励磁优缺点
无刷励磁同步电机原理

无刷励磁同步电机原理一、工作原理无刷励磁同步电机是一种先进的电机,其工作原理主要基于磁场与电流的相互作用。
电机的转子上安装有励磁绕组,通过向励磁绕组提供直流电流来产生恒定的磁场。
定子绕组在气隙中产生旋转磁场,当电机转动时,转子上的永磁体产生的磁场与定子绕组产生的旋转磁场相互作用,产生转矩,驱动电机旋转。
二、励磁系统无刷励磁同步电机的励磁系统主要包括励磁电源和控制系统。
励磁电源负责提供直流电流,控制系统则负责控制励磁电流的大小和方向,以实现电机的正常运行和调速控制。
三、控制方式无刷励磁同步电机的控制方式主要包括开环控制和闭环控制。
开环控制基于电机的工作原理,通过改变励磁电流的大小和方向来控制电机的输出转矩和转速。
闭环控制则引入了反馈环节,通过比较实际转速与设定转速的差异,调整励磁电流的大小和方向,以达到更高的控制精度和稳定性。
四、运行特性无刷励磁同步电机具有高效、节能、高精度和高可靠性的特点。
由于其励磁系统采用直流电源,可以方便地进行调速控制,同时减小了电机内部的损耗和温升,提高了电机的效率。
此外,由于无刷励磁同步电机采用永磁体产生磁场,其结构简单、维护方便,且具有较高的动态响应性能。
五、优点与缺点优点:1.效率高:由于采用永磁体产生磁场,电机的损耗和温升较低,因此效率更高。
2.结构简单:电机结构简单、紧凑,维护方便。
3.调速性能好:通过调整励磁电流的大小和方向,可以实现电机的平滑调速。
4.可靠性高:电机具有较高的稳定性和可靠性,能够适应恶劣的工作环境。
5.高响应性能:具有较高的动态响应性能,能够快速响应控制信号的变化。
缺点:1.成本较高:由于采用永磁体等高成本材料,电机的制造成本较高。
2.弱磁场能力较低:对于较大的磁场变化和较大的转矩输出,无刷励磁同步电机的性能可能不如其他类型的电机。
发电机励磁系统原理
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发电机励磁系统原理及运行1.(发电机励磁系统图:)励磁系统构成及优缺点:励磁电源由励磁变引自发电机机端,通过可控硅整流元件直接控制发电机的励磁,这种励磁方式即为自并励可控硅整流励磁,其特点如下:(1)因采用可控硅整流器和无需考虑同轴励磁机时间常数的影响,故可获得较高的电压响应速度。
(2) 励磁变压器接到发电机端不受厂用电压的影响,但需起励电源。
(3)缺点:其一整流输出的直流顶值电压受发电机或电力系统短路故障形式和故障点远近的影响,缺乏足够的强励能力。
其二由于自并励可控硅整流励磁系统的发电机短路电流衰减较快,对发电机带延时的后备保护可靠动作不利。
为此,过流保护可采用电流启动记忆,由复合电压或低电压闭锁的延时保护。
2. 发电机励磁装置:(1) 励磁装置组成:并联励磁变、可控整流装置、励磁调节器、灭磁及转子过电压保护、起励回路。
(2) 并联励磁变压器:型号:SCLLB-1800KVA / 容量:1800kVA一次电压15.75KV 二次电压:0.6kv接线Y/△ -11••••• 自并励励磁系统的励磁变压器不设自动开关,只设有隔离刀闸。
励磁变装设过流保护,该保护动作引跳出口油开关及灭磁开关。
励磁变接在主变底压侧,不受系统及厂用电影响。
•(3) 可控硅整流回路:(整流回路原理图:)以单相半波整流电路为例说明可控硅整流电路的工作原理。
要使可控硅导通,必须在可控硅的阳极及控制极同时加正向电压,并且使流过可控硅的阳极电流大于它的维持电流。
当阳极加反响电压,或流过可控硅阳极的电流小于维持电流时,可控硅截止。
从可控硅承受正向电压开始,到可控硅导通为止,这一段区间为控制角。
改变控制角的大小,可调整可控硅输出电压的大小。
可控硅整流电路可输出连续可调的直流电压。
主整流器采用三相全控桥,2个功率柜并列运行。
整流元件采用晶闸管整流,•每个功率柜额定功率输出2000A。
整流柜为强迫风冷式。
风机设有主、备用电源,互为备用(•主、备用电源:均用机旁I II段电源)。
发电机无刷励磁系统简述及缺陷处理方法
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发电机无刷励磁系统简述及缺陷处理方法无刷励磁系统优点是:革除了滑环和碳刷等转动接触部分,响应速度快。
其缺点是:在监视与维修上有其不方便之处。
由于与转子回路直接连接的元件都是旋转的,因而转子回路的电压电流都不能用普通的直流电压表、直流电流表直接进行监视,转子绕组的绝缘情况也不便监视,二极管与可控硅的运行状况,接线是否开脱,熔丝是否熔断等等都不便监视。
但是,随着科技的发展,励磁系统的改进,这些缺点逐步得到解决。
到目前为止,我认为较难解决的问题是保护设置问题,这种励磁系统没有办法装设转子两点接地保护。
一、发电机组参数励磁方式:自并激发电机参数如下:额定功率:30MW额定定子电压: 10500V额定定子PT变比:10000V/100V额定定子电流: 1941A额定定子CT变比:3000A/5A额定功率因数: 0.85额定负载励磁电压:66V额定负载励磁电流: 11.5A(励磁变压器变比):10500V/162V强励倍数:1.8倍/10S二、励磁调节器整定参数(一)发电机定子电压、转子电流给定值上下限整定参数。
