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本文主要探讨励磁系统各种方法的结构功能

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本文主要探讨励磁系统各种方法的结构功能

发布日期:2020-11-05 作者: 点击:

设计良好的发电机励磁系统提供了运行的可靠性、稳定性和快速的瞬态响应。每种方法都有各自的优点。所有方法都使用自动电压调节器向励磁机定子提供DC输出。励磁机转子交流输出被整流成主发电机转子的DC输入。更先进的系统使用自动电压调节器的附加输入。励磁装置厂家在本文将探讨每种方法的结构、功能和应用,并包括每种方法的图表和插图。

一、自动电压调节器

自动电压调节器的结构随使用的激励而变化。当发电机旋转时,它们都接收来自发电机定子的输入。能够接收第贰输入以减少或消除由负载反馈信号引起的内部谐波的自动电压调节器用于非线性负载应用。常用的两种类型是:

硅控整流器(可控硅)-感应定子的功率水平,并确定其激发激励器电压。与非线性负载一起使用时会引起故障。

场效应晶体管(场效应晶体管)-感应定子的功率水平,并转换成脉冲宽度调制(脉宽调制)信号到励磁机。这种风格的AVR可以用于激励方法。非线性负载不会导致反馈导致励磁故障。

二、分流或自激

分流方法的特点是为自动电压调节器提供输入功率的设计简单且具有成本效益。这种方法不需要额外的元件或线路。出现问题时,故障排除会得到简化,只需较少的组件和接线即可进行验证。

当发电机旋转时,定子向自动电压调节器提供输入电压。此外,自动电压调节器有传感器来监控定子的输出。

自动电压调节器为励磁机供电,并被整流成DC电流。电流被感应到定子上,用于负载输出。

励磁系统

这个系统较大的缺点是自动电压调节器受到发电机供电负载的影响。当负载增加时,电压开始下降,自动电压调节器必需向励磁机提供更多电流以满足需求。输出电压降低到很小的量。

如果自动电压调节器的电源发生短路,发电机将没有激励源。这会导致发电机功率输出损失。

带有分流或自激方法的发电机可用于线性负载(恒定负载)。对于采用这种励磁方式的发电机,不建议使用具有非线性负载(变化负载)的应用。与非线性负载相关的谐波会导致励磁磁场故障。

三、励磁升压系统

电子制动系统由相同的基本部件组成,向自动车辆调节器提供输入并从其接收输出。该系统中的附加组件有:

励磁升压控制(EBC)模块

励磁升压发电机(EBG)。

EBG安装在交流发电机的驱动端。物理外观和永磁体一样。当发电机轴旋转时,EBG向控制器供电。

EBC控制模块与自动电压调节器和励磁机并联。EBC接收来自自动电压调节器的信号。当需要时,控制器根据系统的需要向励磁机提供不同水平的励磁电流。

励磁系统的额外供电支持负载要求。这允许发电机启动并恢复励磁电压。

这种励磁系统不建议用于连续供电应用。它适用于紧急情况或备用电源应用。当发电机启动时,电子制动系统脱离,直到达到运行速度。EBG号仍在发电,但控制器没有给它发送信号。

系统允许动态响应,成本较低,满足提供300%短路电流的要求。与分流或自激方法相比,非线性负载(如电机启动)得到了改善。

四、永磁发电机

配备永磁体的发电机是有名的单独励磁方法之一。永磁体安装在发电机轴的从动端。当发电机轴旋转时,永磁发电机向自动电压调节器提供隔离电源。当供应非线性负载时,自动电压调节器利用额外的功率,例如:电机启动。发电机轴转动时,会产生干净、隔离、不间断的三相波形。使用装有永磁发电机励磁方法的发电机的一些好处是:

励磁磁场不会崩溃,允许持续短路故障清除。

改变负载不会影响励磁磁场。

电压是在初始启动时产生的,不依赖于磁场中的剩余磁场。

在电机启动期间,励磁磁场不会因为缺少自动电压调节器电源而崩溃。

永磁发电机系统增加了发电机端的重量和尺寸。对于使用启动和关闭电机以及其他非线性负载的应用,这是常用的励磁方法。

五、辅助绕组

辅助缠绕法已使用多年。用途广泛,从海洋到工业应用,更适用于大型装置。这种方法有一个单独的励磁场,但是它不使用连接到发电机轴从动端的部件。这些方法使用轴旋转和永磁体或发电机来提供额外的激励。

额外的单相绕组安装在定子中。当发电机轴旋转时,定子主绕组向自动电压调节器提供电压,如上述所有方法一样。附加单相绕组向自动电压调节器提供电压。这就产生了提供非线性负载时所需的额外激励电压。


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