大型發(fā)電機(jī)形式分類(lèi)百科
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大型發(fā)電機(jī)形式分類(lèi)百科
發(fā)電機(jī)是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備，它由柴油機(jī)或其他動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng)，將燃料燃燒產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。發(fā)電機(jī)的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此，其構(gòu)造的一般原則是：用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。
1．按轉(zhuǎn)換的電能方式分類(lèi)
按轉(zhuǎn)換的電能方式可分為交流發(fā)電機(jī)和直流發(fā)電機(jī)兩大類(lèi)，直流發(fā)電機(jī)一般都帶有換向器和電刷，將線(xiàn)圈產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)直流電輸出。現(xiàn)代有些直流發(fā)電機(jī)實(shí)際上是在發(fā)電機(jī)的交流輸出之后通過(guò)晶閘管scr、igbt或者高頻開(kāi)關(guān)裝置進(jìn)行整流，在結(jié)構(gòu)上，實(shí)際是將交流發(fā)電機(jī)捆綁了整流裝置，嚴(yán)格意義仍屬于交流發(fā)電機(jī)范疇，并不是真正意義上的直流發(fā)電機(jī)。
交流發(fā)電機(jī)又分為交流同步發(fā)電機(jī)和交流異步發(fā)電機(jī)兩種。
交流同步發(fā)電機(jī)又分為交流隱極式同步發(fā)電機(jī)和交流凸極式同步發(fā)電機(jī)兩種。
在現(xiàn)代發(fā)電站中最常用的是交流同步發(fā)電機(jī)，交流異步發(fā)電機(jī)很少用，但是在超級(jí)靜音發(fā)電機(jī)組應(yīng)用場(chǎng)景中，由于異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子無(wú)需勵(lì)磁，易于制造及冷卻而被采用。
交流發(fā)電機(jī)組按照相數(shù)又可分為單相發(fā)電機(jī)（也有一些特殊接法能夠產(chǎn)生兩相的效果，按照分類(lèi)實(shí)際上還是屬于廣義上的單相發(fā)電機(jī)）和三相發(fā)電機(jī)兩種。低壓三相發(fā)電機(jī)輸出電壓一般為400v，單相發(fā)電機(jī)輸出電壓一般為230v。
2．按勵(lì)磁方式分類(lèi)
按勵(lì)磁方式分類(lèi)可分為有刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)和無(wú)刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)。
1）有刷發(fā)電機(jī)原理最簡(jiǎn)單、成本最低，結(jié)構(gòu)上只有主定子和主轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)后，主轉(zhuǎn)子的剩磁切割主定子線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)發(fā)出微弱的電壓，經(jīng)過(guò)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（avr）整流后形成直流勵(lì)磁電壓，再通過(guò)正極和負(fù)極兩個(gè)電刷和集電環(huán)，直流勵(lì)磁能量反饋到主轉(zhuǎn)子充磁，形成更強(qiáng)的磁場(chǎng)切割主定子線(xiàn)圈，主定子線(xiàn)圈產(chǎn)生更強(qiáng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如此循環(huán)正反饋并且在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)下，主定子線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最終達(dá)到額定電壓并穩(wěn)定輸出。