宁德核电厂无刷励磁机原理、结构和运行监测

宁德核电厂无刷励磁系统采用了结构独特的悬挂外电枢式无刷励磁机,与内电枢式无刷励磁机相比,具有一些独特的技术优势。本文介绍了宁德核电无刷励磁机的构成原理、结构和运行监测特点。     

基于定子电流谐波法的无刷励磁机旋转二极管开路故障检测

旋转整流器是无刷励磁机的关键部件,同时也是无刷励磁机稳定运行时的薄弱环节。旋转二极管的开路故障是无刷励磁机的典型电气故障,给发电机励磁系统带来了安全隐患。本文根据无刷励磁机的电气结构特点,分析了旋转整流器的二极管一管开路对电枢磁场以及定子电流的影响,运用定子电流谐波法来检测无刷励磁机的旋转二极管开路故障。本文以22极39相无刷励磁机为例,通过有限元仿真验证了定子电流谐波法的检测性能。     

配核电百万千瓦级发电机5800kW无刷励磁机研制

5800kW无刷励磁机是上海电气电站设备有限公司发电机厂在合资技术基础上,自主开发设计的为核电半速1100MW等级发电机组配套的大容量无刷励磁机。本文介绍了5800kW无刷励磁机设计原则、主要结构特点、关键工艺和试验结果。工厂型式试验结果表明该型号的无刷励磁机的研制非常成功,具有优良的性能和可靠的设计结构,达到国际先进水平。     

配1000MW等级火电发电机的4500kW无刷励磁机研制

4500kW无刷励磁机是上海电气电站设备有限公司发电机厂为火电1000MW等级发电机组配套的大容量励磁机。本文介绍了4500kW无刷励磁机优化设计原则、主要结构特点、关键工艺、试验结果和应用前景。工厂型式试验表明该型号的无刷励磁机的研制非常成功,具有优良的性能和可靠的设计结构,达到国际先进水平。     

无刷励磁机调试试验方法浅析

蒙达1号、2号、3号机组无刷励磁机的交接试验项目,在现行交接试验标准GB 50150-91中是空白.本文从3台无刷励磁机的实际调试情况入手,对照有刷励磁机的交接试验项目,论述了无刷励磁机的调试项目及试验方法,为我国的无刷励磁机交接试验标准早日诞生做一点工作.     

200MW发电机无刷励磁机研制成功

北京重型电机厂200ＭＷ汽轮发电机的无刷励磁机是国内首次开发试制的最大容量无刷励磁机。该机与数字式励磁调节器一起以其先进的技术和优势得到用户(新疆红雁池电厂)和专家的确认。北京重型电机厂设计、生产过100ＭＷ发电机及以下容量发电机的无刷励磁机,但200ＭＷ发电机无刷励磁机在设计制造上仍存在很大的难度。经过3年艰苦努力,精心设计、制造,这台励磁机于1999年1月试制成功,全部型式试验达到了设计要求。该机试制成功,标志北京重型电机厂设计制造水平又上一个新台阶,再次确立了无刷励磁技术在国内的领先地位。这台无刷励磁机的主要技…     

11相无刷励磁机的数字仿真

本文采用基于张量电网络所建立的数字仿真模型，对１１相无刷励磁机进行了仿真分析。此模型适于处理无刷励磁机所组成的时变网络系统。所需电感参数用二维有限元法算得。最后得到１１相无刷励磁机的详细仿真结果，并进行了验证。     

同步电动机用无刷励磁机电磁设计研究

本文提出的同步电动机用无刷励磁机的主要作用是在同步电动机转子从零到接近额定转速范围内通过整流器为同步电动机提供励磁。无刷励磁机和整流器与主机同轴。同时,无刷励磁机结构类似于绕线式感应电机,但其定子三相绕组接由晶闸管组成的固态三相交流调压器。这样通过调整调压器就可以控制转子电流的大小。本文介绍了整个无刷励磁系统的原理。此外,对无刷励磁机的等效电路、功率流程、参数等进行了分析研究,并以42000kW(电动机额定功率)实际电机为例,利用由此开发的无刷励磁机电磁设计软件和有限元软件对其进行了计算,其计算结果与试验结果比较吻合,由此说明本文提出的方法是行之有效的。     

5800kW无刷励磁机转子装配工艺

阳江核电1100 MW发电配套机的5 800 kW无刷励磁机,是目前我厂生产过的容量最大的无刷励磁机产品。在结构上有其自身的特点,单整流盘结构、无并联环、转子长度较短且外径较大。文章介绍了5 800 kW无刷励磁机转子的装配工艺、装配过程中的重点和难点及工艺改进。     

