第14章 船舶同步發(fā)電機(jī)電壓及無(wú)功功率自動(dòng)調(diào)整

1、船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28第第1414章船舶同步發(fā)電機(jī)電壓及無(wú)功功率自動(dòng)調(diào)整章船舶同步發(fā)電機(jī)電壓及無(wú)功功率自動(dòng)調(diào)整本章的主要講解內(nèi)容本章的主要講解內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 不可控相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng)不可控相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) 電流疊加相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置電流疊加相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置第四節(jié)第四節(jié) 電磁疊加的相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置電磁疊加的相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置第五節(jié)第五節(jié) 帶電壓曲折繞組的相復(fù)勵(lì)系統(tǒng)帶電壓曲折繞組的相復(fù)勵(lì)系統(tǒng)第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng)晶閘管自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng)第七節(jié)第七節(jié) 可控相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng)可控

2、相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng)第八節(jié)第八節(jié) 無(wú)刷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)無(wú)刷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)第九節(jié)第九節(jié) 船舶同步發(fā)電機(jī)組間無(wú)功功率自動(dòng)分配船舶同步發(fā)電機(jī)組間無(wú)功功率自動(dòng)分配船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 o維持供電電壓的穩(wěn)定是保證供電質(zhì)量的主要措施之一。然而，電維持供電電壓的穩(wěn)定是保證供電質(zhì)量的主要措施之一。然而，電網(wǎng)電壓是會(huì)經(jīng)常變化的，船舶電網(wǎng)電壓波動(dòng)比陸上大電網(wǎng)電壓波網(wǎng)電壓是會(huì)經(jīng)常變化的，船舶電網(wǎng)電壓波動(dòng)比陸上大電網(wǎng)電壓波動(dòng)更為嚴(yán)重，其電壓是否穩(wěn)定取決于發(fā)電機(jī)的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)整裝置動(dòng)更為嚴(yán)重，其電壓是否穩(wěn)定取決于發(fā)電機(jī)的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)整裝置（自

3、動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器）性能。（自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器）性能。o勵(lì)磁控制系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)的重要組成部分，它的主要任務(wù)是根據(jù)發(fā)勵(lì)磁控制系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)的重要組成部分，它的主要任務(wù)是根據(jù)發(fā)電機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)，向發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)提供一個(gè)可調(diào)的直流電機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)，向發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)提供一個(gè)可調(diào)的直流電流，以穩(wěn)定發(fā)電機(jī)的輸出電壓。性能優(yōu)良、可靠性高的勵(lì)磁系電流，以穩(wěn)定發(fā)電機(jī)的輸出電壓。性能優(yōu)良、可靠性高的勵(lì)磁系統(tǒng)是保證發(fā)電機(jī)安全發(fā)電，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性所必須的。統(tǒng)是保證發(fā)電機(jī)安全發(fā)電，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性所必須的。o引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)的主要原因是負(fù)載變動(dòng)。負(fù)載電流幅值變化或引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)的主要原因是負(fù)載變動(dòng)。負(fù)載電流幅值變化或

4、負(fù)載性質(zhì)變化都將引起發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)發(fā)生變化，從而引起發(fā)負(fù)載性質(zhì)變化都將引起發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)發(fā)生變化，從而引起發(fā)電機(jī)端電壓的變化。船舶負(fù)載多是感性的，且變化無(wú)規(guī)律。電機(jī)端電壓的變化。船舶負(fù)載多是感性的，且變化無(wú)規(guī)律。 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28可見，當(dāng)可見，當(dāng) 不變，而不變，而 變化，即電流幅值變化或變化，即電流幅值變化或 與與 的夾角的夾角變化時(shí)，都將引起電壓變化時(shí)，都將引起電壓 的幅值變化。的幅值變化。 0SUEjIX當(dāng)忽略發(fā)電機(jī)電樞電阻，用同步電抗來(lái)表征發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)的程度當(dāng)忽略發(fā)電機(jī)電樞電阻，用同步電抗來(lái)表征發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)的程度時(shí)，

5、電壓平衡方程式為：時(shí)，電壓平衡方程式為：0E0EIUIU船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28o基于船舶工作環(huán)境的特殊性，對(duì)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)整裝置的基本要求是：簡(jiǎn)基于船舶工作環(huán)境的特殊性，對(duì)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)整裝置的基本要求是：簡(jiǎn)單可靠；靈敏度高而穩(wěn)定；保證電壓為給定水平；具有一定的強(qiáng)行勵(lì)單可靠；靈敏度高而穩(wěn)定；保證電壓為給定水平；具有一定的強(qiáng)行勵(lì)磁能力；合理地分配無(wú)功功率以及充分地考慮經(jīng)濟(jì)等方面的因素。在磁能力；合理地分配無(wú)功功率以及充分地考慮經(jīng)濟(jì)等方面的因素。在一般穩(wěn)定調(diào)整的情況下，船舶電力系統(tǒng)電壓的暫態(tài)調(diào)整過(guò)程如一般穩(wěn)定調(diào)整的情況下，船舶電力系統(tǒng)電壓的暫態(tài)調(diào)整

6、過(guò)程如圖圖14-1所示。所示。 一、對(duì)船用自動(dòng)勵(lì)磁裝置的要求一、對(duì)船用自動(dòng)勵(lì)磁裝置的要求船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-281.1.靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性的要求靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性的要求 當(dāng)負(fù)載在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，在不同的負(fù)載下，調(diào)壓器應(yīng)保證穩(wěn)定當(dāng)負(fù)載在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，在不同的負(fù)載下，調(diào)壓器應(yīng)保證穩(wěn)定 狀態(tài)時(shí)的電壓在允許的范圍內(nèi)。這個(gè)靜態(tài)指標(biāo)，用靜態(tài)電壓調(diào)整率狀態(tài)時(shí)的電壓在允許的范圍內(nèi)。這個(gè)靜態(tài)指標(biāo)，用靜態(tài)電壓調(diào)整率 UW 來(lái)衡量。來(lái)衡量。%100NNWWUUUU當(dāng)較大負(fù)載突變時(shí)，瞬時(shí)電壓變化很大，此瞬時(shí)電壓也要在規(guī)定當(dāng)較大負(fù)載突變時(shí)，瞬時(shí)電壓變化很大，此瞬時(shí)電

