汽车发电机定子设计探讨(正式版)
文件编号：TP-AR-L3463
In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.
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汽车发电机定子设计探
讨(正式版)
汽车发电机定子设计探讨(正式版)
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汽车上虽然装有蓄电池，但它存储的电能十分有限。比如动发动机时，起动机要消耗蓄电池大量电能，若不及时对其进行补充充电就不能满足汽车上不断增多的用电设备的需求，也就很难保证汽车的频繁启动正常运行。所以可以说发电机是汽车电器系统的主要电源。而定子是汽车发电机重要的零部件之一，为提高汽车发电机的绕组性能，定子的设计和工艺制作至关重要。本文着重介绍了定子的滴漆处理；20℃时的电阻；电压测试；采用磁性槽楔等方面的设计规定及工艺制作要求。
汽车发电机由于定转子间隙不均，定子槽楔鼓出
与转子相擦，定子和内外风叶相擦等缺陷的存在，使发电机产生振动、发生磨擦、降低使用寿命，同时也降低了汽车发电机的稳定性，而且会产生一定程度的噪声。为了提高定子的工作效率，对定子的滴漆处理；电阻；电压测试等几方面的控制要求相当严格。
1.汽车发电机定子的结构及工作原理
汽车发电机定子一般由定子铁芯、定子线圈、槽楔和槽绝缘等组成。定子是发电机静止不动的部分，它的功用是产生旋转磁场，从而产生交流电。
1.1.汽车发电机定子的结构
1.1.1.定子铁芯
定子铁心是构成汽车发电机励磁回路和固定定子绕组的重要部件，一般采用导磁率高损耗小的、内圈带槽的硅钢片叠压而成，定子绕组的导线就嵌放在铁芯的槽中。
1.功能：为绕组磁场提供回路的作用
2.组成：内圈带槽的硅钢片叠成。
1.1.
2.定子线圈
定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能产生三相交流电。三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。
a．每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。
b．每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。
c．三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度（一对磁极占有的空间为360o电角度）
1.功能：通过转子旋转磁场，在定子上切割磁力线产生交变（N、S)电流，传递给整流桥。
2.组成：足够长的高温漆包线绕制而成，共有三组。
1.1.3.槽楔
1.功能：槽楔的作用是封槽口，压紧绝缘纸及线圈，防止绕组松脱跑出来。主要用来固定绕组线圈、槽绝缘，防止线圈松动损伤绝缘。
2.组成：环氧树脂层压板裁制或者定做的。
1.1.4.槽绝缘
1.功能：保护线圈绕组,作为附加的电绝缘层，对于电机的绝缘性能也有一定的影响。
2.组成：采用聚酯薄膜绝缘纸复合箔，制成与定子槽相似形状的槽绝缘纸片。绝缘纸厚度一般为
0.18～0.25毫米。
1.2 .汽车发电机定子的工作原理
定子又称为电枢。定子的功用是产生交流电。定
子安装在转子的外面，和发电机的前后端盖固定在一起，当激磁电流作用于转子绕组，转子轴在发动机正时齿轮的带动下转动时，引起定子绕组中磁通的变化，定子绕组中就产生交变的感应电动势。
定子三相绕组的接法有两种：星形接法的特点是线电流等于相电流，且三相的一端连接在一起。中性点电压的平均值为发电机输出电压的一半，带有中性点接线柱的发电机可用中性点电压来控制各种用途的继电器。三角形接法的特点是线电流等到于相电流，且三相连接成一个闭环，无中性点。
2.汽车发电机定子的设计
2.1.定子基本尺寸的设计
在不改变爪极基本结构的前提下，计算过程中选取气隙长度、定子齿宽、定子轭高、定子齿高、定子叠长为设计变量。因为这些变量与电机磁路的磁阻有
直接的关系。当这些变量发生变化时，相应磁路的磁阻也会发生变化。其中气隙长度对电机磁路的影响至关重要，故通常作为设计调整变量。在改变某一结构参数时，通过分析计算得出变化规律如下：随着气隙、齿高的增大，每极总磁链和每极有效磁链随之减小，但漏磁系数随之增大；随着定子齿宽、轭高、定子叠长的增加，每极总磁链和每极有效磁链随之增加，但漏磁系数却随之减小。
2.2.定子的滴漆处理
定子加工精度和表面粗糙度对发电机的稳定运行至关重要，定子与转子之间的间隙直接影响电机性能。滴漆处理后的定子的装配精度及绝缘强度得到了有效的改善，浸0840FC环氧滴浸树脂漆，漆中可以不加溶剂、对环境不造成污染、不给操作工人带来身体降危害、不存在火灾隐患、降低制造成本。
2.3. 20℃时的电阻
定子绕阻绝缘电阻值与温度存在着一定的关系，
其关系式为：
a.热固性绝缘R1=R2×1.6(t2-t1)/10
b.热塑性绝缘R1=R2×2(t2-t1)/10
式中R1为t1温度时的绕阻绝缘电阻值， R2为
t2温度时的绕阻绝缘电阻值。定子绕阻绝缘电阻值
是反映定子绕阻的状态，由于接近工作温度、热状态
或温升试验后等状态下的绝缘电阻值必然存在着差
异，故设定常温下20℃时的绝缘电阻值具有科学意
义。
2.4.高压测试规定
线圈是汽车发电机的心脏，一台汽车发电机的定
子有三组线圈，每组线圈有很多匝线圈，只要其中某
一匝有问题，就会给发电机留下质量隐患，所以相间
或匝间进行高压测试是必不可少的，是在设计要求中必须规定下来的。以某一汽车发电机定子为例，设定各相之间、各相和铁芯之间应能承受50HZ，660V交流电压1秒钟，其漏电流必须小于1毫安。
2.5.采用磁性槽楔
采用磁性槽楔后，发电机的气隙系数减小(相当于有效气隙缩短)，可降低励磁电流，使空载电流下降,当发电机槽口尺寸越大时，磁性槽楔的节电效果越明显。不论在空荷和负荷状态下，磁楔磁导率加大，磁密分布都会更加均匀，脉振幅值减小，磁密最小值增加，铁耗明显减小。同时由于磁性槽楔内部可流过部分磁通，使气隙中磁密分布趋于均匀，故可降低噪声和振动。
综上所述定子是汽车发电机的一个核心部件，定子绕阻的设计合理性以及工艺制作的规范性对定绕阻
