發(fā)電機(jī)無刷勵(lì)磁與有刷勵(lì)磁的區(qū)別及應(yīng)用

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1、發(fā)電機(jī)無刷勵(lì)磁與有刷勵(lì)磁的區(qū)別及應(yīng)用2011年第31期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATIONO機(jī)械與電子0科技信息發(fā)電機(jī)無刷勵(lì)磁與有刷勵(lì)磁的區(qū)別及應(yīng)用雷志銀田曉霞陳鵬王勝(山東華聚能源股份有限公司興隆莊礦電廠山東兗州272102)【摘要】無刷勵(lì)磁與有刷勵(lì)磁同為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的兩種勵(lì)磁方式，本文著重討論了無刷勵(lì)磁與有刷勵(lì)磁的區(qū)別以他們在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)申的應(yīng)用.【關(guān)鍵詞】勵(lì)磁系統(tǒng);有刷勵(lì)磁;無刷勵(lì)磁;應(yīng)用發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)冃前可分為有刷勵(lì)磁系統(tǒng)和無刷勵(lì)磁系統(tǒng)?而發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)有:(1)在正常運(yùn)行條件下，

2、供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流?并根據(jù)發(fā)電機(jī)所帶負(fù)荷的情況?相應(yīng)地調(diào)整勵(lì)磁電流?以維持發(fā)電機(jī)端電壓在給定水平上(2)使并列運(yùn)行的各臺(tái)同步發(fā)電機(jī)所帶的無功功率得到穩(wěn)定而合理的分配?⑶增加并入電網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)的阻尼轉(zhuǎn)矩?以提高電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性及輸電線路的有功功率傳輸能力(4)在電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障造成發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓嚴(yán)重下降時(shí)?強(qiáng)行勵(lì)磁.將勵(lì)磁電壓迅速增升到足夠的頂值?以提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性(5)在發(fā)電機(jī)突然解列，甩負(fù)荷時(shí)?強(qiáng)行減磁?將勵(lì)磁電流迅速減到安全數(shù)值，以防止發(fā)電機(jī)電壓過分升高?(6)在發(fā)電機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路故障時(shí)?快速滅磁?將勵(lì)磁電

3、流迅速減到零值?以減小故障損壞程度?(7)在不同運(yùn)行工況下?根據(jù)要求對發(fā)電機(jī)實(shí)行過勵(lì)限制和欠勵(lì)限制等?以確保發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行它們各有優(yōu)缺點(diǎn)?下面簡單的介紹一下無刷勵(lì)磁系統(tǒng):這種機(jī)組其勵(lì)磁系統(tǒng)是由發(fā)電機(jī)和與發(fā)電機(jī)同軸連接的勵(lì)磁發(fā)電機(jī)組成?這種勵(lì)磁發(fā)電機(jī)不同于和發(fā)電機(jī)同軸的直流發(fā)電機(jī)?這種勵(lì)磁發(fā)電機(jī)實(shí)質(zhì)是交流發(fā)電機(jī)?它所產(chǎn)生三相交流電通過連接在其軸上的旋轉(zhuǎn)整流器進(jìn)行整流?輸出的直流電直接接在轉(zhuǎn)子的繞組上，用來產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁場?這套系統(tǒng)也有兩機(jī)組型和三機(jī)組型有刷勵(lì)磁系統(tǒng):這種機(jī)組其勵(lì)磁系統(tǒng)有克流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)和可控硅靜止勵(lì)磁系統(tǒng)兩種直

4、流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)是通過與發(fā)電機(jī)同軸的直流發(fā)電機(jī)發(fā)出直流電,再經(jīng)過電刷和滑環(huán)加在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈上?產(chǎn)生磁場定子線?該系統(tǒng)有兩機(jī)組型和三機(jī)組型?即在發(fā)電機(jī)上有一臺(tái)勵(lì)磁機(jī)或是兩臺(tái)勵(lì)磁機(jī)可控硅靜止勵(lì)磁系統(tǒng)是通過發(fā)電機(jī)機(jī)端的勵(lì)磁變壓器進(jìn)行全控橋式整流?得到所需要的直流電?再經(jīng)過電刷和滑環(huán)加在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈上?產(chǎn)生磁場切割定子線無刷勵(lì)磁和有刷勵(lì)磁的本質(zhì)區(qū)別在于沒有了外部整流單元?可控硅的控制比二極管要復(fù)雜的多?而且沒有碳刷這個(gè)麻煩的環(huán)節(jié)?檢修的工作量要減少不少?還有，普通勵(lì)磁要?jiǎng)?lì)磁開關(guān)?要知道機(jī)組容量大?勵(lì)磁電流也大，勵(lì)磁開關(guān)斷弧能力要強(qiáng)