7、壓也要在規(guī)定的允許范圍之內(nèi)，而且恢復(fù)的時(shí)間越快越好。這個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo)，用的允許范圍之內(nèi)，而且恢復(fù)的時(shí)間越快越好。這個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo)，用瞬態(tài)電壓調(diào)整率瞬態(tài)電壓調(diào)整率 和電壓恢復(fù)時(shí)間和電壓恢復(fù)時(shí)間 來(lái)衡量。來(lái)衡量。%100)(maxminNNSUUUUUSUWt船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-282.2.強(qiáng)行勵(lì)磁強(qiáng)行勵(lì)磁 由提高發(fā)電機(jī)并聯(lián)工作穩(wěn)定性和電動(dòng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性以及繼電保護(hù)裝由提高發(fā)電機(jī)并聯(lián)工作穩(wěn)定性和電動(dòng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性以及繼電保護(hù)裝 置動(dòng)作的準(zhǔn)確性等動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，要求調(diào)壓器的動(dòng)作要迅置動(dòng)作的準(zhǔn)確性等動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，要求調(diào)壓器的動(dòng)作要迅 速。解決這

8、個(gè)問(wèn)題的方法之一就是實(shí)行強(qiáng)行勵(lì)磁。也就是要求勵(lì)磁速。解決這個(gè)問(wèn)題的方法之一就是實(shí)行強(qiáng)行勵(lì)磁。也就是要求勵(lì)磁 系統(tǒng)應(yīng)能保證最短的時(shí)間內(nèi)，把勵(lì)磁電流升高到超過(guò)額定狀態(tài)時(shí)的系統(tǒng)應(yīng)能保證最短的時(shí)間內(nèi)，把勵(lì)磁電流升高到超過(guò)額定狀態(tài)時(shí)的 最大值。最大值。3.3.電磁兼容性電磁兼容性 這是描述電氣設(shè)備在規(guī)定的電磁環(huán)境中有效工作的能力。對(duì)勵(lì)磁裝這是描述電氣設(shè)備在規(guī)定的電磁環(huán)境中有效工作的能力。對(duì)勵(lì)磁裝 置的電磁兼容性要求主要體現(xiàn)在不干擾其它設(shè)備的正常工作這一方置的電磁兼容性要求主要體現(xiàn)在不干擾其它設(shè)備的正常工作這一方 面。面。4.4.自勵(lì)起壓性能自勵(lì)起壓性能 這是對(duì)自勵(lì)類型的勵(lì)磁裝置的要求。保證發(fā)電機(jī)依靠剩磁

9、從靜止起這是對(duì)自勵(lì)類型的勵(lì)磁裝置的要求。保證發(fā)電機(jī)依靠剩磁從靜止起 動(dòng)后能迅速順利地發(fā)出規(guī)定的電壓。自勵(lì)類型的勵(lì)磁裝置應(yīng)用最為動(dòng)后能迅速順利地發(fā)出規(guī)定的電壓。自勵(lì)類型的勵(lì)磁裝置應(yīng)用最為 普遍。普遍。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28二、自勵(lì)恒壓裝置的分類及調(diào)壓原理二、自勵(lì)恒壓裝置的分類及調(diào)壓原理1.1.按發(fā)電機(jī)電壓偏差按發(fā)電機(jī)電壓偏差 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié) 發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中, , 由于某種原因使得發(fā)電機(jī)輸出由于某種原因使得發(fā)電機(jī)輸出 電壓與給定的電壓出現(xiàn)偏差電壓與給定的電壓出現(xiàn)偏差 時(shí)時(shí), , 調(diào)節(jié)器將調(diào)節(jié)器將 根據(jù)偏差電壓的大小和極性輸出校正信號(hào)

10、根據(jù)偏差電壓的大小和極性輸出校正信號(hào), , 對(duì)發(fā)對(duì)發(fā) 電機(jī)勵(lì)磁電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于被檢測(cè)量和被調(diào)量電機(jī)勵(lì)磁電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于被檢測(cè)量和被調(diào)量 都是發(fā)電機(jī)端電壓，恒壓裝置與發(fā)電機(jī)構(gòu)成一個(gè)都是發(fā)電機(jī)端電壓，恒壓裝置與發(fā)電機(jī)構(gòu)成一個(gè) 閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)特性比較好，靜態(tài)電壓調(diào)整閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)特性比較好，靜態(tài)電壓調(diào)整 率一般均在土率一般均在土1 1以內(nèi)。晶閘管自勵(lì)恒壓裝置屬于以內(nèi)。晶閘管自勵(lì)恒壓裝置屬于 這種類型。這種類型。UU船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-282.2.按負(fù)載電流按負(fù)載電流 I I 和功率因數(shù)和功率因數(shù) 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié) 發(fā)電機(jī)電壓的波動(dòng)發(fā)電機(jī)電壓