(二)控制角上下限整定参数。
(三)过励限制、欠励限制整定参数。
(四)PID整定参数。
(五)V/F限制定值。
发电机定子电压频率低于47.5HZ时,V/F限制开始动作;发电机定子电压频率低于45HZ时,调节器逆变灭磁。
(六)调差系数定值。
调节器调差设计为:Ktc=0。
三、发电机无刷励磁系统概述发电机在转子达到额定转速3000r/min时,合初励电源,初励电源经励磁调节器的初励控制回路加在励磁机定子的励磁线圈上。
励磁机与一般的发电机原理相同,但它的电枢是旋转的,即励磁机的转子(电枢)与发电机转子同步旋转,其电枢绕组切割初励电源建立的初磁场产生三相电流,经过熔断器通过旋转二极管整流送至发电机转子为其提供励磁电流。
瞬间在发电机端建立15%的发电机额定电压。
初励电源回路不保持,建立初磁场后自动退出。
励磁调节器采集发电机机端电压互感器1YH、2YH电压量,定子电流4LH、励磁变低压侧转子电流互感器LLH电流量通过变换器进入微机励磁调节装置,经过逻辑软件控制产生触发脉冲控制可控硅整流桥的励磁电流输出,并控制外附小型中间继电器提供励磁系统各种正常、异常、故障信号。
转子绕组和励磁绕组
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转子绕组和励磁绕组转子绕组和励磁绕组是电机中重要的组成部分,它们在电机运转过程中起到至关重要的作用。
转子绕组一般是指直流电机和异步电机的转子上的绕组,它由电枢线圈所构成,主要作用是产生转子磁场,在电机转动的过程中与定子磁场相互作用,从而实现电机的动力输出。
励磁绕组则是电机定子上的绕组,它可以是直流电机的场线圈、同步电机的直流励磁线圈或者是异步电机的串联定子电容,主要作用是为电机提供定子磁场。
本文将从转子绕组和励磁绕组的优点和缺点以及其在电机中的应用等方面进行阐述。
转子绕组作为电机的动力输出部分,它具有以下优点:首先,它的结构简单,生产成本相对较低。
其次,在高速运转时转子绕组的惯性小,因此电机的运行速度更加稳定。
同时,转子绕组还具有较高的机械强度和较好的热稳定性,即便在高温环境下也能够长时间稳定运行。
但是,转子绕组也存在一些缺点,例如容易出现绕组断路、接地等故障,这些故障对电机的稳定运行产生一定的影响,需要对其进行修复或更换。
励磁绕组主要作用于电机的定子部分,它的优点在于产生的磁场稳定性高,因此电机的输出功率和效率更加高效。
此外,励磁绕组还具有较强的抗干扰性和低噪声性能,能够有效降低电机在工作过程中产生的噪声和之间的电磁干扰。
但是励磁绕组的缺点在于其结构复杂,生产难度较大,同时也需要较高的维护成本。
此外,过高的励磁电流也会对电机带来一定的损伤,因此需要在功率控制上把握好励磁电流的大小。
总的来说,转子绕组和励磁绕组在电机运转过程中都具有重要的作用,它们能够有效地提高电机的效率和稳定性。
不同的电机类型和工作环境中,它们的应用方式和优缺点也是有所不同。
因此,在电机维护和修复的过程中,需要对其绕组和功能进行全面的了解和评估,从而制定出更为科学和合理的措施来保障电机的正常运行。
发电机励磁方式有哪些_三种发电机励磁方式
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发电机励磁方式有哪些_三种发电机励磁方式励磁系统原理励磁装置是指同步发电机的励磁系统中除励磁电源以外的对励磁电流能起控制和调节作用的电气调控装置。
励磁系统是电站设备中不可缺少的部分。
励磁系统包括励磁电源和励磁装置,其中励磁电源的主体是励磁机或励磁变压器;励磁装置则根据不同的规格、型号和使用要求,分别由调节屏、控制屏、灭磁屏和整流屏几部分组合而成。
励磁装置的使用,是当电力系统正常工作的情况下,维持同步发电机机端电压于一给定的水平上,同时,还具有强行增磁、减磁和灭磁功能。
对于采用励磁变压器作为励磁电源的还具有整流功能。
励磁装置可以单独提供,亦可作为发电设备配套供应。
中小型水利发电设备已实施出口产品质量许可制度,未取得出口质量许可证的产品不准出口。
励磁系统的组成自动调节励磁的组成部件有机端电压互感器、机端电流互感器、励磁变压器;励磁装置需要提供以下电流,厂用AC380v、厂用DC220v控制电源。
厂用DC220v 合闸电源;需要提供以下空接点,自动开机。
自动停机。
并网(一常开,一常闭)增,减;需要提供以下模拟信号,发电机机端电压100V,发电机机端电流5A,母线电压100V,励磁装置输出以下继电器接点信号;励磁变过流,失磁,励磁装置异常等。
励磁控制、保护及信号回路由灭磁开关,助磁电路、风机、灭磁开关偷跳、励磁变过流、调节器故障、发电机工况异常、电量变送器等组成。
在同步发电机发生内部故障时除了必须解列外,还必须灭磁,把转子磁场尽快地减弱到最小程度,保证转子不过的情况下,使灭磁时间尽可能缩短,是灭磁装置的主要功能。