5、，初期投資就很多?無刷?減少可控硅（改為二極管）,減少大斷弧勵(lì)磁開關(guān)，成本降低無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是由于沒有電刷?也就不存在接觸不良以及因此而發(fā)熱的問題，更不會(huì)產(chǎn)生電火花而燒壞設(shè)備?沒有電刷?也就沒有磨損的碳粉?發(fā)電機(jī)兩端會(huì)非常潔凈，而且不用更換電刷，維護(hù)量較小其缺點(diǎn)是因?yàn)閯?lì)磁發(fā)電機(jī)輸出的直流電直接接在轉(zhuǎn)子的繞組上?這樣很難直接測量轉(zhuǎn)子的實(shí)際電流?往往需根據(jù)轉(zhuǎn)子電壓等相關(guān)參數(shù)計(jì)算出轉(zhuǎn)子電流，但是存在一定的偏差?而且一旦旋轉(zhuǎn)整流器出現(xiàn)故障?不僅維修困難（必須停機(jī)檢修）?并且還會(huì)威脅機(jī)組的正常運(yùn)行.有刷勵(lì)磁方式其優(yōu)點(diǎn)是發(fā)電機(jī)與勵(lì)磁系

6、統(tǒng)界限明顯?相對獨(dú)立.亡觀明了，而且轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流，勵(lì)磁電壓容易取得，數(shù)值準(zhǔn)確,檢修方便.英缺點(diǎn)是由于電刷的存在.增加了接觸電阻，隨著勵(lì)磁電流的增大?電刷和滑環(huán)常常因接觸不良導(dǎo)致發(fā)熱嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生環(huán)火而燒壞刷架和滑環(huán)?并且電刷的質(zhì)量也直接影響到運(yùn)行的穩(wěn)定性?因而故障率較高另外電刷在磨損時(shí)產(chǎn)生的碳粉給環(huán)境衛(wèi)生造成一定的影響.而且容易污染輯軸承座?降低其絕緣，給安全運(yùn)行帶來隱患?由于電刷存在磨損?運(yùn)行人員要經(jīng)常巡視，更換電刷無刷勵(lì)磁優(yōu)點(diǎn)比較多?但制造工藝材料要求高?因?yàn)檎餮b置一直在3000r/min旋轉(zhuǎn)?靜態(tài)勵(lì)磁簡單可靠?制造成熟?

7、但有碳刷有可能起火花?現(xiàn)在發(fā)展方向是自并勵(lì)靜止勵(lì)磁?已經(jīng)完全過關(guān)了的.無刷的整流裝置裝在轉(zhuǎn)子上?與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)?勵(lì)磁機(jī)為轉(zhuǎn)子發(fā)電型?發(fā)岀的交流電直接通過導(dǎo)線連接到整流裝置?整流后的直流接到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組勵(lì)磁這種發(fā)電機(jī)沒有滑環(huán)?但是如果整流裝置壞了只有停機(jī)更換?所以用的不多且只是在中小型發(fā)電機(jī)上用有刷勵(lì)磁的整流裝置布置在其他地方?勵(lì)磁機(jī)或者勵(lì)磁變壓器出來的電源連接到這個(gè)裝置?整流后通過發(fā)電機(jī)滑環(huán)進(jìn)入發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組來勵(lì)磁?這種方式的噪音高，維修工作大?但是勵(lì)磁系統(tǒng)是靜止的.可以進(jìn)行工作維護(hù)?可靠性較高在大容量發(fā)電機(jī)上基本都是這種勵(lì)

8、磁方式.【參考文獻(xiàn)】［1］現(xiàn)代同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用?中國電力出版社,2002?［2］同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)原理與運(yùn)行維護(hù)?中國水利水電出版社,2010作者簡介:雷志銀（1983—），男，助理工程師，主要研究方向?yàn)殡姎庾詣?dòng)化.【責(zé)任編輯:王靜］（上接第67頁）呈星型網(wǎng)絡(luò)連接