信息概要
yì bù fā diàn jī
又稱“感應發電機”。利用定子與轉子間氣隙鏇轉磁場與轉子繞組中感應電流相互作用的一種交流發電機。其轉子的轉向和鏇轉磁場的轉向相同，但轉速略高於鏇轉磁場的同步轉速。常用作小功率水輪發電機。
交流勵磁發電機又被人們稱之為雙饋發電機.交流勵磁發電機由於轉子方採用交流電壓勵磁,使其具有靈活的運行方式,在解決電站持續工頻過電壓、變速恆頻發電、抽水蓄能電站電動-發電機組的調速等問題方面有著傳統同步發電機無法比擬的優越性。交流勵磁發電機主要的運行方式有以下三種:1) 運行於變速恆頻方式;2) 運行於無功大範圍調節的方式;3) 運行於發電-電動方式。
隨著電力系統輸電電壓的提高,線路的增長,
當線路的傳輸功率低於自然功率時,線路和電站將
出現持續的工頻過電壓.為改善系統的運行特性,
不少技術先進的國家,在6"世紀A"年代初開始研
究異步發電機在大電力系統中的套用問題,並認為
大系統採用異步發電機後,可提高系統的穩定性,
可靠性和運行的經濟性.
本文在前期研究的基礎上,通過套用實例,進
一步深入地研究了異步發電機電磁設計及電站並接
電容量的確定,為推廣套用異步發電機提供了技術
保障.
"異步發電機與同步發電機的比較
"#!異步發電機主要的優缺點
(#)主要優點籠型轉子異步發電機結構簡
單,牢固,特別適合於高圓周速度電機.無集電環
和碳刷,可靠性高,不受使用場所限制.由於無轉
子勵磁磁場,不需要同期及電壓調節裝置,電站設
備簡化.負荷控制十分簡單,多數情況下不需水輪
機調速器,水輪機可全速運行或在鎖定導葉開度下
在一定轉速範圍內變速運行.異步發電機儘管可能
出現功率搖擺現象,但無同步發電機類似的振盪和
失步問題.併網操作簡便.
(6)主要缺點大容量異步發電機必須與同步
發電機並列運行或接入電網運行,由同步發電機或
電網提供自身所需的勵磁無功,因此異步發電機是
電網的無功負載.儘管從原理上說異步發電機可以
藉助於電容器孤立運行在自激狀態,但處於這種運
行狀態時,發電機調壓能力很弱,當發電機達到臨
界負荷,將引起電壓崩潰.
異步發電機的勵磁一般而言可由同步發電機,電
網或靜止電容器提供.具體的勵磁提供方式由電站類
型或電網運行條件決定.雖然異步發電機不能提供自
身和負載所需的無功,可能是一個缺陷,但當其使用
恰當時,可作為電網無功最佳化的一種手段.並將會對
電站和電網帶來明顯的技術經濟效益.
!"!異步發電機與同步發電機在電站中套用的經
濟性比較
(!)異步發電機裝備的電站由於無需直流勵磁
系統,同期裝置,電站投資費用低.
(")由於無集電環,電刷,轉子勵磁繞組,因
此維護及運行費用低.
(#)異步發電機轉子為隱極及無同步發電機類
似的轉子繞組,因此一般效率高於同容量同轉速的
同步發電機.相同的水源下,採用異步發電機可多
發電.($)異步發電機的上述經濟性優勢將會由於異
步發電機所需勵磁(或附加同步容量或附加電容
器)受到部分抵消.
(%)異步發電機所需勵磁的大小與電機的額定
轉速成反比(即與電機的極對數成正比),轉速越
高,標么值勵磁越低.
(&)異步發電機電站廠房面積較同步發電機電
站廠房面積小.