11、的波動(dòng), , 是由于負(fù)荷的變化和故障所引是由于負(fù)荷的變化和故障所引 起。如果被測(cè)量是發(fā)電機(jī)的負(fù)載電流起。如果被測(cè)量是發(fā)電機(jī)的負(fù)載電流 I I 及功率因及功率因 數(shù)數(shù) 。再經(jīng)調(diào)壓器去調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來(lái)穩(wěn)定發(fā)電。再經(jīng)調(diào)壓器去調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來(lái)穩(wěn)定發(fā)電 機(jī)電壓。這時(shí)被測(cè)量和被調(diào)量不同，故構(gòu)成一個(gè)開機(jī)電壓。這時(shí)被測(cè)量和被調(diào)量不同，故構(gòu)成一個(gè)開 環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，靜態(tài)特性比較差，但動(dòng)態(tài)特性較好。環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，靜態(tài)特性比較差，但動(dòng)態(tài)特性較好。 不可控相復(fù)勵(lì)自不可控相復(fù)勵(lì)自 勵(lì)恒壓裝置屬于這種類型。勵(lì)恒壓裝置屬于這種類型。coscos船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28船舶電氣設(shè)

12、備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28第二節(jié)第二節(jié) 不可控相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng)不可控相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng) 一、自勵(lì)同步發(fā)電機(jī)自勵(lì)起壓基本原理一、自勵(lì)同步發(fā)電機(jī)自勵(lì)起壓基本原理同步發(fā)電機(jī)按其勵(lì)磁方式可分為他勵(lì)和自勵(lì)的兩大類。同步發(fā)電機(jī)按其勵(lì)磁方式可分為他勵(lì)和自勵(lì)的兩大類。他勵(lì)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流是由同步發(fā)電機(jī)本身之外他勵(lì)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流是由同步發(fā)電機(jī)本身之外的單獨(dú)電源供電，通常是由一小容量的同軸勵(lì)磁機(jī)供的單獨(dú)電源供電，通常是由一小容量的同軸勵(lì)磁機(jī)供電。目前在船舶中普遍使用的是帶交流勵(lì)磁機(jī)，經(jīng)過(guò)電。目前在船舶中普遍使用的是帶交流勵(lì)磁機(jī)，經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)整流橋的他勵(lì)發(fā)

13、電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，稱為無(wú)刷同步發(fā)旋轉(zhuǎn)整流橋的他勵(lì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，稱為無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，如圖電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，如圖14-214-2所示。所示。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28 自勵(lì)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，是由同步發(fā)電機(jī)本身的定子交流電，自勵(lì)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，是由同步發(fā)電機(jī)本身的定子交流電，通過(guò)靜止的整流元件供給自勵(lì)同步發(fā)電機(jī)自勵(lì)回路的單相原理通過(guò)靜止的整流元件供給自勵(lì)同步發(fā)電機(jī)自勵(lì)回路的單相原理圖，如圖圖，如圖14-314-3所示。自勵(lì)同步發(fā)電機(jī)的自勵(lì)起壓特性曲線，如圖所示。自勵(lì)同步發(fā)電機(jī)的自勵(lì)起壓特性曲線，如圖14-414-4所示。所示。 )(0

14、lIfU)(UfIl其中曲其中曲線線1 1為同步發(fā)電機(jī)為同步發(fā)電機(jī)的空載特性曲線的空載特性曲線曲線曲線2 2為自勵(lì)回路的理想勵(lì)磁特性曲線為自勵(lì)回路的理想勵(lì)磁特性曲線 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28同步發(fā)電機(jī)建立正常空載電壓同步發(fā)電機(jī)建立正?？蛰d電壓 后，在船舶主開關(guān)合閘帶負(fù)載后，在船舶主開關(guān)合閘帶負(fù)載時(shí)，由于電樞反應(yīng)的去磁作用和內(nèi)部阻抗壓降，其端電壓時(shí)，由于電樞反應(yīng)的去磁作用和內(nèi)部阻抗壓降，其端電壓 必然必然要降低，如圖要降低，如圖14-514-5發(fā)電機(jī)外特性中曲線發(fā)電機(jī)外特性中曲線1所示。因此，必須采用所示。因此，必須采用恒壓措施。既然是負(fù)載

15、電流恒壓措施。既然是負(fù)載電流 變化引起了發(fā)電機(jī)端電壓變化引起了發(fā)電機(jī)端電壓 的變化的變化，因而也就可以利用，因而也就可以利用 進(jìn)行復(fù)式勵(lì)磁的方法，以附加勵(lì)磁電流來(lái)進(jìn)行復(fù)式勵(lì)磁的方法，以附加勵(lì)磁電流來(lái)調(diào)整調(diào)整 。UNU0IUIU二、不可控相復(fù)勵(lì)恒壓的基本原理二、不可控相復(fù)勵(lì)恒壓的基本原理圖圖14-614-6復(fù)式勵(lì)磁復(fù)式勵(lì)磁 圖圖14-7 14-7 電流疊加相復(fù)勵(lì)調(diào)壓電流疊加相復(fù)勵(lì)調(diào)壓 圖圖14-8 14-8 相復(fù)勵(lì)矢量圖相復(fù)勵(lì)矢量圖圖圖14-9 14-9 電磁迭加相復(fù)勵(lì)電磁迭加相復(fù)勵(lì) 圖圖14-10 14-10 電勢(shì)迭加相復(fù)勵(lì)電勢(shì)迭加相復(fù)勵(lì)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院

16、船電系2022-6-28第三節(jié)第三節(jié) 電流疊加相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置電流疊加相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置 IkjxkUIsL11假設(shè)發(fā)電機(jī)磁路不飽和，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，則相復(fù)勵(lì)的假設(shè)發(fā)電機(jī)磁路不飽和，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，則相復(fù)勵(lì)的控制規(guī)律就可用下式表示控制規(guī)律就可用下式表示圖圖14-1114-11是電流疊加相復(fù)勵(lì)裝置原理圖。是電流疊加相復(fù)勵(lì)裝置原理圖。圖圖14-12 14-12 為單相電流疊加相復(fù)勵(lì)等值電路圖為單相電流疊加相復(fù)勵(lì)等值電路圖船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28圖圖14-131

