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　　敘詞無刷電機(jī)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)1引言同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)于發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)的可靠性有重要意義，它直接影響到發(fā)電機(jī)的性能可靠性和技術(shù)要求，因此勵(lì)磁系統(tǒng)的研究成了電機(jī)發(fā)展的個(gè)重要課。原來直采用直流發(fā)電機(jī)來勵(lì)磁，但隨著電機(jī)容量的不斷增大，直流電機(jī)的換向已成為大難，并且需要碳刷和滑環(huán)，存在碳刷磨損和碳刷粉末玷污線圈絕緣和其它零部件問隨著旋轉(zhuǎn)整流裝置的發(fā)展，無刷勵(lì)磁方式的日益完善，推動(dòng)了無刷電機(jī)的發(fā)展，目前工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已形成電機(jī)無刷化的趨勢(shì)。

　　2同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式的發(fā)展自同步發(fā)電機(jī)問世以來，直采用直流勵(lì)磁機(jī)，它分同軸直流勵(lì)磁機(jī)和不同軸直流勵(lì)磁機(jī)兩種。直流勵(lì)磁機(jī)實(shí)質(zhì)上是直流發(fā)電機(jī)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，大容量的電機(jī)發(fā)展為半導(dǎo)體勵(lì)磁。

　　按勵(lì)磁方式有他勵(lì)系統(tǒng)和自勵(lì)系統(tǒng)兩種。常用的勵(lì)磁方式有自并勵(lì)如，公司有些產(chǎn)品；相復(fù)勵(lì)或帶電壓調(diào)節(jié)器。相復(fù)勵(lì)又有電抗移相電磁相復(fù)勵(lì)和電抗移相電流相復(fù)勵(lì)，其勵(lì)磁電源都取自發(fā)電機(jī)輸出端或發(fā)電機(jī)定子繞組上的附加繞組。，這種原理的發(fā)電機(jī)稱為自勵(lì)恒壓發(fā)電機(jī)。

　　般依靠自己的剩磁起勵(lì)，有時(shí)為了提高起勵(lì)的可靠性，不僅在勵(lì)磁回路中采取起勵(lì)措施，而且還在交流勵(lì)磁機(jī)的定子磁極極靴處安放小塊永久磁鐵加以勵(lì)磁。按整流器的安裝方式又可分為靜止裝置放在專門的柜子里，需要滑環(huán)將直流電引入發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組，實(shí)質(zhì)上是用交流勵(lì)磁機(jī)代替直流勵(lì)磁機(jī)，用整流器來代替換向器，后者把半導(dǎo)體整流裝置裝在主發(fā)電機(jī)的軸上，用鋼環(huán)及螺釘固定，和主發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)，利用旋轉(zhuǎn)整流裝置將勵(lì)磁機(jī)電樞輸出的交流整流成直流，再輸送給主發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組勵(lì)磁。從而取消了碳刷滑環(huán)，故稱無刷勵(lì)磁。

　　3無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案3.1交流勵(lì)磁機(jī)和旋轉(zhuǎn)整流器交流勵(lì)磁機(jī)和旋轉(zhuǎn)整流器是使同步電機(jī)從有刷進(jìn)化到無刷的關(guān)鍵部件。下面就某廠生產(chǎn)的無刷同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行說明。交流勵(lì)磁機(jī)實(shí)質(zhì)上為交流發(fā)電機(jī)，與主發(fā)電機(jī)不同的是，交流勵(lì)磁機(jī)是轉(zhuǎn)樞式的，勵(lì)磁繞組固定在定子機(jī)座上，通以直流來勵(lì)磁，轉(zhuǎn)子是電樞。為了提高勵(lì)磁系統(tǒng)的反應(yīng)速度，交流勵(lì)磁機(jī)的頻率般比主發(fā)電機(jī)高，可高達(dá)數(shù)百因此，交流勵(lì)磁機(jī)的極數(shù)比主發(fā)電機(jī)的極數(shù)多，但最好不成簡(jiǎn)單的整數(shù)倍，目的是為了防止發(fā)電機(jī)發(fā)生相對(duì)稱短路時(shí)。轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)線圈中的感應(yīng)電流流過正在導(dǎo)通的極管，而使極管損壞。旋轉(zhuǎn)整流器由半導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)整流極管快速熔斷器過電壓保護(hù)器等元件組成，快速熔斷器作為過電流或短路保護(hù)串聯(lián)于每個(gè)極管支路，浪涌抑制器或壓敏電阻并聯(lián)于旋轉(zhuǎn)整流裝置的直流側(cè)兩端可以吸收瞬時(shí)過電壓，作過電壓保護(hù)。旋轉(zhuǎn)整流器與主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子也是同軸安裝，整流電路單相相應(yīng)與交流勵(lì)磁機(jī)的相數(shù)相同，可以是全橋整流式或半橋整流式1旋轉(zhuǎn)整流器的輸入端交流側(cè)接交流勵(lì)磁機(jī)的輸出端，其輸出端直流側(cè)通過轉(zhuǎn)軸中心的軸孔與主發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組相連，電機(jī)技術(shù)2001供給主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁。原理2.

