发电机滑环与电刷的特性及运行维护

某电厂新建汽轮发电机,型号为QFN-300--2,采用机端变压器静态可控硅励磁方式。在投产试运行期间,出现了发电机滑环、电刷温度异常升高的情况,滑环温度最高达到175℃,并伴有电刷与滑环摩擦振动声,电刷破损严重,尽管采取强制通风降温措施但收效甚微,被迫停机进行处理。停机后对发电机滑环和电刷进行检查,发现1组滑环和电刷（冷却风远端）损坏严重,滑环表面有烧伤沉积物,电刷破损严重,刷辫过热变色,个别刷辫已与电刷分离;     

发电机换向火花产生的原因分析及处理

我厂自备电站1＃发电机型号为TQC5466/2、6.3kV、6000kW、3000r/min,采用同轴直流励磁机励磁。励磁机型号为ZLC50—300、50kW,在整流子圆周上等距离排列四排电刷,正负极电刷采用错位排放,刷握结构型式为单斜前倾式。运行人员巡视时发现整流子有较大换向火花,从励磁机端看火花出现在左上角、右下角两排电刷的后刷边,用万用表测量为负电位。当时发电机有功负荷为4000kW。通过擦拭整流子、换电刷和调整弹簧压力等维护措施,     

水轮发电机组无刷励磁转子过电压故障及改进实践

无刷励磁系统是采用交流励磁机对发电机进行励磁，交流励磁机磁极线圈安装在定子上，省去了滑环、碳刷。转子为三相电枢绕组，电枢输出的交流电经同轴旋转的整流器转换成直流供给同步发电机的励磁绕组。由于无刷励磁系统中取消了直流励磁机，根除了直流励磁机换向器冒火故障。同时旋转整流器的整流元件，在强大的离心力作用下，具有良好的散热性，往往比较可靠，所以在小型水电站发电机上得到较多的应用。这种励磁方式常见的故障是当自动励磁调节器退出（对于小型发电机调节器退出较常发生）改为手动运行时，由于某种原因发电机甩负荷产生危…     

发电机转子滑环故障分析

<正>电刷和滑环是将励磁电流引入发电机转子的衔接部件,是发电机有刷励磁系统的重要组成部分。它们的正常运行非常重要。但是运行中很多原因,会出现滑环故障,严重危及发电机的运行。1现场情况某电厂3号发电机为60 MW机组,采用静止整流型励磁系统,额定励磁电压为225 V,额定励磁电流为1 310 A,发电机励磁电流由静止电刷通过旋转滑环导入转子绕组。电刷安装在刷架上,通     

励磁机整流特性简易测试

一台汽轮发电机的直流励磁机能否长时期安全运行,与整流极的调整、电刷中性位置的确定、以及电刷的安装工艺关系很大。因此,对新安装好的直流励磁机,在投入运行之后,需要了解它的整流性能。电刷电位图法是适用于现场的一种测定整流性能的简易方法。直流励磁机整流性能不好,它将在电刷与整流子接触面上发生火花。如果电刷的前刷边的电流密度较后刷边为大,前刷边就容易出现     

300MW汽轮发电机励磁电刷故障分析及对策

针对300MW汽轮发电机励磁电刷及滑环的典型故障情况，从电刷性能、运行条件、配套设备状况及运行维护等方面进行了详细分析，进而提出了防止电刷损坏的措施。     

新型无刷三相同步发电机

１引言广泛应用的小型水轮发电机,一般为三相交流无刷同步发电机,采用带交流励磁机（ＧＡ）的无励励磁系统。ＧＡ为旋转电枢式,其输出由安装在机组旋转部分的硅整流器（ＵＲ）整流后,直接送到同步发电机的转子励磁绕组中。ＧＡ的励磁电源则取自主发电机定子槽中的附加绕组（如三次谐波无刷励磁系统）或取自并联在发电机端的励磁变压器（Ｔ）,其工作原理如图１所示。这种发电机由于转子励磁绕组、整流器和交流励磁机电枢都在同一轴上旋转,而彼此处于相对静止状态,因此可用固定的导线进行连接,且不需电刷、滑环等部件。它具有结构紧凑…     

