發(fā)電機(jī)原理及無刷勵磁系統(tǒng)-課件

發(fā)電機(jī)原理及無刷勵磁系統(tǒng)1ppt課件發(fā)電機(jī)原理及無刷勵磁系統(tǒng)1ppt課件中學(xué)物理學(xué)告訴我們：導(dǎo)體在磁場中運動、并切割磁場中的磁力線時，導(dǎo)體中將會產(chǎn)生電流

——這就是最基本的發(fā)電機(jī)原理。這說明，要發(fā)電必須同時滿足兩個條件：

1.）要有產(chǎn)生磁力線的磁場；2.）運動的導(dǎo)體必須切割磁力線。一、發(fā)電機(jī)基本原理：2ppt課件中學(xué)物理學(xué)告訴我們：導(dǎo)體在磁場中運動、并切割磁場中的3ppt課件3ppt課件1、固定磁場交流發(fā)電機(jī)原理在磁場內(nèi)放入矩形線圈，線圈兩端通向兩個滑環(huán)，滑環(huán)通過電刷連接到輸出線上，輸出線端連有負(fù)載電阻。當(dāng)線圈旋轉(zhuǎn)時，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，線圈兩端將會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，當(dāng)磁場是均勻的，矩形線圈作勻速旋轉(zhuǎn)時，感應(yīng)電勢按正弦規(guī)律變化，在負(fù)載電阻上有正弦交流電通過。4ppt課件1、固定磁場交流發(fā)電機(jī)原理在磁場內(nèi)放入矩形線圈，線圈兩2、旋轉(zhuǎn)磁場交流發(fā)電機(jī)原理模型5ppt課件2、旋轉(zhuǎn)磁場交流發(fā)電機(jī)原理模型5ppt課件3、發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)

發(fā)電機(jī)是由定子、轉(zhuǎn)子、勵磁機(jī)等部分組成定子鐵心的內(nèi)圓均勻分布著定子槽，槽內(nèi)嵌放著按一定規(guī)律排列的三相對稱交流繞組。這種同步電機(jī)的定子又稱為電樞，定子鐵心和繞組又稱為電樞鐵心和電樞繞組。

6ppt課件3、發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)

發(fā)電機(jī)是由定子、轉(zhuǎn)子、勵磁機(jī)等部分組成定子鐵

轉(zhuǎn)子鐵心上裝有制成一定形狀的成對磁極，磁極上繞有勵磁繞組，通以直流電流時，將會在電機(jī)的氣隙中形成極性相間的分布磁場，稱為勵磁磁場(也稱主磁場、轉(zhuǎn)子磁場)。7ppt課件轉(zhuǎn)子鐵心上裝有制成一定形狀的成對磁極，磁極上繞有勵磁繞組，1.勵磁解釋：為發(fā)電機(jī)“利用電磁感應(yīng)原理工作的電氣設(shè)備”提供工作磁場叫勵磁。2.勵磁裝置：是指同步發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)中除勵磁電源以外的對勵磁電流能起控制和調(diào)節(jié)作用的電氣調(diào)控裝置3、勵磁系統(tǒng)的作用勵磁系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)的重要組成部份，它對電力系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)本身的安全穩(wěn)定運行有很大的影響。勵磁系統(tǒng)的主要作用有：

①根據(jù)發(fā)電機(jī)負(fù)荷的變化相應(yīng)的調(diào)節(jié)勵磁電流，以維持機(jī)端電壓為給定值。②控制并列運行發(fā)電機(jī)無功功率。③提高發(fā)電機(jī)并列運行的靜態(tài)穩(wěn)定性。④提高發(fā)電機(jī)并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性。⑤在發(fā)電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)故障時，進(jìn)行滅磁，以減小故障危害。⑥根據(jù)運行要求對發(fā)電機(jī)實行最大勵磁限制及最小勵磁限制。二、勵磁系統(tǒng)8ppt課件1.勵磁解釋：二、勵磁系統(tǒng)8ppt課件1、勵磁系統(tǒng)的分類：1）按勵磁方式分：

①.自勵

②.他勵

2）按勵磁電源分類：①直流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)②交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)3）按勵磁的接入方式分類：

①（旋轉(zhuǎn)整流）無刷勵磁②（靜止整流）有刷勵磁9ppt課件1、勵磁系統(tǒng)的分類：9ppt課件10ppt課件10ppt課件

①.自勵：即從發(fā)電機(jī)出口引出一條支路，通過勵磁變壓器降壓以后輸入勵磁調(diào)節(jié)器，勵磁調(diào)節(jié)器的輸出作為勵磁電源為轉(zhuǎn)子磁場提供電流。特點：系統(tǒng)簡單，發(fā)電機(jī)出口電壓較穩(wěn)定，勵磁調(diào)節(jié)器輸出電流穩(wěn)定，但需要起勵電源。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)裝置起勵電源發(fā)電機(jī)定子碳刷滑環(huán)勵磁變發(fā)電機(jī)出線自勵系統(tǒng)示意圖2、按勵磁方式分：11ppt課件①.自勵：即從發(fā)電機(jī)出口引出一條支路，通過勵磁變壓器降

