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永磁同步電機的工作原理

優(yōu)點和缺點
提問者:網(wǎng)友 2018-08-27
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同步發(fā)電機為了實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換,需要有一個直流磁場而產(chǎn)生這個磁場的直流電流,稱為發(fā)電機的勵磁電流。根據(jù)勵磁電流的供給方式,凡是從其它電源獲得勵磁電流的發(fā)電機,稱為他勵發(fā)電機,從發(fā)電機本身獲得勵磁電源的,則稱為自勵發(fā)電機。 一、發(fā)電機獲得勵磁電流的幾種方式 1、直流發(fā)電機供電的勵磁方式:這種勵磁方式的發(fā)電機具有專用的直流發(fā)電機,這種專用的直流發(fā)電機稱為直流勵磁機,勵磁機一般與發(fā)電機同軸,發(fā)電機的勵磁繞組通過裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵磁機獲得直流電流。這種勵磁方式具有勵磁電流獨立,工作比較可靠和減少自用電消耗量等優(yōu)點,是過去幾十年間發(fā)電機主要勵磁方式,具有較成熟的運行經(jīng)驗。缺點是勵磁調(diào)節(jié)速度較慢,維護工作量大,故在10MW以上的機組中很少采用。 2、交流勵磁機供電的勵磁方式,現(xiàn)代大容量發(fā)電機有的采用交流勵磁機提供勵磁電流。交流勵磁機也裝在發(fā)電機大軸上,它輸出的交流電流經(jīng)整流后供給發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁,此時,發(fā)電機的勵磁方式屬他勵磁方式,又由于采用靜止的整流裝置,故又稱為他勵靜止勵磁,交流副勵磁機提供勵磁電流。交流副勵磁機可以是永磁機或是具有自勵恒壓裝置的交流發(fā)電機。為了提高勵磁調(diào)節(jié)速度,交流勵磁機通常采用100——200HZ的中頻發(fā)電機,而交流副勵磁機則采用400——500HZ的中頻發(fā)電機。這種發(fā)電機的直流勵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,像個齒輪,因此,它沒有電刷,滑環(huán)等轉(zhuǎn)動接觸部件,具有工作可靠,結(jié)構(gòu)簡單,制造工藝方便等優(yōu)點。缺點是噪音較大,交流電勢的諧波分量也較大。 3、無勵磁機的勵磁方式: 在勵磁方式中不設(shè)置專門的勵磁機,而從發(fā)電機本身取得勵磁電源,經(jīng)整流后再供給發(fā)電機本身勵磁,稱自勵式靜止勵磁。自勵式靜止勵磁可分為自并勵和自復(fù)勵兩種方式。自并勵方式它通過接在發(fā)電機出口的整流變壓器取得勵磁電流,經(jīng)整流后供給發(fā)電機勵磁,這種 勵磁方式具有結(jié)簡單,設(shè)備少,投資省和維護工作量少等優(yōu)點。自復(fù)勵磁方式除沒有整流變壓外,還設(shè)有串聯(lián)在發(fā)電機定子回路的大功率電流互感器。這種互感器的作用是在發(fā)生短路時,給發(fā)電機提供較大的勵磁電流,以彌補整流變壓器輸出的不足。這種勵磁方式具有兩種勵磁電源,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。 二、發(fā)電機與勵磁電流的有關(guān)特性 1、電壓的調(diào)節(jié) 自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)可以看成為一個以電壓為被調(diào)量的負反饋控制系統(tǒng)。無功負荷電流是造成發(fā)電機端電壓下降的主要原因,當(dāng)
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