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1、双馈水冷异步发电机知识交流 永济新时速电机电器有限公司 交流内容 l双馈异步发电机的主要参数 l双馈异步发电机的定义及系统组成 l双馈异步发电机的结构 l启动与开机 l双馈异步发电机的日常维护 l双馈异步发电机故障诊断与处置 l双馈异步发电机主要备品、备件 一、双馈异步发电机的基本参数 l工作制： 连续 l相数： 三相 l额定功率： 1520 KW l额定转速： 1800 r/min l转速范围： 1000-2000 r/min l中心高： 500 mm l额定功率下的效率：96.5% l额定功率因数： 1 l定子绕组连接方式：三角形 l定子电压： 690 V l定子额定电流： 1064 A
2、l定子额定频率： 50 Hz l转子类型： 绕线式 l转子绕组接线方式：星型 l转子额定电压： 419 V l转子堵转电压： 2018 V l最大转子电流： 450 A l绝缘等级： H 级 l结构型式： IM B3 l极数： 4 极 l冷却方式： 机壳水泠 l绕组温升限值： 105 K l转向： 从输出轴方向观察为逆时针 l防护等级： IP54 l重量： 不大于 6350 kg 双馈异步发电机的定义： 双馈异步发电机是恒频发电机的一种，发 电机的定子和转子直接或间接与电网相连，并 进行能量交换。 双馈异步风力发电机系统组成如下页图 所示，图中省略了变压器、滤波器等构件。其 中定子通过并网开关
3、直接接入电网，转子通过 变频器接入电网。转子上装配有光电编码器。 二、双馈异步发电机定义及系统组成二、双馈异步发电机定义及系统组成 双馈异步发电机的系统组成图 当发电机转速小于定子旋转磁场同步转速时， 发电机处于亚同步状态，此时转子通过变频器从电 网中吸收功率，定子直接馈送电能给电网； 当发电机转速大于 旋转磁场的同步转速时， 发电机处于超同步运行状态，此时转子通过变频器 馈送电能给电网，定子直接馈送电能给电网； 当发电机转速等于旋转磁场的同步转速时，发 电机作为同步电机运行，转子有功几乎为零，既不 从电网吸收功率也不向电网馈送有功。变频器向转 子提供接近于直流的无功励磁电流。 当发电机转速变
4、化时，通过调整转子的频率 响应变化，可使定子电流频率保持恒定不变，即与 电网频率保持一致，实现了变速恒频控制。 3.1 定子（图片） 机座为焊接结构，内部铁芯叠压后由轴向扣 片拉紧；定子线圈为3相成型线圈，嵌线后整体真 空压力浸漆，绝缘等级H；三相绕组由电缆线引出 后固定在机座上的大接线盒内。 3.2 转子 转子为绕线式，转子铁心采用压力安装在轴 上；转子绕组为波形绕组，绕组K、L、M端头通 过轴孔引出后与非传动端滑环连接。 轴上安装有接地碳刷，碳刷装置于滑环室内 ，碳刷磨损到限后会带动微动开关给出报警信号 。 光电编码器安装于非传动端的轴头。 三、双馈异步发电机的结构 3.3 加热器 电机装
5、配有4个供电电压为220V功率为150W的电 加热器。电加热器的电源线已引至辅助接线盒中。具 体接线位置可参考接线盒盖板背部的接线图。 注意事项： 1）为了电机获得加热一致性，每干燥20分钟将电机转子转1/4。 2）每小时测量一次绝缘电阻。 4）电机正常工作时，必须断开加热器的电源 3.4 端盖、轴承 端盖采用铸造结构，轴承采用进口SKF绝缘深 沟球轴承。 3.6 滑环室 滑环室装在电机外部的非传动端，防护等级为 IP23；滑环装在轴上，刷架系统装配于滑环室内， 然后固定在非传动端端盖上，用传感器监控主电刷 和轴接地电刷的磨损，外接信号电缆固定于辅助接 线盒内。 3.7 接线盒 定、转子接线盒