的质量有着决定性的作用，只有按照规范的设计和制作才能减少发电机本身的产生的热量，降低发电机运转过程中的温升，使汽车发电机的损耗降低，提高发电机的发电效率，从而达到延长寿命目的。
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汽车用发电机的工作原理简述
汽车用发电机的工作原理简述 1、转子 转子的功用是发作磁常转子由爪极、励磁绕组、滑环、转子轴等组成 转子轴上压装着两块爪极，爪极被加工成鸟嘴形状，爪极空腔内装有励磁绕组和磁轭。滑环由两 个相互绝缘的铜环组成，压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环分别与励磁绕组的两端相连。当给两滑环通入直流电时，励磁绕组中就有电流通过，并发作轴向磁通，使爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，然后构成六对相互交错的磁极。当转子转变时，就构成了旋转的磁常如下图所示： 2、定子 定子又称为电枢。定子的功用是发作交流电。当激磁电流作用于转子绕组，转子轴在发起机正时齿轮的股动下转变，在定子绕组中发作感应电动势。 定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。定子绕组有三相，三相绕组选用星形接法或三角形接法，都能发作三相交流电。三相绕组的有必要按一定需要绕制,才干使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。 每个线圈的两个有用边之间的间隔应和一个磁极占有的空间间隔相等。 每相绕组相邻线圈始边之间的间隔应和一对磁极占有的间隔相等或成倍数。 三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度 定子三相绕组的接法有两种 星形接法的特点是线电流等于相电流，且三相 的一端联接在一起。中性点电压的瞬时值是一个 三次谐波电压，中性点电压的平均值为发电机输出 电压的一半，带有中性点接线柱的发电 机可用中性点电压来控制各种用途的继电器。 三角形接法的特点是线电流等于相电流，且三相联接成一个闭环，无中性点。如图所示： 定子安装在转子的外面，和发电机的前后端盖固定在一起，当转子在其内部
转变时，致使定子绕组中磁通的改动，定子绕组中就发作交变的感应电动势。定子由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心由内圈带槽、相互绝缘的硅钢片叠成。定子绕组有三组线圈，3相绕组相相互隔120度对称的嵌放在定子铁心的槽中。三相绕组的联接有星形接法和三角形接法两种，都能发作三相交流电。 3、整流桥 整流桥的功用是将定子绕组的三相交流电变为直流电输出。整流器由整流板、整流二极管和激磁二极管组成。二极管只允许电流单向通过，所以将其接入交流电路时它能使电路中的电流只按单向活动，即所谓“整流”。整流二极管一种具有单向导电性的半导体器件,能将交流电能转变为直流电能。将交流电源整流成为直流电流的二极管叫作整流二极管，整流二极管分为正极管和负极管两种，分别压装在相互绝缘的两块板上组成的。正二极管的中心引线为二极管正极，外壳为负极。正二极管的外壳压装或焊装在元件板上，一起组成发电机的正极，由一个与后端盖绝缘的元件板固定螺栓通至机壳外，成为发电机的B+输出钉。 4、端盖及电刷组件 端盖一般分两部分，起支撑转子、定子、整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造，一是可有用的防止漏磁，二是铝合金散热功用好。电刷端盖上装有电刷组件。不带调节器的电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成，带调节器的电刷组件由电刷、电刷架、电刷弹簧及调节器组成。电刷的作用是将电源通过滑环引入励磁绕组。两个电刷分别装在电刷架的孔内，凭仗弹簧压力与滑环坚持接触。电刷和滑环的接触应出色，不然会因为磁场电流过小，致使发电机发电缺少。 电压调节器是把发电机输出电压控制在规矩范围内的设备，其功用是在发电机转速改动时，主动控制发电机电压坚持安稳，使其不因发电机转速高时电压过高烧坏用电器和致使蓄电池过充电；也不会因发电机转速低而电压缺少致使用电器作业反常。 皮带轮及电扇 交流发电机的前端装有皮带轮和电扇，由发起机通过传动带驱动发电机的转子轴和电扇一起旋转。发电机作业时，定子绕组和励磁绕组中都会有热量发作，温度过高会烧坏导线的绝缘致使发电机不能正常作业，所以为发电机散热是有必
发电机定子铁芯损耗试验方案
发电机定子铁芯损耗试验 施工方案 批准： 初审： 编制： 设备管理部 2015年01月14日
发电机定子铁芯损耗 试验方案 一、施工项目简介 我厂发电机为哈尔滨电机厂生产的QFSN-600-2YHG型汽轮发电机，发电机采用内部氢气循环，定子绕组水内冷，定子铁芯及端部结构件氢气表面冷却，转子绕组氢气内冷的冷却方式。 为了防止运行中因片间短路引起局部过热，甚至威胁到机组的安全运行，必须进行铁芯损耗试验。 二、施工方案 1、施工准备 1.1物资准备 1.2人员准备 哈尔滨电机厂现场服务人员负责密封垫更换工作，设备管理部电气专业人员配合。 1.3机械设备准备 根据现场实际情况，准备扳手、螺丝刀、热成像仪等。 2、施工方案 2.1试验原理 在发电机定子铁芯上缠绕励磁绕组，绕组中通入一定的工频电流，使之在铁芯内部产生接近饱和状态的交变磁通，通常取励磁磁感应强度为1～1.4 T，铁芯在交变磁通中产生涡流和磁滞损耗，铁芯发热，温度很快升高。同时，使铁芯中片间绝缘受损或劣化部分产生较大的局部涡流，温度急剧上升，从而找出过热点。试验中用红外线测温仪测出定子铁芯、上下齿压板及定子机座的温度，计算出温升和温差；用红外线热成像仪扫描查找定子铁芯局部过热点及辅助测温；在铁芯上缠绕测量绕组，测出铁芯中不同时刻的磁感应强度，并根据测得的励磁电流、电压计算出铁芯的有功损耗。把测量、计算结
