無刷勵磁中頻發電機
營口特變無刷勵磁倍頻發電機近几十年來 已經成為經典的同步發電機最具前途的發展方向之一。由於線路簡單 ,製造成本低廉 ,應用範圍較為廣氾。無刷勵磁發電機應用愈來愈廣氾 ,對其運行可靠性的要求也愈來愈高。
目錄
·            營口特變高電測試設備無刷勵磁發電機的結構
·            無刷勵磁發電機的可靠性分析
·            無刷勵磁發電機的設計特點
·            無刷勵磁發電機的應用
無刷勵磁中頻發電機的結構
·             圖為無刷勵磁發電機原理圖。其整流器由旋轉型二極管組成 ,安裝有過電壓保護電阻。相對旋轉晶閘管式無刷發電機 ,這種線路和結構更為簡單 ,製造成本低，勵磁機磁場電流由外部電源提供的系統 ,其發電機可為負載在一定範圍內提供穩定的輸出電壓。
圖2為結構剖面圖。這種電機的結構是根據能量的流動方向來佈置的 ,即按照主發電機 ———旋轉速流器 ———交流勵磁機的排序方式。
無刷勵磁發電機的可靠性分析
·             無刷勵磁發電機主要由主發電機、旋轉整流模塊、交流勵磁機三部分組成。就轉極式的主發電機而言 ,其結構已相當成熟 ,故障較少;旋轉整流模塊由旋轉型二極管組成 ,它在無刷發電機整機結構中的運行狀況 ,主要決定于模塊自身的質量狀況、其在整流輪上的安裝、受力情況以及勵磁機三相輸出電壓、電流對它的衝擊情況。
而勵磁機為轉樞式交流發電機 ,電樞繞組安裝轉子上 ,繞組由一路或多路並聯后 ,從電纜線引出 ,再連接到旋轉整流模塊的輸入端。由於空間位置的限制 ,電纜線在轉子上的固定主要靠用綁繩將其在電樞繞組的端部及其外圍安裝的端部箍環上綁緊 ,電纜線與整流模塊的連接端用綁繩或線夾固定在磁軛或套筒上 ,以克服電機高速旋轉下其所受的離心力。如果由於綁繩材料選用不合適、綁紮方法不合理或綁紮位置不在適當之處 ,均會造成電纜線在離心力與其它拉力的綜合作用下 ,掙脫綁繩的束縛而甩出 ,造成掃膛 ,使電機不能正常工作。
由於電纜線的重量較重、線徑較粗 ,不利於在電樞繞組端部安裝 ,由此提出將電樞繞組由多路並聯改為一路並聯 ,從而取消電纜線 ,電樞繞組與整流模塊間採用一種新型連接方式 ,以改變現有的狀況。
無刷勵磁發電機的設計特點
·             從交流同步發電機的發展來看 ,勵磁系統已成為其中最為核心的組成部分。勵磁系統的好坏直接影響到同步發電機的性能和運行質量。交流勵磁機是一個旋轉電樞式的交流同步發電機 ,但由於它的工作特點和負載的特殊性 ,使得它與一般的交流同步發電機有所不同 ,設計時應注意其特殊性。
交流勵磁機的磁路設計交流勵磁機的輸出電壓隨主發電機的負載及工作溫度大幅度變化 ,相應的其感應電勢也大幅度變化 ,這是交流勵磁機的負載特點。為滿足主發電機的最大強勵要求 ,交流勵磁機的磁路尺寸設計應根據與之相應的最大相電勢來設計。即交流勵磁機的額定工作點的磁密要取得很低。故其磁性材料的利用率極低 ,同容量的交流勵磁機的體積比一般的同步發電機大 ,重量也重。
按照JBP T33201122000 《小型無刷三相同步發電機技術條件》要求 ,交流勵磁機應能提供出發電機在熱狀態下承受 150 %的額定電流而電壓值不降低所需的勵磁電流。故可將此工作點發電機所需的勵磁電流視為勵磁機的最大負載點 ,並要根據既有負載情況保留一定的瞬態響應裕量。
改善無刷發電機的動態特性41211　儘量選取較小的短路比(約取 013～015) ,以提高勵磁電流的靈敏度 ,縮短時間常數。較小的短路比能使勵磁機設計得更為經濟 ,縮小體積 ,減輕重量。
選用較高的頻率 ,以減小勵磁機時間常數。提高勵磁機頻率的措施是增加勵磁機的極對數 ,極對數的增加可使勵磁繞組每極匝數減少 ,從而使其時間常數得到有效減少。
無刷勵磁發電機的應用
無刷勵磁發電機因無滑動接觸部分 ,維護簡單 ,可靠性高 ,可長期連續運行而不要保養 ,適合無人管理的自動化電站;因無旋轉接觸的導電部分 ,不會產生火花 ,適合有易燃氣體及多粉塵等惡劣環境條件下的運行場合。