异步发电机概述

筛分给料机1　工作原理
　　异步电动机加上适量的电容器，便成为一台异步发电机，也就是将所需要的电容器，并接在破碎机异步电动机定子出线端即可。
　　异步发电机在水轮机的驱动下，当其转速达到额定粉料螺旋输送机值时，利用其剩磁建立微小的剩磁电压。该剩磁电压加在接于定子出线端的电容器上，产生一个容性电流，该电流便成为发电机的励磁电流。当异步发电机有了励磁电流时，它发出的电压就会进一步升高，如此循环，发电机的电压(额定值)就会逐渐建立起来。

2　励磁电容器的联结螺旋洗砂机与确定
2.环锤破碎机1励磁电容器的联结
　　励磁电容器根据它所起的作用不同，分为主电容器和附加电容器两种。主电容器是用来使发电机建立空载电压的电容器，一般是将它们联结成一组，并接于发电机出线端。附加电容器是用来使发电机由空载至满载，维持发电机额定电压不变的电容器。附加电容器要根据实际负荷的大小进行投(切)，所以它们必须分成若干组分别接入电路。例如对于电阻性负荷(如照石料破碎设备明、电热等)的附加电容器应设置在电站，由电站的运行人员视负荷情况进行投(切)。对于感性负荷(如电动机等)则应将其附加电容器并接在负荷之上，随负荷的投入(退出)而投入(退出)。
2.2　电容圆形振动筛器规格的确定
2.2.1　电输送装置容器额定电压的确定
　　在选定异步发电机励磁电容器的额定电压时，一般要求电容器的耐压水平必须大于其实际工作电压的1.5倍以上，并以选用油浸交流电容器为管链式粉体输送机好。
2.2.2电容器额定容量的电机振动输送机选定
　　作为异步煤破碎机发电机的励磁电容器，一般都是作Δ形联结接入电路的，所以其容量可按如下两式计算而得：

精密筛分机(1)

0.019振动落砂机9×K×P×(tgφ_{惯性振动热料输送机负}带式输送机械＋tgφ_电)μF

(2)

式中　C_主——主励磁电容器容量，μF；
　　　C_附——附加励磁电容器容量，μF；
　　　I₀——电动机空载电流值，A；
　　　f——电动机额定频率，Hz；
　　　U——电动机额定电压，V；
　　　φ_负——负载的运行功率因数角；
　　　φ_电——电动机额定负荷时功率因数角；
　　　K——安全裕量系数(一般K值为1.05～1.15)；
　　　P——电动机的额定功率，kW。
　　因为电动机的空载电流值铭牌上一般是不标注的，必须查找其他有关资料方可得到，或者采用瑞典通用电气公司(ASEA)所推荐的经验公式进行计算。也可将电动机作空载运行，对其进行现场实测而取得其空载电流值。

I₀=2×I_e×(1－cosφ电)

(3)

式中　I_e——电动机的额定电流值，A。
　　即通过采用式(1)、(2)、(3)的计算，便可求得异步发电机满载负荷运行时，共需要的三相励磁电容器的总容量为：C_总=C_主＋C_附μF。
　　现以Y系列6极异步电动机改作发电机运行为例，采用式(1)、(2)、(3)求得其所需要的三相励磁电容器总容量如表1所示。

表1　异步发电机容量与电容器容量配套表

　　在此有两点需要说明一下。第一，附表中所列数据均是按励磁电容器作Δ形联结接入电路计算而得。若电容器作Y形联结接入电路，则其总容量应为作Δ形联结接入电路的3倍，但电容器的耐压水平则可降为作Δ形联结时的倍。第二，因为影响励磁电容器容量的因素很多。所以由式(1)、(2)计算的结果，不可能十分精确(一般均偏小)。故表1所列数据仅可作为购置电容器时的参考数据，准确的数值必须通过对发电机运行现场试验、调整来确定。

3　操作方法
　　异步发电机的开机操作如下：首先开启水轮机，待机组转速接近额定转速时，将主电容器投入。观察发电机控制盘上的电压表指示，继续将导水叶逐渐开大至发电机电压为额定值。
　　在载负荷时，首先将导水叶开大，并将附加电容器投入，即可合闸送电载负荷。根据发电机控制盘上电压表及频率表的指示，一方面调节导水叶的开度，另一方面调节附加电容器投入的组数，使发电机端电压保持不变。
　　在停电关机时，必须先将导水叶关闭至零，使机组停止转动。断开外线送电开关，再断开主电容器及附加电容器和站内总开关。

4　常见故障及处理
4.1　按以上操作方法启动机组后，当机组转速达到或略高于额定转速，发电机空载电压不能建立。一般有三种可能，其一是剩磁不足或剩磁消失所致。可采用6～12V干电池(或其他同电压的直流电源)，在发电机定子任一相(两相之间也可)作约2～3min的碰触(即所谓的充磁)，即可使发电机顺利建压。其二是励磁电容器损坏，应对电容器进行检测，并根据损坏情况进行更新。其三有可能是改作发电机运行的异步电动机本身发生了故障(例如笼式转子发生断条等)，应对电动机进行全面检查并排除故障。
4.2　发电机能够建压，但当电压达到额定值时，频率已超过50Hz。将机组转速降低使频率保持额定值，则发电机端电压便低于额定值。这主要是励磁电流不足所造成的，也就是C主值偏小所致，应将主电容器C_主的容量适当增大。
4.3　与第二点故障现象完全相反，这是因为C_主的容量偏大所致，应将C_主的容量适当减小。
4.4　发电机温升过高。有可能是严重过负荷、发电机定子绕组一点接地或发生了匝间短路、发电机通风不良等原因所造成的，应从这些方面去查找故障原因，并排除故障。
4.5　损坏电容器的主要原因
4.5.1　过电压击穿。为防止电容器易被过电压击穿，除在选用时一定要使其额定电压值大于实际工作的1.5倍以上外，还必须为电容器设置必要的过电压保护。
4.5.2　电容器过热极易引起膨胀而损坏，所以在运行之中必须设法限制电容器表面温度，不得高于周围空气温度的15～20℃。
4.5.3　电容器受潮极易损坏，所以在运行中应特别注意电容器的防潮问题。
4.5.4　电容器超频率运行极易老化、击穿、损坏，在运行中必须将频率控制在允许范围内。

5　运行中的注意事项
5.1　异步发电机承载感性负荷的能力较差，其承载的感性负荷总量应以发电机额定容量的35％左右为佳，最多不得超出发电机额定容量的40％，而且单台电动机的最大容量不得大于发电机额定容量的20％。若感性负荷总容量或单台电动机容量过大，在其投运时可能会造成发电机端电压消失的故障。
　　另外，为了提高异步发电机启动电动机负荷的能力，可采取加装适量启动电容器来实现。
5.2　异步发电机运行电压应尽量控制在额定电压值以内，最大电压偏移值不得大于±5％。三相负荷应尽量做到对称平衡，不平衡度必须严格控制在规程允许范围之内。
5.3　发电机的各相负荷电流不对称时，其各相电流之差必须小于额定电流值的20％，而且任何一相的电流值均不得超过额定值。
5.4　当发生发电机甩负荷故障时，必须立即将所有励磁电容器全部切除，然后再以最快的速度将导水叶关闭至零。