維修保養
A級保養
l）檢查發電機工作日報；
2）檢查發電機機油平面、冷卻液平面；
3）日檢發電機有無損壞、滲漏，皮帶是否鬆弛或磨損；
4）檢查空氣濾清器，清潔空氣濾清器芯子，必要時更換；
5）放出燃油箱及燃油濾清器中的水或沉積物；
6）檢查水過濾清器；
7）檢查起動蓄電池及電池液，必要時添加補充液；
8）起動發電機並檢查有無異響；
9）用空氣槍清潔水箱、冷卻器及散熱網灰塵。
B級保養
1）重複A級每日的檢查；
2）每100至250小時，要更換柴油濾清器；
所有柴油濾清器不可清洗．只可更換。100至250小時只是一個彈性時間，必須要根據柴油實際的清潔程度而更換；
3）每200至250小時，要更換髮電機機油及機油濾清器；
機油必須要符合美國APICF級以上；
4）更換空氣濾清器（機組運行300-400小時）；
要重視機房環境而決定更換空氣濾清器的時間，此濾清器是可以用氣槍清潔；
5）更換水過濾清器及添加DCA濃度；
6）清洗曲軸箱呼吸閥濾網。
C級保養
機組運行2000-3000小時，請進行如下工作：
重複A、B級保養
1）拆下氣門室蓋，清洗油污、油泥；
2）緊固各部螺絲（包括運行部分、固定部分）；
3）用引擎潔霸清洗曲軸箱、油泥、鐵屑及沉積物；
4）檢查渦輪增壓器的磨損程度並清洗積炭，必要時進行調校；
5）檢查、調整氣門間隙；
6）檢查PT泵、噴油器工作情況，調整噴油器行程，必要時進行調校；
7）檢查、調整風扇皮帶、水泵皮帶的鬆緊，必要時進行調整或更換：清洗水箱散熱網，並檢查節溫器的使用 性能。
小修
l）檢查氣門，氣門座等磨損程度，必要時進行修理或更換；
2）檢查PT泵，噴油器的工作狀況，必要時進行修理、調校；
3）檢查、調整連桿及各緊固螺絲的扭力矩；
4）檢查、調整氣門間隙；
5）調整噴油器行程；
6）檢查調整風扇充電機皮帶的張緊度；
7）清洗進氣支管的積炭；
8）清洗中冷器芯；
9）清洗整個機油潤滑系統；
10）清洗搖臂室、油底殼的油泥及金屬鐵屑。
中修
1）含小修項目；
2）分解發動機（除曲軸外）；
3）檢查缸套、活塞、活塞環、進排氣門、等曲柄連桿機構、配氣機構、潤滑系統、冷卻系統的易損零件，必要時更換；
4）檢查燃料供給系統，調校油泵油咀；
5）發電機電球修理檢測，清淨油污沉積物，潤滑電球軸承。
大修
1）含中修項目；
2）解體全部發動機；
3）更換氣缸體、活塞、活塞環、大小軸瓦、曲軸止推墊、進排氣門、全套發動機大修包；
4）調校油泵、噴油器、更換泵芯、噴油頭；
5）更換增壓器大修包、水泵修理包；
6）校正連桿、曲軸、機體等部件，必要時修復或更換。
保養方法
每天保養
1．檢查柴油發電機工作日報。
2．檢查柴油發電機：機油平面，冷卻液平面。
3．日檢柴油發電機有無損壞、摻漏，皮帶是否鬆弛或磨損。
每周保養
1．重複每日的A級柴油發電機檢查。
2．檢查空氣濾清器，清潔或更換空氣濾清器芯子。
3．放出燃油箱及燃油濾清器中的水或沉積物。
4．檢查水過濾器。
5．檢查起動蓄電池。
6．起動柴油發電機並檢查有無影響。
7．用空氣槍及清水冼冷卻器前後端的散熱片。
維護保養
柴油發電機組僅限於以下維護手段：
對機組的四漏現象、表面、啟動電池、機油和燃油等的檢查；
清潔改善機房環境，定期更換三濾；
每月進行空載，每半年進行載入試機等方面維護；
使用電源監控進行實時觀測電質量參數。
現有維護手段局限性：
現有維護中的載入測試也只是對後端現有用電設備的帶載測試，存在一定風險，並且功率較低；