②他勵：取消了勵磁變壓器等設(shè)備，系統(tǒng)更簡化，直接從廠用電接出一路電源作為勵磁電源。特點：不需要另接起勵電源，但廠用電電壓不穩(wěn)定，容易引起勵磁電流的波動，造成發(fā)電機(jī)出口電壓的波動。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)裝置發(fā)電機(jī)定子碳刷滑環(huán)發(fā)電機(jī)出線勵磁電源他勵系統(tǒng)示意圖12ppt課件②他勵：取消了勵磁變壓器等設(shè)備，系統(tǒng)更簡化，直接從發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)裝置發(fā)電機(jī)定子主勵滅磁開關(guān)發(fā)電機(jī)出線1）“兩機(jī)”勵磁系統(tǒng)碳刷滑環(huán)勵磁電源優(yōu)點：取消副勵磁機(jī)，軸系長度縮短；缺點：調(diào)節(jié)速度慢3、交流勵磁系統(tǒng)13ppt課件發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)裝置發(fā)電機(jī)定子主勵滅磁開關(guān)發(fā)電機(jī)出線1）“兩機(jī)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)裝置發(fā)電機(jī)定子副勵主勵滅磁開關(guān)發(fā)電機(jī)出線碳刷滑環(huán)2）“三機(jī)”勵磁系統(tǒng)組成：交流主勵磁機(jī)和交流副勵磁機(jī)都與發(fā)電機(jī)同軸。副勵磁機(jī)是自勵式的，其磁場繞組由副勵磁機(jī)機(jī)端電壓經(jīng)整流后供電。也有用永磁發(fā)電機(jī)作副勵磁機(jī)的，亦稱三機(jī)它勵勵磁系統(tǒng)。優(yōu)點：它勵，勵磁電源不受系統(tǒng)電源的影響缺點：調(diào)節(jié)速度慢，軸系長度長，易引發(fā)軸系振蕩14ppt課件發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)裝置發(fā)電機(jī)定子副勵主勵滅磁開關(guān)發(fā)電機(jī)出線碳刷滑

交流電時大小和方向隨時間作周期性變化的，如果發(fā)電機(jī)勵磁采用交流電源，就不能在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上形成一個固定的磁場，而變成了一個交變磁場。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，這個交變磁場在發(fā)電機(jī)定子中只能形成一個無序高頻電壓，不能滿足用電需要。而直流勵磁在轉(zhuǎn)子上形成一個固定磁場。15ppt課件交流電時大小和方向隨時間作周期性變化的，如果發(fā)電機(jī)勵①交流勵磁機(jī)-靜止整流器勵磁系統(tǒng)（有刷勵磁）即勵磁電源通過碳刷滑環(huán)接入轉(zhuǎn)子回路.4.）按勵磁的接入方式分發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)裝置發(fā)電機(jī)定子副勵主勵滅磁開關(guān)發(fā)電機(jī)出線碳刷滑環(huán)16ppt課件①交流勵磁機(jī)-靜止整流器勵磁系統(tǒng)（有刷勵磁）4.）按勵磁的接②交流勵磁機(jī)-旋轉(zhuǎn)整流器勵磁系統(tǒng)（無刷勵磁）在勵磁系統(tǒng)接入方式上不采用碳刷滑環(huán)，而且將勵磁調(diào)節(jié)裝置的整流部分與轉(zhuǎn)動部分連接為一體。屬于他勵方式的演化形式。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)裝置發(fā)電機(jī)定子副勵主勵旋轉(zhuǎn)二極管滅磁開關(guān)發(fā)電機(jī)出線采用定子磁場方式采用永磁機(jī)，轉(zhuǎn)子磁場17ppt課件②交流勵磁機(jī)-旋轉(zhuǎn)整流器勵磁系統(tǒng)（無刷勵磁）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)裝有刷勵磁和無刷勵磁的對比①有刷勵磁可以帶有勵磁機(jī)，也可以不帶有勵磁機(jī)，方便靈活，使系統(tǒng)簡單化。而且，有刷勵磁系統(tǒng)的滅磁開關(guān)設(shè)在靠近轉(zhuǎn)子回路處，滅磁迅速。但是有刷勵磁采用帶有相對運動的設(shè)備，在運行中，碳刷易磨損，而且碳刷磨損后的粉末積存在滑環(huán)處，有可能造成短路。②無刷勵磁必須帶有勵磁機(jī)，系統(tǒng)較復(fù)雜，但因設(shè)有獨立的勵磁電源，勵磁電壓基本不受干擾，穩(wěn)定性較高。同時，因沒有相對運動的部件，不產(chǎn)生磨損。但旋轉(zhuǎn)二極管損壞后維修較困難。同時，無刷勵磁系統(tǒng)的滅磁開關(guān)設(shè)在勵磁機(jī)之前，不利于事故迅速滅磁。18ppt課件有刷勵磁和無刷勵磁的對比18ppt課件三、我廠發(fā)電機(jī)無刷勵磁系統(tǒng)

