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)電機在工農業(yè)生產、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,從而產生感應電勢,通過接線端子引出,接在回路中,便產生了電流。
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。
發(fā)電機組在運行一段時間以后,要做定期檢查,長行機組每6-8小時應檢查一下,備用機組在停機以后要再檢查一遍,檢查的部位可以是以下幾個方面進行:潤滑油油渣、空氣濾清器阻塞指示器、冷卻液液位、散熱器與外部通風情況、發(fā)動機傳動皮帶組、燃油供油情況等。發(fā)電機組每運行50小時以后,要排放油水分離器中的積水和檢查啟動電瓶電解液位;新機組運行200-300小時后,須檢查氣門間隙和檢查噴油器:發(fā)電機組每運行400小時后,需要檢查并調整傳動皮帶,必要時進行更換,檢查清洗散熱器芯片和排放燃油箱內淤泥物;每運行600小時或至少每12個月,需要更換潤滑油和潤滑油濾清器;機組更換潤滑油周期的頻率,根據(jù)不同潤滑油的品質和燃油含硫量以及發(fā)電機組消耗潤滑油的不同而不同,每運行800小時,要換油水分離器和燃油濾清器,檢查渦輪增壓器是否泄漏,檢查進氣管道有無泄漏,檢查并清洗燃油管道;每運行1200小時后,調整氣門間隙;每運行2000小時后,更換空氣濾清器和冷卻液,徹底清洗水箱散熱器芯片及水道;每運行2400小時后,檢查噴油器,徹底檢查清洗渦輪增壓器,檢查發(fā)動機設備。