果与设计要求相比较，来判断定子铁芯的制造、安装整体质量。 2.2试验接线图 W1:励磁绕组 W2:测量绕组 A：测量绕组电流表 W：测量绕组功率表 V2：测量绕组电压表 2.3试验标准 2.3.1《电力设备预防性试验规程》（DL/T 596-1996），励磁磁通密度为1.4T（特斯拉）下持续时间为45min,齿的最高温升不得超过25℃,齿的最大温差不大于15℃,单位铁损不得超过该型号硅钢片的允许值(一般在1T时为2.5W/kg). 2.3.2《电力设备交接和预防性试验规程》（大唐集团公司Q/CDT 107 001－2005），磁密在1T下齿的最高温升不大于25℃，齿的最大温差不大于15℃，单位损耗不大于1.3倍参考值。在磁密为1T下的持续试验时间为90min，在磁密为1.4T下的持续时间为
论大型发电机定子铁心常见故障及处理措施
论大型发电机定子铁心常见故障及处理措施 发表时间：2016-05-23T11:59:01.650Z 来源：《电力设备》2016年第2期作者：巩宇 [导读] （哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨 150040）定子铁心是组成发电机基本和主要的部件之一，起着构成电机工作磁路和固定定子绕组的重要作用。 （哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨 150040） 摘要：定子铁心是组成发电机基本和主要的部件之一，起着构成电机工作磁路和固定定子绕组的重要作用。发动机在运行多年后，由于种种原因，定子铁心的压紧力会逐渐减小，甚至发生松动。它的产生给发电机的安全运行带来隐患，有的甚至造成了机组被迫停运。而这种情况一旦出现，不但会造成严重的经济损失，还会影响发动机的寿命。因此，有必要对此问题进行探讨和重视。现代大型汽轮发电机更注重选用有方向或无方向性的优质冷轧硅钢片，以降低铁心损耗，提高发电机效率。本文主要探讨大型发电机定子铁心常见故障及处理措施。 关键词：发电机；定子铁心；故障 发电机在人们生活中占到很大的比重，维护发电机的正常运转，对于维护正常的经济生活非常重要。而定子铁心的相关问题在发动机故障中经常出现，影响到发电机定子铁心的因素很复杂，定子铁心常见故障一般分为定子铁心与机座的振动异常、定子铁心压装变松等多种。对于这些故障，在机组进行修整期间，应该使用探测仪对定子铁心进行以下检查，密切关注相关部位振动值和噪声、齿部和轭部、铁损试验。为了获得要求的磁、电特性和机械强度，减少磁滞和涡流损耗，定子铁心选择了磁导率高、损耗小，能达到一定工艺要求。 1 大型发电机定子铁心常见的故障 1.1 定子铁心与机座的振动异常 发电机运行后，轴系、定子铁心及机座的振动是不可避免的。采用端盖式轴承的发电机，定子铁心及机座的振源来自两方面：一是来自转子传来的机械振动；二是电机电磁场产生的电磁振动。由于转子的平衡精度不可能达到理想程度，转子旋转后，由于质量不平衡引起的振动通过轴承和端盖传到定子机座，产生工频（50Hz）振动；而由于转子磁极（大齿）与小齿呈现的相互垂直的刚度的差异，则对定子产生二倍工频（100Hz）的振动[1]。由电机电磁场产生的电磁振动力为：（1）因定子铁心有交变磁通通过所产生的交变电动力导致的工频振动。在铁心未压紧或铁心局部过热时即产生强烈的振动和噪声。（2）旋转的转子加励磁后，相当于旋转的电磁铁，对定子铁心产生使其变形的磁拉力，由此产生二倍频振动力，即椭圆振动--这也是定子铁心振动的主要振源。发电机带负载后将使铁心的倍频振动力加强，且由于定子端部漏磁场的轴向分量影响产生轴向的倍频振动力。当发电机发生三相短路时，将使定子铁心的椭圆振动与形加剧。两相短路时，定子铁心还会发生扭转振动。为将这些危害发电机安全运行的振动减至最小，除在设计和制造工艺方面提高定子铁心的刚度和弹性模量，使其固有频率避开工频和二倍频外，对大型汽轮发电机的定子铁心还采用弹性固定的办法即弹性定位筋或弹簧板隔振结构固定在定子机座上，以减小铁心振动直接传至机座上。 1.2 定子铁心压装变松 国产及进口200MW及以上容量的大型汽轮发电机曾多次发生过定子铁心硅钢片压装变松故障，轻微者仅对松弛部位加塞涂绝缘漆的硅钢片等塞紧，或扭紧定位筋及穿心螺母进行局部处理；严重者则需将定子绕组全部抬出，相关的紧固件全部拆除，以更换已损坏的整段铁心，对铁心进行整体压装，造成极大损失。从历次对铁心松弛故障原因分析的结果来看，老旧机组大多因为运行年久，在交变电磁振动力及铁心自身重力的影响下，破坏了铁心叠片间绝缘漆膜形成的阻滞力，导致铁心叠片变松，片间绝缘被破坏，形成片间短路和局部过热。新投入的发电机定子铁心叠片变松的原因则是多方面的。 2 大型发电机定子铁心常见故障及处理措施 排除接地故障时，应认真观察绕组的损坏情况，除了由于绝缘老化、机械强度降低造成绕组接地故障，需要更换绕组外，若绕组绝缘尚好，仅个别绕组接地，只需局部修复。（1）槽口部位接地。如果查明接地点在槽口或槽底线圈出口处，且只有一根导线绝缘损坏，可把绕组加热至130℃左右使绝缘软化后，用划线板或竹板撬开接地点处的槽绝缘。把接地处烧焦的绝缘清理干净，插入适当大小的新绝缘纸板，再用绝缘电阻表测量绝缘电阻。绕组绝缘恢复后，趁热在修补处涂上白干绝缘清漆即可。若接地点有两根以上导线绝缘损伤，应将槽绝缘和导线绝缘同时修补好，避免引起匝间短路。（2）双层绕组上层边槽内部接地。先把绕组加热到130℃左右使绝缘软化，取出接地线圈上的槽楔，再把接地线圈的上层边起出槽口清理损伤的槽绝缘，并用新绝缘纸板把损坏的槽绝缘处垫好。同时检查接地点有无匝间绝缘损伤，然后把上层边再嵌入槽内，折合槽绝缘，打入槽楔并做好绝缘处理。在打入槽楔前，应用绝缘电阻表测量故障绕组的绝缘电阻，使绝缘电阻恢复正常。对于双层绕组下层边槽内部对地击穿，可采用局部换线法和穿线修复法进行修复。（3）若接地点在端部槽口附近，损伤不严重，在导线与铁心之间垫好绝缘后，涂刷绝缘清漆即可。（4）若接地点在槽的里边，可轻轻抽出槽楔，用划线板和线匝一根一根地取出，直到取出故障导线为止，用绝缘带将绝缘损坏处包好，再把导线仔细嵌回线槽。（5）绕组受潮引起接地的应先进行烘干，当冷却到60～70℃左右时，浇上绝缘漆后再烘干。（6）若由于铁心凸出，划破绝缘，应将凸出的硅钢片敲下，在绝缘破损处重新包好绝缘。 定子铁心故障探测仪的应用。发电机定子铁心故障检查试验的目的是查找运行时的过热点隐患，防止扩大为发电机事故。上节提到的铁心试验方法是传统的试验方法，是通过临时安装的励磁绕组，在定子铁心上产生周向环绕磁通，试验时要抽出转子，大型发电机通常要用承载约300A电流的电缆，穿过定子内膛至定子机壳外部绕若干匝。对于500MW的发电机，要在铁心中产生的磁通密度达到发电机额定工作磁密的80%，大约需要3MVA的试验电源。试验时用红外热像仪测量定子内膛铁心表面的温度分布查找铁心故障点，以确定铁心表面的局部缺陷。这一电压是由穿过ABCD回路的磁通感应产生的，随着该回路尺寸的不同，电压数值可能达到几十甚至几百伏，后者是指轴向通风的发电机，在这些发电机中温度计导线沿着槽由定子端部引出。显然，这个电阻温度计对汽轮发电机机壳的任意第二点短路，都会形成电流回路。假如，定子机壳的E点是第二个短路点，在ABC-DE回路中就有电流，电流数值与回路电阻及短路点之间的感应电压数值有关。通常，电阻温度计的引线沿槽布设，从临近的铁心段间的径向通风沟引出。如运行经验指出，由于AB-CDE的面积小，故回路的感应电势和感应电流也小，未曾发现铁心损坏。具有轴向通风系统的汽轮发电机，当电阻温度计本身或它的引线绝缘损坏时，可能损坏有效铁
