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小功率發(fā)電機(jī)應(yīng)用三次諧波勵(lì)磁原理結(jié)構(gòu)圖

2022-07-30
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三相交流發(fā)電機(jī)基本結(jié)構(gòu):三次諧波勵(lì)磁三相交流發(fā)電機(jī)是在有刷三相同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,在定子鐵心槽中除了嵌有主繞組外,還嵌有三次諧波副繞組及基波副繞組。


三相交流發(fā)電機(jī)三次諧波勵(lì)磁原理結(jié)構(gòu)圖


(1)三次諧波副繞組。三次諧波副繞組是繞組節(jié)距為1/3定子槽極距的繞組,也可以說(shuō),每相三次諧波副繞組的總極數(shù)是該發(fā)電機(jī)極數(shù)的3倍。以一臺(tái)4極、定子總槽數(shù)為36槽的發(fā)電機(jī)為例,定子槽極距=36÷4=9槽,則三次諧波副繞組的繞組節(jié)距=1/3×9=3槽,其嵌線槽節(jié)距為1-4。


這臺(tái)發(fā)電機(jī)二次諧波副繞組的總極數(shù)=9×4=12極。三次諧波副繞組有單相的,也有三相的。一般小功率發(fā)電機(jī)的三次諧波副繞組采用單相,它結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單。功率較大的發(fā)電機(jī)的三次諧波副繞組多采用三相,其優(yōu)點(diǎn)是定子鐵心槽利用率高,經(jīng)整流時(shí)整流效率高。


(2)基波副繞組。為了使發(fā)電機(jī)自勵(lì)建立電壓順利、可靠,三次諧波勵(lì)磁三相同步發(fā)電機(jī)定子槽中除了三次諧波副繞組外還必須嵌有基波副繞組。基波副繞組的形狀與主繞組相同,其節(jié)距也與主繞組相同,因此,基波副繞組用主繞組的繞線模繞制,只是匝數(shù)很少。


三相交流發(fā)電機(jī)三次諧波勵(lì)磁工作原理

三次諧波勵(lì)磁三相交流發(fā)電機(jī)原理電源電路如下圖所示。在同步電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)鐵芯主磁場(chǎng)中,不可避免地帶有一系列奇次諧波分量,尤其是在定、電機(jī)轉(zhuǎn)子磁密為勻稱結(jié)構(gòu)的凸極式發(fā)電機(jī)組主磁場(chǎng)中,三次諧波是成分最大的諧波分量,三次諧波勵(lì)磁發(fā)電機(jī)組就是利用了這類三次諧波磁場(chǎng)。


滿載時(shí),只需發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)鐵芯有磁損電磁場(chǎng),在磁損磁場(chǎng)中必帶有三次諧波分量。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),三次諧波繞阻便磁感應(yīng)出三次諧波電壓,該工作電壓經(jīng)整流管組整流器后,提供電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)繞阻,做為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁開關(guān)電源,發(fā)電機(jī)組便創(chuàng)建空載電壓。調(diào)整電磁場(chǎng)電磁繼電器,可把發(fā)電機(jī)組空載電壓整定值在額定電流。


負(fù)荷時(shí),發(fā)電機(jī)組定子繞組含有電流量,產(chǎn)生電樞反應(yīng)電磁場(chǎng),在直軸和交軸同步電機(jī)(二者繞阻部位相距90°電角度)反映磁場(chǎng)中,一樣帶有三次諧波分量。若負(fù)載功率因數(shù)是滯后的,且電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)極弧系數(shù)ap>2/3時(shí),電樞反應(yīng)磁場(chǎng)中的三次諧波分量對(duì)轉(zhuǎn)子主磁場(chǎng)中的三次諧波分量起助磁功效,使電機(jī)磁密綜合性磁場(chǎng)中的三次諧波磁場(chǎng)提高,三次諧波繞阻磁感應(yīng)的工作電壓相對(duì)應(yīng)提升,從而使電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)繞阻勵(lì)磁電壓升高,勵(lì)磁電擴(kuò)大,使發(fā)電機(jī)組直流電壓平穩(wěn)。這類發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)和電源電路都比較簡(jiǎn)單,生產(chǎn)制造低成本。其電壓調(diào)整率一般只有做到7%,但可基本上達(dá)到一般機(jī)電設(shè)備和電熱器材的配電規(guī)定。針對(duì)電壓精度要求高的場(chǎng)所,務(wù)必加上全自動(dòng)發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器。

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