1FC6发电机结构、原理

2023/11/2711FC6发电机结构、原理2023/11/272

发电机是将发动机的机械能转换为电能输出的动力装置。2023/11/2731FC6发电机结构、原理2023/11/2741FC6系列发电机是德国西门子公司设计生产的具有先进技术水平的发电机，该系列电机属于无刷同步发电机。1FC6发电机原理2023/11/275一、发电机的构造1FC6发电机主要由三大部分组成，即：主机、励磁机和励磁系统。1FC6发电机原理2023/11/2761、主发电机主发电机由定子和转子组成，转子为一典型的旋转磁极式的隐极同步发电机，当转子通以直流电流时产生磁场，原动机拖动转子旋转时定子上即产生三相电势。隐极式发电机的转子为圆柱形，通常看不出它的磁极。1FC6发电机原理2023/11/277定子部分的机座主要用于机械支撑和防护，另外还要满足通风系统的要求，所以要求有足够的刚度和强度。通常较大电机的机座为钢板焊接结构，较小的有时采用铸铁结构。1FC6发电机原理2023/11/278励磁机也是由定子和转子组成，为一典型的旋转电枢式的凸极同步发电机，定子上有主磁极，并安装有主极线圈，当该线圈中通以直流电流时即产生固定的磁场，转子上嵌有交流电枢绕组，当转子旋转时，电枢绕组因切割磁力线而感应出交流电势。2、励磁发电机1FC6发电机原理2023/11/2793、励磁系统励磁系统将交流电变为直流电，自动电压调整器系统根据主发电机的电压偏差和电流变化自动地调整励磁机的励磁电流以保证主发电机输出端电压的恒定。1FC6发电机原理2023/11/27101FC6发电机原理

1FC6发电机励磁系统是整个电机的控制系统，将交流电变为直流电,通过自动电压调节器的调整，给励磁机定子一定的励磁电流，使主发电机在空载时（f=52.5Hz或51.5Hz）其电压在1.08—1.14倍的额定电压范围内。主发电机在额定负载时（f=50Hz），其电压在1.06—1.10倍的额定电压范围内。起动时，依靠电机中的剩磁建立端电压，端电压的建立又加强了电机的磁场，使之成为正反馈，使得端电压逐渐升高，最终稳定在额定电压下。2023/11/2711

当发动机驱动发电机旋转时，主发电机的定子上即产生三相电势，形成空载励磁电流，电抗器、电容将空载励磁分量谐振在某一频率，经整流变压器变压，为静止整流模块提供合适电压。1FC6发电机原理1、电抗、电容器2023/11/271218—28号机座，有一个三相整流变压器35—40号机座，有三个单相整流变压器45—56号机座，有一个三相整流变压器和三个单相电流互感器1FC6发电机原理2023/11/27132、静止整流模块作用：将三相交流电变为直流电电流从高电势流向低电势三相电波形图静止整流模块工作原理1FC6发电机原理2023/11/27143、可空硅

自动电压调节器控制可控硅的导通角度，分流出一部分电流，消耗在分流电阻上，保证发电机输出电压的稳定。1FC6发电机原理2023/11/27154、自动电压调节器

自动调节器的工作原理是通过控制可控硅的导通角来改变分流电阻的分流电流，从而达到控制励磁电流的目的。1FC6发电机原理

电压调节器上有S.U.K.T.R47等可调电位器；S1，S2，S3三个开关。

S-下垂补偿调节U-额定电压调节K-放大器的放大倍数调节T-积分反应时间调节R47-放大器输入端偏差信号调节将旋钮K朝着数字减小的方向，以及将T朝着数字增大的方向旋转，能使控制系统趋于稳定，减弱调节作用的强度。2023/11/2716

发电机在出厂试验时，额定电压U（一般情况下调整为50）已调整完毕，其动态已由电位器S.K.T调整好，用户不要随意改变原来的调整（R47为0，一般情况下不起作用）。1FC6发电机原理2023/11/2717

接线端子A1、A3连接控制屏上的电压整定电位器，C2、C3连接自动功率因数调整器。X1-AVR板工作电源T1-变压器X2调整信号的输入X3调整信号的输出X40-自动功率因数调整1FC6发电机原理连接外部整定电位器S3断开，S3打开外部整定电位器不起作用。2023/11/27185、旋转整流模块，压敏模块

