洛陽發(fā)電機(jī)出租，發(fā)電機(jī)小知識

時(shí)間：2021-03-18作者：山東博晟機(jī)械設(shè)備有限公司瀏覽：1013

一.同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)




一般來說，發(fā)電機(jī)組由發(fā)動(dòng)機(jī)（提供動(dòng)能）、發(fā)電機(jī)（產(chǎn)生電流）、控制系統(tǒng)組成。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)依靠風(fēng)力帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生電流； 水力發(fā)電機(jī)利用水流的落差，產(chǎn)生動(dòng)力帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。 燃油發(fā)電機(jī)依靠柴油或汽油燃燒產(chǎn)生動(dòng)力帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組。盡管各種各樣發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)力來源可能不盡相同，但是它們都有一個(gè)很重要的共有部分，那就是發(fā)電機(jī)。生產(chǎn)生活中我們使用的電能來自發(fā)電廠，而它們離不開發(fā)電機(jī)。其轉(zhuǎn)子可以由水輪機(jī)，汽輪機(jī)，內(nèi)燃機(jī)等來帶動(dòng)，主要部件如下圖所示。

目前我們?nèi)祟愃玫碾娔埽?9%都是同步發(fā)電機(jī)發(fā)出的。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。而產(chǎn)生這個(gè)磁場的直流電流，稱為發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。我們根據(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)，稱之為他勵(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)。


同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)一般由兩部分組成。一部分用于向發(fā)電機(jī)的磁場繞組提供直流電流，以建立直流磁場，通常稱為勵(lì)磁功率輸出部分（或稱為功率單元）。另一部分用于在正常運(yùn)行或發(fā)生事故時(shí)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，以滿足運(yùn)行的需要。這一部分包括勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、強(qiáng)行勵(lì)磁、強(qiáng)行減磁和自動(dòng)滅磁等，一般稱為勵(lì)磁控制部分（或稱為控制單元）。

二.同步發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)


維持發(fā)電機(jī)的端電壓等于給定值是電力系統(tǒng)調(diào)壓的主要手段，那么如何保證同步發(fā)電機(jī)的端電壓為給定值呢？

我們說，在負(fù)荷變化的情況下，必須通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁的方式。 下面以發(fā)電機(jī)的簡化相量圖來分析一下其具體原理。
由上圖可得：式中： Eq——發(fā)電機(jī)的空載電勢；Uf——發(fā)電機(jī)的端電壓；If——發(fā)電機(jī)的負(fù)荷電流比例。

上式說明，在發(fā)電機(jī)空載電勢Eq恒定的情況下，發(fā)電機(jī)端電壓Uf 會(huì)隨負(fù)荷電流If 的加大而降低，為保證發(fā)電機(jī)端電壓Uf 恒定，必須隨著發(fā)電機(jī)負(fù)荷電流If 的增加（或減?。?，增加（或減小）發(fā)電機(jī)的空載電勢Eq ，而Eq 又是發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流Ifq 的函數(shù)（若不考慮飽和，Eq 和Ifq 成正比），故在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，隨著發(fā)電機(jī)負(fù)荷電流的變化，必須調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來使發(fā)電機(jī)端電壓恒定。

三. 永磁發(fā)電機(jī)

除了上面說到的勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)組中還有一類永磁發(fā)電機(jī)。它與勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的較大區(qū)別在于它的勵(lì)磁磁場是由永磁體產(chǎn)生的。 永磁體在電機(jī)中既是磁源，又是磁路的組成部分。永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用鋼結(jié)構(gòu)，表面按順序嵌放永磁體，轉(zhuǎn)子表面磁通強(qiáng)、重量輕、體積小、無觸點(diǎn)，整機(jī)一磨損部位是軸承。

此外，在功率等級相同的情況下，永磁式發(fā)電機(jī)處于直軸磁路中的永磁體的磁導(dǎo)率很小，直軸 電樞反電抗 Xad 較電勵(lì)磁同步電機(jī)小很多，因而電壓調(diào)整率也比電勵(lì)磁同步電機(jī)小，輸出波形接近正弦波，輸出電壓穩(wěn)定、線電壓畸變小，輸出電壓波形好。

永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)免去了產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁場所需的勵(lì)磁功率和碳刷、滑環(huán)之間磨擦的機(jī)械損耗，使得永磁式發(fā)電機(jī)效率大為提高。普通勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)在 額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)平均效率只有 65%，而永磁式發(fā)電機(jī)則可高達(dá) 83%以上。

