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雙饋發(fā)電機原理簡介

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  • 發(fā)布時間:2015/8/13 17:34:57
  • 作者:hb_yinhe

  雙饋發(fā)電機原理上是一種繞線式轉(zhuǎn)子電機,由于定子、轉(zhuǎn)子都可以向電網(wǎng)饋電,所以稱之為雙饋發(fā)電機。雙饋電機雖然屬于異步機的范疇,但是由于其具有獨立的勵磁繞組,可以象同步電機一樣施加勵磁,調(diào)節(jié)功率因數(shù),所以又稱為交流勵磁電機,也有稱為異步化同步電機。

雙饋發(fā)電機發(fā)電簡介

  雙饋發(fā)電機的定子繞組直接與電網(wǎng)相連,直接向電網(wǎng)發(fā)電。轉(zhuǎn)子繞組通過變頻器與電網(wǎng)連接,轉(zhuǎn)子繞組電源的頻率、電壓、幅值和相位按運行要求由變頻器自動調(diào)節(jié),機組可以在不同的轉(zhuǎn)速下實現(xiàn)恒頻發(fā)電,滿足用電負載和并網(wǎng)的要求。

  由于采用了交流勵磁,雙饋發(fā)電機可以通過調(diào)節(jié)勵磁電流幅值、改變勵磁頻率以及改變相位來調(diào)節(jié)功率。改變勵磁頻率可以充分利用轉(zhuǎn)子的動能,減少對電網(wǎng)擾動。改變轉(zhuǎn)子勵磁的相位,可以對電機的功率角進行調(diào)節(jié),所以交流勵磁不僅可調(diào)節(jié)無功功率,還可以調(diào)節(jié)有功功率。

雙饋發(fā)電機原理

  設(shè)雙饋電機的定轉(zhuǎn)子繞組均為對稱繞組,電機的極對數(shù)為p,根據(jù)旋轉(zhuǎn)磁場理論,當定子對稱三相繞組施以對稱三相電壓,有對稱三相電流流過時,會在電機的氣隙中形成一個旋轉(zhuǎn)的磁場,這個旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速,它與電網(wǎng)頻率及電機的極對數(shù)p的關(guān)系如下:

                                                                  (3-1)

  同樣在轉(zhuǎn)子三相對稱繞組上通入頻率為的三相對稱電流,所產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場相對于轉(zhuǎn)子本身的旋轉(zhuǎn)速度為:

                                                                (3-2)

  由式3-2可知,改變頻率,即可改變,而且若改變通入轉(zhuǎn)子三相電流的相序,還可以改變此轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向。因此,若設(shè)為對應(yīng)于電網(wǎng)頻率為50Hz時雙饋發(fā)電機的同步轉(zhuǎn)速,而n為電機轉(zhuǎn)子本身的旋轉(zhuǎn)速度,則只要維持,見式3-3,則雙饋電機定子繞組的感應(yīng)電勢,如同在同步發(fā)電機時一樣,其頻率將始終維持為不變。

                                             (3-3)

  雙饋電機的轉(zhuǎn)差率,則雙饋電機轉(zhuǎn)子三相繞組內(nèi)通入的電流頻率應(yīng)為:

                                                    (3-4)

  公式3-4表明,在異步電機轉(zhuǎn)子以變化的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時,只要在轉(zhuǎn)子的三相對稱繞組中通入轉(zhuǎn)差頻率(即)的電流,則在雙饋電機的定子繞組中就能產(chǎn)生50Hz的恒頻電勢。所以根據(jù)上述原理,只要控制好轉(zhuǎn)子電流的頻率就可以實現(xiàn)變速恒頻發(fā)電了。

雙饋發(fā)電機的運行狀態(tài)

  根據(jù)雙饋電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化,雙饋發(fā)電機可有以下三種運行狀態(tài):

01亞同步運行狀態(tài)

  在此種狀態(tài)下,由f2轉(zhuǎn)差頻率為的電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n2與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速方向相同,因此有。

02超同步運行狀態(tài)

  在此種狀態(tài)下,改變通入轉(zhuǎn)子繞組的頻率為f2的電流相序,則其所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n2與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速方向相反,因此有。

03同步運行狀態(tài)

  在此種狀態(tài)下,轉(zhuǎn)差頻率,這表明此時通入轉(zhuǎn)子繞組的電流頻率為0,也即直流電流,與普通的同步電機一樣。


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