在主机转子与励磁机转子之间，由3块旋转整流模块，1个压敏模块。

旋转整流模块将交流电转为直流电，给主机转子励磁。

更换旋转整流模块时，一定要保证极性正确(负极朝向驱动端)，并保证良好的机械和电气连接，必须安装牢固，但又不可过紧，推荐接线螺钉扭矩为2.5-3.5N.m，安装螺钉扭矩为4.5-5.5N.m。1FC6发电机原理2023/11/2719压敏模块通过两个导电环并联在旋转整流模块的输出端，以防止绕组中瞬时逆向电压损坏旋转整流模块。

1FC6发电机原理2023/11/27206、电流互感器

当控制屏并网后，在电流互感器上感应出负载电流励磁分量，在T6次级同空载励磁电流分量进行矢量迭加，形成励磁电流，所以励磁装置提供的励磁电流由空载励磁电流分量和负载励磁电流分量矢量迭加而成。1FC6发电机原理2023/11/2721U-为发电机发出电压I1-发电机空载励磁电流I2-发电机负载励磁电流I-迭加后励磁电流ф–功率因数角

由于电抗器的移相作用，I1滞后U90°相位角。由于功率因数的存在，I2滞后Uф相位角。

二者矢量迭加即为励磁电流I的大小。1FC6发电机原理2023/11/27226、调差装置

发电机在其励磁系统中装有下垂补偿电流互感器，将电流的相位角（即功率因数）反馈至AVR，用来调节发电机的功率因数，电流互感器有一个取样电阻S装在AVR板上。在单机运行时，电位器S应为0（旋钮逆时针方向转到极限位置）。对并联运行的发电机组，应参照出厂报告上的记录，把电位器S的旋钮转到记录位置。1FC6发电机原理2023/11/2723发电机的日常维护保养发电机日常维护保养2023/11/2724

每当燃气发电机组停机保养时，应同时对发电机进行以下检查与保养：警告：

1、维护与故障查找步骤的操作不当可能引起严重的人身伤亡！只有取得机电维护资格的人员方可执行这些步骤。

2、在进行维护或保养前必须确保发动机起动回路（脚踏开关）已断开，且发电机组与主电网已断开，并采取安全措施防止电机意外起动，否则，会引起严重的人身伤亡！一、检查发电机与底盘联结的底脚螺栓是否紧固二、检查线路连接和装配部件是否松动发电机日常维护保养2023/11/2725

打开发电机上盖，逐一检查各接线端子和装配部件是否松动或腐蚀。如果线路连接或装配部件的安装螺栓出现松动，应立即将其紧固；如果残留了污垢，应将污垢彻底清除掉再紧固；如果连接器或接线端已经严重损坏，不能进行维修，则将其更换。警告：

1、若电路连接部位出现松动或被腐蚀，会导致连线部位放电，严重时会将相关电气元件（如AVR板电抗器，定子等）击穿、烧毁，造成严重后果。

2、若装配部件出现松动，交流发电机将会因冲击而产生振动，从而造成发电机内部部件损坏。发电机日常维护保养2023/11/2726

三、除尘

1、摘除发电机各导风用百叶窗板，清除上面粘附的灰尘，确保无任何污垢、油脂以及其它碎片残留物。警告：百叶窗板除尘完毕后应重新装好，以免在发电机运行过程中其内部旋转部件和带电部件造成人身伤亡。

2、摘除发电机上盖，清除盖内积存的灰尘。有条件的用户可借助吸尘器完成除尘过程。警告：发电机通风口和相关部件表面吸附灰尘太多会造成发电机出现过热现象！

3、若发电机装有空气过滤器，应对空气过滤器作定期检查和保养。

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四、润滑初次润滑轴承时，一般采用锂皂做增稠剂、矿物油作基油的DIN51825-KL3K润滑油脂。增稠剂和基油的型号在DIN51825中未作规定，必须另外说明。不同型号的增稠剂和基油混合会导致润滑油的润滑质量降低，必须避免混用，特殊情况下才允许使用与通常的润滑油脂有差别的油脂。如果发电机是在冷却温度高于原来的允许值的情况下工作，或有腐蚀性气体、严重的污染物存在，则应缩短其润滑间隔时间。发电机日常维护保养2023/11/2728

应严格按说明书或标牌要求，在规定时间，加注规定牌号、规定量的润滑脂。同时，转动转轴，使油脂在轴承中均匀分布。再润滑后，轴承温度会上升几度，待油脂达到正常使用粘度且过量的油脂被迫排出轴承后，轴承温度会下降到标准值。

