�(fā)電機就是由合�磁場的磁力線切割定子線圈而發(fā)電的。由于定子磁場是由轉(zhuǎn)子磁場引起的,且它們之間總是保持著一先一后并且同速的同步�(guān)�,所以稱這種�(fā)電機為同步發(fā)電機�同步電機主要用作�(fā)電機運行,把機械能轉(zhuǎn)化成 電能。向電網(wǎng)�(fā)出交流電,是同步電機最主要� 運行方式�
同步�(fā)電機是根�(jù)電磁感應(yīng)原理制造的。主要組成部分如�1?,F(xiàn)代交流發(fā)電機通常由兩部分線圈�(gòu)�;為了提高磁場的強�,一部分線圈繞在一個導(dǎo)磁性能良好的金屬片疊成的圓筒內(nèi)壁的凹槽�(nèi),這個圓筒固定在機座上稱為定子。定子內(nèi)的線圈可輸出感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,所以又稱其為電�。發(fā)電機的另一部分線圈則繞在定子圓筒內(nèi)的一�(dǎo)磁率強的金屬片疊成的圓柱體的凹槽�(nèi),稱為�(zhuǎn)子。一根軸穿過�(zhuǎn)子中心并將其緊固在一�,軸兩端與機座�(gòu)成軸承支�。轉(zhuǎn)子與定子�(nèi)壁之間保持小而均勻的間隙且可靈活�(zhuǎn)動。這叫做旋�(zhuǎn)磁場式結(jié)�(gòu)的無刷同步發(fā)電機�
工作�,�(zhuǎn)子線圈通以直流電形成直流恒定磁�,在柴油機的帶動下�(zhuǎn)子快速旋�(zhuǎn),恒定磁場也隨之旋�(zhuǎn),定子的線圈被磁場磁力線切割產(chǎn)生感�(yīng)電動�,�(fā)電機就發(fā)出電來�
1-前端�;2-出風(fēng)蓋板;3-軸承;4-定子;5-端子箱側(cè)�;6-電壓�(diào)節(jié)�;7-�(diào)節(jié)器支�;8-端子箱頂�;9-端子箱前后板;10-接線�;11-接線板支�;12-端子箱側(cè)�;13-吊攀;14-軸承�;15-�(jìn)�(fēng)蓋板;16-后端�;17-勵磁定子;18-勵磁定子固定螺栓;19-軸承;20-旋轉(zhuǎn)整流�;21-勵磁電樞;22-接地�;23-�(zhuǎn)�;24-�(fēng)�;25-永磁機機�;26-永磁機轉(zhuǎn)�;27-永磁機轉(zhuǎn)�;28-永磁機定�;29-永磁機定子固定螺�;30-永磁機轉(zhuǎn)子固定螺�;31-墊圈;32-永磁機蓋�
�(zhuǎn)子及其恒定磁場被柴油機帶動快速旋�(zhuǎn)�,在轉(zhuǎn)子與定子之間小而均勻的間隙中形成一個旋�(zhuǎn)的磁�,稱為�(zhuǎn)子磁場或主磁�。平常工作時�(fā)電機的定子線圈即電樞都接有負(fù)�,定子線圈被磁場磁力線切割后產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢通過�(fù)載形成感�(yīng)電流,此電流流過定子線圈也會在間隙中產(chǎn)生一個磁�,稱為定子磁場或電樞磁�。這樣在轉(zhuǎn)�、定子之間小而均勻的間隙中出�(xiàn)了轉(zhuǎn)子磁場和定子磁場,這兩個磁場相互作用構(gòu)成一個合成磁�。發(fā)電機就是由合成磁場的磁力線切割定子線圈而發(fā)電的。由于定子磁場是由轉(zhuǎn)子磁場引起的,且它們之間總是保持著一先一后并且同速的同步�(guān)�,所以稱這種�(fā)電機為同步發(fā)電機。同步發(fā)電機在機械結(jié)�(gòu)和電器性能上都具有許多�(yōu)��
同步�(fā)電機在其額定�(fù)載范圍內(nèi)允許帶各種用電負(fù)�。這些�(fù)荷的輸入特性會直接影響�(fā)電機的輸出電�;�(dāng)�(fù)載為純電阻性時,因為同步�(fā)電機的定子端電壓--電樞端電壓與�(fù)載電流是同相�,所以使得轉(zhuǎn)子磁場的前一半被定子磁場削弱,而后一半又被定子磁場加�,一周內(nèi)合成磁場平均值不�,�(fā)電機輸出電壓不變。負(fù)載呈�(xiàn)為純電感性時,則因�(fù)載電流滯后電樞端電壓90°而使得定子磁場削弱了�(zhuǎn)子磁�,合成磁場降低,造成�(fā)電機輸出電壓下降。若�(fù)載是純電容性的,�(fù)載電流就會超前電樞端電壓90°,從而使定子磁場加強了轉(zhuǎn)子磁�,合成磁場增大,�(fā)電機輸出電壓上升??梢?合成磁場是使�(fā)電機性能變化的一個重要因素。而合成磁場中起主要作用的是轉(zhuǎn)子磁場即主磁�,因此,�(diào)控轉(zhuǎn)子磁場就可以�(diào)節(jié)同步�(fā)電機的輸出電壓改善其帶負(fù)載能�,從而達(dá)到在額定�(fù)荷范圍內(nèi)�(wěn)住發(fā)電機輸出電壓的目��
(1)同步�(fā)電機�(zhuǎn)子的勵磁
所謂勵磁即是向同步�(fā)電機�(zhuǎn)子提供直流電使其�(chǎn)生直流電磁場的過�。同步發(fā)電機�(zhuǎn)子凹槽內(nèi)的線圈就是由稱做勵磁機的一個專門的設(shè)備為其供以直流電形成直流磁場的。早期的�(fā)電機是采用單獨的勵磁機給�(zhuǎn)子線圈提供直流電�,系統(tǒng)龐大而復(fù)�。隨著技�(shù)的�(jìn)�,�(xiàn)代同步發(fā)電機都是將發(fā)電機與勵磁機組裝在一起構(gòu)成一個完整的�(fā)電機�
勵磁機其實就是個小�(fā)電機,它的工作原理與同步發(fā)電機一�。所不同的是它的定子線圈和轉(zhuǎn)子線圈所起的作用與同步發(fā)電機--主發(fā)電機正好相反;固定在主�(fā)電機定子旁的勵磁機的定子線圈通以直流電形成直流磁�,而安裝在主發(fā)電機�(zhuǎn)子軸上的勵磁機的�(zhuǎn)子線圈成為輸出電動勢的電�。勵磁機的轉(zhuǎn)子與定子�(nèi)壁之間也是保持著小而均勻的間隙。這也稱為旋轉(zhuǎn)電樞式結(jié)�(gòu)的無刷同步發(fā)電機。安裝在主發(fā)電機定子旁的勵磁機定子線圈的直流�,是由主發(fā)電機定子線圈即電樞的部分輸出電壓�(jīng)整流后而得到的。與主發(fā)電機�(zhuǎn)子同軸安裝的勵磁機轉(zhuǎn)子線圈在其定子線圈產(chǎn)生的磁場�(nèi)旋轉(zhuǎn)、切割磁力線所�(chǎn)生的感應(yīng)電動�,�(jīng)同軸安裝在它旁邊的整流器也就是旋�(zhuǎn)整流器變成直流電�,�?shù)街靼l(fā)電機的轉(zhuǎn)子線圈使其產(chǎn)生直流轉(zhuǎn)子磁�。從而達(dá)到了對主�(fā)電機�(zhuǎn)子線圈勵磁的要求�
(2)同步�(fā)電機輸出電壓的調(diào)�
�(diào)控的目的就是實現(xiàn)在同步發(fā)電機額定�(fù)荷范圍內(nèi)�(wěn)住輸出電�。調(diào)控技�(shù)的理念是實時地從主發(fā)電機電樞取得電壓和電�,�(jīng)整流和負(fù)反饋�(diào)理后供給勵磁機的定子線圈,使其�(chǎn)生變化規(guī)律與主發(fā)電機輸出電壓變化�(guī)律相反的直流電磁�,這個磁場也必然使勵磁機�(zhuǎn)子電樞的輸出電壓及旋�(zhuǎn)整流器供給主�(fā)電機�(zhuǎn)子線圈的直流電流按同樣的�(guī)律而變化。從而起到實時調(diào)節(jié)主發(fā)電機�(zhuǎn)子磁場大�,使主�(fā)電機在額定負(fù)荷范圍內(nèi)保持良好輸出特性的作用�
對發(fā)電機輸出電壓的調(diào)節(jié)過程,可以用以下的流程表示;