利用三次谐波电压构成的100%发电机定子接地保护
利用三次谐波电压构成的100%发电机定子接地保护的工作原理？ 由于发电机气隙磁通密度的非正旋分布和铁芯饱和的影响，其定子中的感应电动势除基波外，还含有三、五、七次等高次谐波。因为三次谐波具有零序分量的性质，在线电动势中它们虽然不存在，但在相电动势中亦然存在，设以E3表示之。 为便于分析，假定： （1）把发电机每相绕组对地电容CG分成相等的两部分，每部CG/2分等效地分别集中在发电机的中性点N和机端S。 （2）将发电机端部引出线、升压变压器、厂用变压器以及电压互感器等设备的每相对地电容CS 也等效的集中放在机端。 根据理论分析，在上述加设条件下，可得出下列结论： （1）当发电机中性点绝缘时，发电机在正常运行情况下，机端S和中性点N处三次谐波电压之比为 US3/UN3=CG/(CG+2CS)＜1 （2）当发电机中性点经消弧线圈接地时，若基波电容电流被完全补偿，发电机在正常运行情况下，机端S和中性点N处三次谐波电压之比为 US3/UN3=(7CG-2CS)/9(CG+2CS)＜1 （3）不论发电机中性点是否接有消弧线圈，当在距发电机中性点α（中性点到故障点的匝数占每相分支总匝数的百分比）处发生定子绕组金属性单相接地时，中性点N和机端S处的三次处的三次谐波电压恒为 UN3=αE3 US3=(1-α)E3 如图所示： 从上图中可以看出，UN3=f(α)、US3=f(α)皆为线性关系，它们相交于α＝0.5处；当发电机中性点接地时，α＝0，UN3=0，US3=E3； 当机端接地时，α=1,UN3=E3，US3=0； 当α＜O.5时，恒有US3＞UN3； 当α＞O.5时，恒有 UN3＞US3。 综上所述，用US3作为动作量，UN3作为制动量构成发电机定子绕组单相接地保护，且当US3＞
汽车8管发电机工作原理1
详细解析汽车发电机工作原理 （四）端盖 端盖一般分两部分（前端盖和后端盖），起固定转子、定子、整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造，一是可有效的防止漏磁，二是铝合金散热性能好。 后端盖上装有电刷组件，有电刷、电刷架和电刷弹簧组成。电刷的作用是将电源通过集电环引入磁场绕组。见图2-12
磁场绕组（两只电刷）和发电机的联接不同，使发电机分为内搭铁型和外搭铁型两种1．内搭铁型发电机：磁场绕组负电刷直接搭铁的发电机（和壳体直接相连）。见图2-13a 2．外搭铁型发电机：磁场绕组的两只电刷都和壳体绝缘的发电机。见图2-13b
外搭铁型发电机的磁场绕组负极（负电刷）接调节器，通过后再搭铁。 二、8管交流发电机 8管交流发电机（如夏利车用）和6管交流发电机的基本机构是相同的，所不同的是整流器有8只硅整流二极管，其中6只组成三相全波桥式整流电路，还有2只是中性点二极管，1只正极管接在中性点和正极之间，1只负极管接在中性点和负极之间。对中性点电压进行全波整流。（见图2-14） 试验表明：加装中性点二极管的交流发电机在结构不变的情况下可以提高发电机的功率10%～15%。 中性点二极管提高发电机功率的原理： 交流发电机中性点电压为三次谐波，随着发电机转速的提高，中性点三次谐波电压也升高。见图2-15
当中性点电压瞬时值高于三相绕组的最高值时，中性点正极管导通对外输出电流；电流回路为：中性点→中性点正极管→负载→某一负极管→定子绕组→中性点。见动画2。 当中性点电压瞬时值低于三相绕组的最低值时，中性点负极管导通对外输出电流；电流回路：中性点→定子绕组→某一正极管→负载→中性点负极管→中性点。由于中性点参与了对外输出，所以能提高输出功率。 三、9管交流发电机（日车应用较多） 9管交流发电机的基本结构和6管交流发电机相同，所不同的是整流器。9管交流发电机的整流器是由6只大功率整流二极管和3只小功率励磁二极管组成的交流发电机。 其中6只大功率整流二极管组成三相全波桥式整流电路，对外负载供电，3只小功率管二极管与三只大功率负极管也组成三相全波桥式整流电路专门为发电机磁场供电。所以称3只小功率管为励磁二极管。9管交流发电机电路见图2-16 充电指示灯的作用在下一节有专门介绍
大型发电机结构说 图解
一、发电机概述 发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。 发电机可分为直流发电机和交流发电机，交流发电机又可分为同步发电机和异步发电机(很少采用) ，还可分为单相发电机与三相发电机。 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。 二、发电机的工作原理 按照电磁感应定律，导线切割磁力线感应出电动势，这是发电机的基本工作原理。图1为同步发电机的工作原理图。发电机转子与汽轮机转子为同轴连接，当蒸汽推动汽轮机高速旋转时，发电机转子随着转动。发电机转子绕组内通入直流电源后，便建立了一个磁场，这个磁场有一对主磁极，它随着汽轮机发电机转子旋转。磁通自转子的一个极（N级）出来，经过空气隙、定子铁芯、空气隙，进入转子另一个极（S极）构成回路。 图1 同步发电机工作原理图2 发电机出线的接线发电机转子具有一对磁极，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势正好交变一次（假如发电机转子为P对磁极是，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势交变P次）。当汽轮机以每分钟3000转旋转时，发电机转子每秒钟要旋转50周，磁极也要变化50次，那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次。这样，发电机转子以每秒50周的恒速旋转，在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势，即频率为50Hz的三相交变电动势。这时若
