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交流�(lì)磁發(fā)電機(jī)
閱讀�15514�(shí)間:2011-01-13 17:04:09

  交流�(lì)磁發(fā)電機(jī)又被人們稱之為雙饋�(fā)電機(jī).交流�(lì)磁發(fā)電機(jī)由于�(zhuǎn)子方采用交流電壓�(lì)�, 使其具有靈活的運(yùn)行方�,在解決電站持�(xù)工頻過電�,變速恒頻發(fā)�,抽水蓄能電站電動(dòng)�(fā)電機(jī)組的�(diào)速等問題方面有著傳統(tǒng)同步�(fā)電機(jī)無法比擬的優(yōu)越�.交流�(lì)磁發(fā)電機(jī)�(zhuǎn)子為多相�(duì)稱繞�, 正常�(yùn)行時(shí)�(zhuǎn)子通以多相�(duì)稱交流勵(lì)��

性能特點(diǎn)

  由于增加了其�(lì)磁控制的自由�, 該類電機(jī)具有超越傳統(tǒng)同步�(fā)電機(jī)的性能, 它們是:

  (1) 良好的穩(wěn)定性及�(zhuǎn)速適�(yīng)能力。交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)�(wěn)�(tài)�(yùn)行時(shí), 其轉(zhuǎn)子勵(lì)磁頻率可根據(jù)所需電機(jī)的轉(zhuǎn)速加以控�, 因此�(dāng)水電站采用這種電機(jī)前期�(fā)電時(shí), 僅需控制�(zhuǎn)子勵(lì)磁頻率就能達(dá)到改變電�(jī)�(zhuǎn)速的目的, 以適�(yīng)水頭、流量的變化, 使整�(gè)�(fā)電期皆有較高的能量效率及水機(jī)的壽�。動(dòng)�(tài)過程�, 由于電網(wǎng)頻率與電�(jī)�(zhuǎn)速解�, 即系�(tǒng)的頻率與電機(jī)�(yùn)�(dòng)的轉(zhuǎn)速成為可控的柔性聯(lián)�, 利于�、轉(zhuǎn)子磁�(chǎng)再同�, 提高了電�(jī)的穩(wěn)定性與電網(wǎng)�(yùn)行的可靠��

  (2) �(dú)立的有功、無功調(diào)節(jié)能力。交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī), �(lì)磁磁�(chǎng)的大小及相對(duì)�(zhuǎn)子的位置決定子勵(lì)磁電壓的大小、頻率及其與定子電壓的相�, 采用適當(dāng)?shù)目刂撇呗�? 可使�(fā)電機(jī)輸出的有�、無功獨(dú)立調(diào)節(jié), 且無功功率的�(diào)節(jié)是一�(gè)純粹的電磁過�, 過渡過程�, 同時(shí)交流�(lì)磁發(fā)電機(jī)可按電網(wǎng)的要求運(yùn)行于不同有功、無功的組合狀�(tài)�

  (3) 較強(qiáng)的�(jìn)相運(yùn)行能�。由于增加了�(lì)磁控制的自由�, 使勵(lì)磁磁�(chǎng)相對(duì)�(zhuǎn)子的位置成為可控, 超高壓長(zhǎng)線輕載時(shí), 交流�(lì)磁發(fā)電機(jī)可深度吸收無功而不失去�(wěn)�, 因此它具有解決電站因無功過剩而出�(xiàn)的持�(xù)工頻過電�, 并不需要附加其它設(shè)�, 且能使電站在�(yōu)化的電壓下運(yùn)�, 提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠�, 減少了能量損��

  由于交流�(lì)磁發(fā)電機(jī)在運(yùn)行上具有上述�(yōu)�(diǎn),展顯了其廣闊的應(yīng)用前�, 因此近十多年受到許多�(guó)家的�(xué)者和工程界的�(guān)注�

工作方式

  交流�(lì)磁發(fā)電機(jī)主要� �(yùn)行方式有以下三種:

  1) �(yùn)行于變速恒頻方�;

  2) �(yùn)行于無功大范圍調(diào)節(jié)的方�;

  3) �(yùn)行于 �(fā)�-電動(dòng)方式.

與線繞電�(jī)的區(qū)�

  繞線電動(dòng)�(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心是不絕緣的, 交流�(lì)磁發(fā)電機(jī)的鐵心是絕緣�, 主要是交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)需要考慮�(zhuǎn) 子交流勵(lì)磁的工況,而繞線電�(jī)一般工作在�(zhuǎn)差率不高的異步狀�(tài). 使用繞線電動(dòng)�(jī)替代交流�(lì)磁發(fā)電機(jī)的問題就是轉(zhuǎn)子渦流損耗較�,�(diào)速工作的范圍非常� �,太寬的調(diào)速將�(dǎo)致轉(zhuǎn)子勵(lì)磁交流頻率高,損耗就大了.