有刷發(fā)電機(jī)原理雖然簡(jiǎn)單，但是缺點(diǎn)顯而易見(jiàn)，那就是由于存在正極和負(fù)極兩個(gè)電刷和集電環(huán)，導(dǎo)電部分旋轉(zhuǎn)接觸，既需要導(dǎo)電性能好，又需要耐磨性能好，因此一般采用電刷，電刷太緊，雖然會(huì)使電刷與集電環(huán)之間的接觸電阻相對(duì)較小，但是電刷與集電環(huán)摩擦生熱，且電刷也極易磨損，電刷太松，又容易產(chǎn)生較大的接觸電阻，從而發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)可能燒壞電刷。高溫對(duì)硅鋼片也有消磁作用，因此有刷發(fā)電機(jī)需定期維護(hù)，清掃電刷，調(diào)節(jié)電刷的壓緊力度或者更換電刷。因電刷和集電環(huán)是旋轉(zhuǎn)接觸，接觸不良時(shí)極易產(chǎn)生火花，對(duì)無(wú)線(xiàn)電設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，增加了故障點(diǎn)，不適用于為電磁敏感設(shè)備以及易燃易爆等危險(xiǎn)場(chǎng)所供電。因此，有刷勵(lì)磁在中小功率的發(fā)電機(jī)中已基本上被更先進(jìn)的無(wú)刷勵(lì)磁替代了。
2）無(wú)刷發(fā)電機(jī)。無(wú)刷發(fā)電機(jī)相對(duì)有刷發(fā)電機(jī)比較，相當(dāng)于多了一套勵(lì)磁發(fā)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)二極管整流裝置，供電可靠性和電氣指標(biāo)都提高了，除了軸承，基本上屬于免維護(hù)，成本適中，因而得到了最廣泛的應(yīng)用。其特點(diǎn)：
①無(wú)滑動(dòng)接觸等易損部分，可靠性高、維護(hù)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)，可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行而很少維護(hù)修養(yǎng)，特別適用于自動(dòng)化電站和環(huán)境惡劣的場(chǎng)合。
②導(dǎo)電部分沒(méi)有旋轉(zhuǎn)接觸，故不產(chǎn)生火花。同時(shí)無(wú)集電環(huán)摩擦發(fā)熱的特點(diǎn)也能適應(yīng)高溫度的環(huán)境。
③所發(fā)出的電壓波形好，畸變率小，電磁干擾小。
④由于無(wú)刷發(fā)電機(jī)是由多級(jí)發(fā)電機(jī)組成，間接控制主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁功率，因而控制勵(lì)磁功率很小，故勵(lì)磁功率調(diào)節(jié)裝置具有可控功率器件體積小、發(fā)熱量低、故障率低、可靠性很高的優(yōu)點(diǎn)。
無(wú)刷發(fā)電機(jī)又分為他勵(lì)式無(wú)刷發(fā)電機(jī)和自勵(lì)式無(wú)刷發(fā)電機(jī)。
他勵(lì)式無(wú)刷發(fā)電機(jī)又分為cgt斯坦福等品牌發(fā)電機(jī)、pmg永磁發(fā)電機(jī)和利萊森瑪專(zhuān)利的arep和mecc alte美奧迪專(zhuān)利的maux 輔助繞組等類(lèi)型。
3．按照機(jī)械連接方式分類(lèi)
按照機(jī)械連接方式分類(lèi)，有帶式傳動(dòng)發(fā)電機(jī)、采用飛輪盤(pán)片連接的單支點(diǎn)發(fā)電機(jī)和采用彈性聯(lián)軸器連接的雙支點(diǎn)發(fā)電機(jī)。帶式傳動(dòng)發(fā)電機(jī)一般用于對(duì)電能質(zhì)量要求不高，對(duì)占地面積要求不高的小功率發(fā)電機(jī)，在中大功率發(fā)電機(jī)中很少采用；單支點(diǎn)發(fā)電機(jī)由于結(jié)構(gòu)緊湊，成本低且安裝方便得到最廣泛的應(yīng)用；雙支點(diǎn)發(fā)電機(jī)成本相對(duì)較高，安裝工藝也比較復(fù)雜，僅僅用于船用、港機(jī)、數(shù)據(jù)中心高壓發(fā)電機(jī)組或者石油鉆機(jī)發(fā)電機(jī)組等極少數(shù)振動(dòng)大、運(yùn)行環(huán)境惡劣，以及像高壓發(fā)電機(jī)的高電壓會(huì)對(duì)主軸產(chǎn)生感應(yīng)電壓、對(duì)主軸與軸瓦嚙合面會(huì)造成破壞的場(chǎng)合
4．按照冷卻方式分類(lèi)
