谐波励磁的基本原理

一、三次谐波的产生在凸极同步发电机里,当磁极线圈里通入直流电时,磁极上就产生一个矩形的磁势(图1)。由于电枢和磁极间的气隙不均匀,磁势波在气隙中遇到的磁导,处处不同,由磁势波产生的磁密波变成一个平顶波,如图1虚线所示。平顶的磁密波可以分解成频率为50赫的基波和一系列高次谐波。其中能量最大的要算是频率为150赫的三次谐波。三次谐波对一般发电机是有害的。然     

不对称谐波绕组的计算

在三次谐波励磁单相同步发电机中,一般设置一套对称的三次谐波绕组,为使电枢嵌线槽的槽满率基本相同,主绕组往往采用非等匝的同心式线圈,同时为补充空载励磁功率的不足,需要增加若干匝基波励磁绕组,由此导致了发电机的电压波形正弦性畸变率较大,绕组结构复杂。如果采用不对称谐波绕组,通过合理布置,既可以满足谐波励磁的要求,又可简化绕组结构,提高主绕组设计的自由度,改善电压波形並提高槽的利用率。不对称谐波绕组是一种新型的绕组结     

谐波励磁同步发电机的建模与动态特性仿真

励磁系统对于同步发电机的稳定运行具有重要作用,三次谐波励磁具有自励恒压、动态特性优良的特点,广泛应用于中小型同步发电机。目前关于三次谐波励磁系统的建模研究较少,为建立谐波励磁系统的模型,首先根据谐波绕组的结构特点,推导了三次谐波电动势公式,并指出其自励恒压的特点;进而在一般同步发电机模型的基础上,引入谐波绕组对其转子运动方程的影响,最后以励磁调节器为核心,分析了闭环励磁系统的控制框图。在理论分析的基础上,基于Matlab/Simulink环境,对模型的动态特性进行仿真分析。结果表明,负载突变时谐波励磁同步发电机的端电压恢复快、超调小,所建模型为进一步开展相关研究提供了基础。     

无刷励磁系统谐波电枢反应对电机性能影响

根据谐波电枢反应原理，通过仿真和试验，对无刷励磁系统中的谐波电枢反应进行了研究，结果表明：无刷励磁系统具有自激特性，但不会引起完全自激；谐波电枢反应使三相电枢电压波形发生畸变，但不会改变三相电源的相序；在系统输出的直流侧并联滤波电容可抑制高次谐波的含量等。     

“一种同步发电机自励磁马鞍形谐波绕组”简介

本绕组不是象三次谐波绕组那样,用增加三次谐波绕组总匝数和采用均匀气隙的办法增大三次谐波功率,而是用改进绕组结构的办法从内涵上扩大谐波励磁容量,不需基波付绕组。解决了非均匀气隙同步发电机谐波励磁容量不足的问题,改善了目前三次谐波自励发电机的磁极极形,使之更加接近正弦形,明显地改善了发电机输出相电压的波形,     

隐极同步发电机转子等匝绕组励磁磁势分析

用富里哀级数对不同转子绕组形式的励磁磁势进行分析，通过基波幅值系数，电枢反应磁势折算系数和气隙磁通分布系数的对比和对各次谐波进行比较，最后得出了隐极同步发电机较好的转子等匝绕组方案。     

谐波励磁发电机调试探讨试验分析报告

所谓三次谐波励磁是在发电机的电枢槽中加装一极数为主绕组三倍的谐波绕组,把气隙中的三次谐波功率取出,并将谐波电流经硅元件整流后输入发电机磁场励磁。这种发电机结构简单可靠,动态特性好,近年来已被广泛应用于工矿企业、农村、山区的照明和动力用电。但影响谐波励     

谐波励磁同步发电机的非线性仿射模型建立

为建立谐波励磁同步发电机(HESG)的非线性仿射模型,根据谐波绕组的结构特点,基于同步发电机电枢双反应理论,推导了三次谐波电势公式.结合转子运动方程、功率方程、励磁绕组电磁方程,得到了HESG的非线性仿射模型方程.基于军用电站的具体参数和相同的励磁调压系统参数,进行了仿真验证,结果表明:在突加额定负载的情况下,相对于传统结构的同步发电机,在向武器装备供电时,HESG的端电压振荡次数少,恢复稳定的时间短,功角变化迅速,更容易满足GJB1488对军用电站供电指标的要求.     

也谈无刷励磁系统的转子电流测量方法

《中小型电机技术情报》1978年第5期刊登的“无刷励磁系统的转子电流测量方法”一文(简称“测量方法”),介绍了两种测量无刷交流发电机转子电流的方法。在实际应用中可以作为一种测量方法,但对文中的一些论述持不同看法。如在“电枢反应法”中说“交流励磁机所带的硅整流器负载,基本上是电阻性的,它的特点是电枢电流和感应电势同相位,即φ=0。电枢空间基波磁势和主极的磁势相位垂直,即φ=90°。”在“高次谐波电势法”中说:“相对于主极系统旋转的6倍基波频率的高次谐波磁势,才在测量线圈中感应出对应的电势;其余频率的谐波磁势对主极系统是静止的,不感应电势。”我们认为这些论述不够确切。我们从JFF-30型30千瓦无刷交流发电机的研制中,初步认识了无刷交流发电机中交流励磁机与一般同步机和许多特殊性。现对“测量方法”一文所持的不同看法作些初步分析讨论,并对无刷励磁系统的转子测量方法提出更为简便、容易的方法,供参考。     