更換三濾或經過大修沒有科學依據；
更換三濾或經過大修後，沒有專門負載進行載入試機，不清楚是否能達到預期目的；
空載試機和小功率帶載產生的大量積碳。
柴油發電機是一種獨立的發電設備，主要是在停電時提供應急電源。事實上，機組絕大部分時間處於待機備用狀態，實際投入使用的機會比較少，平時多以試機為主，缺乏較完善的檢測、維修手段。但這種應急備用電源是不可缺少的。如何做到發電機在平時使用較少的情況下，應急時能及時供電，運行安全可靠，停電結束後又能立即停機。
第一，電池組的檢查。由於備用電源不是經常投入使用，發電機是否能正常啟動，關鍵在於電池的維護保養。如電池組出現了問題，比較常見的情況是：有電壓無電流，這時可以聽到啟動電機內電磁閥吸合的聲音，但帶不動連軸。電池組出現問題導致無法停機原因有三：1.在試機時採用停止為電池充電的方式，會導致電池電量不足。2.採用機械油泵由皮帶傳動，額定轉速下的泵油量很大，然而電池組供電不足，導致停機時截流閥里的彈簧片由於電磁閥吸力不夠而不能封死從四個出油孔噴出的燃油，造成不能停機。3.國產電池通常壽命為兩年，沒有定期更換。
第二，啟動電磁閥的檢查。發電機在運行時，人們總結出“一看、二聽、三摸、四嗅”的一套檢查方法。啟動時的聽，是一個很重要的步驟。以美國原裝康明斯發電機為例，只需按下啟動按鈕，三秒鐘之後，即可啟動。在這三秒鐘之內可聽到兩個“咔嗒”聲。一旦聽不到第二聲響，就要檢查啟動電磁閥是否正常工作，若電磁線圈燒斷，發電機當然就不能啟動。
第三，柴油、潤滑油的檢查。因為機組長期處於靜態，機組本身各種材料會與機油、冷卻水、柴油、空氣等發生複雜的化學、物理變化，從而將機組“放”壞。為此應注意油的問題。為了消防安全，通常都把柴油油箱放在一個密閉的房間內，由於大氣中水氣因溫度的變化而發生冷凝現象，結成水珠掛附在油箱內壁，流入柴油中，致使柴油含水量超標，這樣的柴油進入柴油機高壓油泵，會鏽蝕精密耦合件———柱塞，嚴重損壞機組。發電機潤滑油是有保存期的，長時間存放，潤滑油的物理化學性能會發生變化，造成機組工作時潤滑狀態惡化，容易引起發電機機件損壞。
A級保養
柴油發電機使用時，檢查並記錄發電機每小時的工作狀態。（每小時檢查並記錄發電機的輸出電壓、頻率、機油壓力、水溫、充電、排煙）
開機之前一定要檢查機油量及冷卻水位。（開機之前讓機組空轉8分鐘後，聽發電機聲音正常時投入負載）
停機時待機組冷卻後要清洗機組表面。（發電機先卸負載，空轉十分鐘後停機，以讓增壓氣和點球得到充分冷卻）
B級保養
重複A級保養工作。
檢查電池水液面（一半要高於鋅片1cm）。
檢查各皮帶的張緊度。
根據柴油質量，每200-300小時更換柴油油格。
每250-300小時更換機油及機油格。
沒500-800小時更換風格（使用期間可用風槍吹1-2次）。
每500小時更換水格並添加防鏽水。
每500小時或3個月檢查控制線路。
清潔水箱散熱網。
C級保養
重複B級保養（每3000-4000小時專業人員維護）。
每3000-4000小時清潔氣門間隙及噴油咀柱塞行程進行調整。
每4000-5000小時清潔電球軸承並注入潤滑油。
每4000-5000小時拆下增壓器清楚積碳，有必要時要更換增壓器修理包（該項工作可以延長增壓器使用壽命）。
測試機組的保護裝置性能（如：高水溫、低電壓、超速等自動停機）。
每3000-4000小時拆下PT泵清洗芯。
沒3000-40000小時拆下啟動馬達檢查碳刷及接觸銅片。