按照冷卻方式分類(lèi)，可分為水冷式發(fā)電機(jī)和風(fēng)冷式發(fā)電機(jī)。在陸用工業(yè)應(yīng)用中，絕大部分采用ip22或者 ip23的自然風(fēng)冷發(fā)電機(jī)。在船用發(fā)電機(jī)組中，如果還是采用自然風(fēng)冷方式，海洋鹽霧容易隨冷卻空氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)，對(duì)發(fā)電機(jī)繞組等形成腐蝕，造成發(fā)電機(jī)絕緣性能下降甚至早損，因此必須采用封閉循環(huán)水冷發(fā)電機(jī)，即在原來(lái)的風(fēng)冷發(fā)電機(jī)的上部增加一個(gè)水對(duì)空氣冷卻器，原來(lái)在外面開(kāi)放式循環(huán)的冷卻空氣就在水對(duì)空氣冷卻器內(nèi)封閉循環(huán)，熱空氣的熱量依靠外部循環(huán)的冷卻水帶出，而且必須考慮在封閉循環(huán)水冷系統(tǒng)發(fā)生故障情況下（例如循環(huán)水泵故障或者缺水等）的應(yīng)急冷卻方式切換措施，例如在水對(duì)空氣冷卻器上設(shè)置發(fā)電機(jī)的應(yīng)急冷卻進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，另外還必須設(shè)置漏水檢測(cè)裝置，防止水對(duì)空氣冷卻器漏水進(jìn)入發(fā)電機(jī)，對(duì)發(fā)電機(jī)造成破壞。另外，由于船用設(shè)備都必須經(jīng)過(guò)船級(jí)社認(rèn)證，發(fā)電機(jī)也不例外，而且世界上的船級(jí)社認(rèn)證種類(lèi)較多，購(gòu)買(mǎi)船用發(fā)電機(jī)時(shí)，一定要注意取得用戶(hù)指定的船級(jí)社證書(shū)。在石油鉆機(jī)或者港機(jī)發(fā)電機(jī)組中，由于采用自然風(fēng)冷方式，野外的灰塵或海洋鹽霧容易隨冷卻空氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)，對(duì)發(fā)電機(jī)繞組形成腐蝕或者堵塞繞組冷卻通道，因此采用帶進(jìn)風(fēng)過(guò)濾濾網(wǎng)的風(fēng)冷發(fā)電機(jī)。同時(shí)，為了防止進(jìn)風(fēng)過(guò)濾濾網(wǎng)堵塞沒(méi)有及時(shí)處理，造成發(fā)電機(jī)繞組過(guò)熱甚至燒毀，帶進(jìn)風(fēng)過(guò)濾濾網(wǎng)的風(fēng)冷發(fā)電機(jī)一般配套了進(jìn)風(fēng)過(guò)濾濾網(wǎng)兩端壓力差的差壓報(bào)警裝置，當(dāng)濾網(wǎng)堵塞，造成進(jìn)風(fēng)過(guò)濾濾網(wǎng)兩端壓力差超過(guò)設(shè)定值時(shí)報(bào)警，提醒維護(hù)人員及時(shí)清理或者更換濾網(wǎng)。還有，對(duì)于防護(hù)等級(jí)高的發(fā)電機(jī)應(yīng)用，同時(shí)需要配套pt100繞組溫度模擬量檢測(cè)傳感器和軸承溫度模擬量檢測(cè)傳感器以及配套溫度顯示裝置，或者配置ptc繞組溫度開(kāi)關(guān)量檢測(cè)和軸承溫度開(kāi)關(guān)量檢測(cè)探頭以及配套的溫度繼電器，前者能夠?qū)崟r(shí)顯示繞組或軸承溫度，后者當(dāng)發(fā)電機(jī)由于進(jìn)風(fēng)受限導(dǎo)致冷卻能力不足，繞組或者軸承溫度升高到設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)報(bào)警或停機(jī)。一般來(lái)說(shuō)，高防護(hù)等級(jí)都會(huì)造成一定的功率折損，例如，cgt帶進(jìn)風(fēng)過(guò)濾網(wǎng)的風(fēng)冷發(fā)電機(jī)功率折損在5％左右。
另外，還有一種冷卻水管直接布置在定子繞組內(nèi)的水冷發(fā)電機(jī)，依靠冷卻水的循環(huán)，直接將定子繞組內(nèi)部的熱量通過(guò)一次交換帶出，一般用于或超級(jí)靜音發(fā)電機(jī)組。
5．按照轉(zhuǎn)子和定子的相對(duì)位置分類(lèi)
按照轉(zhuǎn)子和定子的相對(duì)位置分類(lèi)，可分為傳統(tǒng)的內(nèi)轉(zhuǎn)子工頻發(fā)電機(jī)和近年來(lái)比較流行的小功率外轉(zhuǎn)子中頻發(fā)電機(jī)，傳統(tǒng)的工頻發(fā)電機(jī)由于功率跨度大，在中大功率時(shí)，需要占用更多空間安裝定子繞組線(xiàn)圈，而磁極數(shù)量?jī)H僅在2～6極之間，占用空間小，因此采用定子在外、轉(zhuǎn)子在內(nèi)旋轉(zhuǎn)的內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。