发电机定子铁芯槽楔检查修理技术规范(参考Word)
#3发电机定子铁芯槽楔检查修理技术规范 一、#3发电机型号：QFSN-330-2，额定功率330MW,冷却方式：水氢氢，定子铁芯：内径1250mm、外径2540mm、长度5200mm、槽数54、槽宽32.5mm、槽深163.3mm。 二、检修技术方案及要求： 1、定子槽楔检查及维修步骤如下： 1.1槽楔表面应清洁，无油垢、灰尘等脏物，无过热变色、龟裂、黄粉等现象。 1.2检查槽楔应紧固。首先硬度仪检查槽楔的紧量，标准按照哈电机厂标准进行检查。对发电机定子铁芯紧度进行检查。 1.2.1检查波纹板的平直度（槽楔的松紧度），把硬度测量仪分别放在槽楔1/3等分处测量其硬度，仪表显示低于660Leeb的，必须撤掉垫条及波纹板重新打紧。 1.2.2显示值在660-700Leeb的，一个槽内允许有两段而且不能连续。 1.2.3显示值在700Leeb及以上的，即为合格。 1.3检查关门槽楔正齿档应紧，阶梯档不考核，但要扎牢于端部线棒上，不得松动外移、凸起等，绑扎无破损。 1.4拆除不合格部分的槽楔，及楔下垫条，后进行清洗，清洗液为S 爱斯50。挑出受损槽楔、垫条进行更换。 1.5槽楔重新安装，并按照哈电机厂标准进行检验。 1.6检查铁芯应无锈斑、油垢，对锈斑可使用金属刷子将其刷掉，用压缩空气吹净。
铁芯无碰伤擦毛（毛边毛刺，凹凸点）及短路过热现象。 1.7槽楔安装完后进行定子铁损试验。若铁芯有发热点做上标记。 1.8处理铁芯发热点并且铁损试验检验合格。 2、本项目执行的主要技术标准如下，但不限于此：
（注：文件素材和资料部分来自网络，供参考。请预览后才下载，期待你的好评与关注。）
汽车发电机的修理方法
汽车发电机的修理方法 打开点火开关，用一铁制工具触碰发电机皮带轮，有电磁吸引力，说明调节器总发电机的磁场组是无故障的，如无电磁吸引力，说明 调节器或磁场绕组以及碳架接线有故障，关掉点火开关，将发电机“F”接线柱上任意拆下一根导线，将其悬空，然后打开点火开关， 用拆下来的导线碰到刚拆线的那个接线柱，如有噗噗的声响和兰色 的火花，说明激磁电路完好。将发电机“F”接线柱上的导线拆下一 根串联一只电流表(量程在10A以上)，用测量激磁电流随发动机转 速变化关系判断。 ①启动发动机，如电流表指示为零即为控制磁场电流的大功率三极管断路。 ②若电流表在发动机低转速运转时有较稳定的指示，当转速超过800-1000r/min时，电流表的指示值随转速升高而增大，则为大功 率三极管短路或稳压管和小功率三极管断路。只有在转速升高的情 况下，电流表的读数逐渐减小才是良好的。 1、发电机过热 (1)发电机没有按规定的技术条件运行，如定子电压过高，铁损 增大;负荷电流过大，定子绕组铜损增大;频率过低，使冷却风扇转 速变慢，影响发电机散热;功率因数太低，使转子励磁电流增大，造 成转子发热。应检查监视仪表的指示是否正常。如不正常，要进行 必要的调节和处理，使发电机按照规定的技术条件运行。 (2)发电机的三相负荷电流不平衡，过载的一相绕组会过热;若三相电流之差超过额定电流的10%，即属于严重蛄相电流不平衡，三 相电流不平衡会产生负序磁场，从而增加损耗，引起磁极绕组及套 箍等部件发热。应调整三相负荷，使各相电流尽量保持平衡。
(3)风道被积尘堵塞，通风不良，造成发电机散热困难。应清除 风道积尘、油垢、使风道畅通无阻。 (4)进风温度过高或进水温度过高，冷却器有堵塞现象。应降低 进风或进水温度清除冷却器内的堵塞物。在故障未排除前，应限制 发电机负荷，以降低发电机温度。 (5)轴承加润滑脂过多或过少，应按规定加润滑脂，通常为轴承 室的1/2~1/3(转速低的取上限，转速高的取下限)，并以不超过轴 承室的70%为宜。 (6)轴承磨损。若磨损不严重，使轴承局部过热;若磨损严重，有可能使定子和转子摩擦，造成定子和转子避部过热。应检查轴承有 无噪音，若发现定子和转子摩擦，应立即停机进行检修或更换轴承。 (7)定子铁芯绝缘损坏，引起片间短路，造成铁芯局部的涡流损 失增加而发热，严重时会使定子绕组损坏。应立即停机进行检修。 (8)定子绕组的并联导线断裂，使其他导线的电流增大而发热。 应立即停机进行检修。 2、发电机中性线对地有异常电压 (1)正常情况下，由于高次谐波影响或制造工艺等原因造成各磁 极下的气隙不均、磁势不等而出现的很低电压，若电压在一至数伏，不会有危险，不必处理。 (2)发电机绕组有短路或对地绝缘不良，导致电设备及发电机性 能变坏，容易发热，应及时检修，以免事故扩大。 (3)空载时中性线对地无电压，而有负荷时出现电压，是由于三 相不平衡引起的，应调整三相负荷使其基本平衡。 3、发电机电流过大 (1)负荷过大，应减轻负荷。 (2)输电线路发生相间短路或接地故障，应对线路进行检修，故 障排除后即可恢复正常。
发电机定子铁心损耗试验方案
#1发电机定子铁芯损耗试验方案批准： 会审： 编制：王太国胡丹 设备管理部 2010年10月20日
#1发电机定子铁芯损耗试验措施 一、组织措施 本次#1机A修发电机抽转子检查发现铁心风道齿条、铁芯本体风道齿条、穿心螺杆剩余紧力过小，由上海电机厂技术人员进行紧力补偿处理。检修处理后发电机铁芯进行铁耗试验以检验确认各部无受损情况，因试验涉及面广危险性高，为确保试验能顺利开展特成立#1发电机定子铁芯损耗试验小组。 组长：胡林 副组长：张宏、王太国 小组成员：张朝权（电机厂）、计磊（电机厂）、许军、杨光明、黄敬、杨彬、省电科院试验人员、国电山东、运行部当值值长、机组长等。 工作小组具体负责整个试验方案的执行，具体分解如下： 省电科院试验人员：对试验的正确性、安全性负责；审编试验技术方案；完成试验所有仪器的正确接线、数据收集整理；负责整个试验过程的指挥。 上海发电机厂技术人员：负责试验前定子膛类工作结束并检查未残留任何工器具、剩余材料、杂物等。对整个试验全过程监督。对正确试验方法下不损伤发电机负责。 运行部：负责试验准备工作中#1机6kv A段运行方式、负荷倒