每3000-40000小時拆下電池充電器檢查碳刷及軸承。
做好以上三種保養完全能夠使您的發電機中修延期到8000-10000小時，大修延期到一萬五至一萬八千小時。
故障檢查
原則和方法
柴油發電機組故障的原因通常是多方面因素造成的，不同故障表現出不同的現象，要排除故障，必須先查明故障的原因，在實踐中通過看、聽、摸、嗅等感覺，來發現柴油機異常的表現，從而發現問題、解決問題，消除故障。
判斷柴油機故障的一般原則是：結合結構、聯繫原理、弄清現象、結合實際，從簡到繁、由表及里、按系分段、查找原因。
在長期的生產實踐中，人們摸索總結出“一看、二聽、三摸、四嗅”的一套檢查方法，通過儀表監測和人體器官的感受，去觀察和判斷柴油機的運行情況。
運轉異常
柴油機長期運轉後，發生了故障，通常會遇到下列幾種現象。
（1）運轉時聲音異常柴油機運轉時發出不正常的敲擊聲、放炮聲、吹噓聲、排氣聲、周期性的磨擦聲等。
（2）運轉異常柴油機不易啟動、工作時出現劇烈震動，拖不動負載，轉速不穩定等。
（3）外觀異常柴油機排氣管冒白煙、黑煙、藍煙，各系統出現漏油、漏水、漏氣等。
（4）溫度異常機油溫度或冷卻水溫度過高，軸承過熱等。
（5）氣味異常柴油機運行時，發出臭味、焦味、煙味等氣味。
柴油發電機組運行進，發現上述異常現象後，必須進行仔細的調查，根據故障現象，分析判斷找出故障的部位和原因。有時一種故障可能有好幾種異常現象，例如高壓油泵磨損後，既可表現啟動困難，也可表現輸出功率不足，還可表現低速運轉不穩定等現象。有時一種異常現象，可能有幾種故障造成的。因此，柴油機運行時出現異常現象，必須認真查清產生異常現象的原因，這就要求我們善於作分析推理判斷，透過現象抓實質，找出發生故障的原因和部位，將故障排除。
檢查方法
（1）根據異常的聲響來判別故障的部位用一把通心改錐或用一根半米長一端磨尖的細鐵條，進行“聽針判斷”，一端貼耳，另一端觸及各檢查部位表面，可較清晰地監聽到異常聲響產生的部位，聲響的大小和性質。不同部位發出聲響往往是不同的。例如主軸承間隙過大發生衝擊聲是沉悶的，氣門與活塞碰擊聲是清脆的，若飛輪鍵槽配合鬆動發出“嗊！嗊！”的撞擊聲等等，因此，根據不同聲響，來判斷故障的部位。
（2）用局部停止法來判斷經故障分析後，若懷疑故障是由某一汽缸引起的，可停止該缸工作，觀察故障現象是否消失，從而確定故障原因和部位。例如柴油機冒黑煙，分析為某缸噴油嘴噴孔堵塞，可對該缸停止供油，若黑煙消失，說明判斷正確。
（3）用比較法來判斷根據故障分析，懷疑故障可能是由於某一零、部件所造成的，可將該零件（或部件）更換一隻新件，然後開機運行比較柴油機前後工作情況是否有變化，從而找出故障原因。
（4）用試探法來判斷根據分析故障原因一時難以判斷，可用改變局部範圍內的技術狀態，觀察柴油機工作性能是否有影響，以此來判別故障的原因。例如柴油機發不出規定的功率，懷疑某缸壓縮衝程壓力不足，是汽缸與活塞間隙較大密封不嚴造成的，此時將缸蓋打開向汽缸注入少量機油，以改善密封狀況，然後重新裝好缸蓋，開機試驗若壓力增大，輸出功率增加，說明分析是正確的。
柴油發電機組經長時間使用後，其故障現象很多，由於柴油機各種型號不同，國產的和進口的其結構和使用環境不同，故障原因也有所不同，因此，在處理問題時，對具體問題應根據不同情況作具體分伯。正確分析和判斷柴油機故障的原因，是一項細緻的工作，不應在未弄清故障原因之前就亂拆一通，這樣不但不能消除故障，而且可能在重裝拆開的零、部件時，達到不技術要求造成新的故障。