发电机日常维护保养2023/11/2729

几次加油后，旧油脂会积聚在轴承外盖里面的空间，待电机维修时将这些旧油脂清除干净。五、充磁取一组24V蓄电池，将其正极（+）接发电机的F1触点，负极（-）接发电机的F2触点，5-10秒后，将触点断开，充磁过程即结束。警告：当机组处于运转状态时，严禁充磁！以免造成严重的人身伤亡！发电机日常维护保养2023/11/2730

六、绝缘测试警告：长期停运的机器，在重新投入使用前一定要用500V兆欧表对绝缘电阻值进行测量！典型绝缘电阻值的参照准则

A、新机器：发电机的绝缘电阻，在出厂时应≥100MΩ（500V兆欧表测量值）。

B、在发电机组组装厂：发电机在运输及贮存过程中，应确保发电机保持干燥状态。如果贮存条件较好，则发电机的绝缘电阻应在25MΩ以上。如果一台新的或未用过的发电机的绝缘阻值低于10MΩ，那么在机组运抵最终用户前必须进行烘干处理。

C、在使用维护期间：当发电机的绝缘电阻≥1.0MΩ时，即可可靠运行。发电机日常维护保养2023/11/2731☆绕组状态评估为确保机组安全、可靠地运行，建议用户采用检测相间或检测相对地间绝缘电阻的方法定期对绕组状态进行评估（特别是在发电机长期未使用时）。有如下情况之一，应对绕组进行绝缘测试：

A、作为定期维护计划的一部分。

B、当机组长期未运行时。

C、当怀疑绝缘电阻低时，如绕组潮湿或太脏。☆绝缘测试的步骤

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注意：

1、进行绝缘测试时，应避免在系统存在任何会导致读数不正确或可能被试验高压损坏的部件。

2、当因绕组过分潮湿或太脏而怀疑绝缘电阻低时，进行测试时应格外小心。步骤一、将发电机A、B、C三根接线及零线断开（拆下）；步骤二、用低压（500V）兆欧表来进行绝缘电阻的检测。一端接发电机U、V、W三相电的其中一项，另一端接发电机外壳；步骤三、一开始应缓慢转动兆欧表手柄，以避免测试全电压全部加在绕组上，持续时间应足以能判断绕组绝缘情况好坏。发电机日常维护保养2023/11/2733

如果测试结果表明绝缘电阻太低,可按下列方法,将绕组烘干：

A、冷态运行法（该法最常用)

将发电机空转运行，大约10分钟，这样可能足以干燥绕组表面，将绝缘电阻升高至超过1.0MΩ。

B、空气导入干燥①将发电机所有盖板拆除，以便潮湿空气的逸出，并确保在干燥过程中，气流应能在发电机内自由流通并带走湿气。②使用二个1～3KW的电吹风机，从发电机进风口处将热空气导入。注意：发热源和绕组间至少保持300mm的距离，以避免过热而引起绝缘损坏。发电机日常维护保养2023/11/2734

③持续加热并每隔半小时记录一次绝缘电阻值，当该值达到1.0MΩ后,再持续加热一小时，烘干过程即完成。④移开加热器，盖上所有盖板，机组即可以直接用于正常运行。警告：在未达到最低绝缘值要求前，千万不可将发电机投入使用（并网、带负荷）。

兆欧表全电压试验或其他形式的高压试验应在绕组干燥或清洗（如有必要）后进行。

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发电机检修注意事项2023/11/2736

发电机检修过程中应注意以下事项:

一、更换模块的操作在发电机主机转子和励磁机转子之间安装有3个旋转整流模块和1个压敏模块。当模块发生故障时可按以下步骤更换：

1、拆下紧固螺钉和联结螺钉后，从连接环下面沿轴向取出故障模块；

2、在新模块和连接环的接触面涂上一层薄薄的凡士林；

3、安装旋转整流模块时，按照正确的极性（模块负极朝向驱动端）装配模块，紧固螺钉和联结螺钉均涂防锈油，然后用扭力扳手将其拧紧。（紧固螺钉扭紧力矩4.5-5.5N.m，连接螺钉扭紧力矩2.5-3.5N.m）

发电机检修2023/11/27374、压敏模块无极性，用万用表电阻档测量时，在正反向均显