谐波励磁发电机的并联运行

一、概述谐波励磁发电机由于性能优良、制造方便,并具有较高的经济性,因而在中小型同步发电机中得到了广泛采用。但由于其独特的励磁方式而给其并联运行带来了一些新问题。根据我们多年实践和兄弟单位介绍,谐波励磁发电机并联运行的主要问题有:(1)并联运行的静态     

核电多相角形无刷励磁系统旋转二极管开路故障特征分析

多相无刷励磁系统是大容量核电机组的首选励磁方式,其整流二极管处于高速旋转状态,在实际运行中二极管故障时有发生,对二极管故障特征的准确把握是实现对其可靠灵敏保护的前提。首先,通过理论分析得到旋转二极管正常运行、一管开路及一相开路时励磁机转子电枢电流的解析表达式。进一步,基于电枢反应磁势对定子励磁绕组作用的分析,得到了3种运行情况下励磁机定子励磁电流的谐波特性。最后,对某11相角形无刷励磁机样机进行了负载工况下二极管正常运行、一管开路及一相开路实验,电枢电流和励磁电流的实验结果验证了理论分析的正确性。实验与理论分析均表明:旋转二极管正常运行时励磁机定子励磁电流主要含直流分量,一管开路时出现基波和各次谐波分量,一相开路时出现各偶数次谐波分量。     

励磁电流脉动对电枢绕组空载电压波形的影响

为了不影响齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机的运行性能,需要正确处理好齿谐波磁场的利用与电枢绕组电压波形畸变两者之间的关系,此为利用齿谐波实现混合励磁的关键问题。应用电机理论定性分析了齿谐波励磁系统输出的励磁电流产生脉动的原因,以及该脉动电流产生的附加磁场在电枢绕组中感应谐波电动势的特点。采用在齿谐波励磁系统直流侧并联电容的方法,可以减小励磁电流的脉动,从而削弱其在电枢绕组中引起的谐波电动势。对一台齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机进行了计算和实验,计算结果和实验结果的比较验证了理论分析的正确性。     

三次谐波励磁发电机并联运行试验分析

为了解决用户实际运行的需要,我厂对目前生产的12千瓦及200千瓦三次谐波励磁发电机的并联运行,进行了一些试验工作。现将试验过程中发现的问题及分析意见归纳如下,以供参考。一、 200千瓦发电机与电网并联时出现的问题采用准同期并联时,电机不是处于过激状态就是处于欠激状态。过激时主绕组向网     

谐波励磁同步发电机的一些设计问题

一、对谐波励磁功率及发电机剩磁的要求由于同步发电机磁场三次谐波的幅值,即使在满载时也只为磁场基波幅值的40～60％,况且由于谐波绕组自身的电抗值较大,使得在与基波绕组相同的线负载数值情况下,谐波绕组的输出功率仅为基波绕组的20～30％左右。就是说,当在定子槽中占有相同的空间时,按基波磁场极对数布置绕组所产生的功率,为按三次谐波磁场极对数布置绕组所产生功率的3～5倍。若发电机的     

三次谐波励磁同步发电机不能自励的原因及处理方法

介绍了三次谐波励磁的优点和原理，分析了三次谐波自励恒压同步发电机不能自励的原因，并提出了行之有效的解决方法。     

不均匀分布谐波绕组

谐波励磁发电机中,谐波绕组不均匀分布对励磁系统有何影响呢?我们分析认为: 1. 在谐波绕组电势中含有基波分量,利于自励,对串联的基波励磁绕组匝数,可予适当减少。 2. 可适当减小谐波绕组匝数、减少付绕组阻抗,对励磁有利。为此,我们对TSWN—75KW,55KW6P发电机的付绕组进行调整。55KW的付     

新型无刷自励恒压输出三相同步发电机的研究

介绍一种新型无刷自励三相同步发电机。发电机的励磁电流是由电枢反应磁场的空间二次谐波所产生,无刷结构、自励磁,并且无需自动电压调节器,能在负荷变动情况下保持恒压输出。同时给出了1kW同步发电机的实验特性。     

关于谐波励磁发电机并联运行的分析

一、发电机调压特性对并联运行的影响在发电机带负载运行时,由于负载电流对励磁磁势具有一定复励作用,使得感性负载下的调压特性上拱,容性负载下的调压特性下凹,如图1所示。     

汽轮发电机转子匝间短路故障下的谐波检测

通过分析汽轮发电机励磁绕组的磁动势分布建立了磁动势的数学模型,通过分析转子匝间短路引起的励磁磁动势分布变化情况,提出将短路后的励磁绕组磁势看作短路前的励磁绕组磁势和短路匝通过反向励磁电流产生的磁势的叠加量,由于前者是完全对称的,可只对短路匝产生的反向磁势进行分析。通过傅里叶分解得到了各次谐波分量,在考虑气隙偏心的情况下得到了定子感应电势,理论推导证明偏心对定子绕组感应电动势并不产生影响。定子三相对称电流合成了新的旋转磁动势,并在定子和转子绕组中形成感应谐波,其特征频谱不同于正常运行情况下的频谱。实验验证了文中理论分析的正确性和有效性。     

谐波励磁发电机并联运行点滴经验

我们对两台120千瓦的谐波励磁发电机进行并联运行,先将一台发电机带70％的额定负载运行,然后再将另一台发电机并列上去。实践证明,能很快牵入同步,一次并车成功率大为提高。后来,我们采用安徽黄山发电设备厂的经验,将两台发电机励磁回路串联起来,如图1所示。这样做,并车操作更容易牵入同步,且使两台发电机运行时的中线电流由60安减至30安培。但是,发电机的无功分配变得更加困难。为此,我们在发电机的三次谐波绕组回路中串入可变电抗器L,如图2所示,以改变输入整流桥的交流