勵磁裝置

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本文主要探討勵磁係統各種方法的結構功能

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本文主要探討勵磁係統各種方法的結構功能

發布日期:2020-11-05 作者: 點擊:

設計良好的發電機勵磁係統提供了運行的可靠性、穩定性和快速的瞬態響應。每種方法都有各自的優點。所有方法都使用自動電壓調節器向勵磁機定子提供DC輸出。勵磁機轉子交流輸出被整流成主發電機轉子的DC輸入。更先進的係統使用自動電壓調節器的附加輸入。勵磁裝置廠家在本文將探討每種方法的結構、功能和應用,並包括每種方法的圖表和插圖。

一、自動電壓調節器

自動電壓調節器的結構隨使用的激勵而變化。當發電機旋轉時,它們都接收來自發電機定子的輸入。能夠接收第貳輸入以減少或消除由負載反饋信號引起的內部諧波的自動電壓調節器用於非線性負載應用。常用的兩種類型是:

矽控整流器(可控矽)-感應定子的功率水平,並確定其激發激勵器電壓。與非線性負載一起使用時會引起故障。

場效應晶體管(場效應晶體管)-感應定子的功率水平,並轉換成脈衝寬度調製(脈寬調製)信號到勵磁機。這種風格的AVR可以用於激勵方法。非線性負載不會導致反饋導致勵磁故障。

二、分流或自激

分流方法的特點是為自動電壓調節器提供輸入功率的設計簡單且具有成本效益。這種方法不需要額外的元件或線路。出現問題時,故障排除會得到簡化,隻需較少的組件和接線即可進行驗證。

當發電機旋轉時,定子向自動電壓調節器提供輸入電壓。此外,自動電壓調節器有傳感器來監控定子的輸出。

自動電壓調節器為勵磁機供電,並被整流成DC電流。電流被感應到定子上,用於負載輸出。

勵磁係統

這個係統較大的缺點是自動電壓調節器受到發電機供電負載的影響。當負載增加時,電壓開始下降,自動電壓調節器必需向勵磁機提供更多電流以滿足需求。輸出電壓降低到很小的量。

如果自動電壓調節器的電源發生短路,發電機將沒有激勵源。這會導致發電機功率輸出損失。

帶有分流或自激方法的發電機可用於線性負載(恒定負載)。對於采用這種勵磁方式的發電機,不建議使用具有非線性負載(變化負載)的應用。與非線性負載相關的諧波會導致勵磁磁場故障。

三、勵磁升壓係統

電子製動係統由相同的基本部件組成,向自動車輛調節器提供輸入並從其接收輸出。該係統中的附加組件有:

勵磁升壓控製(EBC)模塊

勵磁升壓發電機(EBG)。

EBG安裝在交流發電機的驅動端。物理外觀和永磁體一樣。當發電機軸旋轉時,EBG向控製器供電。

EBC控製模塊與自動電壓調節器和勵磁機並聯。EBC接收來自自動電壓調節器的信號。當需要時,控製器根據係統的需要向勵磁機提供不同水平的勵磁電流。

勵磁係統的額外供電支持負載要求。這允許發電機啟動並恢複勵磁電壓。

這種勵磁係統不建議用於連續供電應用。它適用於緊急情況或備用電源應用。當發電機啟動時,電子製動係統脫離,直到達到運行速度。EBG號仍在發電,但控製器沒有給它發送信號。

係統允許動態響應,成本較低,滿足提供300%短路電流的要求。與分流或自激方法相比,非線性負載(如電機啟動)得到了改善。

四、永磁發電機

配備永磁體的發電機是有名的單獨勵磁方法之一。永磁體安裝在發電機軸的從動端。當發電機軸旋轉時,永磁發電機向自動電壓調節器提供隔離電源。當供應非線性負載時,自動電壓調節器利用額外的功率,例如:電機啟動。發電機軸轉動時,會產生幹淨、隔離、不間斷的三相波形。使用裝有永磁發電機勵磁方法的發電機的一些好處是:

勵磁磁場不會崩潰,允許持續短路故障清除。

改變負載不會影響勵磁磁場。

電壓是在初始啟動時產生的,不依賴於磁場中的剩餘磁場。

在電機啟動期間,勵磁磁場不會因為缺少自動電壓調節器電源而崩潰。

永磁發電機係統增加了發電機端的重量和尺寸。對於使用啟動和關閉電機以及其他非線性負載的應用,這是常用的勵磁方法。

五、輔助繞組

輔助纏繞法已使用多年。用途廣泛,從海洋到工業應用,更適用於大型裝置。這種方法有一個單獨的勵磁場,但是它不使用連接到發電機軸從動端的部件。這些方法使用軸旋轉和永磁體或發電機來提供額外的激勵。

額外的單相繞組安裝在定子中。當發電機軸旋轉時,定子主繞組向自動電壓調節器提供電壓,如上述所有方法一樣。附加單相繞組向自動電壓調節器提供電壓。這就產生了提供非線性負載時所需的額外激勵電壓。


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