故障解決
在現代工業的連續生產中，柴油發電機由於受工作溫度、壓力、震動等因素的影響，不可避免的出現滲漏問題。通常解決滲漏的傳統方法是打卡具或焊補等工藝，但具有較大的局限性，且有的滲漏受工作環境安全的要求限制，無法現場進行解決。目前針對柴油發電機滲漏最新解決方案是採用高分子複合材料的方法，其中套用最為成熟的是美嘉華技術體系。用高分子材料修復柴油發電機是現場堵漏一個理想方法，特別是在易燃易爆場合下及不停車帶壓堵漏方面均顯示其獨有的優越性。不僅可以停車堵漏、密封，而且可以在不影響生產進行的前提下線上待機治理滲漏部位，達到重新密封的目的，經濟效益顯著。
發電機組電機受潮以後，必須及時進行烘乾處理，根據電機的容量大小和受潮程度，常用的烘乾方法有以下兩種：
在有條件的地方，將電機整體(最好把定子和轉於拆開)放到烘箱(爐)中逐漸升溫烘烤．烘箱(爐)應能通風．以便帶走電機內的潮氣，並且最好是夾層的，裡層放電機，在外層加熱．裡層的溫度保持在90一100°C，而且不能有明火、煙塵以及其他可燃性和腐蝕性氣體存在。一般要求連續烘烤8～18h，中間可測量幾次電機的絕緣電阻值，直至達到規定值並且穩定為止。
交流後，在出線盒內將三相短接，然後使發電機轉速上升到暫定轉速，保持不變，再調節勵磁電流，先使定子短路電流達到額定電流的50%～70%，保持4～5h，然後再增加勵磁電流，使短路電流達到額定值的80%一100%，使線圈溫度保持在85℃以下，每隔30min測量一次線圈的絕緣電阻和溫度，直到絕緣電阻達到規定值井穩定為止。
發電機在進行就地乾燥時，一定要做好必要的保溫和現場安全措施，具體措施如下：
乾燥時，發電機各處的溫度限額為：
另外，在乾燥過程中、要定時記錄絕緣電阻、繞組溫度、排出空氣溫度、鐵芯溫度的數值，並繪製出定子溫度和絕緣電阻的變化曲線，受潮繞組在乾燥初期，由於潮氣蒸發的影響，絕緣電阻明顯下降，隨著乾燥時間的增加，絕緣電阻便逐漸升高，最後在一定溫度下，穩定在一定數值不變。若溫度不變，且再經3～5 小時後絕緣電阻及吸收比也不變。用搖表測量轉子的絕緣電阻大於1MΩ時，則可認為乾燥工作結束。
防止爆缸
冬天氣溫低，柴油發電機汽缸蓋易爆缸。
主要緣由
1、起動後才加冷卻水。柴油機起動後，柴油發電機內溫度當即升高，假若這時參加冷卻水，汽缸體與汽缸蓋急劇冷卻，就會因冷縮而裂縫。
2、停機後，沒有放冷卻水。機內水凍結成冰，體積增大，發作汽缸體和汽缸蓋脹裂。
3、發電機組作業時，冷卻水短少或水箱開鍋機溫過高，俄然參加冷卻水。汽缸體和汽缸蓋過冷縮短也會導致開裂。
4、發電機組長時辰作業，機內溫度高，泊車後當即放掉高溫水。會導致高溫零件驟遇冷空氣而開裂。
5、運用減壓機停機，使高溫的氣缸蓋俄然遇到酷寒空氣而導致開裂。
汽缸開裂
1、起動柴油機前，應先給水箱參加溫熱水，嚴冬天節要灌注熱水2~3次，待放水閥中流出的水約30~50℃時起動為佳。
2、柴油機作業時辰較長時，停機後應等候半個小時左右，機溫下降到40~50℃時再放冷卻水。放完水後最好用細鐵絲捅通放水閥開關，避免沉澱物阻塞放水閥。
3、康明斯柴油發電機作業過熱嚴厲缺水時，應讓柴油機低速空轉10~15分鐘，然後再逐步參加冷卻水
發電故障
可能原因
（1）停機後經常失去剩磁，是由於勵磁機磁極所用的材料接近軟鋼，剩磁較小，停機後勵磁繞組中沒有電流時磁場就消失。
（2）發電機的磁極失去磁性。