而小功率外轉(zhuǎn)子中頻發(fā)電機(jī)正好相反，由于磁極數(shù)量至少在10以上，多的時(shí)候多達(dá)30多個(gè)極，所有磁極采用瓦片狀稀土永磁體或者鐵氧體，貼在轉(zhuǎn)子鐵心罩殼內(nèi)圈，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)不易掉落，而小功率發(fā)電機(jī)定子繞組需要的線(xiàn)圈匝數(shù)相對(duì)較少，占用空間少，因此采用定子在內(nèi)，轉(zhuǎn)子在外旋轉(zhuǎn)的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。由于此種緊湊式結(jié)構(gòu)功率重量比可以做到很大，6kva的發(fā)電機(jī)，重量?jī)H僅只有6kg，不到傳統(tǒng)的內(nèi)轉(zhuǎn)子工頻發(fā)電機(jī)重量的1/3，發(fā)電機(jī)長(zhǎng)度甚至不到傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)長(zhǎng)度的1/4，由于磁極數(shù)量多，中頻輸出頻率可高達(dá)500hz，整流后紋波小、濾波方便，經(jīng)簡(jiǎn)單整流濾波后的電能質(zhì)量就很高，因此非常適合于通信基站直流負(fù)載使用的小型便攜式發(fā)電機(jī)組。
6．按照輸出電壓高低分類(lèi)
按照輸出電壓高低可分為低壓發(fā)電機(jī)。中壓發(fā)電機(jī)和高壓發(fā)電機(jī)。低壓、中壓和高壓的定義，各個(gè)廠(chǎng)家并不完全相同，具體劃分需要參閱各個(gè)廠(chǎng)家的相關(guān)資料。在數(shù)據(jù)中心大量出現(xiàn)之前，幾乎是低壓發(fā)電機(jī)一統(tǒng)天下，現(xiàn)在隨著大容量數(shù)據(jù)中心10mw級(jí)的備用發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力樓的需求爆發(fā)，傳統(tǒng)的低壓發(fā)電機(jī)無(wú)法滿(mǎn)足需求，數(shù)據(jù)中心備用發(fā)電機(jī)組項(xiàng)目具有單層建筑面積相對(duì)較大，用電負(fù)載基本都需由自備發(fā)電機(jī)組來(lái)保證，自備發(fā)電機(jī)組需求容量非常大等特點(diǎn)。對(duì)于這種數(shù)據(jù)的機(jī)房樓，如自備發(fā)電機(jī)組設(shè)置在機(jī)房樓內(nèi)，將會(huì)造成首層大量建筑面積的占用，影響高低壓變配電設(shè)備的布置及空調(diào)制冷設(shè)備的布置，并且給解決發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)、噪聲問(wèn)題和發(fā)電機(jī)房的進(jìn)排風(fēng)布置帶來(lái)困難。如采用低壓發(fā)電機(jī)組，設(shè)置在機(jī)房樓外獨(dú)立設(shè)置的發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)，低電壓、大電流、長(zhǎng)距離輸電，能量損耗極大，同時(shí)也會(huì)在運(yùn)行維護(hù)、施工等方面帶來(lái)極大困難。由于單臺(tái)低壓母線(xiàn)槽和低壓斷路器的6400a額定電流限制，也不可能做到滿(mǎn)足數(shù)據(jù)中心負(fù)載需求的單組大容量系統(tǒng)。另外，數(shù)據(jù)中心的耗能大戶(hù)如制冷壓縮機(jī)也有越來(lái)越多采用效率更高的高壓電動(dòng)機(jī)等負(fù)載的趨勢(shì)，綜上所述，采用高壓發(fā)電機(jī)的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。
從供電系統(tǒng)節(jié)能的角度考慮，采用高壓發(fā)電機(jī)的自備柴油發(fā)電機(jī)組假設(shè)功率不變，額定電壓從400v提高到10kv，電壓提高25倍，電流將減少到原來(lái)的1/25左右，線(xiàn)路損耗與電流的二次方成正比地大幅度減少，同時(shí)由于額定電流變小，可以采用更小截面積的導(dǎo)線(xiàn)，大大節(jié)省了有色金屬用量。
7．按照應(yīng)用場(chǎng)合分類(lèi)
按照應(yīng)用場(chǎng)合，可以分為陸用發(fā)電機(jī)和船用
論備用柴油發(fā)電機(jī)對(duì)商業(yè)行業(yè)需求的重要性
柴油發(fā)電機(jī)組為何低油壓時(shí)候啟動(dòng)失敗了
江蘇省100KW柴油發(fā)電機(jī)組廠(chǎng)家哪家好
廠(chǎng)家柴油發(fā)電機(jī)組故障原因和日常知識(shí)