17、4-13是勵(lì)磁電流的相量圖。是勵(lì)磁電流的相量圖。圖圖14-13 勵(lì)磁電流的相量圖勵(lì)磁電流的相量圖船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28第四節(jié)第四節(jié) 電磁疊加的相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置電磁疊加的相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置 圖圖14-1414-14所示為電磁疊加的相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置。該裝置所示為電磁疊加的相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置。該裝置共有三套繞組，又稱為三繞組相復(fù)勵(lì)變壓器。共有三套繞組，又稱為三繞組相復(fù)勵(lì)變壓器。相復(fù)勵(lì)裝置的調(diào)試相復(fù)勵(lì)裝置的調(diào)試: : 發(fā)電機(jī)空載電壓發(fā)電機(jī)空載電壓, , 可通過(guò)調(diào)節(jié)電壓分量來(lái)調(diào)整；可通過(guò)調(diào)節(jié)電壓分量來(lái)調(diào)整；發(fā)電機(jī)帶負(fù)載后電壓發(fā)電機(jī)帶負(fù)載后電壓

18、, , 可通過(guò)調(diào)節(jié)電流分量來(lái)調(diào)整?？赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)電流分量來(lái)調(diào)整。 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28第五節(jié)第五節(jié) 帶電壓曲折繞組的相復(fù)勵(lì)系統(tǒng)帶電壓曲折繞組的相復(fù)勵(lì)系統(tǒng) o有電壓曲折繞組相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置的原理接線圖，如圖有電壓曲折繞組相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置的原理接線圖，如圖14-15所所示，該裝置與前述三繞組相復(fù)勵(lì)裝置相比，該裝置的示，該裝置與前述三繞組相復(fù)勵(lì)裝置相比，該裝置的TE 中又多了中又多了一套繞組一套繞組N4，因此該裝置又稱為四繞組相復(fù)勵(lì)變壓器。，因此該裝置又稱為四繞組相復(fù)勵(lì)變壓器。o繞組繞組N4稱為電壓曲折繞組。稱為電壓曲折繞組。N4與與N1在

19、同一個(gè)三相鐵芯柱在同一個(gè)三相鐵芯柱A、B、C上，上，N1的三相的三相A, B, C 分別與分別與N4的三相的三相B、C、A反接串聯(lián)。它的反接串聯(lián)。它的聯(lián)接規(guī)律是聯(lián)接規(guī)律是N1總是與滯后相鐵芯柱上的總是與滯后相鐵芯柱上的N4反接串聯(lián)。電壓曲折繞反接串聯(lián)。電壓曲折繞組組N4的作用是進(jìn)一步加強(qiáng)功率因數(shù)變化時(shí)的相位補(bǔ)償?shù)淖饔檬沁M(jìn)一步加強(qiáng)功率因數(shù)變化時(shí)的相位補(bǔ)償, 以提高調(diào)壓以提高調(diào)壓器的靜態(tài)調(diào)整特性。器的靜態(tài)調(diào)整特性。 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng)晶閘管自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng) 晶閘管自勵(lì)恒壓裝置原理，如圖晶閘管自勵(lì)恒壓裝

20、置原理，如圖14-1614-16所示。所示。晶閘管自勵(lì)恒壓裝置原理主要由測(cè)量移相比較環(huán)節(jié)晶閘管自勵(lì)恒壓裝置原理主要由測(cè)量移相比較環(huán)節(jié), 觸發(fā)控觸發(fā)控制環(huán)節(jié)及勵(lì)磁主回路三大環(huán)節(jié)組成。制環(huán)節(jié)及勵(lì)磁主回路三大環(huán)節(jié)組成。 1. 測(cè)量比較環(huán)節(jié)測(cè)量比較環(huán)節(jié)測(cè)量比較環(huán)節(jié)中包括測(cè)量濾波及比較兩個(gè)回路，其作用是測(cè)量比較環(huán)節(jié)中包括測(cè)量濾波及比較兩個(gè)回路，其作用是采樣發(fā)電機(jī)電壓并經(jīng)整流器變換為直流電壓，與給定的基采樣發(fā)電機(jī)電壓并經(jīng)整流器變換為直流電壓，與給定的基準(zhǔn)電壓值相比較，得出偏差信號(hào)，該偏差信號(hào)經(jīng)放大后去準(zhǔn)電壓值相比較，得出偏差信號(hào)，該偏差信號(hào)經(jīng)放大后去控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁。所以，測(cè)量比較環(huán)節(jié)的性能控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)

21、磁。所以，測(cè)量比較環(huán)節(jié)的性能, 直接影響直接影響勵(lì)磁系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性。通常要求測(cè)量比較電路具有勵(lì)磁系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性。通常要求測(cè)量比較電路具有較好的穩(wěn)定性、線性度，足夠的靈敏度，以及優(yōu)良的動(dòng)態(tài)較好的穩(wěn)定性、線性度，足夠的靈敏度，以及優(yōu)良的動(dòng)態(tài)性能。性能。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28（1 1）測(cè)量回路）測(cè)量回路 o 該系統(tǒng)測(cè)量回路主要由測(cè)量變壓器該系統(tǒng)測(cè)量回路主要由測(cè)量變壓器TC, TC, 和整流濾波電路和整流濾波電路VDVD組成組成. . 測(cè)量回路通常采用單相全波橋式整流、三相全測(cè)量回路通常采用單相全波橋式整流、三相全波橋式整流、六相全

22、波橋式整流，整流相數(shù)越多，則輸波橋式整流、六相全波橋式整流，整流相數(shù)越多，則輸出電壓越平穩(wěn)。圖出電壓越平穩(wěn)。圖14-1714-17為單相全波橋式整流、三相全為單相全波橋式整流、三相全波橋式整流、六相全波橋式整流電路圖。為了得到平穩(wěn)波橋式整流、六相全波橋式整流電路圖。為了得到平穩(wěn)的直流電壓需要濾波電路，濾波電路通常有的直流電壓需要濾波電路，濾波電路通常有T T型濾波、型濾波、雙雙T T型濾波和橋式濾波等幾種。型濾波和橋式濾波等幾種。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28（2 2）比較電路）比較電路o 比較電路大多采用橋式比較電路比較電路大多采用橋式比較電