由于�(fù)荷增加使主發(fā)電機電樞電壓�(�) →經(jīng)�(fù)反饋�(diào)理后勵磁機定子電流及磁場↑→勵磁機轉(zhuǎn)子電樞輸出電壓↑→旋�(zhuǎn)整流器輸出電流↑→主�(fā)電機�(zhuǎn)子磁場↑→使主發(fā)電機電樞電壓�
若主�(fā)電機電壓升高,則其反饋�(diào)控使以上各環(huán)節(jié)作用降低,�(dǎo)致電壓回到額定��
可見通過勵磁機實時調(diào)控主�(fā)電機�(zhuǎn)子磁場的大小,就可以穩(wěn)住輸出電�。這其中起重要作用的是�(fù)反饋�(diào)節(jié)單元,通常稱其為恒壓勵磁裝置和自動電壓�(diào)節(jié)��
(3)自動電壓�(diào)節(jié)�
�(xiàn)代交流同步發(fā)電機常用自動電壓�(diào)節(jié)器AVR這種電子部件�(diào)節(jié)勵磁機定子磁場的強弱。雖然AVR的種類很�,但性能大同小異;都是實時采樣主發(fā)電機的輸出電壓值與�(yù)先設(shè)定的值相比較,用比較的�(jié)果去�(diào)節(jié)脈沖寬度�(diào)制器PWM;輸出電壓值高則調(diào)制器輸出脈沖寬度�,反之則寬。然后再用這些脈沖去調(diào)控大功率開關(guān)器件即三極管或場效應(yīng)管控制送入勵磁機定子線圈的電流的時�。從而使它的磁場強弱隨著主發(fā)電機輸出電壓的變化而相反變�;即輸出電壓升高則勵磁機定子磁場減�,輸出電壓降低勵磁機定子磁場增�。從而達(dá)到負(fù)反饋�(diào)控的目的�
有這樣常用的一種AVR類型。取樣自主發(fā)電機輸出電壓的信號從8�9兩端輸入到電壓測量比較單�,與內(nèi)部預(yù)先設(shè)定的電壓�(例如380V)相比�。比較結(jié)果以輸出電壓UA送入脈沖寬度�(diào)制單元PWM,輸出電壓UC送入低頻保護(hù)單元。電壓測量比較單元的L、S、H是連接主發(fā)電機輸出電壓幅值調(diào)節(jié)電位器的三個端��
脈沖寬度�(diào)制器由穩(wěn)壓器輸出的直流電壓UCC作為工作電源,以確保其性能�(wěn)�。它的輸出電壓UB控制�(diào)制管VT3。若由電壓測量比較單元送來的UA�,表明主發(fā)電機輸出電壓升高,則大的UA就會使脈沖寬度調(diào)制器輸出的脈沖UB的寬度變�。窄的脈沖就會使VT3�(dǎo)通時間短,通過的電流少。反�,主發(fā)電機電壓降低UA變小,脈沖寬度�(diào)制器輸出的脈沖UB的寬度隨之變�,從而使VT3�(dǎo)通時間變�,通過的電流增��
勵磁機定子線圈一端接在端子X1�,另一端接在XX1端子�。由主發(fā)電機電樞送來的EA、EB、Ec三相電壓,�(jīng)過三個二極管VD10、VD11、VD12整流�,電流從X1端流入勵磁機的定子線�,由XX1流出,再經(jīng)過調(diào)制管VT3和XN端子流回主發(fā)電機電樞,形成勵磁機定子線圈的勵磁電流通路。VT3是這個通路上的開關(guān),它導(dǎo)通時間長,則定子線圈流過電流時間長,定子磁場強度�;VT3�(dǎo)通時間短,定子線圈電流�,定子磁場強度��
AVR就是這樣�(diào)控主�(fā)電機的電壓的;主發(fā)電機由于�(fù)荷原因輸出電壓升�,電壓測量比較單元輸出的UA隨著升高,受UA控制的脈寬調(diào)制器輸出脈沖UB寬度變窄,開關(guān)管VT3�(dǎo)通時間短,勵磁機定子磁場減�,�(zhuǎn)子電樞電壓及旋轉(zhuǎn)整流器輸出電流隨之減�,�(dǎo)致供給主�(fā)電機�(zhuǎn)子的勵磁電流變小,則主�(fā)電機因其�(zhuǎn)子磁場的減小而使輸出電壓降低。反�,AVR的負(fù)反饋�(diào)控功能就會使主發(fā)電機的輸出電壓升��
