2、当转子在外力带动下，转子磁场和定子导体作相对运动，即导体切割磁力线，因此在导体中发生感应电动势，其方向可根据右手定则预判。

3、当磁级转过90度后。磁级成水平位置，导体不切割磁力线，其感应电动势为零。转子再转90度，定时定子绕组又以垂直方向切割磁力线，使感应电动势达到大值，但方向与前相反。

4、当转子再转90度，感应电动势又变为零。这样转子转动一周，定子绕组的感应电动势也产生正、负变化。如果转子连续匀速旋转，在定子绕组中就感应出一个周期性不断变化的交变电动势。

同步发电机特点：

稳态运行时，转子的转速和电网频率之间有不变的关系n=ns=60f/p，其中f为电网频率，p为电机的极对数，ns称为同步转速。若电网的频率不变，则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。

二、同步发电机的常见故障处置办法

1、发电机没有按规定的技术要素运转，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；

2、频率偏低，使冷却风扇转速变慢，影响发电机散热；容量因数太低，使转子励磁电流增大，造成转子发热。应检修监视仪表的指示是否正常。如异样，要进行必要的调节和处置，使发电机按照规定的技术因素运行。

3、若三相电流之差过额定电流的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，引起磁级绕组及套箍等部件发热。应调整三相负载，使各相电流尽量保持平衡。

4、进风温度偏高或进水温度偏高，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。在故障未处置前，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，一般为轴承室的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；若损伤严重，有可能使定子和转子摩擦，造成定子和转子避部过热。应检测轴承有无噪音，若发现定子和转子摩擦，应立即停机进行检测或更换轴承。

7、定子铁芯绝缘事故，导致片间短路，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故障。应立即停机进行检验。

三、降低同步发电机故障的措施

1、正常情况下，因为高次谐波影响或制造工艺等缘由造成各磁级下的气隙不均、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，不必排除。

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，应及时检验，以免故障扩大。

3、空载时中性线对地无电压，而有负荷时出现电压，是因为三相不平衡致使的，应调整三相负载使其基本平衡。

四、发电机内部零件故障处置方法

1、励磁系统故障处理

由于励磁装置电压源复励补偿不足，无法供应电枢反应所需的励磁电流，使发电机端电压低于电网电压，送不出额定无功功率，应采取下列举措：

（1）在发电机与励磁电抗器之间接入一台三相调压器，以提升发电机端电压，使励磁装置的磁势逐渐增大。

（2）改变励磁装置电压磁通势与发电机端电压的相位，使合成总磁通势增大，可在电抗器每相绕组两端并联数千欧、10W的电阻。

2、绕组故障处理

（1）定子绕组受潮。对于长期停用或经较长时间检测的发电机、投入运转前应测量绝缘电阻，不合格者不准投入运行。受潮发电机要进行烘干处理。

（2）绕组本身缺陷或检验工艺“非法”，造成绕组绝缘击穿或机械磨耗。应按规定的绝缘等级取舍绝缘材料，嵌装绕组及浸漆干燥等要严格按工艺要求进行。

（3）绕组过热。绝缘过热后会使绝缘性能降低，有时在高温下会很快造成绝缘击穿。应加强日常的巡视检验，预防发电机各部分发生过热而损坏绕组绝缘。

（4）绝缘老化。一般发电机运行15~20年以上，其绕组绝缘老化，电气性能变化，甚至使绝缘击穿。要做好发电机的检修及预防性试验，若发现绝缘不合格，应及时更换有缺陷的绕组绝缘或更换绕组，以延长发电机的使用寿命。

（5）发电机内部进入金属异物，在检测发电机后切勿将金属物件、零件或工具遗落到定子膛中；绑紧转子的绑扎线、紧固端部零件，以不致产生由于离心力作用而松脱。

3、电压故障处理

（1）误操作，如在空载时，将发电机电压升得偏高。应严格按操作要求对发电机进行升压，预防误操作。

（2）发电机内部过电压，包括操作过电压、弧光接地过电压和谐振过电压等，应加强绕组绝缘防止性试验，及时发现和消除定子绕组绝缘中存在的缺陷。

4、定子铁芯的故障处理

因为制造装配不当，铁芯没有紧固好。如果是整个铁芯松驰，对于小型发电机，可用两块小于定子绕组端部内径的铁板，穿上双头螺栓，收紧铁芯。待恢复原形后，再将铁芯原来夹紧螺栓紧因。如果局部性铁芯松弛，可先在松弛片间涂刷硅钢片漆，再在松弛部分打入硬质绝缘材料即可。

（1）铁芯迭片松弛，当发电机运转时铁芯发生振动而故障绝缘；铁芯片个别地方绝缘受磨损或铁芯局部过热，使绝缘老化，就按原计划条中的方法进行解决。

（2）铁芯片边缘有毛刺或检验时受机械损伤。应用细锉刀除去毛刺，修整磨耗处，清洁表面，再涂上一层硅钢片漆。

5、失磁故障处理

（1）停机后经常失去剩磁，是因为励磁机磁级所用的材料接近软钢，剩磁较少。当停机后励磁绕组没有电流时磁场就消失，应备有蓄电池，在发电前进行充磁。

（2）发电机的磁级失去磁性，应在绕组中通入比额定电流大的直流电流(时间很短)进行充磁，即能恢复足够的剩磁。

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