23、路, , 其作用是把測(cè)量整其作用是把測(cè)量整流電路輸出的電壓與基準(zhǔn)電壓相比較，得到一個(gè)反映流電路輸出的電壓與基準(zhǔn)電壓相比較，得到一個(gè)反映發(fā)電機(jī)電壓偏差的直流電壓信號(hào)。由于穩(wěn)壓管具有恒發(fā)電機(jī)電壓偏差的直流電壓信號(hào)。由于穩(wěn)壓管具有恒壓特性，它常被用作比較電路的基準(zhǔn)電壓元件。圖壓特性，它常被用作比較電路的基準(zhǔn)電壓元件。圖14-1814-18為雙穩(wěn)壓管橋式比較電路及特性。為雙穩(wěn)壓管橋式比較電路及特性。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-282. 移相觸發(fā)環(huán)節(jié)及勵(lì)磁主回路移相觸發(fā)環(huán)節(jié)及勵(lì)磁主回路o（1）移相觸發(fā)環(huán)節(jié)）移相觸發(fā)環(huán)節(jié)o觸發(fā)控制回路觸發(fā)控制回路, 主要由移

24、相及脈沖形成電路組成。根據(jù)比較電主要由移相及脈沖形成電路組成。根據(jù)比較電路輸出的偏差電壓路輸出的偏差電壓UK的大小和極性，移相電路對(duì)晶閘管發(fā)出的大小和極性，移相電路對(duì)晶閘管發(fā)出相應(yīng)控制觸發(fā)角的脈沖，調(diào)整晶閘管的導(dǎo)通角。由于三相橋相應(yīng)控制觸發(fā)角的脈沖，調(diào)整晶閘管的導(dǎo)通角。由于三相橋式可控整流器能隨電壓偏差而輸出相應(yīng)的勵(lì)磁電流，使電壓式可控整流器能隨電壓偏差而輸出相應(yīng)的勵(lì)磁電流，使電壓保持恒定，所以具有良好的靜態(tài)電壓調(diào)整特性。保持恒定，所以具有良好的靜態(tài)電壓調(diào)整特性。 o（2）勵(lì)磁主電路）勵(lì)磁主電路o勵(lì)磁裝置中的可控整流電路與一般的可控整流電路相同，如勵(lì)磁裝置中的可控整流電路與一般的可控整流電路相

25、同，如圖圖14-19所示有單相半波、單相橋式、三相橋式可控整流電路所示有單相半波、單相橋式、三相橋式可控整流電路等幾種。等幾種。 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28第七節(jié)第七節(jié) 可控相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng)可控相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng) U前述的相復(fù)勵(lì)裝置前述的相復(fù)勵(lì)裝置, 雖然具有動(dòng)態(tài)性能好雖然具有動(dòng)態(tài)性能好, 強(qiáng)勵(lì)能力強(qiáng)強(qiáng)勵(lì)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，但其調(diào)壓精度不高。調(diào)壓特性的線性度差。等特點(diǎn)，但其調(diào)壓精度不高。調(diào)壓特性的線性度差。為此在按進(jìn)行不可控相復(fù)勵(lì)調(diào)壓的基礎(chǔ)上，又加上了為此在按進(jìn)行不可控相復(fù)勵(lì)調(diào)壓的基礎(chǔ)上，又加上了一個(gè)按一個(gè)按 進(jìn)行微調(diào)的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)

26、行微調(diào)的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVR（Automatic Voltage Regulator）。這就是所謂可控相）。這就是所謂可控相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng)，其原理圖如圖復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓勵(lì)磁系統(tǒng)，其原理圖如圖 14-20所示。所示。U船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28o 可控相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置，采用在電磁迭加相復(fù)勵(lì)可控相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置，采用在電磁迭加相復(fù)勵(lì)裝置的三繞組變壓器中加一個(gè)直流磁化繞組的方法。裝置的三繞組變壓器中加一個(gè)直流磁化繞組的方法。自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVRAVR通過(guò)改變直流磁化繞組中的電通過(guò)改變直流磁化繞組中的電流來(lái)改變變壓器鐵芯的磁化程

27、度，從而控制相復(fù)勵(lì)流來(lái)改變變壓器鐵芯的磁化程度，從而控制相復(fù)勵(lì)變壓器的各交流勵(lì)磁線圈的電抗，以控制相復(fù)勵(lì)變變壓器的各交流勵(lì)磁線圈的電抗，以控制相復(fù)勵(lì)變壓器的輸出電流，如圖壓器的輸出電流，如圖14-2114-21所示。所示。一、可控相復(fù)勵(lì)變壓器式可控相復(fù)勵(lì)裝置一、可控相復(fù)勵(lì)變壓器式可控相復(fù)勵(lì)裝置船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28二、可控移相電抗器式可控相復(fù)勵(lì)裝置二、可控移相電抗器式可控相復(fù)勵(lì)裝置 可控移相電抗器式調(diào)壓器原理圖如圖可控移相電抗器式調(diào)壓器原理圖如圖14-22所示。這種裝置所示。這種裝置的基本勵(lì)磁裝置為電流相加的相復(fù)勵(lì)裝置，不同的是移相電的

