關(guān)注：
2蘭州電機有限責任公司7 30050王大慶該系列發(fā)電機的電磁和結(jié)構(gòu)特點。 敘詞發(fā)電機無刷勵磁相復(fù)勵結(jié)構(gòu)1引言量生產(chǎn)經(jīng)濟方便長距離輸送。也能高效地應(yīng)用，于國民經(jīng)濟各部門和日常生活。電力工業(yè)的發(fā)展是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)。但是些地區(qū)電力緊張問依然突出，影響當?shù)亟?jīng)濟的發(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)域性電廠或臨時電廠中。發(fā)電機作為機電能量轉(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，從目前的觀點來看，勵磁系統(tǒng)已成為交流同步發(fā)電機中最核心的部份之。勵磁系統(tǒng)的好壞直接影響同步發(fā)電機的運行質(zhì)量，因此各國都致力于勵磁系統(tǒng)的研究和改進。 磁相復(fù)勵系統(tǒng)勵磁靜止可控硅整流勵磁無刷系統(tǒng)勵磁個階段。從6，年代起，工業(yè)發(fā)達國家均發(fā)展了自己的無刷同步發(fā)電機系列。特別是大容量的高壓無刷發(fā)電機。 2發(fā)電機工作原理電樞，當勵磁繞組通入直流電后，在發(fā)電機的氣隙內(nèi)產(chǎn)生磁場，當原動機帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，定子槽內(nèi)的導(dǎo)體與磁場之間有相對運動，從而定子導(dǎo)體感應(yīng)出交流電勢。將電勢引出，發(fā)電機就有電能輸出。空載時電機內(nèi)只有個同步旋轉(zhuǎn)的主極磁場。負載時定子繞組有電流，就出現(xiàn)第個磁勢，因此電機的勵磁磁勢可由兩個分量合成，即產(chǎn)生內(nèi)電勢，所需的磁勢戶和負載時補償電樞反應(yīng)磁勢，所需的磁勢，兩個分量之間的夾角為忭2少簡化相量為保持發(fā)電機端電壓恒定，勵磁電流必須隨發(fā)電機負載電流及功率因數(shù)2電氣原理21高壓電流互感器2主發(fā)電機定子繞組3基波輔助繞組4主發(fā)電機勵磁繞組5旋轉(zhuǎn)整流器。 6勵磁機電樞繞姐7勵磁機勵磁繞組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無刷相復(fù)勵發(fā)電機工作原理當拖動發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，基波輔助繞組切割主機剩磁場產(chǎn)生剩磁電勢瓦，經(jīng)線性電抗器施于靜止相橋式整流器交流輸入端，整流后為交流勵磁機勵磁繞組中勵磁電流，建立交流勵磁機磁場，此時勵磁機電樞與主機轉(zhuǎn)子同軸感應(yīng)出相應(yīng)的電勢及。經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器整流后為通向主機勵磁繞組的勵磁電流。如忽略勵磁電流在輔助繞組中的阻抗壓降即，則在靜止勵磁回路的電阻線上對應(yīng)而確定在勵磁繞組連接整流器的極性正確時，主機及勵磁機氣隙磁場增強，相應(yīng)的在空載特性上產(chǎn)生而隊1對應(yīng)產(chǎn)生勵磁電流3，直到發(fā)電機基波輔助繞組感應(yīng)電壓整流后的直流電壓，作用于靜止勵磁回路所產(chǎn)生的知在靜止回路中的壓降等于這個直流電壓時，即伏安特性直線和基波輔助繞組空載特性曲線相交時，互相激勵停止，達到穩(wěn)定，發(fā)電機空載電壓達到額定值。發(fā)電機阻來確定。 當發(fā)電機負載時，負載電流通過高壓電流互感器的次繞組，其次繞組的輸出電流與負載電流同相位，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)交流勵磁機勵磁繞組，同時交流勵磁機相應(yīng)的電樞電流經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器整流后加在主機勵磁繞組上，在適當?shù)膮?shù)配合下，勵磁回路系統(tǒng)能夠提供發(fā)電機在不同負載時所需要的勵磁電電機技術(shù)20012流，從而自動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)勵裝置。當發(fā)電機運行工況變化時，發(fā)電機端電壓出現(xiàn)偏差，此時原不可控相復(fù)勵裝置會對偏差進行校正，而，尺則是通過測量和比較環(huán)節(jié)將偏差作更高精度的校正。尺的調(diào)節(jié)過程只有在有流可分的情況下才能進行，即不可控勵磁系統(tǒng)提供的勵磁電流有足夠的分流余量。當發(fā)電機的端電壓有升高趨勢時，人使分流值增大，勵磁機及主機勵磁電流隨之減小。從而使發(fā)電機端電壓維持不變。反之，當發(fā)電機端電壓下降時，則作相反的調(diào)節(jié)。 發(fā)電機并聯(lián)運行時，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)電機無功電流成比例的電壓信號，此信號與發(fā)電機端電壓的測量信號迭加，使并聯(lián)運行中各發(fā)電機能夠均衡地分擔無功功率。 3電磁結(jié)構(gòu)特點0電磁特點對發(fā)電機，電壓的波動率穩(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)電機性能的重要指標。由于無刷發(fā)電機多個交流勵磁機的磁慣性環(huán)節(jié)，使勵，回路反應(yīng)時間變長，無刷發(fā)電機的動態(tài)性能變差。