根据额定励磁电压的大小可分为线性电阻灭磁和非线性电阻灭磁。
发电机获得励磁电流的三种方式1、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,。
发电机自并励静止励磁系统和三机励磁系统的比较
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发电机自并励静止励磁系统和三机励磁系统的比较一.概述大型常规火电厂发电机的励磁方式主要有自并励静止励磁和三机励磁两大类,静止励磁中发电机的励磁电源取自于发电机机端,通过励磁变压器降压后供给可控硅整流装置,可控硅整流变成直流后,再通过灭磁开关引入至发电机的磁场绕组,整个励磁装置没有转动部件,属于全静态励磁系统;而三机励磁的原理是:主励磁机、副励磁机、发电机三机同轴,主励磁机的交流输出,经硅二极管整流器整流后,供给汽轮发电机励磁。
主励磁机的励磁,由永磁副励磁机之中频输出经可控硅整流器整流后供给。
自动电压调节器根据汽轮发电机之端电压互感器、电流互感器取得的调节信号,控制可控硅整流器输出的大小,实现机组励磁的自动调节。
在励磁方式的选择上,俄罗斯、东欧多采用带有主副交流励磁机的三机他励励磁系统,法国Alstom、德国Siemens、美国西屋等公司多采用无刷励磁系统,而ABB、美国GE、日立、东芝公司更多地采用了静止励磁系统,特别是在常规火电中静止励磁更是占绝大部分份额。
二、发电机自并励静止励磁系统和三机励磁系统的比较1.1励磁系统的组成自并激静止励磁系统由励磁变压器、可控硅功率整流装置、自动励磁调节装置、发电机灭磁及过电压保护装置、起励设备及励磁操作设备等部分组成。
三机励磁系统由主励磁机、副励磁机、2套励磁调节装置、3台功率柜、1台灭磁开关柜及1台过电压保护装置等组成。
1.2 相对于三机励磁系统,静态励磁系统的优点归纳为以下几点: (1)静止励磁用静止的励磁变压器取代了旋转的励磁机,用大功率静止可控硅整流系统取代了旋转二极管整流盘,由于励磁系统没有旋转部分,设备接线比较简单,大大提高了整个励磁系统的可靠性,机组的检修维护工作量大大减少。
(2)机组采用静止励磁方式,取消了励磁机和旋转二极管整流盘,其轴系长度缩短,机组轴系的支点减少使得轴系的震动模式简单,利于轴系的稳定;电厂厂房的长度可以适当缩短4-5米,减少基建投资。
发电机励磁的几种方式
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发电机励磁的几种方式一、发电机励磁1、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。
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,是过去几十年间发电机主要励磁方式,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。
2、交流励磁机供电的励磁方式,现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。
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。
交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。
为了提高励磁调节速度,交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机,而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。
这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,因此,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,交流电势的谐的几种方式波分量也较大。
3、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。
自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。
自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流,经整流后供给发电机励磁,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。
自复励磁方式除没有整流变压外,还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。
这种互感器的作用是在发生短路时,给发电机提供较大的励磁电流,以弥补整流变压器输出的不足。
静态励磁系统与无刷励磁系统的比较及经济分析(东方)
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静止励磁系统与无刷励磁系统的比较及经济分析一.概述大型常规火电和核电用发电机的励磁方式主要有静止励磁和无刷励磁两大类。
