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          關(guān)注:
          結(jié)構(gòu)原理
          高壓無(wú)刷相復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)
          頁(yè)面更新時(shí)間:2016-02-20 09:44

                

            2蘭州電機(jī)有限責(zé)任公司7 30050王大慶該系列發(fā)電機(jī)的電磁和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

            敘詞發(fā)電機(jī)無(wú)刷勵(lì)磁相復(fù)勵(lì)結(jié)構(gòu)1引言量生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)方便長(zhǎng)距離輸送。也能高效地應(yīng)用,于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門和日常生活。電力工業(yè)的發(fā)展是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。但是些地區(qū)電力緊張問(wèn)依然突出,影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。為解決電力不足,在那兒相繼建立柴油發(fā)電站。以柴油發(fā)電機(jī)組作為電能的生產(chǎn)系統(tǒng),其投資小效快,廣泛地應(yīng)用于自備電廠區(qū)域性電廠或臨時(shí)電廠中。發(fā)電機(jī)作為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換單元,其性能的好壞和可靠性的高低直接影響電源的質(zhì)量,從目前的觀點(diǎn)來(lái)看,勵(lì)磁系統(tǒng)已成為交流同步發(fā)電機(jī)中最核心的部份之。勵(lì)磁系統(tǒng)的好壞直接影響同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量,因此各國(guó)都致力于勵(lì)磁系統(tǒng)的研究和改進(jìn)。

            磁相復(fù)勵(lì)系統(tǒng)勵(lì)磁靜止可控硅整流勵(lì)磁無(wú)刷系統(tǒng)勵(lì)磁個(gè)階段。從6,年代起,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均發(fā)展了自己的無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)系列。特別是大容量的高壓無(wú)刷發(fā)電機(jī)。

            2發(fā)電機(jī)工作原理電樞,當(dāng)勵(lì)磁繞組通入直流電后,在發(fā)電機(jī)的氣隙內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng),當(dāng)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),定子槽內(nèi)的導(dǎo)體與磁場(chǎng)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng),從而定子導(dǎo)體感應(yīng)出交流電勢(shì)。將電勢(shì)引出,發(fā)電機(jī)就有電能輸出。空載時(shí)電機(jī)內(nèi)只有個(gè)同步旋轉(zhuǎn)的主極磁場(chǎng)。負(fù)載時(shí)定子繞組有電流,就出現(xiàn)第個(gè)磁勢(shì),因此電機(jī)的勵(lì)磁磁勢(shì)可由兩個(gè)分量合成,即產(chǎn)生內(nèi)電勢(shì),所需的磁勢(shì)戶和負(fù)載時(shí)補(bǔ)償電樞反應(yīng)磁勢(shì),所需的磁勢(shì),兩個(gè)分量之間的夾角為忭2少簡(jiǎn)化相量為保持發(fā)電機(jī)端電壓恒定,勵(lì)磁電流必須隨發(fā)電機(jī)負(fù)載電流及功率因數(shù)2電氣原理21高壓電流互感器2主發(fā)電機(jī)定子繞組3基波輔助繞組4主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組5旋轉(zhuǎn)整流器。

            6勵(lì)磁機(jī)電樞繞姐7勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組8整定電阻9靜止整流器電壓調(diào)節(jié)器尺線性電抗器3無(wú)刷相復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)工作原理當(dāng)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),基波輔助繞組切割主機(jī)剩磁場(chǎng)產(chǎn)生剩磁電勢(shì)瓦,經(jīng)線性電抗器施于靜止相橋式整流器交流輸入端,整流后為交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組中勵(lì)磁電流,建立交流勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng),此時(shí)勵(lì)磁機(jī)電樞與主機(jī)轉(zhuǎn)子同軸感應(yīng)出相應(yīng)的電勢(shì)及。經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器整流后為通向主機(jī)勵(lì)磁繞組的勵(lì)磁電流。如忽略勵(lì)磁電流在輔助繞組中的阻抗壓降即,則在靜止勵(lì)磁回路的電阻線上對(duì)應(yīng)而確定在勵(lì)磁繞組連接整流器的極性正確時(shí),主機(jī)及勵(lì)磁機(jī)氣隙磁場(chǎng)增強(qiáng),相應(yīng)的在空載特性上產(chǎn)生而隊(duì)1對(duì)應(yīng)產(chǎn)生勵(lì)磁電流3,直到發(fā)電機(jī)基波輔助繞組感應(yīng)電壓整流后的直流電壓,作用于靜止勵(lì)磁回路所產(chǎn)生的知在靜止回路中的壓降等于這個(gè)直流電壓時(shí),即伏安特性直線和基波輔助繞組空載特性曲線相交時(shí),互相激勵(lì)停止,達(dá)到穩(wěn)定,發(fā)電機(jī)空載電壓達(dá)到額定值。發(fā)電機(jī)阻來(lái)確定。

