直流励磁机

机械设备

同步发电机的励磁系统是指供给同步发电机的励磁电流的电源及其附属设备，其主要作用是当发电机正常运行时，供给发电机维持一定电压及一定无功输出所需的励磁电流；当电力系统短路、负荷突然增、减时，对发电机进行强行励磁、减磁，以提高电力系统运行的稳定性和可靠性。

产品信息

直流励磁机励磁系统采用与发电机同轴的直流发电机供给励磁系统的电源，系统简单，不受外界电源影响，主要用于50MW及以下的发电机。该系统由于存在滑环及碳刷，如果维护与检修不当，励磁机整流子将会发生强烈火花，有时很难消除。

直流励磁机在同步转速正常运行时，向发电机提供励磁电流，在不进行励磁调整的情况下，其端电压和负载电流发电机转子电流是近似于直线的波形，而且可以通过调整其磁极的励磁电流来调整励磁机端电压，改变发电机的无功负荷。

常见故障

1、励磁机的换向器严重磨损

换向器正常磨损情况应该是：每年消耗换向器直径1mm以内，约两年挠一次云母沟，四、五年车换一次换向器。可是有的机组换向器每年需车削一次，有的平均每年要车去直径3.5—4mm以上，仅四年就使换向器直径磨损到小于厂家规定的最小值。

2、换向器表面不正常

有的换向器表面无氧化膜，还有被硬物擦伤的亮纹；有的换向器表面凹凸不平；有的在炭刷磨道上铜片严重变形；有的换向器不圆，使炭刷跳动并振裂，严重的甚至引起环火。

3、滑环温度高，工作表面无光泽

滑环上的炭刷过热、剧烈跳动、碎裂等，严重的甚至使刷辫和刷握发热变色、刷辫熔断、弹簧退火失去弹性。

4、炭刷磨损太快

一般炭刷的使用寿命应在一年以上，业绩平均每千小时的磨耗应小于2.5mm。可是有的炭刷本身磨损很快，仅能使用3—4个月，个别的甚至仅能使用几个小时。

5、炭刷磨面上呈现硬粒及一道道刻纹。

故障原因分析

一、直流励磁机励磁回路电阻过大

建压由直流发电机的建压原理可知，机组不能直流发电机自行励磁建立稳定的电压，必须满足：

1、具有剩磁和磁饱和特性；

2、正确的电枢旋转方向和电机励磁绕组与电枢绕组的正确连接；

3、励磁回路电阻值必须小于临界电阻值。

无论是电刷接触面的减小，还是强行减磁接触器接点QJ接触不良，均造成了电机励磁回路励磁电阻的增加，从而对励磁机的建压造成了影响。合适的RL下，当电机达到额定转速后，电枢切割主磁极的剩磁磁场而产生剩磁电动势，并由此在励磁回路中产生励磁电流，该电流又在电机磁路内建立磁场，使主磁场得到加强，使电动势进一步提高；经过电动势产生电流，电流增加磁场进而提高电动势的不断反复，使电动势沿曲线规律得到增大；并最终使发电机电压稳定在场阻线U=IR，与电机电动势E曲线的交点。

二、机组转速过低时，机组将不能正常建压

在因转速偏低造成不能建压的故障中，由线圈感应电势E与转速n和气隙磁通量小的关系E=Fn小可知，当电机剩磁磁通一定时，建压过程中产生的电动势E与电机的转速n成正比。在同样的励磁电阻RL下，当转速降低时，同样的剩磁产生的感应电动势将较正常转速时变小。因此，在励磁回路电阻配置调试完成后，达到或接近发电机额定转速，是发电机建压的必要条件，当转速过低时，发电机在原定的励磁回路电阻下，不可能成功建压。

三、电刷选择得当，才能使换向器得到保护

在电刷的选择中，通过查阅电刷的有关资料得知：D214型电刷一般应用于换向困难，电压在200V以上带有冲击性负荷的直流电机、汽轮发电机的励磁机，如工矿冶金用直流电机、热电机车主发电机等部分的设备。该碳刷在使用过程中，尽管我们采取过调整碳刷压力、车削处理换向器接触面等措施，力图使换向器避免烧痕，但是均未能避免碳刷与换向器间产生火花，并使换向器形成沟痕，不得不再次进行车削处理。发现D104型广泛用于换向正常、电压为80-120V的直流电机、汽轮发电机、同步发电机及电焊发电机等，如一般直流电机、直流发电机组、船电直流电机、专用直流电机、机车电机等场合应用。发现D104型更加接近我厂要求，经改用D104型后发现电刷与换向器间没有产生火花，而且经过一段时间的运行，换向器表面产生了氧化层，换向器被烧蚀的现象得到了避免，机组运行正常，收到了优良效果。

安装

（1）直流励磁机安装前，应先按图纸核对各线圈接线及极性是否正确。测量各线圈直流电阻和电枢整流子片间直流电阻。用500V或1000V摇表测量各线圈对地绝缘。符合要求后作工频交流耐压试验。

（2）吊装励磁机电枢，并按盘车摆度及方位，在法兰组合面加金属楔形垫，使整流子处摆度符合规程规定范围。

套装励磁机定子。为防止套装中碰撞电枢。可在空气间隙中插入适当厚度的钢锯条作引导，以电枢为中心，移动定子，调整空气隙，最大偏差不应超过实际平均间隙的±5%。对个别超差的磁极，可在磁极后加调整垫片来调节，但要保持空气间隙不大于设计间隙。励磁机定子固定后，检查励磁机风扇与挡风圈的间隙，其间隙应保持在3.5mm内，间隙过小时，应进行处理。风扇固定螺帽应有锁定措施。最后进行励磁配线。

（3）调整炭刷，使刷握离整流子或滑环摩擦面有2—4mm的间隙，刷握间距弦长误差小于2mm。刷握在整流子上的轴向排列应相互错开，使整个整流子表面均能均匀磨到。由于正负极电刷腐蚀整流子的程度不同。所以必须在整流子的每一地位装置同样的正负电刷。

电刷调整后，用“0”号或“00”号砂纸研磨刷握接触面，砂纸背面应贴于整个整流子摩擦面上，纸的宽度和整流子相当。然后将炭刷放入刷握，背后弹簧压力调到200～250g每平方厘米，来回拉动砂纸，将炭刷磨成符合整流子外圆的弧度，直到炭刷与整流子接触达到70%以上为止，研磨时最好逐个进行。

（4）投入试运行前还要检查主磁极铁芯中是否有剩磁，如果没有，则表示铁芯已失磁。这时应当用其它直流电源（如电池）给主磁极线圈通电流充磁。测得剩磁后，再将并激磁场回路接通（注意接线要正确）。此时的励磁机即可投入试运行。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省