28、基本勵(lì)磁裝置為電流相加的相復(fù)勵(lì)裝置，不同的是移相電抗器用飽和電抗器取代固定電抗器?？蛊饔蔑柡碗娍蛊魅〈潭娍蛊?。AVR按電壓偏差輸出相按電壓偏差輸出相應(yīng)的直流來(lái)控制飽和電抗器的飽和程度，以調(diào)節(jié)相復(fù)勵(lì)裝置應(yīng)的直流來(lái)控制飽和電抗器的飽和程度，以調(diào)節(jié)相復(fù)勵(lì)裝置交流側(cè)電流交流側(cè)電流, 從而消除電壓的偏差。從而消除電壓的偏差。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28圖圖14-2314-23所示為可控電抗器分流的調(diào)壓器的單相原理圖。所示為可控電抗器分流的調(diào)壓器的單相原理圖。它在整流器的交流側(cè)并聯(lián)一個(gè)三相飽和電抗器，進(jìn)行它在整流器的交流側(cè)并聯(lián)一個(gè)三相飽和電抗器，進(jìn)行

29、交流側(cè)的分流控制。當(dāng)出現(xiàn)電壓偏差時(shí)，交流側(cè)的分流控制。當(dāng)出現(xiàn)電壓偏差時(shí)，AVRAVR的電流的電流I IT T控制飽和電抗器的飽和程度，從而改變分流，以達(dá)到調(diào)控制飽和電抗器的飽和程度，從而改變分流，以達(dá)到調(diào)壓的目的。壓的目的。 三、可控電抗器分流的調(diào)壓器三、可控電抗器分流的調(diào)壓器船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28o 圖圖14-2414-24所示為交流側(cè)晶閘管分流的調(diào)壓器單線原所示為交流側(cè)晶閘管分流的調(diào)壓器單線原理圖。晶閘管并聯(lián)在相復(fù)勵(lì)裝置的交流側(cè)實(shí)現(xiàn)交流理圖。晶閘管并聯(lián)在相復(fù)勵(lì)裝置的交流側(cè)實(shí)現(xiàn)交流側(cè)的分流。當(dāng)電壓出現(xiàn)偏差時(shí)，側(cè)的分流。當(dāng)電壓出現(xiàn)偏差時(shí)

30、，AVRAVR輸出與電壓偏輸出與電壓偏差相應(yīng)的觸發(fā)電流差相應(yīng)的觸發(fā)電流, , 改變晶閘管的導(dǎo)通角進(jìn)行分流。改變晶閘管的導(dǎo)通角進(jìn)行分流。通常在晶閘管電路中串聯(lián)一適當(dāng)?shù)淖杩?，以限制晶通常在晶閘管電路中串聯(lián)一適當(dāng)?shù)淖杩?，以限制晶閘管導(dǎo)通時(shí)的分流電流閘管導(dǎo)通時(shí)的分流電流, ,。與飽和電抗器交流側(cè)分。與飽和電抗器交流側(cè)分流的電路相比流的電路相比, , 晶閘管分流是斷續(xù)的晶閘管分流是斷續(xù)的, , 而飽和電抗而飽和電抗器交流側(cè)分流是連續(xù)的。器交流側(cè)分流是連續(xù)的。四、交流側(cè)晶閘管分流的調(diào)壓器四、交流側(cè)晶閘管分流的調(diào)壓器船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28o 直流側(cè)晶

31、閘管分流的調(diào)壓器單線原理圖如圖直流側(cè)晶閘管分流的調(diào)壓器單線原理圖如圖14-2514-25所示。它與交流側(cè)晶閘管分流的可控相復(fù)勵(lì)裝置不所示。它與交流側(cè)晶閘管分流的可控相復(fù)勵(lì)裝置不同的是晶閘管并聯(lián)在直流側(cè)，工作原理大致相同。同的是晶閘管并聯(lián)在直流側(cè)，工作原理大致相同。五、直流側(cè)晶閘管分流的調(diào)壓器五、直流側(cè)晶閘管分流的調(diào)壓器 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28第八節(jié)第八節(jié) 無(wú)刷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)無(wú)刷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng) 同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流，是通過(guò)電刷和滑環(huán)引進(jìn)同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流，是通過(guò)電刷和滑環(huán)引進(jìn) 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組。由于電刷的磨損，增加了維護(hù)和保發(fā)電機(jī)

32、勵(lì)磁繞組。由于電刷的磨損，增加了維護(hù)和保 養(yǎng)工作，磨損產(chǎn)生的碳粉又會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)絕緣下降，養(yǎng)工作，磨損產(chǎn)生的碳粉又會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)絕緣下降， 產(chǎn)生的電火花不僅會(huì)影響無(wú)線電通訊，在油輪上使用產(chǎn)生的電火花不僅會(huì)影響無(wú)線電通訊，在油輪上使用 極為危險(xiǎn)。為從根本上解決這一問(wèn)題，采用了具有同極為危險(xiǎn)。為從根本上解決這一問(wèn)題，采用了具有同 軸交流勵(lì)磁機(jī)和旋轉(zhuǎn)硅整流器的無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)。軸交流勵(lì)磁機(jī)和旋轉(zhuǎn)硅整流器的無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)。 圖圖14-26為無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)為無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28第九節(jié)第九節(jié) 船舶同步發(fā)電機(jī)組間無(wú)功功率自動(dòng)

33、分配船舶同步發(fā)電機(jī)組間無(wú)功功率自動(dòng)分配 當(dāng)兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)的電壓不相等當(dāng)兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)的電壓不相等, , 而頻率、而頻率、 相位相等時(shí)相位相等時(shí), , 則則在兩機(jī)組之間將產(chǎn)生一個(gè)無(wú)功性質(zhì)的環(huán)流在兩機(jī)組之間將產(chǎn)生一個(gè)無(wú)功性質(zhì)的環(huán)流, , 其結(jié)果將使電壓較高其結(jié)果將使電壓較高的發(fā)電機(jī)輸出無(wú)功功率增大的發(fā)電機(jī)輸出無(wú)功功率增大, , 而電壓較低的發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功功而電壓較低的發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功功率減少率減少（發(fā)電機(jī)負(fù)載電流功率因數(shù)低的（發(fā)電機(jī)負(fù)載電流功率因數(shù)低的, , 無(wú)功功率大；功率因數(shù)無(wú)功功率大；功率因數(shù)高的高的, , 則無(wú)功功率?。﹦t無(wú)功功率?。?。由此可見。由此可見, , 當(dāng)同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)