在主�(fā)電機因負(fù)荷超出額定值而輸出極大電流時,柴油�(fā)動機也需隨之輸出巨大的動力以致導(dǎo)致其�(zhuǎn)速低于額定�。低頻保�(hù)單元的作用就是在這種情況下限制勵磁機定子線圈里電流的超額增大。它以電阻和電容�(gòu)成的充放電支路預(yù)先設(shè)定一個低頻保�(hù)�,�(dāng)主發(fā)電機�(fù)荷正常時,從電壓測量單元來的UC小于低頻保護(hù)�,則低頻保�(hù)單元輸出的電壓Ud�,二極管VD8被截�,Ud到不了脈寬調(diào)制器,起不了作�。若主發(fā)電機超載則Ud變低,VD8�(dǎo)�,Ud和UA就可同時作用于脈寬調(diào)制器,使其輸出的脈沖UB隨Ud的下降而變�,�(diào)制管VT3�(dǎo)通時間隨之變�,勵磁電流減小勵磁機定子磁場變?nèi)?從而導(dǎo)致主�(fā)電機�(zhuǎn)子磁場減小。發(fā)電機輸出電壓下降、電流減小。低頻保�(hù)單元起到了保�(hù)勵磁機和主發(fā)電機的作��
同步電動機主要用作發(fā)電機運行,把機械能轉(zhuǎn)化成 電能。向電網(wǎng)�(fā)出交流電,是同步電機最主要� 運行方式 同步電動機可以通過�(diào)節(jié)勵磁電流來改善電�(wǎng)的功 率因�(shù)。在不要求調(diào)速的場合,應(yīng)用大型同步電� 機可以提高運行效率。近年來,小型同步電動機� 變頻�(diào)速系�(tǒng)中開始得到較多地�(yīng)� 同步補償機實際是一臺接在交流電�(wǎng)上空載的同步 電動機,電機不帶任何機械�(fù)�,靠�(diào)節(jié)�(zhuǎn)子中� 勵磁電流向電�(wǎng)�(fā)出所需的感性或者容性無功功�� 以達(dá)到改善電�(wǎng)功率因數(shù)或者調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的目�
1、額定功� (kW) 輸出的額定功� �(fā)電機:電功率� 電動機:機械功率
2� 額定電壓(V):定子繞組額定線電壓
3� 額定電流(A):定子繞組額定線電流
4� 額定�(zhuǎn)� (r/min):額定運行時的轉(zhuǎn)� �(zhuǎn)�
5� 額定功率因數(shù)Cos:額定工況下�(fā)電機 的功率因�(shù)
6� 勵磁電壓(V)和勵磁電流(A)
同步�(fā)電機是柴油發(fā)電機組的�(guān)鍵部�。為柴油�(fā)電機組建立一個合適的工作�(huán)�,做好日常維護(hù)是十分必要的�
�(fā)電機房內(nèi)的高溫、潮濕和空氣污染物是引起�(fā)電機故障的最常見因素。粉塵、灰塵和其它空氣污染物的積累會引起絕緣層的性能變壞,不僅易形成對地的�(dǎo)電通路,還會使轉(zhuǎn)子軸承部分的摩擦力增大而發(fā)�。濕氣以及空氣污染物中的濕氣極易在發(fā)電機�(nèi)形成對地的漏電通路,引起�(fā)電機故障。機房內(nèi)溫度過高會使�(fā)電機組工作時�(chǎn)生的熱量難以散出,造成其輸出功率下�、機組過熱。所以機房的防塵、防潮濕、通風(fēng)降溫就必須引起足夠的重視�
無論是單軸承�(fā)電機還是雙軸承發(fā)電機,它們的�(zhuǎn)子軸與柴油發(fā)動機主軸之間連接的同軸度要求很高。長時期運行后的機組有時同軸度可能降�,�(dǎo)致發(fā)電機燥聲增大,溫度過高。應(yīng)定期檢查、維�(hù)以保持同軸度良好�
�(fù)荷超出發(fā)電機的額定負(fù)載范�,或三相負(fù)荷很不平�,也會造成�(fā)電機效率降低和過��
維庫電子�,電子知識,一查百��
已收錄詞�162003