6、均位于电机传动端顶部，从右 侧出线（从传动端看）。 定子接线盒出线每相3根， 用M12的螺栓紧固。 转子接线盒出线每相1根，用M16的螺栓紧固。 辅助接线盒安装在定子接线盒的的侧板上(定子 出线侧的对边)。 3.8 电器连接 发电机定子、转子三相绕组由外接电缆引出固 定于接线盒内。 加热器、注油泵、冷却风包等电源线及PT100温 度传感器、碳刷磨损报警等信号线均接于辅助接线 盒内。具体接线位置可参考接线盒盖板背部的接线 图。 定子接线盒示意图转子接线盒示意图 辅助接线盒示意图 四、启动、开机 l第一次启动之前或长时间不运行或放置之后启动前，应立即测 量绝缘电阻值。经过运输、储存或装机后，有可能
7、有潮气进入 ，而造成电阻值降到最小绝缘电阻以下。 l用1000 V兆欧表测量定、转子绝缘电阻： l最小绝缘电阻 冷态：（约20） Risk=10M l如果测量值达不到要求的最小值，不要启动电机，应对绕组进 行干燥。 l使用电机自带加热器进行加热(注意加热器使用方法)。 l开机运行时，如有可能先进行空载运行，检查是否运行平稳。 电机所必需的维护包括： a. 轴承维护（含润滑） b. 滑环和电刷维护 c. 清洁电机和附件。 5.1为保证电机的使用寿命，轴承要求定期润滑。 润滑脂牌号：Shell Albida EMS2 如因某种原因没有所要求的润滑脂，使用其他 等级相当的润滑脂，需确定两种油脂的相容
8、性和新 油脂加注量。加注时要严格保证润滑脂的清洁。 加油部位及周期： 传动端 （润滑点1）每运转3500h 加注 100g 。 非传动端 (润滑点2）每运转3500h 加注 100g 。 五、日常维护 自动注油系统(P22344036972)出厂设置为每6 小时加油1个冲程(0.18cm3)。建议第一次接完电源 线后对其设置参数及运转情况进行检查。 手动加油时需携带以下加油装置： a. 润滑油枪 (含G1/2锥形润滑头) b. 2个G1/2再润滑嘴G1/2 加油顺序： a. 电机运转时将一定数量的新润滑油脂 （相同等级）压入。 b. 从集油器中排除废油。 注：不能超过指定的润滑脂量；否则会导致
9、轴承温升过高、漏油等故障 。 附：自动注油器相关参数 lP1 及P2分别为暂停时间的时与分。0.4(4分)-59小时59 分 lP3 为每周期的循环次数(1-5) lP4 为外部故障显示的监控继电器输出信号(NO、 NC) l每冲程出油量为 0.18 cm3(出厂默认设为最大) lPP 设定的暂停时间 lrP 剩余的暂停时间 lAC 自动启动润滑循环的次数 (最大9999) lUC 手动启动润滑循环的次数 (最大9999) 5.2 电刷维护 检查周期：运行后一周，然后每隔6个月 电机静止时检查电刷状态，逐个取下并检查电刷。 a. 正常运行状态下的电刷摩擦面光洁。 b. 检查电刷的同时要检查滑环
10、状态。 c. 更换所有损坏和磨损的而不能正常运行的电 刷，并用同一型号的新电刷代替。 检查电刷高度 a. 书面形式记录下电刷的磨损量，此值用于比 较。 密切注意电刷磨耗和剩余高度（=新电刷高度 的1/3） b. 如果电刷已达到或接近达到此磨损值，更换 同型号的新电刷。 c. 如果电刷监控系统反馈，请更换所有电刷。 已经检查并重新安装到正确位置的电刷必须 能在刷握里活动自如，电刷不能咔哒喀哒响，如 有响声，取下电刷检查刷握。 检查脏污的滑环组件，尤其是滑环、刷握 、连线、绝缘和刷架，如有必要应进行清洁。 检查电刷压力 如果电刷的压力达不到要求，更换损坏的刷 握 5.3 更换电刷 新电刷必须是规定