  此外繞線電機(jī)的繞線轉(zhuǎn)子線路的絕緣是很低的,正常工作�(shí)電機(jī)的無功必須依賴電�(wǎng)�(bǔ)�. 作為交流�(lì)磁發(fā)電機(jī)使用�(shí),如果電機(jī)需要向電網(wǎng)�(fā)無功,則勵(lì)磁的電壓�(huì)比較�,可能�(huì)超出� �(jī)的極限引起擊穿事�.

  使用繞線電機(jī)替代交流�(lì)磁發(fā)電機(jī)是可行的,但調(diào)速范圍要�(yuǎn)�(yuǎn)小于真正的交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī). 使用繞線電機(jī)替代主要是常�(guī)異步電機(jī)的漏磁要比發(fā)電機(jī)的大, 磁場(chǎng)氣隙也比較大. 此外� 線電�(jī)�?yàn)檗D(zhuǎn)子不絕緣, 相當(dāng)于存在一�(gè)阻尼繞組, �(dǎo)致轉(zhuǎn)子交流勵(lì)磁磁�(chǎng)被渦流部分抵� (也會(huì)影響暫態(tài)過程),要接近交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的狀�(tài),就只能在額定�(zhuǎn)速附近試�(yàn),�(zhuǎn)速調(diào)整的 范圍就很�,繞組�(lì)磁頻率很�,沒有意義.�(lì)磁頻率越�,渦流影響越大,偏差也越�, 影響�(shí)�(yàn)�(jié)�. 在調(diào)速運(yùn)行時(shí), �(zhuǎn)子與定子磁場(chǎng)存在差�, 相當(dāng)于一�(gè)磁場(chǎng)從轉(zhuǎn)子表面掃�, �(huì)�(dǎo)致轉(zhuǎn)子產(chǎn)生渦�,也會(huì)引起定子的功率損�.要改造繞線電�(jī)幾乎等于買幾�(gè)新的,� 常不劃算�.

�(lì)磁原�

  利用�(dǎo)線切割磁力線感應(yīng)出電�(shì)的電磁感�(yīng)原理,將原動(dòng)�(jī)的機(jī)械能�?yōu)殡娔茌敵觥=涣鲃?lì)磁發(fā)電機(jī)由定子和�(zhuǎn)子兩部分組成。定子是�(fā)出電力的電樞,轉(zhuǎn)子是磁極。定子由電樞鐵芯,均勻排放的三相繞組及機(jī)座和端蓋等組�。轉(zhuǎn)子通常為隱極式,由�(lì)磁繞�、鐵芯和�、護(hù)�(huán)、中心環(huán)等組�。汽輪發(fā)電機(jī)的極�(shù)多為兩極的,也有四極��

  �(zhuǎn)子的�(lì)磁繞組通入直流電流,產(chǎn)生接近于正弦分布磁場(chǎng)(稱為轉(zhuǎn)子磁�(chǎng)�,其有效�(lì)磁磁通與靜止的電樞繞組相交鏈。轉(zhuǎn)子旋�(zhuǎn)�(shí),轉(zhuǎn)子磁�(chǎng)隨同一起旋�(zhuǎn)、每�(zhuǎn)一�,磁力線順序切割定子的每相繞組,在三相定子繞組內(nèi)感應(yīng)出三相交流電�(shì)。發(fā)電機(jī)帶對(duì)稱負(fù)載運(yùn)行時(shí),三相電樞電流合成產(chǎn)生一�(gè)同步�(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。定子磁�(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁�(chǎng)相互作用,會(huì)�(chǎn)生制�(dòng)�(zhuǎn)�。從汽輪�(jī)輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)矩克服制�(dòng)�(zhuǎn)矩而作功。發(fā)電機(jī)可發(fā)出有功功率和無功功率。所以,�(diào)整有功功率就得調(diào)節(jié)汽機(jī)的�(jìn)汽量。轉(zhuǎn)子磁�(chǎng)的強(qiáng)弱直接影響定子繞組的電壓,所�,調(diào)�(fā)電機(jī)端電壓或�(diào)�(fā)電機(jī)的無功功率必須調(diào)節(jié)�(zhuǎn)子電��

  �(fā)電機(jī)的有功功率和無功功率幾何相加之和稱為視在功率。有功功率和視在功率之比稱為�(fā)電機(jī)的功率因�(shù)(力率),發(fā)電機(jī)的額定功率因�(shù)一般為0.85�

  供給�(fā)電機(jī)�(zhuǎn)子直流建立轉(zhuǎn)子勵(lì)磁的系統(tǒng)稱為�(fā)電機(jī)�(lì)磁系�(tǒng)。大型發(fā)電機(jī)�(lì)磁方式分為:①它�(lì)�(lì)磁系�(tǒng);②自并激�(lì)磁系�(tǒng)。它�(lì)�(lì)磁是由一�(tái)與發(fā)電機(jī)同軸的交流發(fā)電機(jī)�(chǎn)生交流電,經(jīng)整流變成直流�,給�(fā)電機(jī)�(zhuǎn)子勵(lì)�。自并激�(lì)磁是將來自發(fā)電機(jī)�(jī)端的交流電經(jīng)變壓器降�,再整流變成直流�,作為發(fā)電機(jī)�(zhuǎn)子的�(lì)磁�

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