為何高性能大型柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)會(huì)冒藍(lán)煙？
700KW天然氣發(fā)電機(jī)組技術(shù)參數(shù)及燃?xì)馓攸c(diǎn)
發(fā)電機(jī)的滅磁時(shí)間常數(shù)測(cè)定
玉柴發(fā)電機(jī)YC6A190-D30技術(shù)參數(shù)
發(fā)電機(jī)是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備，它由柴油機(jī)或其他動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng)，將燃料燃燒產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。發(fā)電機(jī)的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此，其構(gòu)造的一般原則是：用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。
1．按轉(zhuǎn)換的電能方式分類(lèi)
按轉(zhuǎn)換的電能方式可分為交流發(fā)電機(jī)和直流發(fā)電機(jī)兩大類(lèi)，直流發(fā)電機(jī)一般都帶有換向器和電刷，將線(xiàn)圈產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)直流電輸出。現(xiàn)代有些直流發(fā)電機(jī)實(shí)際上是在發(fā)電機(jī)的交流輸出之后通過(guò)晶閘管scr、igbt或者高頻開(kāi)關(guān)裝置進(jìn)行整流，在結(jié)構(gòu)上，實(shí)際是將交流發(fā)電機(jī)捆綁了整流裝置，嚴(yán)格意義仍屬于交流發(fā)電機(jī)范疇，并不是真正意義上的直流發(fā)電機(jī)。
交流發(fā)電機(jī)又分為交流同步發(fā)電機(jī)和交流異步發(fā)電機(jī)兩種。
交流同步發(fā)電機(jī)又分為交流隱極式同步發(fā)電機(jī)和交流凸極式同步發(fā)電機(jī)兩種。
在現(xiàn)代發(fā)電站中最常用的是交流同步發(fā)電機(jī)，交流異步發(fā)電機(jī)很少用，但是在超級(jí)靜音發(fā)電機(jī)組應(yīng)用場(chǎng)景中，由于異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子無(wú)需勵(lì)磁，易于制造及冷卻而被采用。
交流發(fā)電機(jī)組按照相數(shù)又可分為單相發(fā)電機(jī)（也有一些特殊接法能夠產(chǎn)生兩相的效果，按照分類(lèi)實(shí)際上還是屬于廣義上的單相發(fā)電機(jī)）和三相發(fā)電機(jī)兩種。低壓三相發(fā)電機(jī)輸出電壓一般為400v，單相發(fā)電機(jī)輸出電壓一般為230v。
2．按勵(lì)磁方式分類(lèi)
按勵(lì)磁方式分類(lèi)可分為有刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)和無(wú)刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)。
1）有刷發(fā)電機(jī)原理最簡(jiǎn)單、成本最低，結(jié)構(gòu)上只有主定子和主轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)后，主轉(zhuǎn)子的剩磁切割主定子線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)發(fā)出微弱的電壓，經(jīng)過(guò)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（avr）整流后形成直流勵(lì)磁電壓，再通過(guò)正極和負(fù)極兩個(gè)電刷和集電環(huán)，直流勵(lì)磁能量反饋到主轉(zhuǎn)子充磁，形成更強(qiáng)的磁場(chǎng)切割主定子線(xiàn)圈，主定子線(xiàn)圈產(chǎn)生更強(qiáng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如此循環(huán)正反饋并且在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)下，主定子線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最終達(dá)到額定電壓并穩(wěn)定輸出。