海洋信息网供电系统 课件5发电机系统

油机发电机系统（二）回顾：油机的基本构造和工作原理燃油系统回顾：油机的基本构造和工作原理润滑系统回顾：油机的基本构造和工作原理循环途径：水箱→下水管→水泵→气缸水套→气缸盖水套→节温器→上水管→水箱。海军工程大学信息网络工程系海缆与光通信教研室回顾：油机的基本构造和工作原理2023/10/166风冷系统的优点是：结构简单，维护方便；缺点是：消耗功率大、噪声高、工作温度不易控制。因此，这种冷却系统只适用于小型内燃机。5.冷却系统——（2）风冷系统回顾：油机的基本构造和工作原理但活塞往复运动四个冲程中，只有工作冲程产生动力，其他三个冲程消耗动力，怎么办？？回顾：油机的基本构造和工作原理回顾：油机的基本构造和工作原理本讲内容一、同步发电机组（理解同步发电机基本结构和原理难点）二、同步发电机的运行特性（能阐述外特性和调制特性的含义和变化规律）三、油机发电机的常见故障（自学和讨论，理解排障思路）本讲内容一、同步发电机组（理解同步发电机基本结构和原理难点）二、同步发电机的运行特性（能阐述外特性和调制特性的含义和变化规律）三、油机发电机的常见故障（自学和讨论，理解排障思路）油机发电机组作用是由油机驱动，将燃料燃烧产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。

发电机的分类发电机交直流一体发电机直流发电机交流发电机异步交流发电机同步交流发电机一、同步发电机1、发电机的作用和分类一、同步发电机2.同步励磁发电机原理①电磁感应原理基本物理原理：当线圈旋转时，线圈两端将会产生感应电动势，当磁场是均匀的，线圈作匀速旋转时，感应电势按正弦规律变化，在负载电阻上有正弦交流电通过多圈绕组单相交流发电机原理模型电势为单框的m倍，m为圈数一、同步发电机2.同步励磁发电机原理①电磁感应原理多圈绕组单相交流发电机原理模型：磁场（切割）线圈一、同步发电机2.同步励磁发电机原理①电磁感应原理①定子铁心Statorcore②定子绕组Statorwinding③转子铁心Rotorcore④励磁绕组Excitationwinding⑤电刷Brush⑥集电环Sliprings⑦负载电阻Loadresistance⑧励磁电源Excitationpowersupply一、同步发电机2.同步励磁发电机原理①电磁感应原理线圈是不动（定子），运动的是磁场（转子）绕组形式一般为双层叠绕。6个槽，在每个槽中嵌有1个线圈，组成三相绕组，6个引出线中3个是A、B、C相输出端，3个为中性线端，一同连接到到电机上方的出线盒的接线端子。三相定子绕组在空间上互差120°电角度。一、同步发电机2.同步励磁发电机原理②三相发电机模型②三相发电机模型一、同步发电机2.同步励磁发电机原理一、同步发电机2.同步励磁发电机原理定子：定子铁芯+定子绕组②三相发电机模型一、同步发电机2.同步励磁发电机原理转子：转子铁芯+励磁绕组②三相发电机模型一、同步发电机2.同步励磁发电机原理②三相发电机模型定子：定子铁芯+定子绕组转子：转子铁芯+励磁绕组转子发电机的定子与转子铁芯平面图一、同步发电机2.同步励磁发电机原理③六极转子柴油发电机模型产生旋转的磁场：转子每个磁极上绕有励磁线圈6个励磁线圈组成励磁绕组形成6个南北相隔的极性③六极转子柴油发电机模型一、同步发电机2.同步励磁发电机原理6极转子由转子磁轭和6个凸起的磁极构成一般用高磁导率的合金钢材制作被固定的切割磁力线的线圈：定子定子铁芯采用多层硅钢片叠成36个嵌线槽一、同步发电机2.同步励磁发电机原理③六极转子柴油发电机模型36个线圈组成三相定子绕组6个引出线：3个是A、B、C相输出端，3个为中性线端机座装入定子后的剖视图定子插入转子后后的剖视图一、同步发电机2.同步励磁发电机原理③六极转子柴油发电机模型这样就能产生磁场了吗？？励磁机定子铁芯励磁机定子的12个有励磁线圈，形成12个南北相隔的极性。励磁机的转子上嵌有12极三相电枢绕组，一、同步发电机2.同步励磁发电机原理③六极转子柴油发电机模型励磁机：励磁定子+励磁转子励磁机旋转励磁机的定子励磁绕组产生磁场励磁机的转子电枢绕组产生交流电流经过整流器变成直流电为主机转子的励磁绕组提供励磁电流一、同步发电机2.同步励磁发电机原理③六极转子柴油发电机模型一、同步发电机2.同步励磁发电机原理③六极转子柴油发电机模型励磁机：励磁机定子为励磁绕组，其铁心中埋设有永久磁铁，转子为电枢绕组。柴油机带动发电机开始旋转时，交流励磁机定子励磁绕组产生磁场，使励磁机转子的电枢绕组产生交流电流，经过旋转整流器变成直流电流，为发电机转子上的励磁绕组提供励磁电流。发电机主机：在柴油机旋转的带动下，转子产生的磁场随之转动，磁场的磁力线垂直切割定子电枢绕组，交变的磁场的在定子绕组中感应出电势，通过机座上的接线盒将电能引出。一、同步发电机2.同步励磁发电机原理③六极转子柴油发电机模型一、同步发电机2.同步励磁发电机原理自励式同步发电机工作原理主机旋转转子磁场旋转磁场的磁力线垂直切割定子电枢绕组交变的磁场的在定子绕组中感应出电势通过机座上的接线盒将电能引出励磁机旋转励磁绕组产生磁场转子的电枢绕组转动产生交流电流经过整流器变成直流电为励磁绕组提供励磁电流励磁机定子励磁机转子一、同步发电机2.同步励磁发电机原理③六极转子柴油发电机模型同步发电机所谓“同步”就是指发电机转子由柴油机(或称发动机)拖动旋转后，在定子（电枢）和转子（磁极）之间的气隙里产生一个旋转磁场，这个旋转的磁场是发电机主磁场又称转子磁场，当主磁场切割定子三相绕组的线圈时，就会产生三相感应电势，接通负载后，负载电流流过定子绕组后又在发电机的气隙里产一个旋转的磁场，此磁场称为电枢磁场。电枢磁场和主磁场以同一转速旋转，二者之间保持同步，称为同步发电机。且满足P为发电机磁极对数，n为发电机转数④同步发电机中“同步”一、同步发电机2.同步励磁发电机原理本讲内容一、同步发电机组（理解同步发电机基本结构和原理难点）二、同步发电机的运行特性（能阐述外特性和调制特性的含义和变化规律，重点）三、油机发电机的常见故障（自学和讨论，理解排障思路）二、同步发电机的运行特性