            當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載時(shí),負(fù)載電流通過(guò)高壓電流互感器的次繞組,其次繞組的輸出電流與負(fù)載電流同相位,且成比例,它與經(jīng)線性電抗器滯后于電壓90的電流相量疊加后,經(jīng)靜止相橋式整流器流經(jīng)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組,同時(shí)交流勵(lì)磁機(jī)相應(yīng)的電樞電流經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器整流后加在主機(jī)勵(lì)磁繞組上,在適當(dāng)?shù)膮?shù)配合下,勵(lì)磁回路系統(tǒng)能夠提供發(fā)電機(jī)在不同負(fù)載時(shí)所需要的勵(lì)磁電電機(jī)技術(shù)20012流,從而自動(dòng)維持電壓在定范圍內(nèi)恒定。

            將整定電阻切除,接入電壓調(diào)節(jié)器人尺。

            控相復(fù)勵(lì)裝置。當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況變化時(shí),發(fā)電機(jī)端電壓出現(xiàn)偏差,此時(shí)原不可控相復(fù)勵(lì)裝置會(huì)對(duì)偏差進(jìn)行校正,而,尺則是通過(guò)測(cè)量和比較環(huán)節(jié)將偏差作更高精度的校正。尺的調(diào)節(jié)過(guò)程只有在有流可分的情況下才能進(jìn)行,即不可控勵(lì)磁系統(tǒng)提供的勵(lì)磁電流有足夠的分流余量。當(dāng)發(fā)電機(jī)的端電壓有升高趨勢(shì)時(shí),人使分流值增大,勵(lì)磁機(jī)及主機(jī)勵(lì)磁電流隨之減小。從而使發(fā)電機(jī)端電壓維持不變。反之,當(dāng)發(fā)電機(jī)端電壓下降時(shí),則作相反的調(diào)節(jié)。

            發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí),應(yīng)接入六7的調(diào)差環(huán)節(jié),調(diào)差環(huán)節(jié)將給出與發(fā)電機(jī)無(wú)功電流成比例的電壓信號(hào),此信號(hào)與發(fā)電機(jī)端電壓的測(cè)量信號(hào)迭加,使并聯(lián)運(yùn)行中各發(fā)電機(jī)能夠均衡地分擔(dān)無(wú)功功率。

            3電磁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)0電磁特點(diǎn)對(duì)發(fā)電機(jī),電壓的波動(dòng)率穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率瞬態(tài)電壓調(diào)整率電壓波形畸變率都是衡量發(fā)電機(jī)性能的重要指標(biāo)。由于無(wú)刷發(fā)電機(jī)多個(gè)交流勵(lì)磁機(jī)的磁慣性環(huán)節(jié),使勵(lì),回路反應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng),無(wú)刷發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能變差。為改善發(fā)電機(jī)的性能,主機(jī)的定子齒磁密取值較高。般在16000,5以上,使電機(jī)工作在磁路較飽和狀態(tài)。從發(fā)電機(jī)飽和,勵(lì)磁電源的波動(dòng)對(duì)發(fā)電機(jī)端電壓的影響就越小。另外,磁密高的電機(jī)直軸瞬變電抗心將變小,其動(dòng)穩(wěn)定極限將增大,突加負(fù)荷時(shí)的瞬態(tài)電壓降及電壓變化就越小然而磁路飽和導(dǎo)致轉(zhuǎn)子勵(lì)磁容量的上升,勵(lì)磁繞組溫升加大。為此適當(dāng)減小氣隙來(lái)補(bǔ)償勵(lì)磁容量的上升,氣隙取值為電機(jī)極犖的1.4左右,但設(shè)計(jì)時(shí)必須采取措施,以降低因氣隙減小而使高次諧波,特別是齒諧波增大對(duì)電機(jī)波形的影響。