　　1定子出線端2主機(jī)定子3主機(jī)轉(zhuǎn)子4壓敏電阻5旋轉(zhuǎn)整流器6，磁機(jī)轉(zhuǎn)子7勵(lì)磁機(jī)定子8調(diào)壓器連接端子1串聯(lián)電阻器1壓降補(bǔ)償電流互感器1整流變壓器，靜止整流器旋轉(zhuǎn)整流器3.2無刷同步發(fā)電機(jī)的工作原理當(dāng)原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)主發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，交流勵(lì)磁機(jī)后經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器變成直流電后進(jìn)入主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組以勵(lì)磁。這時(shí)只要調(diào)節(jié)交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流。就可以改變主發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，從而控制主發(fā)電機(jī)的輸出端電壓，依靠連接于主發(fā)電機(jī)輸出端和交流勵(lì)磁機(jī)定子磁場(chǎng)繞組之間的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器就可以穩(wěn)定主發(fā)電機(jī)的端電壓。無刷同步發(fā)電機(jī)接線原理。

　　電機(jī)技術(shù)200123.3勵(lì)磁系統(tǒng)的故障分析及預(yù)防措施旋轉(zhuǎn)整流器不僅工作在高速高溫和有振動(dòng)機(jī)故障率較高的部件，因?yàn)樵陔姍C(jī)受到外界干擾時(shí)，盡管由負(fù)載電流產(chǎn)生的定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但隨著定子磁場(chǎng)幅值的突變，在轉(zhuǎn)子繞組中便會(huì)感應(yīng)出變壓器電勢(shì)；而當(dāng)電機(jī)負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，定子繞組中將會(huì)流過負(fù)序電流，這個(gè)負(fù)序電流所產(chǎn)生的負(fù)序磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子有兩倍同步轉(zhuǎn)速的相對(duì)速度，將在轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)繞組中感應(yīng)出旋轉(zhuǎn)電勢(shì)；異相合閘常發(fā)生在同步設(shè)備檢修后，因電壓互感器相錯(cuò)誤連接而造成，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓之間的相位角為60度合閘時(shí)，會(huì)導(dǎo)致很高的轉(zhuǎn)子電壓，在非對(duì)稱短路或并網(wǎng)的誤操作過程中，上述旋轉(zhuǎn)電勢(shì)和變壓器電勢(shì)將可能于某瞬間同時(shí)產(chǎn)生，這兩個(gè)瞬時(shí)電勢(shì)加上交流勵(lì)磁機(jī)電樞輸送給旋轉(zhuǎn)整流器的電勢(shì)，再和主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)繞組中原有的電流相迭加注意轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)繞組是感性元件，共同作用于旋轉(zhuǎn)整流極管，可使導(dǎo)通的極管流過很大的正向電流，也可能使截止的極管承受很高的反向電壓，將可能損壞極管，在氣隙較小阻尼不良或沒有阻尼的凸極同步發(fā)電機(jī)中，這現(xiàn)象更為突出。若交流勵(lì)磁機(jī)的極對(duì)數(shù)是主發(fā)電機(jī)的極對(duì)數(shù)的整數(shù)倍，當(dāng)發(fā)電機(jī)相對(duì)稱短路時(shí)，轉(zhuǎn)子線圈中的感應(yīng)電流將流過正在導(dǎo)通的極管，使極管受損。