电机的几个术语二、同步发电机的运行特性

同步发电机的运行特性主要是外特性和调节特性。1.外特性发电机端电压U与负载电流I之间的关系，即U＝f（I）关系曲线外接电阻性负载：主要产生交轴电枢反应，负载电流增加时，去磁作用不显著，端电压稍有降低；外接感性负载时：在发电机内产生交轴电枢反应和直轴去磁电框反应，随着负载电流的增加，去磁作用显著增大，端电压下降较多，并且功率因数愈低时，电压下降愈甚；外接容性负载时，在发电机内产生交轴电枢反应和直轴增磁电枢反应，负载电流增加，增磁作用显著增大，使端电压上升U＝f（I）关系曲线用电压变化率△U=（U0－VN）/VN

×100%端电压U收到负载的影响同步发电机的电压变化率约为20%～40%二、同步发电机的运行特性2.调节特性励磁电流If与负载电流I之间的关系，即If＝f（I）关系曲线外接阻性和感性负载：励磁电流增加而相应增大，调节特性曲线是上翘的；外接容性负载时，在容性负载下却是下降的同步发电机的端电压都是采用自动电压调整器本讲内容一、同步发电机组（理解同步发电机基本结构和原理难点）二、同步发电机的运行特性（能阐述外特性和调制特性的含义和变化规律，重点）三、油机发电机的使用和维护（讨论，理解排障思路）（1）同步发电机的并联运行例如1号发电机在向通信电源系统供电，由于用电负荷增加，现需把2号发电机投入并联。三、油机发电机组的使用和维护电压相等：即发电机电压与电网电压的有效值相等（Ｕ2＝Ｕ1）；相位相同：即发电机电压和电网电压的相位相同；频率相等：即发电机电压的频率等于电网电压的频率（f2＝f1）；相序一致：两部发电机三相电势的相序必须一致。1、注意哪些项目？2、冷却水和润滑油的温度不能超过多少？

3、冷却水不够，如何添加？4、能否长时间空车运行？为什么？5、柴油机比较合适的载荷一般是其标称输出功率的多少？（2）、运转中的管理（P683.2.3.4）：

三、油机发电机组的使用和维护（3）故障规律三、油机发电机组的使用和维护故障率曲线1．初期故障期：高故障率与装配不当、调试不合适以及磨合不充分有关。2．偶然故障期：近似为常数。不能用更换机器零件的办法来预防故障。3．耗损故障期：老化耗损。要利用各种检测手段，及时更换或修复。三、油机发电机的使用和维护判断油机故障的一般原则是：结合结构、联系原理、弄清现象、结合实际、从简到繁、由表及里、按系分段、查找原因。“看、听、摸、嗅、量”等。（4）排障思路案例1：岛礁电源机房提前通断电某岛礁通信机房只有两台柴油发电机组，每天要轮换两次，这样就会有两次固定停电，每次通知停电前，通信机房就提前10分钟断开油机电路，来电后过10分钟才切换回油机电路，这是为什么？三、油机发电机组的使用和维护案例2：油机发电机无法启动，市电突然中断，电池持续放电欠压，紧急时刻，在燃油润滑油系统都正常的情况下，油机发电机迟迟无法启动，导致通信网络中断半小时三、油机发电机组的使用和维护案例4：柴油发电机能正常使用，但一直冒蓝烟某次机动通信演练中，使用的便携式柴油发电机能正常使用，但在工作过程中一直冒蓝烟，什么原因呢？三、油机发电机组的使用和维护本讲内容一、交流发电机组（理解同步发电机基本结构和原理难点）1、构成：主机定子和转子、励磁机定子和转子、整