發(fā)電機是指將其他形式的能源轉換成電能的機械設備,它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動,將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發(fā)電機,再由發(fā)電機轉換為電能。
發(fā)電機在工農業(yè)生產、國防、科技及日常生活中有廣泛的用途。發(fā)電機的形式很多,但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此,其構造的一般原則是:用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路,以產生電磁功率,達到能量轉換的目的。
發(fā)電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。
定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。
轉子由轉子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)、風扇及轉軸等部件組成。
由軸承及端蓋將發(fā)電機的定子,轉子連接組裝起來,使轉子能在定子中旋轉,做切割磁力線的運動,從而產生感應電勢,通過接線端子引出,接在回路中,便產生了電流。
作為一種價格低廉、運行可靠、無溫室氣體排放的新型發(fā)電系統,風力發(fā)電系統的安裝容量正在以每年超過30%的增長率在世界范圍得到日益廣泛的應用,已經形成一個年產值超過五十億美元的全球性產業(yè)。但是用于邊遠地區(qū)獨立供電的小型風力發(fā)電系統還需要克服很多技術上的難點才能得以廣泛的應用。隨著我國對“三農”投入力度加大,經濟持續(xù)快速發(fā)展,廣大農、牧、漁民對改善生活環(huán)境,提高生活質量,解決生活用電的迫切要求,采用小型風力發(fā)電系統為局部負載提供電力,不僅可以減少一次性巨額投資,還可以免除火力發(fā)電系統的溫室氣體排放,改善環(huán)境和農村地區(qū)的能源結構,有益于可持續(xù)性發(fā)展。
風力發(fā)電機是將風能轉換為機械功、并帶動發(fā)電機運轉來發(fā)電的。廣義地說,它是一種以太陽為熱源,以大氣為工作介質的熱能利用發(fā)動機。風力發(fā)電利用的是自然能源。相對柴油發(fā)電要好的多。但是若應急來用的話,還是不如柴油發(fā)電機。風力發(fā)電不可視為備用電源,但是卻可以長期利用。
(1)柴油發(fā)動機
柴油機發(fā)電系統柴油發(fā)動機,供油系統,冷卻系統,啟動系統加上同步無刷發(fā)電機的總成。柴油機是整個發(fā)電系統的動力核心,柴油發(fā)電機組的級是能量轉化裝置,將化學能轉化為機械能的關鍵設備。柴油機主要由以下及部分組成:集體組件和曲軸連桿機構,配氣機構與進排氣系統,柴油機供給系統,冷卻系統,潤滑系統,啟動和電氣系統,增壓系統。
(2)無刷同步發(fā)電機
隨著軍事,工業(yè)現代化和自動化程度的不斷提高,對發(fā)電機供電質量的要求也越來越高。作為主要發(fā)電設備的同步發(fā)電機的改進發(fā)展也較快,無刷同步發(fā)電機及其勵磁系統應運而生,并在不斷發(fā)展和改進。
無刷同步發(fā)電機的特點是:
1:無滑動接觸部分,可靠性高,維護簡單,可長期連續(xù)運行而很少維護修養(yǎng),特別適用于自動化電站和環(huán)境惡劣的場合。
2:導電部分沒有旋轉接觸,不產生火花,適用于有易燃氣體及多粉塵等高危,惡劣環(huán)境條件下運行,同時無滑環(huán)的特點也能適應高溫度的環(huán)境。
3:所發(fā)出的電壓波形好,畸變率小。
4:由于無刷發(fā)電機是由多級發(fā)電機組成,間接控制主發(fā)電機勵磁功率,因而控制勵磁功率很小,故勵磁功率調節(jié)裝置具有可控功率器件體積小,發(fā)熱量低,因而故障率低,可靠性很高。