有刷發(fā)電機(jī)原理雖然簡(jiǎn)單，但是缺點(diǎn)顯而易見(jiàn)，那就是由于存在正極和負(fù)極兩個(gè)電刷和集電環(huán)，導(dǎo)電部分旋轉(zhuǎn)接觸，既需要導(dǎo)電性能好，又需要耐磨性能好，因此一般采用電刷，電刷太緊，雖然會(huì)使電刷與集電環(huán)之間的接觸電阻相對(duì)較小，但是電刷與集電環(huán)摩擦生熱，且電刷也極易磨損，電刷太松，又容易產(chǎn)生較大的接觸電阻，從而發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)可能燒壞電刷。高溫對(duì)硅鋼片也有消磁作用，因此有刷發(fā)電機(jī)需定期維護(hù)，清掃電刷，調(diào)節(jié)電刷的壓緊力度或者更換電刷。因電刷和集電環(huán)是旋轉(zhuǎn)接觸，接觸不良時(shí)極易產(chǎn)生火花，對(duì)無(wú)線(xiàn)電設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，增加了故障點(diǎn)，不適用于為電磁敏感設(shè)備以及易燃易爆等危險(xiǎn)場(chǎng)所供電。因此，有刷勵(lì)磁在中小功率的發(fā)電機(jī)中已基本上被更先進(jìn)的無(wú)刷勵(lì)磁替代了。
2）無(wú)刷發(fā)電機(jī)。無(wú)刷發(fā)電機(jī)相對(duì)有刷發(fā)電機(jī)比較，相當(dāng)于多了一套勵(lì)磁發(fā)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)二極管整流裝置，供電可靠性和電氣指標(biāo)都提高了，除了軸承，基本上屬于免維護(hù)，成本適中，因而得到了最廣泛的應(yīng)用。其特點(diǎn)：
①無(wú)滑動(dòng)接觸等易損部分，可靠性高、維護(hù)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)，可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行而很少維護(hù)修養(yǎng)，特別適用于自動(dòng)化電站和環(huán)境惡劣的場(chǎng)合。
②導(dǎo)電部分沒(méi)有旋轉(zhuǎn)接觸，故不產(chǎn)生火花。同時(shí)無(wú)集電環(huán)摩擦發(fā)熱的特點(diǎn)也能適應(yīng)高溫度的環(huán)境。
③所發(fā)出的電壓波形好，畸變率小，電磁干擾小。
④由于無(wú)刷發(fā)電機(jī)是由多級(jí)發(fā)電機(jī)組成，間接控制主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁功率，因而控制勵(lì)磁功率很小，故勵(lì)磁功率調(diào)節(jié)裝置具有可控功率器件體積小、發(fā)熱量低、故障率低、可靠性很高的優(yōu)點(diǎn)。
無(wú)刷發(fā)電機(jī)又分為他勵(lì)式無(wú)刷發(fā)電機(jī)和自勵(lì)式無(wú)刷發(fā)電機(jī)。
他勵(lì)式無(wú)刷發(fā)電機(jī)又分為cgt斯坦福等品牌發(fā)電機(jī)、pmg永磁發(fā)電機(jī)和利萊森瑪專(zhuān)利的arep和mecc alte美奧迪專(zhuān)利的maux 輔助繞組等類(lèi)型。
3．按照機(jī)械連接方式分類(lèi)
按照機(jī)械連接方式分類(lèi)，有帶式傳動(dòng)發(fā)電機(jī)、采用飛輪盤(pán)片連接的單支點(diǎn)發(fā)電機(jī)和采用彈性聯(lián)軸器連接的雙支點(diǎn)發(fā)電機(jī)。帶式傳動(dòng)發(fā)電機(jī)一般用于對(duì)電能質(zhì)量要求不高，對(duì)占地面積要求不高的小功率發(fā)電機(jī)，在中大功率發(fā)電機(jī)中很少采用；單支點(diǎn)發(fā)電機(jī)由于結(jié)構(gòu)緊湊，成本低且安裝方便得到最廣泛的應(yīng)用；雙支點(diǎn)發(fā)電機(jī)成本相對(duì)較高，安裝工藝也比較復(fù)雜，僅僅用于船用、港機(jī)、數(shù)據(jù)中心高壓發(fā)電機(jī)組或者石油鉆機(jī)發(fā)電機(jī)組等極少數(shù)振動(dòng)大、運(yùn)行環(huán)境惡劣，以及像高壓發(fā)電機(jī)的高電壓會(huì)對(duì)主軸產(chǎn)生感應(yīng)電壓、對(duì)主軸與軸瓦嚙合面會(huì)造成破壞的場(chǎng)合
4．按照冷卻方式分類(lèi)