　　基于以上分析，必須采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣眍A(yù)防可能發(fā)生的故障在轉(zhuǎn)子磁極面上裝有阻尼繞組。以改善動(dòng)態(tài)性能；交流勵(lì)磁機(jī)的極對(duì)數(shù)和主發(fā)電機(jī)過流保護(hù)；選擇旋轉(zhuǎn)極管額定容量時(shí)留有較大裕量。因此，旋轉(zhuǎn)整流裝置在安裝方式絕緣方和嚴(yán)格的振動(dòng)超速高溫等試驗(yàn)，使其具有很高的可靠性，整流橋輸出側(cè)裝有壓敏電阻，以防發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組出現(xiàn)過電壓時(shí)損壞整流極管，而熔斷器則作為過流或短路保護(hù)串聯(lián)于每個(gè)極管支路，萬整流管出現(xiàn)故障，則與之串聯(lián)的快速熔斷器可保證使其自動(dòng)斷開，從而防止勵(lì)磁機(jī)頭彎插入式轉(zhuǎn)子線圈的設(shè)計(jì)大連伯頓電機(jī)有限公司1 16023王小岱吳作成李龍石子線圈端部彎曲整形通常采用手工工藝，若扁銅線截面較大，其端部整形難度很大甚至根本行不通。本文根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)介紹了頭彎插入式轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)及其計(jì)算過程。采用此方法可降低轉(zhuǎn)子線圈手工操作的難度，解決了中型繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子下線的關(guān)鍵問。

　　敘詞異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子線圈繞線轉(zhuǎn)子全線圈1引言長(zhǎng)期以來，極數(shù)多型號(hào)大的起重冶金用繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子通常采用單匝扁銅線波繞組結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是線圈采用整距，扁銅線做成上下層半線圈，兩線圈邊分別由上下層半線圈組合而成。該種轉(zhuǎn)子線圈往往端先在胎具上壓彎，另端做成直的，待插入轉(zhuǎn)子鐵心后再用手工彎曲整形。此種工藝在中心高400以下電動(dòng)機(jī)尚可，若在較大型號(hào)中使用，因銅線粗硬，操作上將十分困難，而且端部絕緣易被損傷。為此我們將傳統(tǒng)線后直線端不需彎曲。該方法在中型繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)2560河10設(shè)計(jì)中采用，收到了非常好的效果。

　　2線圈的結(jié)構(gòu)及計(jì)算針對(duì)整距線圈已知數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)子外經(jīng)，2極數(shù)2鐵心長(zhǎng)1轉(zhuǎn)子槽數(shù)線圈節(jié)距線規(guī)3父絕緣規(guī)范及接法。

　　兩線圈邊所在的槽所跨的機(jī)械角度相鄰兩線圈斜邊導(dǎo)線間的距離兄相鄰兩線圈斜邊間隙，選用3.0，上層線圈端部邊射線之弧長(zhǎng)令命名令幸幸令唪幸命幸幸肀命命命爭(zhēng)爭(zhēng)命爭(zhēng)爭(zhēng)令爭(zhēng)令局部嚴(yán)重超載過熱；整流橋和勵(lì)磁機(jī)的設(shè)計(jì)容量應(yīng)考慮即使在個(gè)整流管斷開的情況下，仍能為發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電流，則發(fā)電機(jī)仍可帶病輕載運(yùn)行而不會(huì)出現(xiàn)故障擴(kuò)大現(xiàn)象。若在控制系統(tǒng)中配以適當(dāng)?shù)墓收媳O(jiān)測(cè)裝置，則可以在最合適的時(shí)刻停車和排除故障。

　　4結(jié)論效的防止過電壓過電流對(duì)極管的沖擊，把旋轉(zhuǎn)整流器和交流勵(lì)磁機(jī)裝在非傳動(dòng)端的外側(cè)。從轉(zhuǎn)軸中心打孔，用導(dǎo)線將旋轉(zhuǎn)整流器整流后的直流電穿過軸孔送到主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)繞組，這樣雖給軸承更換增加了麻煩，但是可以給旋轉(zhuǎn)整流硯置的檢修維護(hù)帶來方便，使極管熔斷器的吏換比較容易，提了運(yùn)行的可靠性。

　　鄧秋玲女1966年生講師電機(jī)技術(shù)20012