其中静止励磁占有大部份份额(在常规火电中更是绝大部分份额)。
不但原GE家族(含日立、东芝)完全采用静止励磁系统,具有西屋传统的三菱电机也首推静止励磁系统,西门子和ALSTOM也是根据用户要求可提供两种中的任何一种。
我公司从方便机组运行维护、方便将来全面国产化的角度考虑,在后续核电项目中将静止励磁推荐为选择方案之一。
二.静止励磁的主要优缺点静止励磁的主要优点有:静止励磁用静止的励磁变压器取代了旋转的励磁机,用静止可控硅取代了旋转二极管,由于励磁系统没有旋转部分,设备接线比较简单,大大提高了整个励磁系统的可靠性。
采用静止励磁的发电机转子可以直接进行转子电压、电流和电阻(温度)的测量,可以直接设置转子过电压、过电流、转子接地和断路器灭磁保护等。
由于取消了励磁机的惯性滞后环节,静止励磁系统装置(变压器和可控硅)可以有较大的容量裕度和很高的响应速度,可大大提高励磁系统的响应比。
静止励磁系统的可控硅整流器有很大的冗余度(采用N-2冗余),可以进行在线维护,提高了运行的安全性和可维护性。
静止励磁的主要缺点有:整流输出的直流顶值电压受发电机机端或电力系统短路故障形式和故障点远近等因素的影响,但由于现在采用封闭母线后,发电机机端短路的故障概率几乎不考虑。
由于短路电流的迅速衰减,带时限的继电保护可能会拒绝动作。
但国内外的分析研究和试验表明,该技术问题已得到解决。
由于有碳刷和滑环,存在碳粉污染滑环而导致短路的可能。
但是该技术问题目前已经解决。
二.无刷励磁系统的主要优缺点无刷励磁的主要优点有:与静止励磁相比,无刷励磁的控制功率大大减小,有利于简化控制、保护线路,少占用厂房场地(省去励磁变压器和大功率整流灭磁屏)。
目前无刷励磁系统也采用小机端变压器的接线方式,当发电机机端或系统短路故障时可以用直流蓄电池辅助强励。
请问为何现在的电动车的电机都用永磁电机而不选用励磁电机?
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请问为何现在的电动车的电机都⽤永磁电机⽽不选⽤励磁电机?1、永磁电机综合性能要⽐普通的直流电机好(励磁线圈)。
转速,控制等多个参数都是永磁电机要优于普通直流电机。
2、⾼效节能。
电动车是依靠电池供应电能,⾼效的能量转化,是对电机不断的需求。
电动车电机的分类与区别。
电动汽车电机分类 现在电动汽车上应⽤的电机主要有直流电机、交流感应电机、永磁电机和开关磁阻电机。
1、电动汽车直流电机 优点:是起动加速转巨⼤,电磁转矩控制特性良好,调速⽅便,控制装置简单,成本较低。
缺点:有机械换向器,当在⾼速⼤负荷下运⾏时,换向器表⾯有⽕花出现,因此不宜太⾼的电机转速。
⽐较与其他驱动系统⽽⾔处于劣势,已经逐渐被淘汰。
2、电动汽车交流感应电机 交流感应电机定⼦⽤于产⽣磁场,由定⼦铁芯、定⼦绕组、铁芯外侧的外壳、⽀撑转⼦轴的轴承组成。
交流电机有价格低、以维护、体积⼩的优点,但是交流电机的控制⽐较复杂。
已经成为交流驱动电动汽车的⾸选。
3、电动汽车交流感应电机 永磁电机,采⽤永磁体来产⽣⽓隙磁通量,永磁体代替了直流电机中的磁场线圈和感应电机中定⼦的励磁体。
永磁同步电机具有⾼效率、⾼⼒矩惯量⽐、⾼能量密度,尤其是其低速⼤扭矩的优点能满⾜车辆在复杂多变的道路下⾏驶,是个⾼性能⽽且低碳环保电机随着稀⼟永磁材料的出现有望与交流感应电机争夺市场。
特别是在中⼩功率范围内等到了⼴泛的应⽤。
4、电动汽车开关磁阻电机 开关磁阻电机定、转⼦都是普通硅钢⽚叠压成的双凸极结构。
优点:简单可靠、可调速范围宽、效率⾼、控制灵活、成本低。
缺点:转矩波动⼤、噪声⼤、需要位置检测器、有⾮线性特性等。
应⽤受到限制。
电动汽车的动⼒性能的好坏与电动汽车功率的⼤⼩有着直接的关系,功率越⼤,电动汽车的加速性能和最⼤爬坡能⼒就越好,质量也会更好,同时电机的体积也会增加;但是电机不可长期在⾼效率下⼯作,会使电动汽车的能⼒利⽤率降低,汽车的⾏驶⾥程也会降低。
⼀般⽽⾔,选择电机的额定功率应该满⾜我们汽车的最⾼车速的要求,电机的峰值功率要满⾜汽车最⼤爬坡度和加速性能的要求。
强励就是强行励磁
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强励就是强行励磁,当系统发生短路故障时发电机机端电压下降较为严重,强励动作,把机端电压顶起来。
当故障被切除后,强励退出。
为了防止强励误动作(PT断线),所以强励回路同时引入机端两个PT 电压。
强励包括强励电压和强励电流.如果强励过程中,系统故障消除,强励返回依然是一个调节过程,快速改变控制角,先减励,最终维持端电压的设定值.这是电压强励.如果强励动作时间结素后,故障还没有消除,那么强励要返回,这时返回过程进入限制励磁电流,从而进入电流闭环,让励磁电流减下来,这是强励电流,当然也有的进行通道切换了发电机励磁的几种方式2008-11-20 07:341、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。