按照冷卻方式分類(lèi)，可分為水冷式發(fā)電機(jī)和風(fēng)冷式發(fā)電機(jī)。在陸用工業(yè)應(yīng)用中，絕大部分采用ip22或者 ip23的自然風(fēng)冷發(fā)電機(jī)。在船用發(fā)電機(jī)組中，如果還是采用自然風(fēng)冷方式，海洋鹽霧容易隨冷卻空氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)，對(duì)發(fā)電機(jī)繞組等形成腐蝕，造成發(fā)電機(jī)絕緣性能下降甚至早損，因此必須采用封閉循環(huán)水冷發(fā)電機(jī)，即在原來(lái)的風(fēng)冷發(fā)電機(jī)的上部增加一個(gè)水對(duì)空氣冷卻器，原來(lái)在外面開(kāi)放式循環(huán)的冷卻空氣就在水對(duì)空氣冷卻器內(nèi)封閉循環(huán)，熱空氣的熱量依靠外部循環(huán)的冷卻水帶出，而且必須考慮在封閉循環(huán)水冷系統(tǒng)發(fā)生故障情況下（例如循環(huán)水泵故障或者缺水等）的應(yīng)急冷卻方式切換措施，例如在水對(duì)空氣冷卻器上設(shè)置發(fā)電機(jī)的應(yīng)急冷卻進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，另外還必須設(shè)置漏水檢測(cè)裝置，防止水對(duì)空氣冷卻器漏水進(jìn)入發(fā)電機(jī)，對(duì)發(fā)電機(jī)造成破壞。另外，由于船用設(shè)備都必須經(jīng)過(guò)船級(jí)社認(rèn)證，發(fā)電機(jī)也不例外，而且世界上的船級(jí)社認(rèn)證種類(lèi)較多，購(gòu)買(mǎi)船用發(fā)電機(jī)時(shí)，一定要注意取得用戶(hù)指定的船級(jí)社證書(shū)。在石油鉆機(jī)或者港機(jī)發(fā)電機(jī)組中，由于采用自然風(fēng)冷方式，野外的灰塵或海洋鹽霧容易隨冷卻空氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)，對(duì)發(fā)電機(jī)繞組形成腐蝕或者堵塞繞組冷卻通道，因此采用帶進(jìn)風(fēng)過(guò)濾濾網(wǎng)的風(fēng)冷發(fā)電機(jī)。同時(shí)，為了防止進(jìn)風(fēng)過(guò)濾濾網(wǎng)堵塞沒(méi)有及時(shí)處理，造成發(fā)電機(jī)繞組過(guò)熱甚至燒毀，帶進(jìn)風(fēng)過(guò)濾濾網(wǎng)的風(fēng)冷發(fā)電機(jī)一般配套了進(jìn)風(fēng)過(guò)濾濾網(wǎng)兩端壓力差的差壓報(bào)警裝置，當(dāng)濾網(wǎng)堵塞，造成進(jìn)風(fēng)過(guò)濾濾網(wǎng)兩端壓力差超過(guò)設(shè)定值時(shí)報(bào)警，提醒維護(hù)人員及時(shí)清理或者更換濾網(wǎng)。還有，對(duì)于防護(hù)等級(jí)高的發(fā)電機(jī)應(yīng)用，同時(shí)需要配套pt100繞組溫度模擬量檢測(cè)傳感器和軸承溫度模擬量檢測(cè)傳感器以及配套溫度顯示裝置，或者配置ptc繞組溫度開(kāi)關(guān)量檢測(cè)和軸承溫度開(kāi)關(guān)量檢測(cè)探頭以及配套的溫度繼電器，前者能夠?qū)崟r(shí)顯示繞組或軸承溫度，后者當(dāng)發(fā)電機(jī)由于進(jìn)風(fēng)受限導(dǎo)致冷卻能力不足，繞組或者軸承溫度升高到設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)報(bào)警或停機(jī)。一般來(lái)說(shuō)，高防護(hù)等級(jí)都會(huì)造成一定的功率折損，例如，cgt帶進(jìn)風(fēng)過(guò)濾網(wǎng)的風(fēng)冷發(fā)電機(jī)功率折損在5％左右。
另外，還有一種冷卻水管直接布置在定子繞組內(nèi)的水冷發(fā)電機(jī)，依靠冷卻水的循環(huán)，直接將定子繞組內(nèi)部的熱量通過(guò)一次交換帶出，一般用于或超級(jí)靜音發(fā)電機(jī)組。
5．按照轉(zhuǎn)子和定子的相對(duì)位置分類(lèi)
