勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)建壓困難的原因及處理方法.doc

勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)建壓困難的原因及處理方法 王挺 湖南省新邵縣水電局（422900） 80年代以前投產(chǎn)的農(nóng)村小型水電站，有相當(dāng)一部分發(fā)電機(jī)組是采用直流勵(lì)磁機(jī)外加復(fù)勵(lì)裝置提供勵(lì)磁的。這樣的機(jī)組由于運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備老化，在較長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)或大修后開機(jī)時(shí)，往往出現(xiàn)發(fā)電機(jī)建壓困難的現(xiàn)象。筆者就這一現(xiàn)象，從理論上進(jìn)行分析，歸納產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，提出檢查和處理的具體方法，以供電站檢修人員參考。 一、發(fā)電機(jī)建壓困難的原因分析 當(dāng)水輪發(fā)電機(jī)組帶動(dòng)勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，由于磁場(chǎng)鐵芯有剩磁，于是在勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組上就感應(yīng)出一個(gè)很小的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)在勵(lì)磁繞組中就通過一個(gè)很小的電流這個(gè)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向和其原有剩磁磁場(chǎng)方向一致。因此，勵(lì)磁機(jī)的磁場(chǎng)就隨之增強(qiáng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變亦隨之上升，勵(lì)磁繞組中的電流也增大。如此反復(fù)循環(huán)，互相促進(jìn)，勵(lì)磁機(jī)的電壓就不斷上升。調(diào)節(jié)磁場(chǎng)變阻器的阻值，相應(yīng)地改變勵(lì)磁回路勵(lì)磁電流的大小。從而改變發(fā)電機(jī)的端電壓。由于發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流是靠自身提供的，要建立勵(lì)磁電壓，必須具備三個(gè)條件。 1勵(lì)磁機(jī)必須有剩磁。發(fā)電機(jī)在建壓前勵(lì)磁回路中的電流為零。當(dāng)勵(lì)磁機(jī)存在剩磁，電樞繞組在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 2勵(lì)磁繞組接到電樞兩端時(shí)極性要正確，即它所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向要與剩磁磁場(chǎng)方向一致。當(dāng)勵(lì)磁繞組與電樞繞組接通時(shí)，在剩磁電勢(shì)的作用下，便產(chǎn)生一個(gè)較小的勵(lì)磁電流。當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)向與勵(lì)磁繞組連接配合正確時(shí)，則勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)使剩磁磁場(chǎng)增強(qiáng)，從而建立起勵(lì)磁電壓。反之，勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)使剩磁磁場(chǎng)削弱，則無法建立起電壓。 3磁場(chǎng)回路的電阻應(yīng)小于臨界電阻。勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)工作電壓是由空載特性曲線和磁場(chǎng)回路的場(chǎng)電阻線的交點(diǎn)決定的（見圖1）。當(dāng)磁場(chǎng)回路電阻越大場(chǎng)電阻線越陡，與空載傳性曲線的支點(diǎn)越低。當(dāng)場(chǎng)電阻曲線與空載特性曲線的直線部分重合時(shí)，由于兩曲線無固定交點(diǎn)，自勵(lì)所建電壓不能穩(wěn)定于某一值，對(duì)應(yīng)的場(chǎng)電阻稱為臨界電阻。當(dāng)場(chǎng)電阻大于臨界電阻時(shí)，兩曲線交點(diǎn)很低，發(fā)電機(jī)也不能建壓。 因此勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)建壓困難的原因一般是：（1）剩磁過少或消失；（2）勵(lì)磁繞組接到電樞繞組兩端時(shí)的極性接錯(cuò)；（3）轉(zhuǎn)子回路斷線或接觸不良；（4）電刷卡住或刷面與換向器接觸不良；（5）換向器表面油污嚴(yán)重，換向片間被污物堵塞而短路；（6）磁場(chǎng)變阻器斷線或滑環(huán)接觸不良；（7）勵(lì)磁機(jī)電刷中心線外移；（8）勵(lì)磁機(jī)電樞繞阻短路。 二、檢查和處理方法 勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)起動(dòng)時(shí)建壓困難可能是以上所述的某個(gè)原因，也可能是幾個(gè)原因的共同作用，因此，在檢查和處理時(shí)；要根據(jù)勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁的工作原理及各元件和設(shè)備的結(jié)構(gòu)仔細(xì)地逐項(xiàng)進(jìn)行檢查。 1、檢查換向器。外觀視察換向器，如發(fā)現(xiàn)其表面油污嚴(yán)重，換向片間被污物堵塞而短路，可用長(zhǎng)約12cm的廢鋸片制做成圖2所示的挖溝工具，挖出換向片間的污物，用潔凈的白紗布把換向器表面的油污擦干凈，并按圖3所示的要求將云母片削低。 2、檢查電刷。首先輕輕地提起刷辮上下活動(dòng)，觀察是否有卡澀現(xiàn)象，再提起電刷，外觀檢查接合面的磨合情況，否則用00號(hào)玻璃砂紙將電刷四周均勻打磨，直至電刷在刷提內(nèi)能自由活動(dòng)，但不可太松，一般情況下電劇與刷握間的間隙為0l至02mm。并按圖4所示的方法，用00號(hào)玻璃砂紙打磨刷面。然后用感應(yīng)法檢查電刷中心線位置。如圖5所示，按下開關(guān)K，毫伏計(jì)指示左右擺動(dòng)，說明電刷中心位置不對(duì)。移動(dòng)刷架座角度，使毫伏計(jì)指示不再擺動(dòng)或擺動(dòng)很小，即電刷中心位置調(diào)好。 3、用萬用表檢查勵(lì)磁回路。首先用萬用表測(cè)額定轉(zhuǎn)速附近正負(fù)電刷間電壓，如果電壓測(cè)量值稍大于額定值的3，首先減少勵(lì)磁回路的電阻，隨著勵(lì)磁回路電阻的減少，電壓不但不增加反而減小，說明磁場(chǎng)繞組極性有錯(cuò)。這時(shí)將磁場(chǎng)繞組的兩個(gè)極性互換即可。如果電壓測(cè)量值小干額定值的3，說明剩磁太小，需要充磁。這時(shí)可按圖6所示接線方法進(jìn)行充磁。充磁時(shí)要注意：一是充磁電源的正負(fù)極，相應(yīng)地接到勵(lì)磁線圈的正負(fù)極上。充磁時(shí)間只要1至2秒即可。當(dāng)發(fā)電機(jī)開始建壓后，應(yīng)迅速加大磁場(chǎng)變阻器的電阻，并立即斷開充磁電源。二是在進(jìn)行充磁時(shí)，要把轉(zhuǎn)子回路的勵(lì)磁開關(guān)斷開。以防發(fā)電機(jī)走子線圈產(chǎn)生高電壓擊穿絕緣。 4、通過上述檢查，如沒發(fā)現(xiàn)問題，則應(yīng)檢查磁場(chǎng)變阻器和勵(lì)磁電樞繞組。首先，拆下磁場(chǎng)變阻器接線，用萬用表測(cè)量其是否通路，并反復(fù)調(diào)節(jié)變阻器，觀察電阻值是否相應(yīng)均勻地增大