為改善發(fā)電機的性能，主機的定子齒磁密取值較高。般在16000，5以上，使電機工作在磁路較飽和狀態(tài)。從發(fā)電機飽和，勵磁電源的波動對發(fā)電機端電壓的影響就越小。另外，磁密高的電機直軸瞬變電抗心將變小，其動穩(wěn)定極限將增大，突加負荷時的瞬態(tài)電壓降及電壓變化就越小然而磁路飽和導(dǎo)致轉(zhuǎn)子勵磁容量的上升，勵磁繞組溫升加大。為此適當減小氣隙來補償勵磁容量的上升，氣隙取值為電機極犖的1.4左右，但設(shè)計時必須采取措施，以降低因氣隙減小而使高次諧波，特別是齒諧波增大對電機波形的影響。 對勵磁回路，由于用相復(fù)勵自勵恒壓形式，在不可控狀態(tài)下保持電壓恒定，關(guān)鍵是勵磁回路電磁參數(shù)的選配。作為勵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，其電抗值要大于勵磁機勵磁繞組電阻器和電流互感器的溫升較。交流勵磁機作為勵磁回路的個重要單元，為改善無刷發(fā)電機的動態(tài)特性，提高交流勵磁機勵磁電流的瞬時靈敏度，縮短勵磁機的時間常數(shù)，使其工作狀態(tài)處于磁路非飽和的線性狀態(tài)。通常交流勵磁機電樞齒磁密在700008左右，短路比小于0.5，頻率高于主機頻率。值得注意的是交流勵磁機的極數(shù)與主機的極數(shù)不宜成整數(shù)倍。此外，當電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障或其它原因使發(fā)電機端電壓嚴重下降時，勵磁系統(tǒng)須進行強勵，以減小發(fā)電機電勢的衰減，甚至使發(fā)電機的電勢升高，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，要求勵磁系統(tǒng)具有定的頂值電壓和電壓增長速度，上述電磁參數(shù)的選配可滿足這種要求。 結(jié)構(gòu)特點無刷相復(fù)勵發(fā)電機主要由主機交流勵磁機旋轉(zhuǎn)整流器恒壓勵磁裝置電壓調(diào)節(jié)器組成。主機定子機座為鋼板焊接結(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1以防裝配時損傷1輔助繞組線電壓取值小于400主機轉(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)較般電機多，以提高勵磁電壓，降低勵磁電流。交流勵磁機用旋轉(zhuǎn)電樞結(jié)構(gòu)，電樞與主機轉(zhuǎn)子同軸，定子為凸極式散型繞組結(jié)構(gòu)，機座與主機在同底座上，勵磁機置于前軸承外側(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。因為大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子設(shè)有阻尼繞組，勵磁機較大，故旋轉(zhuǎn)整流器單元中未設(shè)置阻容保護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勵磁機定子9勵磁機電樞電機技術(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飛計算程序及結(jié)果如下上接第，頁金材料連接后，用南大7，3膠涂封，以防止電腐蝕。恒壓勵磁裝置用電抗移相復(fù)勵型式，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個單相電流互感器組成，分別串接于電機相高壓繞組末端；靜止整流器用相整流橋模塊，恒壓勵磁裝置中所有單元均固定在同支板上成為整體，通過減震器固定在電機定子的頂部，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。電機裝配結(jié)構(gòu)4. 4結(jié)束語從近幾年國內(nèi)外的需求來看，選用高壓無刷計算結(jié)果的分析比較由上面的計算結(jié)果可知2315電機圓鋼輻鐵的轉(zhuǎn)動慣量數(shù)值為2尺2315電機方鋼輻鐵的轉(zhuǎn)動慣量數(shù)值為顯然，方鋼輻鐵的轉(zhuǎn)動慣量只有圓鋼輻鐵轉(zhuǎn)動慣量的75. 4結(jié)論通過上述的分析及理論計算，鑄鐵支架不利于電機頻繁起動，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)動慣量減小，更利于起重用電機的運行工況。 第作者賈玉清女1968年生工程師曾獲95年度山西省機械電子工業(yè)廳科技工作先進工作者稱號發(fā)電機組作為柴油發(fā)電站的工程越來越多，容量越來越大。從我公司制造的幾十臺發(fā)電機單機容量最大5000kW的運行情況看，內(nèi)燃機配套用大容量高壓無刷發(fā)電機勵磁系統(tǒng)，采用基波輔肋繞組無刷相復(fù)勵的可靠性高。高壓無刷相復(fù)勵發(fā)電機系列的主要優(yōu)點為1在，尺故障時，發(fā)電機能在不可控狀態(tài)下即相復(fù)勵狀態(tài)繼續(xù)運行；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，使會因低速強勵使人過載而損壞；4發(fā)電機外特性較硬，負載突變時電壓穩(wěn)定性高；5發(fā)電機自勵建壓效果好速度快；6旋轉(zhuǎn)整流器結(jié)構(gòu)簡單，實用可靠；7發(fā)電機整體結(jié)構(gòu)合理，安裝方便，運行平衡。 王大慶男1964年生主任工程師電機技術(shù)2002
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