1. 同步电机励磁装置的作用
励磁电流就是同步电机转子中流过的电流(有了这个电流,使转子相当于一个电磁铁,有N极和S极),在正常运行时,这个电流是由外部加在转子上的直流电压产生的。以前这个直流电压是由直流电动机供给,现在大多是由可控硅整流后供给。我们通常把可控硅整流系统称为励磁装置。
由于励磁系统有惯性和滞后的控制对象,同时要求有较高的控制精度和较快的响应速度,因此本设计中采用改进型PID调节方式,即通过采用积分分离算法消除积分饱和效益,减小超调,同时利用在动态响应中加大比例作用,稳态过程中减小比例作用的变增益方法,消除大偏差,加快过渡过程,使励磁调节器具有较理想的调节特性。
2. 同步电机励磁系统
1、发电机励磁机励磁电流太大的故障原因
(1)整流元件中有一个或两个元件断路正反向都不通
(2)主发电机或励磁机励磁绕组部分短路
2、发电机励磁机励磁电流过大的检查及处理方法
(1)用万用电表检查,替换损坏元件
(2)测量每极线圈的直流电阻值,更换有短路故障的线圈
3. 同步电机励磁工作原理
同步发电机励磁方式分为两大类:一类是用直流发电机作为励磁电源的直流励磁系统;另一类是用硅整流装置将交流转化成直流后供给励磁的整流器励磁系统。现说明如下:
1.直流励磁机励磁直流励磁机通常与同步发电机同轴,采用并励或他励接法。采用他励接法时,励磁的励磁电流由另一台被称为副励磁机的同轴的直流发电机供给。
2.静止励磁器励磁同一轴上有3台发电机,即主发电机、交流主励磁机和交流副励磁机。副励磁机的励磁电流开始时由外部直流电源提供,待电压建立起来后再转为自励(有时采用永磁发电机)。副励磁机的输出电流经过静止晶闸管整流器整流后供给主励磁机,而主励磁机的交流输出电流经过静止的三相桥式硅整流器整流后供给主发电机的励磁绕组。
3.旋转整流器励磁静止整流器的直流输出必须经过电刷和集电环才能输送到旋转的励磁绕组,对于大容量的同步发电机,其励磁电流达到了数千安培,使得集电环严重过热。因此,在大容量的同步发电机中,常采用不需要电刷和集电环的旋转整流器励磁系统。主励磁机是旋转电枢式三相同步发电机,旋转电枢的交流电流经与主轴一起旋转的硅整流器整流后,直接送到主发电机的转子励磁绕组。交流主励磁机的励磁电流由同轴的交流副励磁机经静止的晶闸管整流器整流后供给。用于这种励磁系统取消了集电环和集电装置,故又称为无刷励磁系统。
4. 同步电机采用励磁调节的作用
优点:
1.效率高:因为它的励磁磁场(转子磁场)是由磁铁提供的,所以省去一部分励磁磁场所需的电能。
2.调速范围大:由于他是永磁作为励磁磁场,因此调整电流与频率即可很大范围调整电机的功率和转速。
3.体积小重量轻:因为它的结构简单,因此无论体积还是重量都相对较小。
4.发热小,密封性强,免维护。
缺点:
1.抗震性较差:由于现在大部分永磁材料都采用钕铁硼强磁材料,这种材料较为硬脆,因此受到强烈震动有可能会碎裂。
2.抗热冲击较差:由于转子采用磁性材料,而电机在运行或者环境温度过高情况下会引起磁铁退磁,因此会造成动力下降
得益于我国稀土资源优势,电动机主流为永磁同步电动机,如比亚迪,北汽等新能源车企大部分使用的都是永磁同步电机。
5. 同步电机的励磁系统
一、无励磁机的励磁方式:
在励磁方式中不设置专门的励磁机,而从发电机本身取得励磁电源,经整流后再供给发电机本身励磁,称自励式静止励磁。
特点:这种励磁方式具有结简单,设备少,投资省和维护工作量少等优点。
二、交流励磁机供电的励磁方式:
交流励磁机也装在发电机大轴上,它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁,此时,发电机的励磁方式属他励磁方式,又由于采用静止的整流装置,故又称为他励静止励磁,交流副励磁机提供励磁电流。
特点:它没有电刷,滑环等转动接触部件,具有工作可靠,结构简单,制造工艺方便等优点。缺点是噪音较大,交流电势的谐波分量也较大。
三、直流发电机供电的励磁方式:
这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机,这种专用的直流发电机称为直流励磁机,励磁机一般与发电机同轴,发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。
特点:这种励磁方式具有励磁电流独立,工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点,具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢,维护工作量大,故在10MW以上的机组中很少采用。
6. 同步电动机励磁
利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理,将原动机的机械能变为电能输出。
转子的励磁绕组通入直流电流,产生接近于正弦分布磁场(称为转子磁场),其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链。转子旋转时,转子磁场随同一起旋转、每转一周,磁力线顺序切割定子的每相绕组,在三相定子绕组内感应出三相交流电势。发电机带对称负载运行时,三相电枢电流合成产生一个同步转速的旋转磁场。定子磁场和转子磁场相互作用,会产生制动转矩。从汽轮机输入的机械转矩克服制动转矩而作功。发电机可发出有功功率和无功功率。所以,调整有功功率就得调节汽机的进汽量。转子磁场的强弱直接影响定子绕组的电压,所以,调发电机端电压或调发电机的无功功率必须调节转子电流。
7. 同步电机励磁系统的作用
励磁系统同步变压器:它就起同步作用。励磁系统是把发电机输出的交流电整流成可调电压的直流电,无论是晶闸管还是IGBT,都有一个导通角控制的问题,这个导通角的计算起点就要跟主电路的交流电压的过零点同步,这个过零点,就由同步变压器隔离后送到控制回路,然后按控制的要求经过一个控制角,发出触发脉冲。
脉冲放大板和脉冲板的作用:有脉冲放大然后输出、采样然后送至CPU用于检测脉冲是否丢失、电源检查、故障开出等。
8. 同步发电机励磁系统的作用
供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备,称为同步发电机的励磁系统。发电机励磁系统的作用是:(1) 当发电机正常运行时,供给发电机维持一定电压及一定无功输出所需的励磁系统。(2) 当电力系统突然短路或负荷突然增、减时,对发电机进行强行励磁或强行减磁,以提高电力系统运行的稳定性和可靠性。(3) 当发电机内部出现短路时,对发电机进行灭磁,以避免事故扩大。
9. 同步电动机励磁装置的作用
同步电机就是靠励磁电流运行的,如果没有励磁,电机就是异步的。
励磁是加在转子上的直流系统,它的旋转速度和极性与定子是一致的,如果励磁出现问题,电动机就会失步,调整不过来,触发保护“励磁故障”电动机跳闸 说的白一点,励磁电流就是同步电机转子中流过的电流(有了这个电流,使转子相当于一个电磁铁,有N极和S极),在正常运行时,这个电流是由外部加在转子上的直流电压产生的。以前这个直流电压是由直流电动机供给,现在大多是由可控硅整流后供给。我们通常把可控硅整流系统称为励磁装置。