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            帶整流負載的同步發電機設計特點(1)


              &nbs礦用篩p;&nbs大傾角波形擋邊輸送機p; 

            李保來 蘭建軍 汾西機器廠發電設備研究所,山西太原(03002鄂式粉碎機7)DS型斗式連續輸送機

            摘 要 通過篩分給料機對同步發電機帶整流負載工況和帶傳統交流負載工況的對比分析,歸納了帶整流負載的同步電磁振動器發電機的設計特點及方法。 關鍵詞 同步發電機 整流 直流電源

            中圖分類號TM341文獻標識碼A文章編號1008—7281【2005】04—0004—05 Design Characteristics 0f Synchronous Generator with Rectifying Load Li Baolai and Lan Jianjun Abstract Through comparison analysis of the operation conditions of the synchronoHs generator with rectifying load and with traditional ahemative current load,the design characteristics and methods of synchronous generator with rectifying load are summed up. Key words Synchronous generator,rectifying-direct current supply. 1 引言 隨著電力電子技術的飛速發展以及大功率電力傳動系統的廣泛應用,對大功率直流電源的需求也越來越多。作為獨立直流電源的傳統形式的換向器式直流發電機,由于受換向問題的限制以及不銹鋼螺旋輸送機其結構復雜、維護工作量大等缺點,逐步被帶橋式整流輸出的交流同步發電機所替代。因此同步發電機帶整流負載的運行方式越來越普遍,已廣泛應用于艦船電力推進、鐵路牽引、石油鉆探、郵電通訊、電站勵磁等領域。 近年來出現的直流輸電系統使得大型電站主發電機也處于帶整流負載的運行方式。負載性質的變化給同步發電機的設計提出了新的課題。傳統的交流同步發電機設計主要針對線性的對稱交流負載,而整流負載是非線性的,電機運行也處于不對稱運行狀態。傳統的某些電機設計方法、計算公式已不再適用于這些特殊工況,否則將導致計算誤差增大,甚至會導致錯誤的計算結果。因此系統地分析研究同步發電機帶整流負載的運行工況,有針對性地對密封錘式破碎機該工況下的同步發電機進行專門設計非常必要。

            &nb煤破碎機sp;

            2設計方面的主要區別 2.1所追求的性能指標不同 振動機械傳統的交流同步發電機所追求的主要是交流輸出電能品質,如輸出電壓電流的正弦性、穩態動態性能等,電機的相數、頻率、轉速等也有嚴格的要求,多為三相工頻、轉速要求嚴格同步。而帶整流負載的同步發電機主要追求輸出直流電能品質,如輸出電壓紋波、直流動靜態性能等,對電機的相數、頻率等一般不作具體要求,電機轉速也沒有傳統同步發電機要求那么嚴格,甚至某些場合如鐵路機車牽引、主機副軸驅動等場合下電機轉速需在較大范圍內變化。

            2.2設計輸入參數不同 由于二者所追求性能的不同,導致電機設計輸入參數不同,傳統交流同步機的設計輸入參數一般為容量、額定電壓、額定電流、功率因數、轉速、頻率、相數等基本參數,設計時可直接依據這些給定參數進行電磁設計計算及性能核算。帶整流負載發電棒磨式制砂機機的設計輸入參數一般為直流側電壓、電流、轉速等,這些給定數據不能直接用于電機設計計算,需要將直流側的數據轉化為交流側數據后才能進行電機設計。

            2.3電機類型不同 由于二者所追求性能的不同,對帶整流負載的同步發電機,只要能獲得優異的平滑直流電,電機有較高的出力和運行效率,不一定選用傳統的三相正弦波同步電機,在以下的論述中可以看到,采用多相方波電機可獲得比三相正弦波電機更優異的直流輸出性能和更高的材料利用率。 2.4設計內容及方法礦山破碎機不同 傳統交流同步機設計是根據給定設計輸入參數完成電機本體設計,其設計方法和計算程序已非常成熟。帶整流負載的同步發電機的設計是根據給定的直流側參數完成發電機和整流器的設計,屬于系統設計。由于系統的性能與電機、整流器均有很大關系,因此設計時必須將發電機與整流器作為—個整體來綜合考慮,從而使設計變得更為復雜。又由于整流負載的非線性、換流效應、不對稱性等特殊性,使得數學模型成為時變系數微分方程,要求在設計方法、性能核算等方面進行有針對性地研究,必要時采用計算機數值分析和仿真。

            3 設計特點 3.1電機類型的選擇 如前所述,整流發電機只要能輸出穩定平滑的直流電,電機出力和效率高,不一定非采用傳統的三相正弦波交流電機。首先采用正弦波電機對整流后的紋波并無好處,相反,為了減少整流電壓脈動,最好選用平頂波形的發電機。另外傳統的正弦波發電機中,為了使電勢波形為正弦,不得不把電樞繞組設計成分布和短距繞組,與集中整距繞組比,分布短距繞組銅的利用率僅為85%~95%。又由于正弦波電機氣隙磁場基本上為正弦波分布,電YZS系列小型振動電機機鐵心只有靠近正弦波尖頂處的約1/3部分近于飽和,顯然鐵心的利用率也不充分。綜上所述,整流發電機選用正弦波電機不僅不利于減少直流脈動,從提高材料利用率和增加電機出力方面考慮也并非最佳選擇。 那么何種電機波形才是最佳選擇呢?文獻【l】詳細論述了整流發電機波形優化理論。因篇幅所限,這里僅將其主要論點和結果引入本文。 交流電機每相繞組產生的平均電勢電磁功率為

            &n箱式給料機bsp;

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