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,是过去几十年间发电机主要励磁方式,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。
2、交流励磁机供电的励磁方式,现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。
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。
交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。
为了提高励磁调节速度,交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机,而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。
这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,因此,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。
3、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。
同步发电机的励磁方式
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同步发电机的励磁方式嘿,前几天我去一个工厂参观,一进去就听到一阵嗡嗡的声音。
我顺着声音找过去,看到一个大大的机器,上面有好多电线和管子。
我就好奇地问旁边的工人师傅这是啥呀?师傅说这是同步发电机。
这就让我想到了同步发电机的励磁方式。
咱就说说这同步发电机的励磁方式是啥吧。
你想啊,这同步发电机就像一个大力士,能发出好多电。
但是这个大力士也需要有人给他加油鼓劲,这个“加油鼓劲”的过程就是励磁。
同步发电机的励磁方式主要有两种,一种是直流励磁,一种是交流励磁。
直流励磁呢,就像是给发电机吃了一颗大力丸。
通过一个直流电源,给发电机的磁场提供电流,让发电机产生强大的磁场。
这个磁场就像一个大磁铁,能把电给“吸”出来。
就像你用磁铁吸铁屑一样,有了强大的磁场,就能把电给引出来。
交流励磁呢,就像是给发电机喝了一杯能量饮料。
通过一个交流电源,给发电机的磁场提供变化的电流。
这个变化的电流会产生一个变化的磁场,这个变化的磁场又会在发电机的线圈里产生感应电动势,从而发出电来。
就像你在荡秋千,越荡越高,有了变化的力量,就能把事情做得更好。
为啥要有这两种励磁方式呢?这是有原因的。
直流励磁的优点是磁场稳定,输出的电压和频率也比较稳定。
就像你走在平路上,稳稳当当的,不会摔跤。
但是直流励磁也有缺点,就是需要一个直流电源,成本比较高,而且维护也比较麻烦。
交流励磁的优点是成本低,维护方便。
就像你喝一杯白开水,便宜又实惠。
但是交流励磁的缺点是磁场不稳定,输出的电压和频率也会受到影响。
就像你走在坑坑洼洼的路上,摇摇晃晃的,容易摔跤。
比如说,在一些对电压和频率要求比较高的场合,就会用直流励磁的同步发电机。
比如医院、银行这些地方,不能停电,也不能电压不稳。
在一些对成本和维护要求比较高的场合,就会用交流励磁的同步发电机。
比如一些小工厂、小作坊这些地方,能省点钱就省点钱。
总之啊,同步发电机的励磁方式各有优缺点。
要根据不同的场合,选择合适的励磁方式,才能让发电机发挥出最大的作用。
有刷和无刷的优缺点
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关于有刷和无刷励磁的优缺点
一、静止可控硅励磁
1)发电机采用静止可控硅系统,发电机整体结构简单制造成本低。
2)由于没有无刷励磁机发电机的长度较短使厂房布置方便,占地面积小基建基础结构简单降低了基建成本。
3)由于没有无刷励磁机发电机使发电机安装方便,由于在发电机的尾端没有相对较重的励磁机,在运行中减小了发电机转子的绕度从而能保证有较小的发电机整体震动值。
4)由于采用静止可控硅是一介环节所以动态范围大、响应速度快、发电机的电压调节精度高,电磁损耗小提高了发电机的整体效率。
5)由于采用静止可控硅发电机整体结构简单,对于今后运行维护保养简单、大修成本低。
6)采用静止可控硅由于有集电环所以存在碳刷磨损,会产生碳刷粉尘需要定时进行清尘和更换碳刷。
7)由于有集电环和碳刷是滑动接触且碳刷上有大电流的通过,所以集电环和碳刷间会产生火花不能用在防爆和防静电的场合。
二、无刷励磁
1)发电机采用无刷励磁系统能用在防爆和防静电的场合。
2)发电机采用无刷励磁系统由于没有了集电环所以定期维护的周期较长。
3)发电机采用无刷励磁系统由于励磁机的励磁电流是小电流控制所以励磁调节器和发电机之间的控制电缆安装布置方便。
4)由于无刷励磁系统是二介环节响应速度慢说以在孤网运行时不利整个系统稳定。
5)由于采用无刷励磁系统结构复杂对基础和安装有较高的要求,如果基础和安装精度达不到设计要求容易引起机组震动值超标。
