科普,发电机无刷励磁
samhrc2013/09/18电气电工 IP:天津
本帖最后由 samhrc 于 2013-9-18 21:38 编辑

众所周知发电机的原理是闭合导体切割磁感线产生电流。通常实用的发电机都采用电磁而不是永磁提供磁场。因为电磁磁场强度大、不怕失磁、而且励磁强度可调、可灭磁(将磁场关断),种种优势是永久磁不具备的。电力电源发电机的输出功率大电压高,(譬如 6300V、10750V)所以线圈和铁心体积大,因此设计为相对较小的磁场旋转,发电线圈固定的方式。
旋转的电磁铁就需要提供电流,按照供电方式就分为有刷励磁和无刷励磁。有刷励磁顾名思义,就是励磁电源是从转子外部引入的,需要电刷滑环和安装在地面的励磁电源装置。
网上图片,这个显示出的是两组滑环(表面螺旋槽是防止气垫作用将碳刷飘起造成接触不良,中间的风轮是冷却滑环用的)
滑环_调整大小.jpg
有刷的重重弊端不必多说。重点介绍下无刷励磁。

主要的无刷励磁分为四个部分
1、副励磁机
2、DAVR
3、主励磁机
4、旋转整流环


其中1、3、4、都装在一根轴上同轴旋转由汽轮机带动以 3000转每分钟同步转速旋转。

工作过程是这样的:
副励磁机是一个永磁转子的发电机,通常功率在500KVA以内,一般输出400Hz 500V 12相交流电,它的转子是永久磁铁。
副励磁机侧视.jpg 永磁转子.jpg 看指甲刀吸上去了。注意红色的是定子绕组,电是从这里引出的。
副励磁机.jpg 副励磁机外观


副励磁机定子输出的中频12相电源输入 DAVR装置,由此整流、调节后输入主励磁机定子。
DAVR装置没有,所以照片没有拍到。这个东西就是几个机柜,里面有全控整流桥、灭磁可控硅、灭磁电阻、励磁控制器和微机保护装置。它的作用是将中频交流电整流成直流电,给主励磁机定子做励磁用。

主励磁机也是一个交流发电机,它的功率比副励磁机大10倍,一般在5000KVA以内,一般是200Hz 次中频 8相或者12相,500V以内。定子是励磁绕组(由副励磁机经DAVR 供直流电),转子是电枢绕组,从转子直接输出中频电流。

主励磁机外观 主励磁机.jpg

主励定子
主励磁机定子.jpg

主励转子上引出电的地方
整流出线2.jpg

主励磁机电枢引出的是中频交流电,但是发电机需要的是直流电,怎么办呢?很简单,既然都是同轴旋转,所有的机构都是相对静止的,那直接把整流桥装到大轴上同轴旋转就能不用电刷直接供电。整流管和保护器件组合在一起装在旋转整流环中。

这样的东西
整流装置侧视.jpg

整流二极管(白色的)

整流二极管.jpg





整流装置.jpg
+10  科创币    daxus    2013/09/18 长姿势了
+9  科创币    samsun185    2013/09/19 --------好贴,长姿势了
+10  科创币    soap-coke    2013/09/19 长姿势了
+25  科创币    q81919119    2013/09/20 --------
+1  学术分    虎哥    2013/09/19 原创好帖,用实际图片完美的解释了发电机励.
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