同步電機(jī)工作原理動(dòng)畫演示,同步電機(jī)工作原理相信很多小伙伴還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
1、同步電機(jī)的介紹:同步電機(jī),和感應(yīng)電機(jī)一樣是一種常用的交流電機(jī)。
2、同步電機(jī)的工作原理:折疊主磁場(chǎng)的建立:勵(lì)磁繞組通以直流勵(lì)磁電流,建立極性相間的勵(lì)磁磁場(chǎng),即建立起主磁場(chǎng)。
3、折疊載流導(dǎo)體:三相對(duì)稱的電樞繞組充當(dāng)功率繞組,成為感應(yīng)電勢(shì)或者感應(yīng)電流的載體。
4、折疊切割運(yùn)動(dòng):原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)(給電機(jī)輸入機(jī)械能),極性相間的勵(lì)磁磁場(chǎng)隨軸一起旋轉(zhuǎn)并順次切割定子各相繞組(相當(dāng)于繞組的導(dǎo)體反向切割勵(lì)磁磁場(chǎng))。
5、折疊交變電勢(shì)的產(chǎn)生:由于電樞繞組與主磁場(chǎng)之間的相對(duì)切割運(yùn)動(dòng),電樞繞組中將會(huì)感應(yīng)出大小和方向按周期性變化的三 相 對(duì)稱交變電勢(shì)。
6、通過引出線,即可提供交流電源。
7、折疊交變性與對(duì)稱性:由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)極性相間,使得感應(yīng)電勢(shì)的極性交變;由于電樞繞組的對(duì)稱性,保證了感應(yīng)電勢(shì)的三相對(duì)稱性。
永磁同步電機(jī)原理動(dòng)畫,永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)圖相信很多小伙伴還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
1、同步發(fā)電機(jī)為了實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換,需要有一個(gè)直流磁場(chǎng)而產(chǎn)生這個(gè)磁場(chǎng)的直流電流,稱為發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。
2、根據(jù)勵(lì)磁電流的供給方式,凡是從其它電源獲得勵(lì)磁電流的發(fā)電機(jī),稱為他勵(lì)發(fā)電機(jī),從發(fā)電機(jī)本身獲得勵(lì)磁電源的,則稱為自勵(lì)發(fā)電機(jī)。
3、 一、發(fā)電機(jī)獲得勵(lì)磁電流的幾種方式 直流發(fā)電機(jī)供電的勵(lì)磁方式:這種勵(lì)磁方式的發(fā)電機(jī)具有專用的直流發(fā)電機(jī),這種專用的直流發(fā)電機(jī)稱為直流勵(lì)磁機(jī),勵(lì)磁機(jī)一般與發(fā)電機(jī)同軸,發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組通過裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵(lì)磁機(jī)獲得直流電流。
4、這種勵(lì)磁方式具有勵(lì)磁電流獨(dú)立,工作比較可靠和減少自用電消耗量等優(yōu)點(diǎn),是過去幾十年間發(fā)電機(jī)主要?jiǎng)?lì)磁方式,具有較成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。
5、缺點(diǎn)是勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度較慢,維護(hù)工作量大,故在10MW以上的機(jī)組中很少采用。
6、 2、交流勵(lì)磁機(jī)供電的勵(lì)磁方式,現(xiàn)代大容量發(fā)電機(jī)有的采用交流勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流。
7、交流勵(lì)磁機(jī)也裝在發(fā)電機(jī)大軸上,它輸出的交流電流經(jīng)整流后供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁,此時(shí),發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式屬他勵(lì)磁方式,又由于采用靜止的整流裝置,故又稱為他勵(lì)靜止勵(lì)磁,交流副勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流。
8、交流副勵(lì)磁機(jī)可以是永磁機(jī)或是具有自勵(lì)恒壓裝置的交流發(fā)電機(jī)。
9、為了提高勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度,交流勵(lì)磁機(jī)通常采用100——200HZ的中頻發(fā)電機(jī),而交流副勵(lì)磁機(jī)則采用400——500HZ的中頻發(fā)電機(jī)。
10、這種發(fā)電機(jī)的直流勵(lì)磁繞組和三相交流繞組都繞在定子槽內(nèi),轉(zhuǎn)子只有齒與槽而沒有繞組,像個(gè)齒輪,因此,它沒有電刷,滑環(huán)等轉(zhuǎn)動(dòng)接觸部件,具有工作可靠,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造工藝方便等優(yōu)點(diǎn)。
11、缺點(diǎn)是噪音較大,交流電勢(shì)的諧波分量也較大。
12、 3、無勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁方式: 在勵(lì)磁方式中不設(shè)置專門的勵(lì)磁機(jī),而從發(fā)電機(jī)本身取得勵(lì)磁電源,經(jīng)整流后再供給發(fā)電機(jī)本身勵(lì)磁,稱自勵(lì)式靜止勵(lì)磁。
13、自勵(lì)式靜止勵(lì)磁可分為自并勵(lì)和自復(fù)勵(lì)兩種方式。
14、自并勵(lì)方式它通過接在發(fā)電機(jī)出口的整流變壓器取得勵(lì)磁電流,經(jīng)整流后供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁,這種 勵(lì)磁方式具有結(jié)簡(jiǎn)單,設(shè)備少,投資省和維護(hù)工作量少等優(yōu)點(diǎn)。