换操作，以及试验电源的送电工作。按照《运行事故处理规程》相关规定，对试验过程中发生异常（如6kv失电）的事故处理。 设备部：对试验的必要性、可行性、正确性负责；6kv开关保护定值修改整定等，全过程配合电科院试验人员进行试验。 安二公司：负责完成试验前各项准备工作，负责发电机出线三相短路、励磁线圈的敷设接线工作,励磁电缆检查试验工作，全过程配合电科院试验人员进行试验。 二、预控措施 1、试验前试验人员现场对参加试验的人员进行技术交底，在试验前必须确认运行方式是否满足要求，严防因6kv A段失电影响#2机组的正常运行。运行人员提前熟悉试验方案并做好事故预想。 2、二次保护班按试验方案计算参数，提前把6kv试验电源开关的保护定值整定好，避免保护误动、拒动。 3、运行部按照试验方案条件需求做好运行方式的调整，避免因试验时电流不平衡6kvA段跳闸后对运行机组和公用系统的影响。并考虑好恢复失电的措施。 4、设备部对励磁线圈的制作敷设中要充分估算好高压电缆、中间接头、终端接头的绝缘强度，在制作过程中要按电气规范进行，试验不合格不得投用。重视穿入发电机膛内部分电缆的敷设工作，做好防护措施，不造成对发电机膛内各部件的损坏。 5、安徽二公司现场做好试验区域的防护防火工作，现场必须设置安全围栏、放置一定数量的消防器材。
发电机常见故障及解决方案汇总
双馈发电机简介及常见故障 一：双馈电机简介及工作原理 （1）简介： 双馈异步风力发电机（DFIG，Double-Fed Induction Generator）是一种绕线式感应发电机，是变速恒频风力发电机组的核心部件，也是风力发电机组国产化的关键部件之一。该发电机主要由电机本体和冷却系统两大部分组成。电机本体由定子、转子和轴承系统组成，冷却系统分为水冷、空空冷和空水冷三种结构. 双馈异步发电机的定子绕组直接与电网相连，转子绕组通过变流器与电网连接，转子绕组电源的频率、电压、幅值和相位按运行要求由变频器自动调节，机组可以在不同的转速下实现恒频发电，满足用电负载和并网的要求。由于采用了交流励磁，发电机和电力系统构成了"柔性连接"，即可以根据电网电压、电流和发电机的转速来调节励磁电流，精确的调节发电机输出电压，使其能满足要求。 （2）工作原理： 双馈感应发电机由定子绕组直连定频三相电网的绕线型感应发 电机和安装在转子绕组上的双向背靠背IGBT电压源变流器组成。“双馈”的含义是定子电压由电网提供，转子电压由变流器提供。该系统允许在限定的大范围内变速运行。通过注入变流器的转子电流，变流器对机械频率和电频率之差进行补偿。在正常运行和故障期间，发电机的运转状态由变流器及其控制器管理。
变流器由两部分组成：转子侧变流器和电网侧变流器，它们是彼此独立控制的。电力电子变流器的主要原理是转子侧变流器通过控制转子电流分量控制有功功率和无功功率，而电网侧变流器控制直流母线电压并确保变流器运行在统一功率因数（即零无功功率）。 功率是馈入转子还是从转子提取取决于传动链的运行条件：在超同步状态，功率从转子通过变流器馈入电网；而在欠同步状态，功率反方向传送。在两种情况（超同步和欠同步）下，定子都向电网馈电。（3）优点： 首先，它能控制无功功率，并通过独立控制转子励磁电流解耦有功功率和无功功率控制。其次，双馈感应发电机无需从电网励磁，而从转子电路中励磁。最后，它还能产生无功功率，并可以通过电网侧变流器传送给定子。但是，电网侧变流器正常工作在单位功率因数，并不包含风力机与电网的无功功率交换。 二：电机常见故障及解决办法 1：电机轴电流电流？ 电机的轴－－轴承座－－底座回路中的电流称为轴电流 轴电流产生的原因： （1）磁场不对称； （2）供电电流中有谐波； （3）制造、安装不好，由于转子偏心造成气隙不匀； （4）可拆式定子铁心两个半圆间有缝隙； （5）有扇形叠成的定子铁心的拼片数目选择不合适。
发电机定子单相接地处理(仅给借鉴)
发电机定子绕组单相接地,是发电机最常见的一种电气故障。非故障相对地电压上升为线电压，可能导致绝缘薄弱处发生接地形成两点接地短路，扩大事故。定子绕组单相接地的危害性主要是流过故障点的电容电流产生电弧可能烧坏定子铁心,进一步造成匝间短路或相间短路(铁心灼伤后造成磁场分布不均，定子绕组局部温度高，后果必然是相间短路损坏发电机。),使发电机遭受更为严重的破坏。 6ｋＶ发电机为中性点不接地系统,当发生定子绕组单相接地时,故障点将出现零序电压。下面以Ａ相定子绕组任一点发生金属性接地故障为例进行分析。如图1所示,假设Ａ相在距中性点ａ处(ａ表示由中性点到故障点的匝数占该相总匝数的百分数)的ｄ点发生接地故障。 则零序电压为(推导过程略):Ｕｄ0=－ａＥＡ 上式表明,故障点的零序电压与ａ成正比, 即接地点离中性点越远,零序电压越高。这样,可以利用接于机端的电压互感器开口三角形侧取得零序电压,构成单相接地保护,如图2所示。 零序电压型单相接地保护,是从机端电压互感器开口三角形侧取得零序电压,接入保护用的过电压继电器。理想情况下,发电机正常运行时,ＴＶ开口三角形侧无零序电压,继电器不动作。但实际上,发电机在正常运行情况下,其相电压中存在三次谐波电压;另外,在变压器高压侧发生接地短路时,由于变压器高低压绕组之间有电容存在,发电机机端也会产生零序电压。为了保证保护动作的选择性,保护的整定值应躲开上述三次谐波电压与零序电压。根据运行经验,电压值一般整定为15～20Ｖ之间。按此值整定后,由于靠近中性点附近发生接地故障时,零序电压低,保护可能不会起动,故此种保护的保护范围约为由机端到中性点绕组的85%左右,保护存在死区。 规程规定,对于出口电压为6 3ｋＶ的发电机,当接地电流等于或大于5Ａ时,单相接地保护作用跳闸;小于5Ａ时,一般只发信号不跳闸,这是基于保护发电机定子绕组而作出的规定。 保护动作时间国家有关规程对发电机定子绕组单相接地保护的动作时间未作明确规定,各电厂应根据本厂机组的实际运行情况给出延时时间。根据运行经验,延时时间应躲过变压器高压侧后备保护的动作时间,一般为3～5ｓ为宜,否则容易误动。 发电机定子绕组单相接地保护,对于中小型发电机,可采用零序电压型保护,实际运行中,应根据系统接线与运行方式,决定保护接线、定值整定、跳闸方式等,以利于发电机定子单相接地保护准确而可靠地动作。 如果查明接地点在发电机内部（在窥视孔能见到放电火花或电弧），应立即减负荷停机，并向上级调度汇报。如果现场检查不能发现明显故障，但“定子接地”报警又不消失，应视为发电机内部接地，30min内必须停机检查处理。 一、零序电压式定子接地保护的整定计算 1、零序动作电压 零序电压式定子接地保护的动作电压，应按躲过发电机正常工况下及恶劣条件下发电机系统
