的磁場，故必須用電刷和滑環(huán)才能將磁場電流引入磁場繞組。長期使用后，由于滑環(huán)與電刷的磨損、接觸不良，會(huì)造成激磁不穩(wěn)定或不發(fā)電等故障。無刷硅整流發(fā)電機(jī)內(nèi)沒有電刷和滑環(huán)，因此可克服上述缺點(diǎn)。

車用無刷硅整流發(fā)電機(jī)有爪極式無刷發(fā)電機(jī)、帶有激磁機(jī)的無刷發(fā)電機(jī)和永磁式無刷發(fā)電三種類型。現(xiàn)將應(yīng)用較多的爪極式無刷交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)介紹如下：

爪極式無刷硅整流發(fā)電機(jī)與普通硅整流發(fā)電機(jī)大致相同。但其磁場繞組固定在發(fā)電機(jī)殼體上，不隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，磁場繞組兩端引線可直接引出，省去了滑環(huán)和電刷，而爪極在磁場繞組的外圍隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

爪極式無刷硅整流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理和磁路如下圖1所示。特點(diǎn)是磁場繞組通過一個(gè)磁軛托架固定在后端蓋上。兩個(gè)爪極中只有一個(gè)爪極直接固定在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸上，另一個(gè)爪極則用非導(dǎo)磁連接環(huán)固定在前述爪極上，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，一個(gè)爪極就帶動(dòng)另一個(gè)爪極一起在定子內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)磁場繞組中有直流電通過時(shí)，產(chǎn)生磁場。其磁力線回路是：附加氣隙g2→磁軛托架10→附加氣隙g1→左爪極3→主氣隙g→定子鐵芯2→主氣隙g→右爪極4→轉(zhuǎn)子磁軛，形成閉合回路。

轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，爪極形成的N極和s極的磁力線在定子繞組內(nèi)交替通過，定子槽中的繞組就感應(yīng)出交變電動(dòng)勢，經(jīng)整流后變?yōu)橹绷麟姟?

爪極式無刷發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：無滑環(huán)、無電刷，因此維護(hù)工作量減少，可靠性提高；工作時(shí)無火花，減少了無線電干擾；結(jié)構(gòu)簡單、可靠，并可在潮濕和多塵環(huán)境中工作。其缺點(diǎn)是兩極之間連接的制造工藝較困難，由于磁路中增加了兩個(gè)附加氣隙，故在輸出功率相同的情況下，必須增大其磁場繞組的勵(lì)磁功率。北京切諾基汽車上裝用的JFW18型發(fā)電機(jī)就屬于這種類型。

(1)蓄電池必須負(fù)極搭鐵，不得接反。否則蓄電池將通過整流二極管短路放電，使整流二極管立即燒壞。

(2)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不能用刮火的方法檢查發(fā)電機(jī)是否發(fā)電，否則容易損壞調(diào)節(jié)器觸點(diǎn)及發(fā)電機(jī)二極管，應(yīng)采用萬用表、低壓測試燈檢查。低壓測試燈可用汽車儀表燈泡或發(fā)光二極管制成，如下圖2所示。

(3)當(dāng)發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)不發(fā)電或充電電流很小時(shí)，應(yīng)及時(shí)找出故障并予以排除，不應(yīng)再繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。如果一只二極管短路，發(fā)電機(jī)就不能正常輸出電壓，還會(huì)導(dǎo)致其他二極管或定子繞組被燒壞。

(4)整流器的六只二極管與定子繞組相連時(shí)，禁止用絕緣電阻表（俗稱搖表）或220V交流電源檢查發(fā)電機(jī)的絕緣情況，否則會(huì)使二極管擊穿而損壞。

(5)發(fā)動(dòng)機(jī)自行熄火時(shí)應(yīng)將點(diǎn)火開關(guān)斷開，否則蓄電池將長期經(jīng)勵(lì)磁繞組和調(diào)節(jié)器放電。

(6)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，不得隨意切斷發(fā)電機(jī)與蓄電池之間的導(dǎo)線，以免產(chǎn)生過電壓損壞電子元器件。

(7)配用專用調(diào)節(jié)器，確保連線正確可靠。

(1)自然磨損及質(zhì)量不佳。發(fā)電機(jī)經(jīng)長期使用后，其機(jī)件就會(huì)發(fā)生磨損，其磨損量達(dá)到一定程度后，就會(huì)影響發(fā)電機(jī)的正常工作，故必須及時(shí)對該機(jī)件進(jìn)行修復(fù)或更換，這是一種正常的現(xiàn)象。但是，也有一些機(jī)件由于生產(chǎn)或裝配不良，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，不僅機(jī)件的使用壽命大為縮短，由此還會(huì)引發(fā)諸多機(jī)械故障。

(2)檢查調(diào)整不當(dāng)。由于有些人工作馬虎或技術(shù)水準(zhǔn)低下，在發(fā)電機(jī)的檢查或調(diào)整中出現(xiàn)許多錯(cuò)誤，造成人為故障。如發(fā)電機(jī)傳動(dòng)帶調(diào)得過緊，既加劇了軸承磨損，又易使電樞軸產(chǎn)生變形。又如安裝蓄電池時(shí)，若將極性裝錯(cuò)，發(fā)電機(jī)二極管就會(huì)被燒壞。錯(cuò)誤地采用試火。

(3)不能按期進(jìn)行合理維護(hù)。有的人重機(jī)械使用，卻疏于維護(hù)，不能按期給發(fā)電機(jī)加注合格的潤滑脂，使軸承處于干摩擦或半干摩擦狀態(tài)，除了加劇軸承磨損外，還易造成轉(zhuǎn)子擦碰定子等嚴(yán)重故障。有的人雖按期給發(fā)電機(jī)加注了潤滑脂，但加注的量不合理，過多，潤滑脂會(huì)受熱后溢入發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子腔內(nèi)，影響發(fā)電機(jī)正常發(fā)電；過少，則在下一個(gè)維護(hù)周期到來之前的一個(gè)相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)發(fā)電機(jī)軸承因缺油而潤滑不良。一般潤滑滑脂加注量為軸承腔室容積的1/3為宜。