發(fā)電機是指將其他形式的能源轉換成電能的機械設備,它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動,將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉化為機械能傳給發(fā)電機,再由發(fā)電機轉換為電能。
發(fā)電機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科技及日常生活中有廣泛的用途。發(fā)電機的形式很多,但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此,其構造的一般原則是:用適當?shù)膶Т藕蛯щ姴牧蠘嫵苫ハ噙M行電磁感應的磁路和電路,以產(chǎn)生電磁功率,達到能量轉換的目的。
發(fā)電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。
定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。
轉子由轉子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)、風扇及轉軸等部件組成。
由軸承及端蓋將發(fā)電機的定子,轉子連接組裝起來,使轉子能在定子中旋轉,做切割磁力線的運動,從而產(chǎn)生感應電勢,通過接線端子引出,接在回路中,便產(chǎn)生了電流。
起動和運行操作:
1、對于停機超過24h的機組,須先打開試動閥,并起動機油泵。對于停機超過7天的機組,應測量勵磁機及操作電路的絕緣電阻,必須符合要求;
2、起動燃油泵,放出管路中的空氣,觀察電壓是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。若正常,方可進行正式起動;
3、察看起動電源的電壓是否符合要求。若電壓正常,按下起動按鈕等柴油發(fā)動機正常運行后即松開;
4、當柴油發(fā)動機運轉后,觀察機油壓力表的指示值,當升到規(guī)定值以上時,停止機油泵,并關閉掃氣泵排污閥,穿好前離合器螺釘;
5、當發(fā)電機起動后,即認為發(fā)電機及全部電氣設備均已帶電,人體不得接觸帶電部位;
6、發(fā)電機起動后,應逐漸提高柴油發(fā)動機的轉速,并進行送電前的檢查;
7、逐漸調(diào)整柴油發(fā)動機的轉速,但在調(diào)整時應注意觀察發(fā)電機運轉是否正常。正常時,集電環(huán)及換向器上的電刷應無跳動、無冒火花現(xiàn)象、無異常響聲;
8、調(diào)整發(fā)電機輸出的電壓和頻率,其電壓值應穩(wěn)定并達到380v+-10v,頻率應達到50Hz+-0.5Hz。
小型風力發(fā)電系統(tǒng)結構一般由風輪、發(fā)電機、尾舵和電氣控制部分等構成。
常規(guī)的小型風力發(fā)電機組多由感應發(fā)電機或永磁同步發(fā)電機加AC/DC變換器、蓄電池、逆變器組成。在風的吹動下,風輪轉動起來,使空氣動力能轉變成了機械能(轉速+扭矩)。風輪的輪轂固定在發(fā)電機軸上,風輪的轉動驅動了發(fā)電機軸的旋轉,帶動永磁三相發(fā)電機發(fā)出三相交流電。風速的不斷變化、忽大忽小,發(fā)電機發(fā)出的電流和電壓也隨著變化。發(fā)出的電經(jīng)過控制器的整流,由交流電變成了具有一定電壓的直流電,并向蓄電池進行充電。從蓄電池組輸出的直流電,通過逆變器后變成了220V的交流電,供給用戶的家用電器。
風力發(fā)電機根據(jù)應用場合的不同又分為并網(wǎng)型和離網(wǎng)型風力機。離網(wǎng)型風力發(fā)電機亦稱獨立運行風力機,是應用在無電網(wǎng)地區(qū)的風力機,一般功率較小。獨立運行風力機一般需要與蓄電池和其他控制裝置共同組成獨立運行風力機發(fā)電系統(tǒng)。這種獨立運行系統(tǒng)可以是幾kW乃至幾十kw,解決一個村落的供電系統(tǒng),也可以是幾十到幾百W的小型風力發(fā)電機組以解決一家一戶的供電。
由于風能的隨機性,發(fā)電機所發(fā)出電能的頻率和電壓都是不穩(wěn)定的,以及蓄電池只能存儲直流電能,無法為交流負載直接供電。因此,為了給負載提供穩(wěn)定、高質量的電能和滿足交流負載用電,需要在發(fā)電機和負載之間加入電力變換裝置,這種電力變換裝置主要由整流器、逆變器、控制器、蓄電池等組成。