            對(duì)勵(lì)磁回路,由于用相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓形式,在不可控狀態(tài)下保持電壓恒定,關(guān)鍵是勵(lì)磁回路電磁參數(shù)的選配。作為勵(lì)磁回路的恒壓裝置單元,電抗器和電流互感器的磁密取值小于8000,8,其電抗值要大于勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組電阻器和電流互感器的溫升較。交流勵(lì)磁機(jī)作為勵(lì)磁回路的個(gè)重要單元,為改善無(wú)刷發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性,提高交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流的瞬時(shí)靈敏度,縮短勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù),使其工作狀態(tài)處于磁路非飽和的線性狀態(tài)。通常交流勵(lì)磁機(jī)電樞齒磁密在700008左右,短路比小于0.5,頻率高于主機(jī)頻率。值得注意的是交流勵(lì)磁機(jī)的極數(shù)與主機(jī)的極數(shù)不宜成整數(shù)倍。此外,當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障或其它原因使發(fā)電機(jī)端電壓嚴(yán)重下降時(shí),勵(lì)磁系統(tǒng)須進(jìn)行強(qiáng)勵(lì),以減小發(fā)電機(jī)電勢(shì)的衰減,甚至使發(fā)電機(jī)的電勢(shì)升高,從而提高系統(tǒng)統(tǒng)均有定的電感,使得變化總是有所滯后,為縮短滯后,要求勵(lì)磁系統(tǒng)具有定的頂值電壓和電壓增長(zhǎng)速度,上述電磁參數(shù)的選配可滿足這種要求。

            結(jié)構(gòu)特點(diǎn)無(wú)刷相復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)主要由主機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器恒壓勵(lì)磁裝置電壓調(diào)節(jié)器組成。主機(jī)定子機(jī)座為鋼板焊接結(jié)構(gòu),定子鐵心由優(yōu)質(zhì)硅鋼片疊壓而成,線圈為雙層成型疊繞組,定子槽內(nèi)設(shè)有相基波輔助繞組,該繞組用鍍錫銅芯,46絕緣線外包絕緣放于槽口,端部從主繞組背部跨過(guò)1以防裝配時(shí)損傷1輔助繞組線電壓取值小于400主機(jī)轉(zhuǎn)子用凸極結(jié)構(gòu),為便于整流元件的選用,提高元件工作可靠性,磁極線圈匝數(shù)較般電機(jī)多,以提高勵(lì)磁電壓,降低勵(lì)磁電流。交流勵(lì)磁機(jī)用旋轉(zhuǎn)電樞結(jié)構(gòu),電樞與主機(jī)轉(zhuǎn)子同軸,定子為凸極式散型繞組結(jié)構(gòu),機(jī)座與主機(jī)在同底座上,勵(lì)磁機(jī)置于前軸承外側(cè)旋轉(zhuǎn)整流器為組合式相全波線路結(jié)構(gòu),整流元件用受壓應(yīng)力徑向安裝的方式,以提高元件在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的可靠性。因?yàn)榇笮桶l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)有阻尼繞組,勵(lì)磁機(jī)較大,故旋轉(zhuǎn)整流器單元中未設(shè)置阻容保護(hù)和熔斷器整流元件與集電環(huán)硅鋁合底板2后軸承3轉(zhuǎn)子4定子5恒壓裝置6旋轉(zhuǎn)整流器7前軸承8勵(lì)磁機(jī)定子9勵(lì)磁機(jī)電樞電機(jī)技術(shù)2001 kgm2其中18輻鐵數(shù)與圓鋼輻鐵相同方鋼輻鐵厚度42以,2飛計(jì)算程序及結(jié)果如下上接第,頁(yè)金材料連接后,用南大7,3膠涂封,以防止電腐蝕。恒壓勵(lì)磁裝置用電抗移相復(fù)勵(lì)型式,電抗器氣隙可調(diào),電壓由基波輔助繞組提供;高壓電流互感器由3個(gè)單相電流互感器組成,分別串接于電機(jī)相高壓繞組末端;靜止整流器用相整流橋模塊,恒壓勵(lì)磁裝置中所有單元均固定在同支板上成為整體,通過(guò)減震器固定在電機(jī)定子的頂部,支板用導(dǎo)線接地。電壓調(diào)節(jié)器由相整流橋電壓調(diào)整電位器穩(wěn)壓電流調(diào)節(jié)放大方波發(fā)生限幅電路綜合放大電流反饋分流功率晶體管并聯(lián)裝置單元組成,電壓調(diào)節(jié)器安裝在電氣控制柜中。電機(jī)裝配結(jié)構(gòu)4.

