业务交流丨关于轴带发电机的管理和维护保养

我轮OCEAN LORD安装的轴带发电机系统为三相交流励磁同步发电机，其工作原理为：

首先，励磁系统会从船舶主电网中将三相交流电整流成直流电，由轴发系统中的PLC进行计算和调节其输出的励磁电流，使轴带电机可以输出稳定的三相交流电，故而在启动轴带发电机系统，应至少保持一台柴油发电机在主电网中。在励磁系统和船舶主电网之间安装有电抗器能有效抑制励磁系统晶闸管整流过程中产生的谐波，并可以限制船舶电网电压的异常波动和浪涌电流对晶闸管的冲击。在轴发变频器直流母排上装有制动斩波器，同时在轴发柜体旁边装有制动电阻器，用于吸收电网负载突卸时直流母线过压能量，使直流母线电压保持在正常范围内，从而保证在轴发正常运行时的突卸能力。

其次，轴带电机安装在主机的推进主轴上，由船舶主机驱动产生三相交流电，其输出电压和频率随着主机转速变化而变化，所以轴发系统安装有变频系统，用来调节轴带电机输出的电压和频率，其主要器件为IGBT（绝缘栅双极晶体管），采用PWM方式调制，采用整流器将轴带的发电机输出的三相交流电转换成直流电，再通过逆变器将直流电转换成恒压恒频的交流电，与船舶交流电网需求相匹配。在轴发变频器和交流电网之间装有电感-电容滤波器，可以使输出的电压波形正弦，同时还可以吸收IGBT工作产生的谐波，防止对船舶交流电网产生谐波污染。

对于轴带发电机的管理和维护主要由以下几个方面组成：

本系统中电机为电励磁同步发电机，发电转速范围是45-72rpm。故主机转速在定速时设定为48rpm。其转子安装在船舶主推进轴上，定子分上下分瓣结构，上下定子壳体配有加热器，并埋置了温度传感器。

电机冷却方式为水冷加强迫风冷，在下半定子壳体内最低处安装有漏水报警装置，两台风机安装在上半个定子壳体上。同时该电机上装有磨轴报警装置电刷磨损报警装置冷却水进出水温度传感器以及两个出风口温度传感器。

轴带电机维保工作应在主机停车情况进行，非风机侧端盖上，进风口盖中间过滤棉要定期更换，以防进风不畅，影响冷却效果，对于正常使用的轴带发电机，一般半个月更换一次。

电机运行过程中要定期检查进出风口是否堵塞，吸风机电流是否正常，是否从风机侧出风，电机表面温度是否过高，机座表面温度不超过100℃。注意碳刷磨损情况，保证碳刷和滑环之间连接正常，两年内进行碳刷的更换。

电机在运转时应尽可能做好有关记录，如电机运行及停车时间、环境温度、定子绕组及轴承的温度，同时必须注明并记载工作中之不正常现象，以及记录所有检查情况和故障的处理结果，供今后维护和检修时参考。

变频柜体由电机励磁控制屏机侧整流屏 网侧从机滤波屏网侧逆变屏 网侧主机滤波屏制动单元屏和水冷单元屏等组成 。

水冷控制屏主要为变频柜的主要维护对象，其余屏中均有交流铜排和直流铜排，运行过程中严禁打开，避免触电危险。每个柜中都设有漏水检测绳，可用来检测水冷系统是否泄漏，注意试验并及时更换。

水冷系统分为内循环系统和外循环系统，内循环系统为纯净水，封闭循环故而消耗较少，只需定期观察囊罐压力和补水罐内液位即可，在补水罐液位较低时补充至三分之二处即可。外循环系统注意主水流量及回水温度，两台循环水冷泵马达在主水流量低时自动切换。变频器内模块温度应不高于60度，65度即为报警值，68度即停止轴带发电机值。

由于轴带电机结构特殊，无法使用传统柴发的AVR进行励磁，故而需要变频柜内励磁系统进行励磁。定期检查励磁电流实际值与参考励磁电流值差值大小输入励磁系统的电压值是否正常，模块温度是否正常，做好每日参数记录。

轴发设备主要是半导体电子器件，性能不会随时间推移而发生变化，但是柴发机组属于机械器件，长时间使用后机械特性下降会引起下垂特性发生改变，即会出现轴发和柴发无功分配不均匀的情况。此时应当在配电板内调节柴发的输出电压，使得轴发和柴发的功率因数相同，无功分配均匀。

轴带发电机系统功率较大，电流值均比普通柴发系统要高很多，线路和各空气开关均发热较为严重。因此要额外注意变频柜间室内温度和室内空调运行情况，按照周期每月对变频柜和轴带电机外围进行除尘处理。

变频柜内接线端子按时检查，注意有无松动情况，及时紧固。变频柜间要额外注意湿度情况，一般相对湿度控制在50-70度左右，不可出现冷凝等现象。当船舶出现25度横摇或10度纵摇时，应停止轴带发电机的使用，以免变频系统和电机部分受损。

轴发变频柜所有维保工作应在系统停机情况下开展，维保工作前，需要切断轴发系统的所有供电电源，包括440V和220V供电电源，并挂牌上锁。轴发主开关应摇出，维保工作结束后再摇进。维保时，保持环境清洁，工作区域绝缘防护措施完善，不可对变频柜进行绝缘测试。

以上是个人对于OCEAN LORD轮轴带发电机系统的维护管理的一些心得体会，感谢王培海老轨和黄书怀老电的指导和培养，在工作和生活中给予了我极大的帮助，使我能够更好地胜任电机员的各项工作！