6)由于采用无刷励磁系统结构复杂使得制造、基建和维修成本较高。
电机的励磁方式
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电机的励磁方式电机是现代工业中不可或缺的重要设备,其工作原理是将电能转化为机械能。
但无论是直流电机还是交流电机,都需要一种辅助方式来产生磁场,称之为电机的励磁方式。
由于电机励磁方式的不同,使得电机在使用中也有着不同的特点和优缺点。
因此,本文将详细探讨电机的励磁方式及其优缺点。
1、直流电机的励磁方式直流电机的励磁方式主要有两种:独立励磁和串联励磁。
独立励磁是指由单独的电源产生磁场,与电机主回路无关。
这种励磁方式适用于大型直流电机,如发电机、电力机车等。
独立励磁电源可以是直流电压源或直流电流源,且与电机主回路没有电气联系,因此对电机的启动、调速、制动等操作都很方便。
而串联励磁则是电机的励磁回路和电机的主回路串联在一起,共用一个电源。
这种励磁方式可以使串联电枢和励磁线圈连成一个电路,将电枢电流也同时作为励磁电流,利用电枢磁场产生的漏磁来影响励磁线圈磁通,从而达到励磁的目的。
该方式适用于小型直流电动机及其它有特殊要求的直流电动机。
2、交流电机的励磁方式交流电机的励磁方式主要有几种:恒磁电枢励磁、感应励磁和永磁励磁。
恒磁电枢励磁是指将一定大小的直流电枢电流直接通入电机主回路,在电机运转过程中产生会转速过大时磁通不稳定的缺陷。
感应励磁是指通过与电机主回路串联一个辅助线圈,在电机主回路中产生磁通的方式。
这种方式的优势是可以随时改变励磁磁通量,以及不需要额外的励磁电源,适用于一般的交流电机。
而永磁励磁则是通过永磁体的磁场来产生励磁磁通,不需要外部励磁电源。
这种方式适用于需要高起动转矩、高速、低功耗的交流电机,如无刷直流电机和步进电机。
缺点是需要安装永磁体,而且在长时间的使用中可能会遇到磁力减弱或失效的问题。
3、小结电机的励磁方式有很多,各自有自己的优缺点。
它们的不同之处在于操作方式和应用范围都存在着一定的差别。
在选择电机时,需结合其使用情况和应用领域来决定使用何种励磁方式,以最大程度地发挥其性能,实现稳定、高效、可靠的运行。
同步发电机励磁系统介绍
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同步发电机励磁系统分类介绍1概述向同步发电机的转子励磁绕组供给励磁电流的整套装置叫做励磁系统。
励磁系统是同步发电机的重要组成部分,它的可靠性对于发电机的安全运行和电网的稳定有很大影响。
发电机事故统计表明发电机事故中约1/3为励磁系统事故,这不但影响发电机组的正常运行而且也影响了电力系统的稳定,因此必须要提高励磁系统的可靠性,而根据实际情况选择正确的励磁方式是保证励磁系统可靠性的前提和关键。
电力系统同步发电机的励磁系统主要有两大类,一类是直流励磁机励磁系统,另一类是半导体励磁系统。
2直流励磁机励磁系统直流励磁机励磁系统是采用直流发电机作为励磁电源,供给发电机转子回路的励磁电流。
其中直流发电机称为直流励磁机。
直流励磁机一般与发电机同轴,励磁电流通过换向器和电刷供给发电机转子励磁电流,形成有碳刷励磁。
直流励磁机励磁系统又可分为自励式和它励式。
自励与他励的区别是对主励磁机的励磁方式而言的,他励直流励磁机励磁系统比自励励磁机励磁系统多用了一台副励磁机,因此所用设备增多,占用空间大,投资大,但是提高了励磁机的电压增长速度,因而减小了励磁机的时间常数,他励直流励磁机励磁系统一般只用在水轮发电机组上。
采用直流励磁机供电的励磁系统,在过去的十几年间,是同步发电机的主要励磁系统。
目前大多数中小型同步发电机仍采用这种励磁系统。
长期的运行经验证明,这种励磁系统的优点是:具有独立的不受外系统干扰的励磁电源,调节方便,设备投资及运行费用也比较少。
缺点是:运行时整流子与电刷之间火花严重,事故多,性能差,运行维护困难,换向器和电刷的维护工作量大且检修励磁机时必须停主机,很不方便。
近年来,随着电力生产的发展,同步发电机的容量愈来愈大,要求励磁功率也相应增大,而大容量的直流励磁机无论在换向问题或电机的结构上都受到限制。
因此,直流励磁机励磁系统愈来愈不能满足要求。
目前,在100MW及以上发电机上很少采用。
3半导体励磁系统半导体励磁系统是把交流电经过硅元件或可控硅整流后,作为供给同步发电机励磁电流的直流电源。
发电机励磁的几种方式
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发电机励磁的几种方式一、发电机励磁1、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。
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,是过去几十年间发电机主要励磁方式,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。