            4結(jié)束語(yǔ)從近幾年國(guó)內(nèi)外的需求來(lái)看,選用高壓無(wú)刷計(jì)算結(jié)果的分析比較由上面的計(jì)算結(jié)果可知2315電機(jī)圓鋼輻鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量數(shù)值為2尺2315電機(jī)方鋼輻鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量數(shù)值為顯然,方鋼輻鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量只有圓鋼輻鐵轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的75.

            4結(jié)論通過(guò)上述的分析及理論計(jì)算,鑄鐵支架不利于電機(jī)頻繁起動(dòng),已被輻鐵結(jié)構(gòu)所代替,而方鋼輻鐵又優(yōu)于圓鋼輻鐵,其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減小,更利于起重用電機(jī)的運(yùn)行工況。

            第作者賈玉清女1968年生工程師曾獲95年度山西省機(jī)械電子工業(yè)廳科技工作先進(jìn)工作者稱號(hào)發(fā)電機(jī)組作為柴油發(fā)電站的工程越來(lái)越多,容量越來(lái)越大。從我公司制造的幾十臺(tái)發(fā)電機(jī)單機(jī)容量最大5000kW的運(yùn)行情況看,內(nèi)燃機(jī)配套用大容量高壓無(wú)刷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng),采用基波輔肋繞組無(wú)刷相復(fù)勵(lì)的可靠性高。高壓無(wú)刷相復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)系列的主要優(yōu)點(diǎn)為1在,尺故障時(shí),發(fā)電機(jī)能在不可控狀態(tài)下即相復(fù)勵(lì)狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行;2由于只作分流調(diào)節(jié),避免整流管因散熱條件差而造成整流元件難以選用的問(wèn),使會(huì)因低速?gòu)?qiáng)勵(lì)使人過(guò)載而損壞;4發(fā)電機(jī)外特性較硬,負(fù)載突變時(shí)電壓穩(wěn)定性高;5發(fā)電機(jī)自勵(lì)建壓效果好速度快;6旋轉(zhuǎn)整流器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,實(shí)用可靠;7發(fā)電機(jī)整體結(jié)構(gòu)合理,安裝方便,運(yùn)行平衡。

            王大慶男1964年生主任工程師電機(jī)技術(shù)2002

           

          公司動(dòng)態(tài):內(nèi)蒙古香島光伏農(nóng)業(yè)范圍之大已居全區(qū)之首 沃爾沃發(fā)電機(jī)常見(jiàn)故障代碼及診斷排查方法 柴油發(fā)電機(jī)不維護(hù)對(duì)機(jī)器有什么影響 柴油發(fā)電機(jī)的操作與保養(yǎng) 柴油發(fā)電機(jī)組無(wú)法停機(jī)原因和處理方法 引起柴油發(fā)電機(jī)組冷卻液溫度過(guò)高的原因和解決方法 高海拔地區(qū)柴油發(fā)電機(jī)選購(gòu)有什么注意 如何辨別偽劣真假柴油發(fā)電機(jī)組,謹(jǐn)防上當(dāng)受騙! 為什么柴油發(fā)電機(jī)組是發(fā)電的最佳設(shè)備 柴油發(fā)電機(jī)組不能啟動(dòng)及運(yùn)行不穩(wěn)的故障原因解決方法