三次諧波勵磁

目的在于提供一種新型三次諧波勵磁同步電機(jī)。該電機(jī)在傳統(tǒng)三次諧波勵磁同步電機(jī)的基礎(chǔ)上，增加了一套轉(zhuǎn)子諧波繞組，通過定子三次諧波繞組與轉(zhuǎn)子諧波繞組之間的磁場耦合關(guān)系實(shí)現(xiàn)了將定子三次諧波繞組感應(yīng)的三次諧波電動勢傳遞到轉(zhuǎn)子勵磁繞組，取消了電刷和集電環(huán)或者交流勵磁機(jī)。

三次諧波勵磁發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，有較大的市場空間。但在設(shè)計該發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)時，即確定三次諧波繞組匝數(shù)時，往往要借助試驗(yàn)才能確定，而且波動性較大。當(dāng)設(shè)計該發(fā)電機(jī)新產(chǎn)品時，三次諧波繞組匝數(shù)沒有經(jīng)驗(yàn)借助，不容易確定。需根據(jù)有關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)。2100433B

一種三次諧波勵磁同步電機(jī)，包括一機(jī)殼、定子鐵心、定子電樞繞組、定子三次諧波繞組、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子勵磁繞組、轉(zhuǎn)子諧波繞組、轉(zhuǎn)軸。電樞繞組和三次諧波繞組分布于定子槽中；勵磁繞組套在磁極極身，諧波繞組分布于轉(zhuǎn)子槽中，三次諧波繞組通過反并聯(lián)晶閘管短接，晶閘管觸發(fā)脈沖的相位由勵磁控制器給定，勵磁繞組與諧波繞組通過二極管整流電路相連。本發(fā)明通過定子三次諧波繞組與轉(zhuǎn)子諧波繞組之間的磁耦合實(shí)現(xiàn)了將三次諧波繞組感應(yīng)的電動勢傳遞到勵磁繞組進(jìn)行勵磁，取消了電刷和集電環(huán)或者交流勵磁機(jī)，具有可靠性高、維護(hù)量小和制造成本低等優(yōu)點(diǎn)；通過控制反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)脈沖相位實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)端電壓的調(diào)節(jié)，具有控制方便、易于調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。

由于勵磁機(jī)的勵磁方式不同，又可分 為自并勵接線(見圖)、他勵接線和復(fù)勵接線三種。其 中自并勵主勵磁機(jī)勵磁是一種廣泛使用的勵磁方式. 正常運(yùn)行時，由自動電壓調(diào)節(jié)器改變主勵磁機(jī)的勵磁 電流，以實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)的勵磁調(diào)節(jié)。當(dāng)自動電壓調(diào)節(jié)器 退出運(yùn)行時，則用手動磁場變阻器改變主勵磁機(jī)勵磁 電流從而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵磁。 自并勵同軸直流勵磁機(jī) 勵磁系統(tǒng)原理圖 直流勵磁機(jī)勵磁方 式的特點(diǎn)是:①有獨(dú)立 的勵磁電源，運(yùn)行獨(dú)立 性好(指電力系統(tǒng)或主 機(jī)發(fā)生短路故障時勵磁 系統(tǒng)仍能維持其應(yīng)有的 能力);②勵磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1一發(fā)電機(jī);2一發(fā)電機(jī)勵磁線簡單，有較多的制造和 圈;3一電流互感器;4一電壓運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備投資及 互感器;5一直流勵磁機(jī);6一運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用少，在合 勵磁機(jī)勵磁線圈;7一磁場變理使用和維護(hù)得當(dāng)?shù)那?阻器;8一自動電壓調(diào)節(jié)器況下，可滿足一般運(yùn)行 要求;③直流勵磁機(jī)有換流器和電刷等轉(zhuǎn)動接觸部件， 運(yùn)行維護(hù)工作量大，維護(hù)不當(dāng)將降低運(yùn)行可靠性;④因 受換流器的限制，同軸直流勵磁機(jī)的容量不能做得過 大，在n一300Or/min時，極限功率約600 kw。因此與 發(fā)電機(jī)同軸的直流勵磁機(jī)的勵磁方式一般只適用于單 機(jī)容量為100 MW及以下的透平發(fā)電機(jī)。 較大容量的發(fā)電機(jī)可用經(jīng)齒輪減速器與發(fā)電機(jī)主 軸連接的低速直流勵磁機(jī)供給勵磁。該直流勵磁機(jī)的 轉(zhuǎn)速一般在250一l000r/min之內(nèi)。這種勵磁方式可適 用于125一600 Mw的透平發(fā)電機(jī)，但由于采用齒輪減速器，存在著占地面積大、噪聲大的缺點(diǎn)。2100433B