四. 有功和無功的控制

在電力系統(tǒng)之中運(yùn)行的發(fā)電機(jī)既帶有有功負(fù)載，又帶有無功負(fù)載，有功電流的變化會(huì)影響發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和頻率，無功電流的變化會(huì)影響發(fā)電機(jī)的電壓。為了保證發(fā)電機(jī)的頻率和電壓的穩(wěn)定，必須及時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸入功率和勵(lì)磁電流。那么問題是具體該如何調(diào)節(jié)呢？

有功功率的調(diào)節(jié)——即原動(dòng)機(jī)輸入功率的調(diào)節(jié)。




同步發(fā)電機(jī)與無窮大電網(wǎng)并聯(lián)時(shí)，當(dāng)發(fā)電機(jī)剛投入電網(wǎng)還沒有向電網(wǎng)送出有功負(fù)荷時(shí)，假設(shè)我們忽略發(fā)電機(jī)的空載損失，則此時(shí)發(fā)電機(jī)處于“空接”在電網(wǎng)上的狀態(tài)。 如果要向電網(wǎng)發(fā)出有功功率，就必須增加發(fā)電機(jī)的輸入功率，即加大火力發(fā)電廠中汽輪機(jī)汽門的開度，或水力發(fā)電廠中水輪機(jī)水門的開度或者風(fēng)力發(fā)電廠的風(fēng)速等，增大原動(dòng)機(jī)的出力，增加原動(dòng)機(jī)的力矩。

此時(shí)由于作用在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上力矩的增大，就會(huì)使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子加速，于是發(fā)電機(jī)主磁較的位置將逐步**前，隨著主較的**前，發(fā)電機(jī)激磁電勢（?0）將**前于端電壓（電網(wǎng)電壓ù），相應(yīng)的，功率角（δ）及電磁功率（Pm）將逐步增大，這樣輸入功率和輸出功率之間將逐步恢復(fù)平衡，保持在新的工作點(diǎn)同步運(yùn)行。如下圖

在實(shí)際的調(diào)控過程中，有功功率的調(diào)節(jié)需要注意幾個(gè)問題：

（1）增加有功功率的速度應(yīng)遵照有關(guān)規(guī)程的規(guī)定，或制造廠家的要求。有功功率增加的速度不宜太快，否則將對發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響。當(dāng)然也不應(yīng)無根據(jù)的限制有功功率增長的速度，這將延誤供電時(shí)間，特別是在事故情況下，尤為重要。

（2）有功功率的調(diào)節(jié)還要特別注意原動(dòng)機(jī)輸入功率的配合問題，特別是火力發(fā)電廠或熱電站等，要充分注意鍋爐的供汽能力和熱負(fù)荷的調(diào)整，使其協(xié)調(diào)。有時(shí)候會(huì)因發(fā)電機(jī)有功功率增長過快，鍋爐供汽能力一時(shí)跟不上，壓力急速下降，造成被迫停機(jī)事故。

2、無功功率的調(diào)節(jié)——即發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的調(diào)節(jié)。同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁有三種狀態(tài)，分別是：

（1）正常勵(lì)磁：即發(fā)電機(jī)的全部輸出功率均為有功功率。即cosφ=1，此時(shí)發(fā)電機(jī)的激磁電勢為E。

（2） 過勵(lì)：增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，使其**過“正常勵(lì)磁”稱為過勵(lì)。

（3）欠勵(lì)：減少發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，使其小于“正常勵(lì)磁”稱為欠勵(lì)。

同樣的，無用功功率的調(diào)節(jié)過程中也需要注意幾個(gè)問題：

（1）由于發(fā)電機(jī)與無窮大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，電網(wǎng)電壓視為恒定值，調(diào)整勵(lì)磁不會(huì)引起電壓的變化。

（2）調(diào)節(jié)勵(lì)磁可以調(diào)節(jié)無功功率，但只能調(diào)節(jié)無功功率，而不能改變有功功率。

（3）調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)應(yīng)注意，不要使其**過勵(lì)磁電源或發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組的允許值，以免出現(xiàn)勵(lì)磁機(jī)與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組過熱現(xiàn)象。

（4）注意發(fā)電機(jī)電樞電流，保持不**過發(fā)電機(jī)視在功率，以防引起發(fā)電機(jī)電樞繞組過電流。




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