#3发电机定子绕组开焊案例
＃3发电机定子绕组开焊案例 大唐国际陡河发电厂 一、发电机技术参数： 陡河发电厂#3发电机为日本日立公司生产的250MW发电机组。主要名牌参数： 型号：TFLQQ 额定容量294120KVA 额定电压：15000V 额定电流11321A 功率因数：0.85 绝缘等级：B级 励磁电压：440V 励磁电流：2379A 频率：50HZ 转速：3000rpm 生产日期：1975年 二、基本情况： 2002年9月#3机组大修中，为检查发电机端部线圈并头焊接情况，对发电机静子线圈进行了直流通流试验，利用红外成像仪进行温升检测。通入1200A直流电流，通流15分钟后发现发电机励测6点位置线棒的渐开线部分（#36槽B相第一分支第三组渐开线部位）温度明显升高，高出其他部位2℃。用红外点温仪测量温度进行复测核实，结果相同。通流2小时后，发电机整体温度趋于稳定，用红外热像仪及红外点温仪测量，该部位仍然较其它部位温度高出2.1℃左右，断定#36槽B 相第一分支第三组渐开线并头部焊存在缺陷。决定将该线棒上、下焊接处绝缘打开，通入1448A直流，用红外热像仪测试温度，仍高于其它线棒2℃。对该接头的接触电阻进行测量，发现上线棒与线夹接触电阻明
显偏大，在十几微欧数量级（正常情况，应在几个微欧以下），可以断定该线棒因接触不良引起发热。同时从接头的外观检查发现，内部焊接的抱箍、铜楔块、焊接面等都有不同程度的过热痕迹。本次通流试验前，测试发电机静子直阻结果：A：829.9 mΩ B：829.0 mΩ C：831.8 m Ω，三相互差 0.34%，较历史数据没有明显差异，完全符合规程标准。所以用红外测温早期发现线棒焊接缺陷较测直阻灵敏的多。 三、缺陷部位的处理及采取的措施： 日立发电机并接头的焊接材料成分为锡和铅各占50%，本次我们对B相#36槽并接头进行了重新焊接处理，焊接工艺采用往接头部位浇注的方法。处理后，通过测量该接头的接触电阻，全部在几个微欧级。红外测温该接头与其它部位的温度基本相同。 尽管本次对#3发电机励侧B相#36槽线棒6点位置焊接缺陷的缺陷已消除。但预防此类问题的发生确是技术监督的长期工作，所以利用机组大修机会进行通流红外测温是大修中不可缺少的监督工作。 四、结束语 陡河发电厂的日立250MW发电机组有两台，均都发生了接头过热的重大设备缺陷。存在厂家设计生产上的不足，对于发电机静子线棒接头用锡、铅焊接，存在焊锡不满，焊接不良，接头强度不足等先天性的缺陷。并且经常年运行焊头产生疲劳损伤，终将会导致开焊、断股、发热造成发电机烧毁事故。所以我们采取早期通过通流红外测温处理并头发热，是防止发电机烧毁事故的有效措施。
发电机定子接地处理及原因分析(完稿)
中国华能集团公司 2017年技师考评申报材料 （论文） 申报单位：华能九台电厂 姓名：赵丽丽 工种：电气试验工 专业：电气检修
发电机定子接地处理及原因分析 华能吉林发电有限公司九台电厂赵丽丽 摘要：发电机是电力之源，作为火力发电厂主要设备，发电机的定子和转子绕组绝缘和接头由于电、热和机械振动影响会逐渐老化和接触不良，运行中易产生事故。发电机在日常生产中起着至关重要的作用，它的健康运行与否直接关系到发电厂能否经济运行，当发电机发生接地故障时，对事故发生原因进行分析和判断,并根据现场保护动作及设备情况及时分析原因,准确判断出是一次设备还是二次设备造成,并快速消除设备隐患,保证机组安全稳定运行。本文介绍了我厂发电机定子接地故障的查找过程、处理经过、原因分析及防范措施等。 关键词：发电机绝缘定子接地直流耐压故障分析 1、机组概述 我电厂2号发电机组为670MW超临界燃煤发电机组，汽轮发电机（QFSN-670—2型）由哈尔滨电机厂有限责任公司制造。机组型式为水-氢-氢冷670MW发电机组。本型发电机为三相交流隐极式同步发电机。发电机采用整体全密封、内部氢气循环、定子绕组水内冷、定子铁芯及端部结构件氢气表面冷却、转子绕组气隙取氢气内冷的冷却方式。定子电压20KV，定子电流21.49KA。该机组于2009年12月6日投运至今，曾发生过励侧主引线并联环上下接头处漏氢已处理好，本次故障发生前机组运行稳定，已持续运行一年多。 2、机组运行方式及动作情况 故障前，我厂1号、2号机组正常双机运行，1号发电机有功功率540MW,2号发电机有功功率465MW,频率50Hz。，2号发电机组于2014年08月22日19时06分跳闸，发变组保护正确动作，厂用电切换正确。主机联跳2号炉机组打闸停机，500KV开关场内5021、5022断路器跳闸，检查发变组保护动作报告为：2014-08-22 19:06:22:111,01000ms，定子零序电压，01005ms，定子零序电压高段。查看发变组保护起动后1至2个周波内发电机机端电压UA1=16.67V，UB1=82.24V，UC1=89.28V，发电机机端零序电压值72.18V，发电机中性点零序电压值40.12V。（详见附图1）
发电机定子绕组冒烟事故的分析及改进
安全管理编号：LX-FS-A22141 发电机定子绕组冒烟事故的分析及 改进 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
发电机定子绕组冒烟事故的分析及 改进 使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1 事故现象 20xx年4月，我厂将三级电站2号发电机组的励磁系统由原来的旋转式励磁机励磁更新为可控硅静止式励磁。该励磁装置于2000-09-20机组运行过程中，出现直流系统接地。在查找接地时，当瞬切操作母线总把手时接地信号仍然存在，立即切回后，发现励磁调节器由主通道自动转换为备用通道运行，人工手动将其切回主通道，但装置又自动转换至备用通道，同时机组出现如下症状： （1）转子过电压保护指示灯亮；
汽车发电机定子设计探讨.docx