（3）勵磁迴路元件損壞或線路有斷路，短路或接地現象。
（4）勵磁機電刷與換向器接觸不良或刷架壓力不足。
（5）勵磁繞組接線錯誤，極性相反。
（6）發電機電刷與滑環接觸不良，或電刷壓力不足。
（7）發電機定子繞組或轉子繞組斷路。
（8）發電機引出線接線鬆動或開關接觸不良。
（9）熔斷器熔斷
處理方法
（1）常備蓄電池，在發電前先進行充磁。
（2）在繞組中通入比額定電流大的直流電（時間很短）進行充磁，具體電流由試驗決定。
（3)更換損壞元件，修復故障線路。
（4）清除接觸表面的尖垢，調整電刷壓力，緊固刷架。
（5）更正接線，按下確的極性充磁。
（6）清除接觸表面尖垢，研磨電刷，調整理電刷壓力，使電刷與滑環緊密接觸。
（7）檢查並修復斷路處。
（8）連線好接頭或修理開關接觸部位。
（9）查明熔斷原因，斷定發電機本身及線路正常後，更換規定的熔斷器。發電機維修步驟
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首台2.0MW“電網友好型”—異步發電機+全功率變流風電機組下線
由廣東東興風盈風電設備製造有限公司自主研發的首台2.0MW“電網友好型”—異步發電機+全功率變流風電機組，6月24日於佛山市南海區下線投產，產品產值第一年可達5億元，3年後可達50億元，並可帶動珠三角配套產業產值增長約100億元。
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2.0MW風電機組產業化項目已被列入廣東省現代產業500強項目，中國華電集團公司等國內五大電力集團都非常看好這個2MW新機型，紛紛與廣東東興風盈風電設備製造有限公司簽署戰略合作協定，採購產品。按照帶動效應估算，項目實現產業化後可帶動風電變壓器、齒輪箱、葉片、發電機、電控等零部件生產企業產值增長約100億元。
廣東東興風盈風電設備製造有限公司總經理潘力群介紹說，“電網友好型”風力發電機組採用世界一流、國內領先的“異步發電機+全功率變流”技術路線，具備優秀的低（零）電壓穿越能力，不僅可以滿足中國電網對風電上網的要求，還可以滿足E-ON 06版的要求(歐洲電網對風電上網的最嚴格要求)，具備未來海上型風機的性能，全功率變流併網，對電網適應性好，符合未來海上風電技術發展趨勢。根據IECⅡB 、ⅢA風況設計，採用加長型葉片（45.3米），特別適合低風速型3類風資源。該風電機組採用最可靠的異步發電機，發電機結構簡單，免維護。機組維護簡單，運行可靠性高。同時，採用了特殊的滑動式偏航軸承，降低偏航系統故障率，20年壽命周期內免維護。並在輪轂側面增加維修人員出入孔，維護人員從機艙內，一步跨入輪轂內，提高維護人員安全。機艙結構採用模組化設計，方便大部件的吊裝和拆卸，密封性能好，整機防雷設計先進。產品完全符合IEC61400-2006標準，並將通過DNV(挪威船級社)認證。
東興風盈擁有貴州台江山地風場、內蒙古奈曼旗草原風場、廣東湛江吳川沿海風場等風能資源，通過風場合作開發模式，尋求與五大電力集團和地方能源投資集團的合作，並與其他自有風電場運營商聯盟合作，擴大市場份額。
目前，東興風盈計畫投資6.07億元，分兩期建設年產300台2.0MW和200台800kW 產品的製造基地。計畫3年時間內銷售額達到50億元；5年時間內，公司銷售額100億元。產品包括800kW、2MW、3.6MW系列，市場範圍復蓋國內、東南亞、中南美洲、非洲和歐洲。
異步發電機