按照轉(zhuǎn)子和定子的相對(duì)位置分類(lèi)，可分為傳統(tǒng)的內(nèi)轉(zhuǎn)子工頻發(fā)電機(jī)和近年來(lái)比較流行的小功率外轉(zhuǎn)子中頻發(fā)電機(jī)，傳統(tǒng)的工頻發(fā)電機(jī)由于功率跨度大，在中大功率時(shí)，需要占用更多空間安裝定子繞組線(xiàn)圈，而磁極數(shù)量?jī)H僅在2～6極之間，占用空間小，因此采用定子在外、轉(zhuǎn)子在內(nèi)旋轉(zhuǎn)的內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。而小功率外轉(zhuǎn)子中頻發(fā)電機(jī)正好相反，由于磁極數(shù)量至少在10以上，多的時(shí)候多達(dá)30多個(gè)極，所有磁極采用瓦片狀稀土永磁體或者鐵氧體，貼在轉(zhuǎn)子鐵心罩殼內(nèi)圈，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)不易掉落，而小功率發(fā)電機(jī)定子繞組需要的線(xiàn)圈匝數(shù)相對(duì)較少，占用空間少，因此采用定子在內(nèi)，轉(zhuǎn)子在外旋轉(zhuǎn)的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。由于此種緊湊式結(jié)構(gòu)功率重量比可以做到很大，6kva的發(fā)電機(jī)，重量?jī)H僅只有6kg，不到傳統(tǒng)的內(nèi)轉(zhuǎn)子工頻發(fā)電機(jī)重量的1/3，發(fā)電機(jī)長(zhǎng)度甚至不到傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)長(zhǎng)度的1/4，由于磁極數(shù)量多，中頻輸出頻率可高達(dá)500hz，整流后紋波小、濾波方便，經(jīng)簡(jiǎn)單整流濾波后的電能質(zhì)量就很高，因此非常適合于通信基站直流負(fù)載使用的小型便攜式發(fā)電機(jī)組。
6．按照輸出電壓高低分類(lèi)
按照輸出電壓高低可分為低壓發(fā)電機(jī)。中壓發(fā)電機(jī)和高壓發(fā)電機(jī)。低壓、中壓和高壓的定義，各個(gè)廠(chǎng)家并不完全相同，具體劃分需要參閱各個(gè)廠(chǎng)家的相關(guān)資料。在數(shù)據(jù)中心大量出現(xiàn)之前，幾乎是低壓發(fā)電機(jī)一統(tǒng)天下，現(xiàn)在隨著大容量數(shù)據(jù)中心10mw級(jí)的備用發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力樓的需求爆發(fā)，傳統(tǒng)的低壓發(fā)電機(jī)無(wú)法滿(mǎn)足需求，數(shù)據(jù)中心備用發(fā)電機(jī)組項(xiàng)目具有單層建筑面積相對(duì)較大，用電負(fù)載基本都需由自備發(fā)電機(jī)組來(lái)保證，自備發(fā)電機(jī)組需求容量非常大等特點(diǎn)。對(duì)于這種數(shù)據(jù)的機(jī)房樓，如自備發(fā)電機(jī)組設(shè)置在機(jī)房樓內(nèi)，將會(huì)造成首層大量建筑面積的占用，影響高低壓變配電設(shè)備的布置及空調(diào)制冷設(shè)備的布置，并且給解決發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)、噪聲問(wèn)題和發(fā)電機(jī)房的進(jìn)排風(fēng)布置帶來(lái)困難。如采用低壓發(fā)電機(jī)組，設(shè)置在機(jī)房樓外獨(dú)立設(shè)置的發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)，低電壓、大電流、長(zhǎng)距離輸電，能量損耗極大，同時(shí)也會(huì)在運(yùn)行維護(hù)、施工等方面帶來(lái)極大困難。由于單臺(tái)低壓母線(xiàn)槽和低壓斷路器的6400a額定電流限制，也不可能做到滿(mǎn)足數(shù)據(jù)中心負(fù)載需求的單組大容量系統(tǒng)。另外，數(shù)據(jù)中心的耗能大戶(hù)如制冷壓縮機(jī)也有越來(lái)越多采用效率更高的高壓電動(dòng)機(jī)等負(fù)載的趨勢(shì)，綜上所述，采用高壓發(fā)電機(jī)的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。
從供電系統(tǒng)節(jié)能的角度考慮，采用高壓發(fā)電機(jī)的自備柴油發(fā)電機(jī)組假設(shè)功率不變，額定電壓從400v提高到10kv，電壓提高25倍，電流將減少到原來(lái)的1/25左右，線(xiàn)路損耗與電流的二次方成正比地大幅度減少，同時(shí)由于額定電流變小，可以采用更小截面積的導(dǎo)線(xiàn)，大大節(jié)省了有色金屬用量。
7．按照應(yīng)用場(chǎng)合分類(lèi)
按照應(yīng)用場(chǎng)合，可以分為陸用發(fā)電機(jī)和船用
論備用柴油發(fā)電機(jī)對(duì)商業(yè)行業(yè)需求的重要性
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