汽车发电机定子设计探讨 汽车上虽然装有蓄电池，但它存储的电能十分有限。比如动发动机时，起动机要消耗蓄电池大量电能，若不及时对其进行补充充电就不能满足汽车上不断增多的用电设备的需求，也就很难保证汽车的频繁启动正常运行。所以可以说发电机是汽车电器系统的主要电源。而定子是汽车发电机重要的零部件之一，为提高汽车发电机的绕组性能，定子的设计和工艺制作至关重要。本文着重介绍了定子的滴漆处理；20℃时的电阻；电压测试；采用磁性槽楔等方面的设计规定及工艺制作要求。 汽车发电机由于定转子间隙不均，定子槽楔鼓出与转子相擦，定子和内外风叶相擦等缺陷的存在，使发电机产生振动、发生磨擦、降低使用寿命，同时也降低了汽车发电机的稳定性，而且会产生一定程度的噪声。为了提高定子的工作效率，对定子的滴漆处理；电阻；电压测试等几方面的控制要求相当严格。 1.汽车发电机定子的结构及工作原理 汽车发电机定子一般由定子铁芯、定子线圈、槽楔和槽绝缘等组成。定子是发电机静止不动的部分，它的功用是产生旋转磁场，从而产生交流电。 1.1.汽车发电机定子的结构 1.1.1.定子铁芯 定子铁心是构成汽车发电机励磁回路和固定定子绕组的重要部件，一般采用导磁率高损耗小的、内圈带槽的硅钢片叠压而成，定子绕组的导线就嵌放在铁芯的槽中。 1.功能：为绕组磁场提供回路的作用 2.组成：内圈带槽的硅钢片叠成。 1.1. 2.定子线圈
定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能产生三相交流电。三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。 a．每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。 b．每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。 c．三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度（一对磁极占有的空间为360o电角度） 1.功能：通过转子旋转磁场，在定子上切割磁力线产生交变（N、S)电流，传递给整流桥。 2.组成：足够长的高温漆包线绕制而成，共有三组。1.1. 3.槽楔 1.功能：槽楔的作用是封槽口，压紧绝缘纸及线圈，防止绕组松脱跑出来。主要用来固定绕组线圈、槽绝缘，防止线圈松动损伤绝缘。 2.组成：环氧树脂层压板裁制或者定做的。 1.1.4.槽绝缘 1.功能：保护线圈绕组,作为附加的电绝缘层，对于电机的绝缘性能也有一定的影响。 2.组成：采用聚酯薄膜绝缘纸复合箔，制成与定子槽相似形状的槽绝缘纸片。绝缘纸厚度一般为0.18～0.25毫米。 1.2 .汽车发电机定子的工作原理 定子又称为电枢。定子的功用是产生交流电。定子安装在转子的外面，和发电机的前后端盖固定在一起，当激磁电流作用于转子绕组，转子轴在发动机正时齿轮的带动下转动时，引起定子绕组中磁通的变化，定子绕组中就产生交变的感应电动势。
发电机100%定子接地保护的实现
发电机100％定子接地保护的实现 发电机能实现100％定子接地保护，采用了基波零序电压式定子接地保护和三次谐波电压构成的定子接地保护。，前者可反应发电机的机端向机内不少于85％定子绕组单相接地故障（85％～95％），后者反应发电机中性点向机端20％左右定子绕组单相接地故障（0～50％）。通过这两种保护的相互配合，达到了大容量机组100％定子接地保护的要求。 发电机定子单相接地后，接地电流经故障点、三相对地电容、三相定子绕组 而构成通路。当接地电流较大能在故障点引起电弧时，将使定子绕组的绝缘和定 子铁芯烧坏，也容易发展成危害更大的定了绕组相间或匝间短路。 第一部分是基波零序电压式定子接地保护： 保护接人的3Uo电压，取自发电机机端电压互感器开口三角绕组两端和发电机中性点电压互感器的二次侧。零序电压式定子接地保护的交流输入回路如图1所示。
第二部分是利用发电机三次谐波电动势构成的定子接地保护 由于发电机气隙磁通密度的非正旋分布和受铁芯饱和的影响，其定子中的感应电动势除基波外，还含有三、五、七次等高次谐波。因为三次谐波具有零序分量的性质，在线电动势中它们虽然不存在，但在相电动势中亦然存在。 正常运行时，发电机中性点的三次谐波电压总是大于发电机机端的三次谐波电压。而当发电机靠中性点侧0～50％范围内有接地故障时，发电机机端的三次谐波电压大于发电机中性点的三次谐波电压。 根据发电机定子绕组中性点附近接地故障的三次谐波分布特性，保护装置取发电机中性点及机端三次谐波电压，并对其进行大小和相位的矢量比较。三次谐波定子接地保护交流接入回路如图6所示。
该保护的动作逻辑图如图7所示。
汽车发电机原理
表1 发电机原理及构成 发电机就是给汽车上的用电负载提供电源的发电装置， 比如各种照明, 指示等，空调，音响以及各种马达等。与此同时发电机也给蓄电池充电 下图为发电机、蓄电池与电气负载之间的关系。 l Q 二负輕命I" 的碑続L 由上图可见，在正常情况下时，发电机一边给蓄电池充电，一边供给 车上的电气负载供电。而当车上用电器超负荷时，发电机所发出的电的额 定值不能满足车上用电需求是，蓄电池就放电来弥补发电机发电的不足。 发电机主要零部件及其功能 车用交流发电机一般主要的零部件如表一所示: 名称 结构与功能 定子 由定子铁芯和绕组组成。是产生交流电的部件。 转子 主要由转轴、前后极爪、激磁线圈、集电环组成。可产生旋转磁场 整流桥 主要由正负二极管、铝散热板、连接片、托架组成。将交流电转化为直流电。 端盖 压铸铝加工而成。起支撑轴承、整流桥、定转子和安装到发动机的作用。 调节器 一般与电刷组合在一起。通过调节励磁，使输出端电压在一定范围内。 皮带轮 有单槽、双槽等多种。起传递发动机力矩给转子作用。 ,发电机的工作原理与特性 发］电机.蓄电弛及电吒负载之间的电 ?正常况 ~发电机~ psZl f Q |蓄电弛 电气负载 发电机 M I G 蕃电弛 Ik 6超负载时泌情况 电气负载
一开始开关接通后转子励磁回路接通，电瓶作为一个电源使转子内磁场绕组的线圈通电产生磁场。 转子励磁线圈上的电流通过刷架上的碳刷流入调节器。调节器的作用就是通过通断励磁线圈电流来控制输出电压。 当发动机开始运转时转子跟着旋转，磁场也跟着旋转。转子相邻的两个极爪就形成了N极和S极。定子中三相绕组分布在铁芯槽内，绕组彼此相隔120度电角度。根据电磁感应原理，定子绕组切割磁力线，从而定子三相绕组中产生近似正弦波的交变感应电动势。就是我们说的交流电。 定子发出的交流电压经三相桥式整流后，输出直流电流给蓄电池，再供给车上用电负载。其电路示意图如图1 三相晚组■ 整毓器」 图1典型整体式发电机原理图