2、交流励磁机供电的励磁方式,现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。
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。
交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。
为了提高励磁调节速度,交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机,而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。
这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,因此,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,交流电势的谐的几种方式波分量也较大。
3、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。
自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。
自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流,经整流后供给发电机励磁,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。
自复励磁方式除没有整流变压外,还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。
这种互感器的作用是在发生短路时,给发电机提供较大的励磁电流,以弥补整流变压器输出的不足。
这种励磁方式具有两种励磁电源,通过整流变压器获得的电压电源和通过串联变压器获得的电流源。
自并励静止励磁系统的优、缺点
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自并励静止励磁系统的优、缺点自并励静止励磁系统的优、缺点
1、自并励静止励磁系统的优点:
(1)运行可靠性高。
自并励励磁系统为静态励磁,没有旋转部分,运行可靠性高.(2)可提高机组轴系的稳定性.由于取消了主、副励磁机,缩短了汽轮机一发电机组的轴系长度提高了机组轴系的稳定性、改善了轴系的振动,从而提高了机组安全运行的水平。
(3)励磁系统响应快。
因为发电机没有主励磁机这一时滞环节,所以自并励励磁系统是一种高起始的快速响应励磁系统.因而技术指标高,性能参数好。
(4)可提高电力系统的稳定水平.在小干扰稳定方面,自并励静止励磁系统配置电力系统稳定器(PSS)后,小干扰稳定水平较交流励磁机励磁系统有明显的提高:在大干扰稳定方面,电力系统的计算表明,自并励励磁系统的暂态稳定水平与交流励磁机励磁系统相近或略有提高。
(5)可提高电厂的经济效益。
自并励静止励磁系统没有旋转部分,发电机运行可靠性高、调整容易、维护简单、检修工作量小,因而可提高发电效益。
(6)可节约电厂的基建投资.自并励励磁系统缩短了汽轮机一发电机组的轴系长度,因而减少了电厂厂房的长度,节约了电厂的基建费用.
2、自并励静止励磁系统的缺点是:
自并励静止励磁系统的缺点是励磁电源来自发电机机端,受发电机机端电压变化的影响.当发电机机端电压下降时其强励能力下降,对电力系统的暂态稳定不利。
不过,随着电力系统中快速保护的应用,故障切除时间的缩短,且自并励静止励磁系统可以通过变压器灵活地选择强励倍数,较好地满足电力系统暂态稳定水平的要求。
(完整)永磁发电机和励磁有刷发电机的比较分析
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永磁发电机和励磁有刷发电机的比较分析:永磁发电机和励磁有刷发电机,都是制造发电机的成熟技术。
永磁发电机与励磁有刷发电机的最大区别在于它的励磁磁场是由永磁体产生的。
永磁体在电机中既是磁源,又是磁路的组成部分。
永磁体的磁性能不仅与生产厂的制造工艺有关,还与永磁体的形状和尺寸、充磁机的容量和充磁方法有关,具体性能数据的离散性很大.而且永磁体在电机中所能提供的磁通量和磁动势还随磁路其余部分的材料性能、尺寸和电机运行状态而变化。
此外,永磁发电机的磁路结构多种多样,漏磁路十分复杂而且漏磁通占的比例较大,铁磁材料部分又比较容易饱和,磁导是非线性的。
这些都增加了永磁发电机电磁计算的复杂性,使计算结果的准确度低于励磁发电机.1.1 永磁发电机的优点:①、结构简单:永磁式发电机省去了励磁式发电机的励磁绕组、碳刷、滑环结构,整机结构简单。
②、低速发电性能好:功率等级相同的情况下,怠速时,永磁式发电机要比励磁式发电机的输出功率高。
③、效率高,抗过载能力强:永磁转子结构免去了产生转子磁场所需的励磁功率和碳刷、滑环之间磨擦的机械损耗,使得永磁式发电机效率比励磁高。
而励磁发电机需要加大定子和转子的尺寸来达到同样的功率。
1。