15、自復(fù)勵(lì)磁方式除沒有整流變壓外,還設(shè)有串聯(lián)在發(fā)電機(jī)定子回路的大功率電流互感器。
16、這種互感器的作用是在發(fā)生短路時(shí),給發(fā)電機(jī)提供較大的勵(lì)磁電流,以彌補(bǔ)整流變壓器輸出的不足。
17、這種勵(lì)磁方式具有兩種勵(lì)磁電源,通過整流變壓器獲得的電壓電源和通過串聯(lián)變壓器獲得的電流源。
18、 二、發(fā)電機(jī)與勵(lì)磁電流的有關(guān)特性 電壓的調(diào)節(jié) 自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)可以看成為一個(gè)以電壓為被調(diào)量的負(fù)反饋控制系統(tǒng)。
19、無功負(fù)荷電流是造成發(fā)電機(jī)端電壓下降的主要原因,當(dāng)勵(lì)磁電流不變時(shí),發(fā)電機(jī)的端電壓將隨無功電流的增大而降低。
20、但是為了滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求,發(fā)電機(jī)的端電壓應(yīng)基本保持不變,實(shí)現(xiàn)這一要求的辦法是隨無功電流的變化調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。
21、 2、無功功率的調(diào)節(jié): 發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí),可以認(rèn)為是與無限大容量電源的母線運(yùn)行,要改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流,感應(yīng)電勢(shì)和定子電流也跟著變化,此時(shí)發(fā)電機(jī)的無功電流也跟著變化。
22、當(dāng)發(fā)電機(jī)與無限大容量系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí),為了改變發(fā)電機(jī)的無功功率,必須調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。
23、此時(shí)改變的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流并不是通常所說的“調(diào)壓”,而是只是改變了送入系統(tǒng)的無功功率。
24、 3、無功負(fù)荷的分配: 并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)根據(jù)各自的額定容量,按比例進(jìn)行無功電流的分配。
25、大容量發(fā)電機(jī)應(yīng)負(fù)擔(dān)較多無功負(fù)荷,而容量較小的則負(fù)提供較少的無功負(fù)荷。
26、為了實(shí)現(xiàn)無功負(fù)荷能自動(dòng)分配,可以通過自動(dòng)高壓調(diào)節(jié)的勵(lì)磁裝置,改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流維持其端電壓不變,還可對(duì)發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)特性的傾斜度進(jìn)行調(diào)整,以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)無功負(fù)荷的合理分配。
27、 三、自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的方法 在改變發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流中,一般不直接在其轉(zhuǎn)子回路中進(jìn)行,因?yàn)樵摶芈分须娏骱艽?,不便于進(jìn)行直接調(diào)節(jié),通常采用的方法是改變勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流,以達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流的目的。
28、常用的方法有改變勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁回路的電阻,改變勵(lì)磁機(jī)的附加勵(lì)磁電流,改變可控硅的導(dǎo)通角等。
29、這里主要講改變可控硅導(dǎo)通角的方法,它是根據(jù)發(fā)電機(jī)電壓、電流或功率因數(shù)的變化,相應(yīng)地改變可控硅整流器的導(dǎo)通角,于是發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流便跟著改變。
30、這套裝置一般由晶體管,可控硅電子元件構(gòu)成,具有靈敏、快速、無失靈區(qū)、輸出功率大、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn)。
31、在事故情況下能有效地抑制發(fā)電機(jī)的過電壓和實(shí)現(xiàn)快速滅磁。
32、自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置通常由測(cè)量單元、同步單元、放大單元、調(diào)差單元、穩(wěn)定單元、限制單元及一些輔助單元構(gòu)成。
33、被測(cè)量信號(hào)(如電壓、電流等),經(jīng)測(cè)量單元變換后與給定值相比較,然后將比較結(jié)果(偏差)經(jīng)前置放大單元和功率放大單元放大,并用于控制可控硅的導(dǎo)通角,以達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的目的。
34、同步單元的作用是使移相部分輸出的觸發(fā)脈沖與可控硅整流器的交流勵(lì)磁電源同步,以保證控硅的正確觸發(fā)。
35、調(diào)差單元的作用是為了使并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)能穩(wěn)定和合理地分配無功負(fù)荷。
36、穩(wěn)定單元是為了改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定而引進(jìn)的單元 。
37、勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定單元 用于改善勵(lì)磁系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
38、限制單元是為了使發(fā)電機(jī)不致在過勵(lì)磁或欠勵(lì)磁的條件下運(yùn)行而設(shè)置的。