34、行時(shí)當(dāng)同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí), , 通過(guò)改變發(fā)電機(jī)的通過(guò)改變發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流勵(lì)磁電流來(lái)調(diào)節(jié)其電勢(shì)來(lái)調(diào)節(jié)其電勢(shì), , 即能調(diào)整無(wú)功輸出、即能調(diào)整無(wú)功輸出、實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率轉(zhuǎn)移。實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率轉(zhuǎn)移。 通常同步發(fā)電機(jī)都配有自勵(lì)恒壓裝置來(lái)自動(dòng)調(diào)整發(fā)電機(jī)的電壓，通常同步發(fā)電機(jī)都配有自勵(lì)恒壓裝置來(lái)自動(dòng)調(diào)整發(fā)電機(jī)的電壓， 因此同步發(fā)電機(jī)有一定的電壓調(diào)整規(guī)律，也稱電壓調(diào)整特性。因此同步發(fā)電機(jī)有一定的電壓調(diào)整規(guī)律，也稱電壓調(diào)整特性。 圖圖14-27為電壓調(diào)整曲線（電機(jī)端電壓為電壓調(diào)整曲線（電機(jī)端電壓UG隨無(wú)功電流隨無(wú)功電流IQ變化的規(guī)律）變化的規(guī)律） 圖圖14-28為并聯(lián)運(yùn)行無(wú)功功率分配為并聯(lián)運(yùn)行無(wú)功功率分配船舶電氣設(shè)

35、備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28 1直流均壓線直流均壓線o圖圖14-2914-29是直流均壓連接線路圖。直流均壓連接法又稱轉(zhuǎn)子均是直流均壓連接線路圖。直流均壓連接法又稱轉(zhuǎn)子均壓連接法。它只適用于同容量同型號(hào)發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行。它壓連接法。它只適用于同容量同型號(hào)發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行。它是將并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組用兩根均壓線并聯(lián)起來(lái)。均是將并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組用兩根均壓線并聯(lián)起來(lái)。均壓線的接通和斷開與發(fā)電機(jī)主開關(guān)相互連鎖。圖中壓線的接通和斷開與發(fā)電機(jī)主開關(guān)相互連鎖。圖中KA1KA1和和KA2KA2為均壓線連接接觸器，分別由主開關(guān)常開副觸頭控制。有了為均壓線連接

36、接觸器，分別由主開關(guān)常開副觸頭控制。有了直流均壓線后，就能使勵(lì)磁電流隨無(wú)功負(fù)載的變化而相應(yīng)變直流均壓線后，就能使勵(lì)磁電流隨無(wú)功負(fù)載的變化而相應(yīng)變化，以保證無(wú)功負(fù)載分配均勻。例如：當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電化，以保證無(wú)功負(fù)載分配均勻。例如：當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流大于另一臺(tái)的勵(lì)磁電流時(shí)，均壓線上產(chǎn)生均衡電流，均衡流大于另一臺(tái)的勵(lì)磁電流時(shí)，均壓線上產(chǎn)生均衡電流，均衡電流是從勵(lì)磁電流較大的發(fā)電機(jī)流向勵(lì)磁電流較小的發(fā)電機(jī)，電流是從勵(lì)磁電流較大的發(fā)電機(jī)流向勵(lì)磁電流較小的發(fā)電機(jī)，使前者勵(lì)磁電流減少，后者勵(lì)磁電流增加，直至兩臺(tái)發(fā)電機(jī)使前者勵(lì)磁電流減少，后者勵(lì)磁電流增加，直至兩臺(tái)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流接近相等時(shí)為止。圖勵(lì)磁電流接

37、近相等時(shí)為止。圖14-2914-29中也有的加入電阻中也有的加入電阻R0R0，其，其作用是減小并車時(shí)產(chǎn)生的沖擊電流。作用是減小并車時(shí)產(chǎn)生的沖擊電流。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-282 2交流均壓線交流均壓線o對(duì)容量不同的同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行對(duì)容量不同的同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行, , 可采用交流均壓線可采用交流均壓線, , 如如圖圖14-3014-30所示。圖中，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)調(diào)壓裝置的移相電抗器通過(guò)所示。圖中，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)調(diào)壓裝置的移相電抗器通過(guò)均壓線并聯(lián)均壓線并聯(lián), ,該連接處在三相整流器之前的交流側(cè)。當(dāng)兩臺(tái)發(fā)該連接處在三相整流器之前的交流側(cè)。當(dāng)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)電

38、勢(shì)不相等時(shí)電機(jī)電勢(shì)不相等時(shí), , 通過(guò)交流均壓線的聯(lián)接可使發(fā)電機(jī)輸出通過(guò)交流均壓線的聯(lián)接可使發(fā)電機(jī)輸出電壓均衡電壓均衡, , 以保持無(wú)功功率均勻分配。以保持無(wú)功功率均勻分配。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-283 3、電流穩(wěn)定裝置、電流穩(wěn)定裝置o在按電壓偏差進(jìn)行調(diào)壓的勵(lì)磁系統(tǒng)中，調(diào)差系數(shù)在按電壓偏差進(jìn)行調(diào)壓的勵(lì)磁系統(tǒng)中，調(diào)差系數(shù)KCKC一般是很一般是很小的，甚至幾乎接近是無(wú)差的。小的，甚至幾乎接近是無(wú)差的。o這樣，在發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，就會(huì)使無(wú)功功率的分配不穩(wěn)定。這樣，在發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，就會(huì)使無(wú)功功率的分配不穩(wěn)定。為了使調(diào)壓特性曲線為具有足夠傾斜度的