2 永磁发电机的缺点:①、输出电压稳定性差:输出电压不可调是其不足之处。
②、电磁干扰:永磁发电机制成后不需外界能量即可维持其磁场,但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。
这些使永磁发电机的应用范围受到了限制。
例如:国际航协(IATA)规定,不加屏蔽的永磁发电机不得进行航空运输。
同时,对无线电的干扰,始终存在争议。
③、维修不便:由于永磁发电机的转子大多采用贴磁工艺制造,一旦出现故障,只能返厂维修或更换发电机.④、不可逆退磁问题:如果设计和使用不当,永磁发电机在温度过高(钕铁硼永磁)或过低(铁氧体永磁)时;在冲击电流产生的电枢反应作用下;在剧烈的机械振动时有可能产生不可逆退磁,或叫失磁,使电机性能降低,甚至无法使用。
变压器励磁绕组
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变压器励磁绕组
励磁绕组由绕组线圈和定子磁心组成,其中绕组线圈由多股绝缘导线共同组成,并将绕组线圈的各端接入相应的变压器定子绕组上,以便使定子绕组由给定的励磁电流生成磁势。
二、励磁绕组的几种结构
1、单级横置式绕组:单级横置式绕组的结构要求每股绕组线圈的首尾线分别接到一个定子绕组上,形成两个相位的绕组,然后这两个绕组经由中间桥联,使励磁电流在绕组线圈中波动均衡,能够达到理想的励磁效果。
2、半谐振式绕组:半谐振式绕组结构的特点是绕组线圈只有一条,将两个定子绕组的首尾线连接起来组成一个大的线圈,并由中间的桥联给励磁电流,使得变压器能够以理想的效果完成励磁功能。
3、半星结式绕组:半星结式绕组的特点是绕组由一根线圈组成,绕组的一端连接一个定子绕组,另一端分别连接第二个定子绕组的两个相位,半星结的绕组结构使得变压器能够以更节能的形式完成励磁工作。
三、励磁绕组的优缺点
1、励磁绕组的优点:
(1)由于励磁绕组只需要一根绕组线圈,而且可以使励磁电流在绕组中循环,因此可以有效地降低变压器整体的体积;
(2)励磁绕组结构简单,使用简单,安装维护方便;
(3)励磁绕组能够使变压器的励磁电流受到控制,从而减少励
磁失真,提高变压器的励磁效率。
2、励磁绕组的缺点:
(1)半星结式绕组的拼装复杂,需要考虑多种变换关系情况;
(2)单级横置式绕组的体积仍然较大,而且结构复杂,安装调试较为困难;
(3)半谐振式绕组受到杂波干扰较大,造成励磁失真较大,影响其励磁效果。
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无刷励磁与有刷励磁的优缺点
发电机的励磁系统目前可分为有刷励磁系统和无刷励磁系统,它们各有优缺点,下面简单的介绍一下,供同行们在选设备时作为参考。
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一、有刷励磁系统0 _( V( S4 Y i5 @
这种机组其励磁系统有直流励磁机系统和可控硅静止励磁系统两种。
直流励磁机励磁系统是通过与发电机同轴的直流发电机发出直流电,再经过电刷和滑环加在发电机转子线圈上,产生磁场定子线圈。
该系统有两机组型和三机组型,即在发电机上有一台励磁机或是两台励磁机。
可控硅静止励磁系统是通过发电机机端的励磁变压器进行全控桥式整流,得到所需要的直流电,再经过电刷和滑环加在发电机转子线圈上,产生磁场切割定子线圈。
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有刷励磁方式其优点是发电机与励磁系统界限明显,相对独立,直观明了,而且转子励磁电流、励磁电压容易取得,数值准确,检修方便。
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其缺点是由于电刷的存在,增加了接触电阻,随着励磁电流的增大,电刷和滑环常常因接触不良导致发热,严重时会产生环火而烧坏刷架和滑环,并且电刷的质量也直接影响到运行的稳定性,因而故障率较高。
另外电刷在磨损时产生的碳粉给环境卫生造成一定的影响,而且容易污染4#轴承座,降低其绝缘,给安全运行带来隐患。
由于电刷存在磨损,运行人员要经常巡视、更换电刷。
二、无刷励磁系统4 P. ^/ @4 h7 W, Y
这种机组其励磁系统是由发电机和与发电机同轴连接的励磁发电机组成。
这种励磁发电机不同于和发电机同轴的直流发电机,这种励磁发电机实质是交流发电机,它所产生三相交流电通过连接在其轴上的旋转整流器进行整流,输出的直流电直接接在转子的绕组上,用来产生转子磁场。
这套系统也有两机组型和三机组型。
无刷励磁系统的优点是由于没有电刷,也就不存在接触不良以及因此而发热的问题,更不会产生电火花而烧坏设备。
没有电刷,也就没有磨损的碳粉,发电机两端会非常洁净,而且不用更换电刷,维护量较小。
其缺点是因为励磁发电机输出的直流电直接接在转子的绕组上,这样很难直接测量转子的实际电流,往往需根据转子电压等相关参数计算出转子电流,但是存在一定的偏差。
而且一旦旋转整流器出现故障,不仅维修困难(必须停机检修),并且还会威胁机组的正常运行。