h,一個常年承包野外工程的朋友,發微信:老哥們,我哥們的柴油發電機以前是幾個焊工一起工作的,現在連一個焊工都搬不動了。到底有什么毛病?回應老伙計。首先檢查勵磁電路。也許螺絲被搖松了。第二天早上剛洗完,朋友H的微信又來了。原來是如女士所料,固定主勵磁回路端子的螺絲掉了,加了新螺絲。一切都好!
勵磁不正常,電機分分鐘鐘掉鏈子
合成磁通量由電機所有繞組的合成磁勢確定。在傳統的DC電機中,有效磁勢主要由勵磁繞組產生。在變壓器中,凈勵磁由初級繞組或次級繞組提供,或者其中一部分由彼此提供。交流電機的情況也差不多。
為交流電機提供勵磁將對電機應用的運行經濟性和可靠性產生重要影響。題目——,朋友H難以理解,足以說明勵磁系統的正常運行是保證電機正常運行的必要前提。
交流電機的功率因數
勵磁與交流電機的無功功率密切相關,提供無功功率需要一定的成本。因此,交流電機的功率因數是衡量其經濟性的重要指標。低功率因數對系統運行有三個主要不利影響:
發電機、變壓器和傳輸設備的額定功率以千伏安(容量)而不是千瓦(有功功率)表示,原因是它們的損耗和發熱基本上由電壓和電流的乘積決定、而與功率因數無關交流設備的物理尺寸和成本與其額定容量大致成比例。因此,發電機、變壓器和輸電設備提供一定有功功率所需的投資與功率因數大致成反比。
低功率因數意味著發電和輸電設備中會有更多的電流和I2R消耗。
功率因數低會使電壓調節變差。
無功功率與磁通
從無功功率與既定磁通的關系中,我們很容易看出影響電機所需無功功率的因素。像任何其他電磁設備一樣,電機運行所需的合成磁通量必須由電流的磁化分量確定。無論磁化電流是在定子繞組還是轉子繞組中流動,磁路和基本的能量轉換過程都沒有區別。
在變壓器中,無論哪一個繞組通過變壓器中的勵磁電流,建立磁通量都沒有根本的區別。在某些情況下,每個繞組將提供部分勵磁。如果全部或部分磁化電流由交流繞組提供,繞組的輸入必須包括磁滯無功功率,因為磁化電流比電壓滯后90。從效果來看,磁滯無功功率在電機中產生磁通量。
在感應電機中,唯一可能的激勵源是定子輸入。因此,感應電動機必須在磁滯功率因數狀態下運行,空載時非常低,滿載時將增加到85%至90%或更高。功率因數的提高是由于負載增加時有功功率的增加。
對于同步電機,可能有兩個勵磁源:電樞繞組中的交流電流或勵磁繞組中的DC電流。如果勵磁繞組的電流剛好足以提供所需的磁勢,電樞繞組不需要磁化電流分量或無功功率,電機以單位功率因數1運行。如果勵磁電流減小,即使電機欠勵磁,磁勢不足也必須通過電樞繞組來補償,使電機在功率因數滯后的狀態下運行。如果勵磁電流增大,即使電機過勵磁,多余的磁勢也必須被電樞繞組平衡,電樞電流中會出現超前分量,所以電機運行在超前功率因數狀態。
trong>變壓器、感應電動機和同步電動機由于必須給如變壓器和感應電動機這樣的感性負載提供磁化電流,而處于過勵狀態的同步電動機具有提供滯后性電流的能力,這是同步電動機的一大優點,具有很好的經濟意義。從效果看,過勵狀態同步電動機充當了產生滯后性無功功率的發電機,并就此解除提供這一無功分量所需要的電源。所以,它們能起到與補償電容設備同樣的作用。有時也將空載運行的同步電機接入電力系統,僅僅用來調節功率因數或者控制無功功率。這樣的同步電機通常稱為同步補償機,較大規格時它比靜止電容器更為經濟。

汽輪發電機勵磁系統
隨著汽輪發電機可以做到的容量不斷增大,為其提供直流勵磁電流(在較大型機組中達1000A或更高)也越來越困難。一種常用的勵磁電源是與發電機同軸驅動的直流發電機,其輸出通過電刷和滑環向交流發電機的勵磁繞組提供勵磁。另外,也可以用傳統的同軸驅動交流發電機作為主勵磁機來給主發電機提供勵磁。該勵磁機具有靜止的電樞和旋轉的勵磁繞組,其頻率可能是180Hz或者240Hz,其輸出送到一個靜止的固態整流器,整流器的輸出通過(電刷和)滑環給汽輪發電機提供勵磁。

旋轉整流器與無刷勵磁
滑環、換向器和電刷不可避免地會涉及冷卻和維護問題。許多現代勵磁系統通過盡量少用滑動接觸和電刷來避免這類問題。例如,某些勵磁系統用的也是同軸驅動的交流發電機,但勵磁機的勵磁繞組靜止不動,而其交流電樞繞組隨軸旋轉。采用旋轉整流器,直流勵磁可以不通過滑環而直接施加到主發電機的勵磁繞組。
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