最近发电机励磁方式

一、前言同步发电机的励磁方式即电压控制方式有各种各样。过去直流发电机作为励磁机均使用于汽轮机发电机,柴油机发电机,水轮发电机等,由于硅整流器、可控硅等半导体为主体的大功率电子技术的发展,励磁机已向静止化发展,并制造了大容量自励交流发电机,还有交流发电机与整流器装配在一起,就是研制了所谓交流励磁机,由此使滑环与整流子都不需要了,现在的无刷交流发电机,进一步采用了以可控硅直接控制发电机磁场的方式。     

可控硅静止励磁装置在自备电厂小型汽轮发电机改造中的应用

<正>0引言在我国钢铁、化工、制糖、造纸等行业的大中型企业中,有许多利用蒸汽余热发电的小型汽轮发电机(10MW以下)。这些发电机基本上都是采用与发电机同轴的直流发电机励磁系统,发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电     

发电机滑环材料的研究

目前国产125MW双水内冷发电机组,在运行中由于滑环钢材易磨损,且径向磨成齿状,造成电刷振碎、铜瓣断落、刷握上的恒压弹簧振裂现象时有发生。为提高发电机滑环的耐磨性,同时力求使电刷运行温度     

双频变频发电机无刷结构设计

就双频变频发电机无刷结构,提出了双电枢式主电机和单枢式励磁机结构设计模式,着重阐述了中频发电机、工频电机、复合励磁机和无刷投励装置结构设计特点。     

双馈异步发电机电刷滑环系统状态监测技术研究现状与发展

电刷和滑环系统对双馈异步发电机的稳定运行至关重要,然而其运行故障时有发生,维修工作需耗费大量的人力和物力.与传统发电机类似,双馈异步风力发电机电刷滑环系统的故障机理相对简单,而对其进行实时、精确、高效的状态监测是一大难点,故本文先简单介绍了发电机电刷滑环系统常见故障类型和故障产生机理,再对当前已有的电刷滑环系统状态监测方法做重点阐述和分析,最后对未来双馈异步风力发电机电刷和滑环系统状态监测的发展趋势和方向做了展望.     

基于温度场的双馈异步发电机电刷滑环系统故障诊断模拟

应用热电耦合原理,利用ANSYS有限元分析平台建立了双馈风力发电机电刷滑环系统温度场仿真模型,对正常运行状态下的电刷滑环系统温度场进行仿真,给出了系统各部件温度场及电流密度矢量分布。通过对模型中不同电刷加载大小不同的电流载荷来模拟电刷电流分布不均匀故障,对该故障进行暂态仿真分析,同时对刷环系统在正常运行状态下与故障运行状态下的热电场分布做了比较分析。最后,给出相关结论,对电刷滑环系统的温度场状态监测及其过热故障预期具有指导意义。     

励磁机滑环现场车削工作的要点分析

针对天津军粮城发电厂 6号机励磁机轴滑环与电刷接触部位磨损严重 ,滑环表面粗糙度的恢复必须在现场进行的特点 ,介绍了合理设计和选用工具、材料等解决励磁机大轴滑环现场切削加工问题的方法。该厂制作的刀架底座及辅助工具简单、实用 ,现场使用效果良好。     

新型混合励磁发电系统用无刷励磁机电磁性能分析

本文提出了新型混合励磁发电系统,它由混合励磁发电机、无刷励磁机和旋转整流器构成,其中混合励磁发电机转子由结构上独立的两部分——永磁体和电励磁组成,定子铁心沿轴向分为三段:永磁部分定子铁心、电励磁部分定子铁心以及中间部分定子铁心,其中中间部分定子铁心采用非导磁材料。新型混合励磁系统具有永磁电机高效、高功率密度的优点。本文仅针对新型混合励磁发电系统中的无刷励磁机进行分析,无刷励磁机结构与绕线式异步电机结构相似,定、转子均采用三相绕组,无刷励磁机的转子与混合励磁发电机转子同轴,转子绕组经固定在同发电机转轴上的二极管整流将交流变为直流,供给混合励磁发电机励磁。同时本文采用电磁场有限元法对无刷励磁运行机理和电磁性能进行分析,其中包括供电电源类型、定子电流特性和转矩特性等。本研究成果对掌握无刷励磁机运行特性具有重要作用。     

应用电刷镀技术修复电机整流子

应用电刷镀技术修复电机整流子清河发电厂张旭阳发电机和电动机的励磁机整流子或滑环与碳刷长时间的运行摩擦，引起不同程度的磨损。当磨损严重时，必须停下来进行修复。以往修复的方法，一般都是将磨损的沟槽，划痕及椭圆度车掉，表面车光洁，并倒好沟槽角。这样整流子滑...     