39、必須指出并不是每一種自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置都具有上述各種單元,一種調(diào)節(jié)器裝置所具有的單元與其擔(dān)負(fù)的具體任務(wù)有關(guān)。
40、 四、自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁的組成部件及輔助設(shè)備 自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁的組成部件有機(jī)端電壓互感器、機(jī)端電流互感器、勵(lì)磁變壓器;勵(lì)磁裝置需要提供以下電流,廠用AC380v、廠用DC220v控制電源.廠用DC220v合閘電源;需要提供以下空接點(diǎn),自動(dòng)開機(jī).自動(dòng)停機(jī).并網(wǎng)(一常開,一常閉)增,減;需要提供以下模擬信號(hào),發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓100V,發(fā)電機(jī)機(jī)端電流5A,母線電壓100V,勵(lì)磁裝置輸出以下繼電器接點(diǎn)信號(hào);勵(lì)磁變過流,失磁,勵(lì)磁裝置異常等。
41、 勵(lì)磁控制、保護(hù)及信號(hào)回路由滅磁開關(guān),助磁電路、風(fēng)機(jī)、滅磁開關(guān)偷跳、勵(lì)磁變過流、調(diào)節(jié)器故障、發(fā)電機(jī)工況異常、電量變送器等組成。
42、在同步發(fā)電機(jī)發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)除了必須解列外,還必須滅磁,把轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)盡快地減弱到最小程度,保證轉(zhuǎn)子不過的情況下,使滅磁時(shí)間盡可能縮短,是滅磁裝置的主要功能。
43、根據(jù)額定勵(lì)磁電壓的大小可分為線性電阻滅磁和非線性電阻滅磁。
44、 近十多年來,由于新技術(shù),新工藝和新器件的涌現(xiàn)和使用,使得發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式得到了不斷的發(fā)展和完善。
45、在自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置方面,也不斷研制和推廣使用了許多新型的調(diào)節(jié)裝置。
46、由于采用微機(jī)計(jì)算機(jī)用軟件實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置有顯著優(yōu)點(diǎn),目前很多國家都在研制和試驗(yàn)用微型機(jī)計(jì)算機(jī)配以相應(yīng)的外部設(shè)備構(gòu)成的數(shù)字自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置,這種調(diào)節(jié)裝置將能實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)最佳調(diào)節(jié)。
47、 獲得勵(lì)磁電流的方法稱為勵(lì)磁方式。
48、目前采用的勵(lì)磁方式分為兩大類:一類是用直流發(fā)電機(jī)作為勵(lì)磁電源的直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng);另一類是用硅整流裝置將交流轉(zhuǎn)化成直流后供給勵(lì)磁的整流器勵(lì)磁系統(tǒng)。
49、現(xiàn)說明如下: 1 直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁 直流勵(lì)磁機(jī)通常與同步發(fā)電機(jī)同軸,采用并勵(lì)或者他勵(lì)接法。
50、采用他勵(lì)接法時(shí),勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流由另一臺(tái)被稱為副勵(lì)磁機(jī)的同軸的直流發(fā)電機(jī)供給。
51、如圖15.5所示。
52、 2 靜止整流器勵(lì)磁 同一軸上有三臺(tái)交流發(fā)電機(jī),即主發(fā)電機(jī)、交流主勵(lì)磁機(jī)和交流副勵(lì)磁機(jī)。
53、副勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流開始時(shí)由外部直流電源提供,待電壓建立起來后再轉(zhuǎn)為自勵(lì)(有時(shí)采用永磁發(fā)電機(jī))。
54、副勵(lì)磁機(jī)的輸出電流經(jīng)過靜止晶閘管整流器整流后供給主勵(lì)磁機(jī),而主勵(lì)磁機(jī)的交流輸出電流經(jīng)過靜止的三相橋式硅整流器整流后供給主發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組。
55、 3 旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁 靜止整流器的直流輸出必須經(jīng)過電刷和集電環(huán)才能輸送到旋轉(zhuǎn)的勵(lì)磁繞組,對(duì)于大容量的同步發(fā)電機(jī),其勵(lì)磁電流達(dá)到數(shù)千安培,使得集電環(huán)嚴(yán)重過熱。
56、因此,在大容量的同步發(fā)電機(jī)中,常采用不需要電刷和集電環(huán)的旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁系統(tǒng),如圖15.7所示。
57、主勵(lì)磁機(jī)是旋轉(zhuǎn)電樞式三相同步發(fā)電機(jī),旋轉(zhuǎn)電樞的交流電流經(jīng)與主軸一起旋轉(zhuǎn)的硅整流器整流后,直接送到主發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組。
58、交流主勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流由同軸的交流副勵(lì)磁機(jī)經(jīng)靜止的晶閘管整流器整流后供給。
59、由于這種勵(lì)磁系統(tǒng)取消了集電環(huán)和電刷裝置,故又稱為無刷勵(lì)磁系統(tǒng)。
評(píng)論
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