發(fā)電機(jī)組的勵磁機(jī)由一臺主勵磁機(jī)和一臺副勵磁機(jī)組成，其主勵磁機(jī)采用一臺三相交流無刷勵磁機(jī)，副勵磁機(jī)采用一臺單相永磁發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子通過法蘭與同步發(fā)電機(jī)聯(lián)接在一起。1、無刷勵磁系統(tǒng)原理19ppt課件三、我廠發(fā)電機(jī)無刷勵磁系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的勵磁機(jī)由一臺主勵磁G三相同步發(fā)電機(jī)EX主勵磁機(jī)GS副勵磁機(jī)V三相旋轉(zhuǎn)整流裝置L1同步發(fā)電機(jī)磁場繞組L2主勵磁機(jī)磁場繞組FU副勵磁機(jī)熔斷器主勵磁機(jī)是一臺三相同步發(fā)電機(jī)，其磁場靜止、電樞旋轉(zhuǎn)，電樞輸出的三相交流電經(jīng)同軸旋轉(zhuǎn)的三相旋轉(zhuǎn)整流裝置整流為直流，通入發(fā)電機(jī)磁場繞組，供給發(fā)電機(jī)勵磁，因它取消了電刷和滑環(huán)所以稱為無刷勵磁機(jī)。20ppt課件G三相同步發(fā)電機(jī)EX主勵磁機(jī)GS副勵磁機(jī)V21ppt課件21ppt課件整流裝置上共有6個整流二極管，每個橋臂上采用一個二極管，組成三相全波整流橋，其中3個整流二極管正極共同裝在一個整流環(huán)上，3個整流二極管負(fù)極共同裝在另一個整流環(huán)上。22ppt課件整流裝置上共有6個整流二極管，每個橋臂上采用一個二極管L1主勵磁機(jī)磁場繞組L2主勵磁機(jī)電樞繞組L3同步發(fā)電機(jī)磁場繞組L4同步發(fā)電機(jī)定子繞組FU1～6快速熔斷器V1～6整流二極管機(jī)座是焊接件，其材料除機(jī)座圈是用鑄鋼外，其它均為Q235鋼板，電機(jī)共有６個磁極，其鐵芯由鋼板疊壓而成，磁極線圈繞成型后再用環(huán)氧樹脂固定在鐵芯上。2.3.1.2配汽輪發(fā)電機(jī)的勵磁機(jī)二個接線盒位于電機(jī)機(jī)座二側(cè)。從發(fā)電機(jī)端看，交流無刷勵磁機(jī)接線盒在左側(cè)，永磁機(jī)接線盒在右側(cè)。配燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)的勵磁機(jī)只有一個接線盒。2.3.1.3定子機(jī)座內(nèi)壁里面放有二只加熱器。停機(jī)期間建議投入加熱器，以保證機(jī)內(nèi)相對濕度不大于50%，防止由于潮濕引起電機(jī)絕緣電阻降低。2.3.2轉(zhuǎn)子部分：23ppt課件L1主勵磁機(jī)磁場繞組L2主勵磁機(jī)電樞繞組L3同1、孤立運行發(fā)電機(jī)組的運行用電單位負(fù)荷增加，電壓降低，周波降低汽輪發(fā)電機(jī)組的有功、無功輸出都增加，轉(zhuǎn)速降低

進(jìn)汽量增加，維持額定轉(zhuǎn)速---一次調(diào)頻，機(jī)組本身的功能---二次調(diào)頻，人為的干預(yù)同時

孤立運行發(fā)電機(jī)組的特點：機(jī)組負(fù)荷、電壓、周波等參數(shù)隨外界負(fù)荷的需求和性質(zhì)的變化而變化，并且波動比較大。在機(jī)組調(diào)節(jié)過程中需要人為干預(yù)。四、發(fā)電機(jī)孤立運行和并網(wǎng)運行的特點24ppt課件1、孤立運行發(fā)電機(jī)