双馈异步发电机电刷滑环电阻变化理论与仿真研究

电刷与滑环间良好的电接触是双馈异步发电机稳定运行的前提．电刷滑环电阻是衡量电接触系统可靠性的重要指标。以1．5MW实际双馈风力发电机电刷滑环系统为研究对象．在计及周期性变化的滑环电阻的基础上,对运行过程中电刷滑环动态电阻进行定量分析和计算。利用PSCAD／EMTDC仿真软件．建立正常运行和故障运行下电刷滑环动态电阻数值模型和电路模型．并对电刷电流的间谐波进行理论分析和计算．通过对故障前后的电刷电流傅里叶变换值进行列比分析．得出结论：故障后电刷电流间谐波分量下降率远小于基波分量下降率．且故障下间谐波畸变率远大于正常时间谐波畸变率。该结论可作为双馈异步发电机电刷滑环运行稳定性的削据．对其状态监测和故障诊断具有实际指导意义。     

旋转整流器无刷同步发电机起动交流励磁仿真分析

旋转整流器式无刷同步电机具有功率因数可调、效率高等优点，在航空电源系统中得到广泛的应用。为了适应未来飞机电源系统发展的要求，航空发电机需要具有起动/发电双功能。本文给出无刷同步电机的新型单相交流励磁方案，在励磁机直流励磁绕组通入单相交流电，在气隙中建立脉振磁场，使励磁机转子电枢绕组中产生感应电势，经过旋转整流器整流，为主发电机提供励磁电流，解决零速下主发电机励磁问题。文中建立了考虑励磁机铁损耗的仿真模型，并运用仿真手段详细地分析励磁机的单相交流励磁的频率和幅值对主发电机励磁电流幅值的影响，最后给出发电机起动过程中，励磁机单相交流励磁的控制规律。     

风力发电机电刷滑环系统三维温度场分析与计算

电刷和滑环系统是风力发电机励磁系统的重要组成部分,但运行中时常出现过热现象,危害发电机安全运行,准确的热分析是电刷滑环系统结构优化、防止过热的前提。该文基于热电耦合方法对电刷滑环系统进行三维温度场分析。根据电刷滑环系统的运行特性,建立了同时考虑旋转摩擦生热、励磁电流生热和系统对流散热的热电耦合三维模型。在给出基本假设和边界条件的基础上,采用有限元法对三维热电场控制方程进行耦合计算,分析了电刷滑环系统的传热性能及各部件的温升分布,同时给出系统的电流密度矢量分布。然后,根据热电类比法,从“路”的角度建立了热分析模型,提出了运用基于复频域的拉普拉斯变换法求解热路方程组,并与仿真值进行对比分析,验证了热路法分析电刷滑环系统温度场的准确性和可行性。最后,给出相关结论,对电刷滑环系统结构优化和安全运行具有指导意义。     

一种新型混合励磁同步发电机的两级式无刷励磁方法

针对切向/径向混合励磁同步发电机(tangential/radialhybrid excitation synchronous generators,T/R-HESG),提出了一种两级式无刷化自励方法。根据切向/径向混合励磁同步发电机的结构特点和磁路特性设计了两级式无刷化方法,实现了完全自励。同时,完成了励磁机的设计,通过对空载特性以及旋转整流器换相重叠角的研究,结合有限元仿真,优化了其结构,以保证励磁机与主发电机的匹配。对两级式无刷系统进行建模,通过整体仿真验证了该种方案的正确性。加工了一台基于T/R-HESG的两级式无刷励磁样机,测试了励磁机的电流放大特性、两级式无刷励磁系统的静态特性和动态特性,结果表明该两级式无刷发电机具有良好的工作性能。在航空航天、风力发电等领域有广阔的应用前景。