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说出600MW发电机无刷励磁系统的原理及优缺点永磁机定子产生的高频400HZ电源经两组全控整流桥供给主励磁机定子励磁绕组,主励磁机电枢输出的中频200HZ电源供给旋转整流器,整流器的直流输出构成发电机的励磁电源,通过转子中心孔,导电杆馈送至发电机的励磁绕组.发电机无刷励磁系统的优点:取消了大电流集电环及碳刷装置,常规换向器上火花的产生.减少运行维护量.发电机无刷励磁系统的缺点:这种励磁控制系统中包括了励磁机的时滞,为了提高其性,在励磁调节器回路中加入了发电机转子电压的硬负反馈,减少了时间常数,但增加了付励磁机容量和电压值.什么叫励磁系统电压反应时间什么叫高起始响应励磁系统系统强励时达到顶值电压与额定励磁电压之差的95%所需的时间称为励磁系统电压反应时间.强励动作时,励磁电压能够在0.1秒或更短的时间内达到顶值电压与额定励磁电压之差的95%的励磁系统称为高起始响应励磁系统.
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影响发电机阻尼力矩的有多种因素,单就发电机本身结构来看,水轮发电机转子上的阻尼绕组或者是汽轮发电机整体转子本身,当发电机转速与电枢反应产生的旋转磁场的转速不相同,即0时,产生的是正的阻尼力矩。十分显然,如果=0,阻尼力矩也当然为零,也就无所谓正负了。由此可见,动态稳定问题发生在当发电机转子转速有所变化的情况下。仍以图1-21的情况为例。先说微扰动情况。假定由于系统的微小的状态变化,例如无穷大母线侧电压微有增大,发电机的功角曲线将由曲线跳到曲线,并且应当稳定到新的角度。在电压变化的开始,发电机输出的电功率大于机械输入功率P0,转子制动,转速开始降低,为负值,角也开始回摆。以没有阻尼的情况为标准。
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如果让转子速度=定子磁场旋转速度,就成为了同步电机,此时就需要把定子变成一个电磁铁或永磁铁,即给定子通电,此时不需要再切割磁感线就能旋转,旋转速度与磁场旋转速度相同,即形成同步电机。
由于从电力系统中吸收无功功率将引起电力系统的电压下降,如果电力系统的容量较小或无功功率的储备不足,则可能使失磁发电机的机端电压、升压变压器高压侧的母线电压、或其它邻近点的电压低于允许值,从而破坏了负荷与各电源间的稳定运行,甚至可能因电压崩溃而使系统瓦解。由于失磁发电机吸收了大量的无功功率,因此为了其定子绕组的过电流,发电机所能发出的有功功率将较同步运行时有不同程度的降低,吸收的无功功率越大,则降低的越多。失磁后发电机的转速超过同步转速,因此,在转子及励磁回路中将产生频率为的交流电流,因而形成附加的损耗,使发电机转子和励磁回路过热。显然,当转差率越大时,所引起的过热也越严重。根据以上分析,结合汽轮发电机来看,由于其异步功率比较大,调速器也比较灵敏,因此当超速运行后,调速器立即关小汽门,使汽轮机的输出功率与发电机的异步功率很快达到平衡,在转差率小于0.5%的情况下即可稳定运行。故汽轮发电机在很小的转差下异步运行一段时间,原则上是允许的。此时,是否需要并允许其异步运行,则主要取决于电力系统
发电机转子磁场拖动气隙磁场在空间以同步速度施转同步发电机的参数两种旋转磁场的概念转子上装有直流激磁磁,它与转子无相对运动,转子转动时,形成旋转磁场,称机械旋转磁场。定子流过三相对称电流,将在气隙中产生旋转磁势,速度为同步转速,转向从带有超前电流的相转向带有滞后电流的相。当某相电流达到大值时,旋转磁场的振幅恰好转到该相轴线处,该旋转磁场称电枢磁场。顺着旋转方向,转子磁场超前于电枢磁场的为发电机运行,这时转子由外施机械转矩拖动,对转子而言,电枢磁场与转子磁场相互作用的力是个电磁阻力;反之电枢磁场超前于转子磁场为电动机运行方式,这时电枢磁场作用到转子上的转矩是驱动转矩。两个旋转磁场空间有相位差。