39、有差調(diào)整特性，且為了使調(diào)壓特性曲線為具有足夠傾斜度的有差調(diào)整特性，且KCKC相同，穩(wěn)定平均的分配無(wú)功功率，所以在調(diào)壓器上加裝了相同，穩(wěn)定平均的分配無(wú)功功率，所以在調(diào)壓器上加裝了可以改變調(diào)差系數(shù)的裝置，因其作用就是利用電流信號(hào)，通可以改變調(diào)差系數(shù)的裝置，因其作用就是利用電流信號(hào)，通過(guò)調(diào)壓器作用，以使無(wú)功電流的分配穩(wěn)定，故稱做電流穩(wěn)定過(guò)調(diào)壓器作用，以使無(wú)功電流的分配穩(wěn)定，故稱做電流穩(wěn)定裝置。圖裝置。圖14-3114-31是電流穩(wěn)定裝置原理圖。圖是電流穩(wěn)定裝置原理圖。圖14-3214-32是某船兩臺(tái)是某船兩臺(tái)發(fā)電機(jī)無(wú)功分配連接圖。發(fā)電機(jī)無(wú)功分配連接圖。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)

40、工程學(xué)院船電系2022-6-28判斷兩機(jī)之間的無(wú)功功率分配是否均勻，可以采用判斷兩機(jī)之間的無(wú)功功率分配是否均勻，可以采用以下兩種方法：以下兩種方法：（1）機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)功率表（有功）指）機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)功率表（有功）指示基本相同而電流表指示相差太大時(shí)，說(shuō)明無(wú)功分示基本相同而電流表指示相差太大時(shí)，說(shuō)明無(wú)功分配裝置存在故障；配裝置存在故障；（2）機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)功率表（有功）指）機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)功率表（有功）指示基本相同而功率因數(shù)表示基本相同而功率因數(shù)表(cos表表)指示相差較大時(shí)指示相差較大時(shí), 說(shuō)明無(wú)功分配裝置存在故障。說(shuō)明無(wú)功分配裝置存在故障。在發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)

41、行時(shí)，其無(wú)功功率的分配是由自動(dòng)在發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，其無(wú)功功率的分配是由自動(dòng)電壓調(diào)整器來(lái)自動(dòng)完成的。但是如果電器元件出現(xiàn)電壓調(diào)整器來(lái)自動(dòng)完成的。但是如果電器元件出現(xiàn)故障，也會(huì)使無(wú)功分配裝置出現(xiàn)故障。故障，也會(huì)使無(wú)功分配裝置出現(xiàn)故障。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28下面以均壓線連接為例來(lái)分析故障排除的方法，重點(diǎn)檢下面以均壓線連接為例來(lái)分析故障排除的方法，重點(diǎn)檢查均壓接觸器：查均壓接觸器：（1）檢查接觸器是否通電動(dòng)作，檢查線圈本身、發(fā)電）檢查接觸器是否通電動(dòng)作，檢查線圈本身、發(fā)電機(jī)主開關(guān)常開輔觸點(diǎn)、熔斷器、導(dǎo)線及相應(yīng)接線柱等，機(jī)主開關(guān)常開輔觸點(diǎn)、熔斷器

42、、導(dǎo)線及相應(yīng)接線柱等，或修復(fù)或更新；或修復(fù)或更新；（2）檢查接觸器觸點(diǎn)是否可靠閉合，或打磨修理或更）檢查接觸器觸點(diǎn)是否可靠閉合，或打磨修理或更新。如果觸頭接觸不良，會(huì)使均壓線斷路，并車時(shí)不易新。如果觸頭接觸不良，會(huì)使均壓線斷路，并車時(shí)不易并上，即使空氣開關(guān)能合閘，發(fā)電機(jī)也不能穩(wěn)定地并聯(lián)并上，即使空氣開關(guān)能合閘，發(fā)電機(jī)也不能穩(wěn)定地并聯(lián)運(yùn)行，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的電流可能同時(shí)急劇上升，直至發(fā)電運(yùn)行，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的電流可能同時(shí)急劇上升，直至發(fā)電機(jī)的主開關(guān)保護(hù)動(dòng)作而跳閘。機(jī)的主開關(guān)保護(hù)動(dòng)作而跳閘。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28圖圖14-1 船舶電力系統(tǒng)電壓暫態(tài)調(diào)整

43、特性曲線船舶電力系統(tǒng)電壓暫態(tài)調(diào)整特性曲線船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28圖圖14-2 無(wú)刷勵(lì)磁控制系統(tǒng)原理圖無(wú)刷勵(lì)磁控制系統(tǒng)原理圖船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28圖圖14-3 自勵(lì)同步發(fā)電機(jī)自勵(lì)回路的單相原理圖自勵(lì)同步發(fā)電機(jī)自勵(lì)回路的單相原理圖 圖圖14-4 自勵(lì)起壓特性曲線自勵(lì)起壓特性曲線船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28圖圖14-5 外特性曲線外特性曲線 圖圖14-6 復(fù)式勵(lì)磁復(fù)式勵(lì)磁 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28圖圖14-7 電流疊加相復(fù)勵(lì)調(diào)壓電流疊加相復(fù)勵(lì)調(diào)壓 圖圖14-8 相復(fù)勵(lì)矢量圖相復(fù)勵(lì)矢量圖船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28圖圖14-9 電磁迭加相復(fù)勵(lì)電磁迭加相復(fù)勵(lì) 圖圖14-10 電勢(shì)迭加相復(fù)勵(lì)電勢(shì)迭加相復(fù)勵(lì)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28圖圖14-11 電流疊加相復(fù)勵(lì)裝置原理圖電流疊加相復(fù)勵(lì)裝置原理圖船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2022-6-28圖圖14-12 單相電