双频变频发电机无刷结构设计

就双频变频发电机无刷结构,提出了双电枢式主电机和单枢式励磁机结构设计模式,着重阐述了中频发电机、工频电机、复合励磁机和无刷投励装置结构设计特点。     

Analysis of polyphase brushless exciter

This paper presents the modeling and simulation of the operation of an 11-phase brushless exciter. The analytical method is based on Kron's tensor method, which is developed for dealing efficiently with the time-varying topology of an exciter circuit during a digital computer solution. The inductances, which vary with rotor position, are calculated by the two-dimensional finite-element method. The detailed information (normal and fault cases) on the performance of the brushless exciter is obtained, which is beneficial to design engineers. The approach is suitable for both normal and fault cases. As a result, agreement of calculated values with test results shows the validity of the method of calculation and theoretical analysis presented     

无刷励磁同步电动机异常振动故障分析

针对一台无刷励磁同步电动机异步运行时正常,而牵入同步运行时产生振动的现象,进行了故障分析,并对旋转整流盘、励磁机的串入电路波形进行了检测分析并逐一排除,最后利用交流阻抗电压测试法查明了磁极绕组短接的故障点,实施绝缘处理后使电机异常振动问题得以解决。     

11相无刷励磁机故障工况数字仿真研究(一)

本文应用张量电网络理论所建立的无刷励磁机通用仿真模型,对１１相无刷励磁机进行了额定工况及故障工况的仿真研究。故障工况包括一个二极管支路断开及一个二极管支路短路情况。分析了熔断器布置的有效性。励磁机电感参数由二维有限元法算得。进行了实验,理论分析与实验结果吻合。     

交流励磁机旋转整流器故障检测的新方法

本文提出一种交流励磁机旋转整流器故障检测的新方法。首先通过采样一保持 和A/D转换，得到交流励磁机中检测线圈感应电势波形的离散数值。然后进 行快速付里叶变换，计算感应电势波形的幅频特性作为模式识别的特征提取。最 后按近邻法设计出分类器。数字仿真计算表明，这种新方法能准确地识别和检 测交流励磁机旋转整流器的各类故障。     

A MICROPROCESSOR-BASED FAULT MONITOR FOR ROTATING RECTIFIERS OF BRUSHLESS AC EXCITERS USING A PATTERN-RECOGNITION APPROACH

ABSTRACT

A microprocessor-based fault monitor for rotating rectifiers of brushless ac exciters using a pattern-recognition approach is presented in this paper. The features of the frequency spectrum of the voltage waveform induced in a search coil placed in the stator slots of the brushless ac exciter are used in pattern recognition. Based on these features a classifier is designed using the nearest-neighbour rules. A prototype of the microprocessor-based fault monitor has been built. Studies show that the fault monitor can accurately recognize the various classes of faults of the rotating rectifier of the brushless ac exciter.     

无刷励磁系统旋转二极管故障的在线监测

对励磁机定子励磁电流的谐波特征进行理论分析,分析发现旋转二极管故障时励磁机定子励磁电流将出现不同于正常运行时的谐波分量;进一步在MATLAB/SIMULINK下建立了包括旋转二极管在内的无刷励磁系统的仿真模型,对二极管各种故障下的励磁机定子励磁电流进行了仿真计算,验证了理论分析的正确性.研究表明：依据励磁机定子励磁电流监测分析可对旋转二极管故障进行有效在线监测.     

无刷励磁系统谐波电枢反应的仿真与实验研究

对无刷励磁系统的谐波电枢反应进行了理论分析、仿真研究和实验验证,结果表明:谐波电枢反应能影响电机的性能,如电枢电压的波形发生畸变,但不会改变三相电枢电压的相序;增加电枢绕组及铁心的损耗;利用谐波电枢反应,对整流器进行故障监测。     

发电机旋转整流器故障的分形和动态测度诊断

针对励磁机励磁电流频谱存在的故障频率成分随机偏移、不便于在线提取的问题,结合分形理论与动态测度的概念提出了一种无刷发电机旋转整流器故障诊断方法.根据励磁机励磁电流采样信号的特点,确定了分形无标度区,给出了盒维数算法.分析了噪声环境下信号极值点和动态测度的关系,得到了励磁机励磁电流信号波动幅度的算法.最后通过盒维数-波动幅度的平面投影图来检测和识别故障.对实验波形的计算结果表明,盒维数能够定量描述波形的复杂度和不规则度.运用动态测度可以快速准确地得到波形的波动幅度.盒维数和波动幅度相结合能够识别不同故障情况下励磁机励磁电流的时域波形特征,且诊断结果对发电机转速的随机偏移不敏感,算法计算量小,克服了传统谐波分析方法的不足.     

旋转电枢式交流励磁机的电磁设计要点

由于同步电动机运行过程中对励磁系统的特别要求,导致交流励磁机的设计中需要有一些特殊的考虑。从同步电动机的运行原理上出发,对交流励磁机的电磁设计要点进行了充分剖析,并简要介绍了无刷励磁同步电动机的结构组成、起动及运行原理。