11、的型号和尺寸 a. 将电刷磨出滑环面的弧度（在电机外预磨) ，以保证电刷与滑环的接触面积。 b. 将电刷装入刷握，检查电刷导向和运动。 c. 用砂纸带包住滑环 (纸带宽度=滑环宽度+两端余量约200mm) d. 按电机旋转的方向将电刷按组排列预磨， 按电机旋转方向拉纸带。 为加快预磨速度，开始用粗纤维，大砂粒的砂纸来 粗磨，然后用细砂纸进行精磨，电刷接触面不得少于80% 。 e. 磨完之后，用软布仔细擦净刷面。 f. 用刷子小心刷掉磨掉的碎屑。用手指触摸电 刷，以确认没有异物。 g. 完成磨校之后，仔细清除电刷刷件，滑环和 滑环组件表面碳粉。 4.4 检查刷握 检查周期：6个月 检查刷握是否紧
12、固，并检查刷架盒的内表面。 检查底边和滑环面之间的距离=2.0+0.5mm。 检查压杆，看其是否正常起作用。 5.5 滑环维护 检查周期：6个月 滑环是电接触面，正常运行时会留下电刷的刷 痕,滑环的表面质量反映出电刷的运行特性。 电机静止时，目测滑环面。 如果滑环的径向跳动超差，要求重新磨滑环， 要求Rz10表面粗糙度。 在运行时间（约500小时）之后会出现小刷痕， 小刷痕不会影响到滑环的安全功能。如果表面有烧 结点，大面积烧伤或烧痕，滑环径向跳动超差，必 须重磨滑环。 如果出现小污点，需按旋转方向来重磨滑环。 此磨具必须与滑环的实际弯曲面一致。 尽可能不要磨掉光泽层，光泽层可保证在现有 的运
13、状态下接触良好。运行时滑环的最大径向跳动 量如下： 速度范围（r/min） 允许的经向跳动量（mm ） 超过1000 0.05 磨削时要注意滑环最小直径。 初始直径：320mm 最小直径：310mm 注意：当滑环直径小于最小直径时，必须更换滑环！ 六、故障诊断与处置 6.1 温度传感器读数不正常： 一般原因是温度传感器引出线的接线螺栓松动 或 线接错。 6.2 三相电压或电流不平衡 ： 一般原因是主接线盒内的连接螺栓个别没有紧 固 或导线接触面不干净。 6.3 绝缘击穿 应从以下两个方面分析处理 ： a、电机发生异常情况，短时电压过高。 b、绝缘电阻低，原因为线圈不洁、过热、过 潮、环境温度过
14、低、绝缘老化等。 6.4 电机振动大 ： a、安装不良。 b、电机转轴弯曲。 c、电机转子平衡不良。 6.5 轴承故障 A、电蚀 现象 ：表面可看见斑点，在显微镜下可观察到斑 点 是由细小凹坑簇集而成，继续发展就可导致波纹状表 面。 原因：电流流经轴承，就会产生电火花，从而溶 融 轨道表面。 解决办法 ： 通过调整接地电刷的压力或采用绝缘轴承避免电 流 流动。 B、剥离： 现象 ： 轨滚道表面被剥离，表面发生剥离后非常粗糙。 原因 ：辗压疲劳。剥离常常是因为过载而过早 发生，而过载是由不正确操作导致，轴和轴承座精度 太低，安装误差，异物侵入或生锈等引起。 解决办法 ： a. 找出载荷过重的原因
15、。 b. 检查工作环境并且尽量采用承载能力大的轴 承。 c. 增加润滑油的粘度和改善润滑系统以形成润 滑油膜。 d. 减小安装误差。 C、变色： 现象：轨道表面变色。 形成原因： 过热导致变色，变质的润滑油在表面沉积。 解决办法: 涂一层有机溶剂后，可以除去润滑油中的沉积。 用砂纸打磨都不能除去的粗糙面就是生锈或是腐蚀 ，如果能完全除去，那就是过热导致的回火变色。 D、 崩蚀： 现象 ：崩蚀是因轴承粘住而发生，装配崩蚀造成 的痕迹沿轴向，此外崩蚀还可发生在滚子端面以及引导 档边，在回转方向上，轨道表面以及滚动接触表面的划 痕。 形成原因： 装配和移动过程损坏，径向负荷太大以致接触表 面 无法形成持续油膜，或异物侵入，预压力太、大，滚 动 体产生滑动或润滑条件差。 解决办法： a. 改进装配工艺。 b. 改进工作条件。 c. 正确预压。 d. 选择适当的润滑剂和润滑系统。 e. 改善密封效果。 E、摩擦损伤和摩擦侵蚀 ： 现象：摩擦表面生锈有红色和微粒，部分形成凹陷 。 在轨道表面，被作为摩擦腐蚀的凹坑相对滚动体是等距 离形成的。 形成原因 ： a. 振动载荷施加在接触的部件上就会产生较小振 幅 的震荡，润滑剂会被挤出接触面，且各部分
