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關(guān)于柴油發(fā)電機(jī)組合移相調(diào)速
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      環(huán)球柴油發(fā)電機(jī)組網(wǎng):

      1 雙電機(jī)移相調(diào)速的思路
      柴油發(fā)電機(jī)組
      的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)將定子的電磁功率傳輸給轉(zhuǎn)子,傳輸效率在主磁通椎m為常量時(shí)較高。所謂的理想空載轉(zhuǎn)速實(shí)質(zhì)上是電磁功率與電磁轉(zhuǎn)矩之比,并隨轉(zhuǎn)子合成電勢(shì)量的改變而變化,進(jìn)而在轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)這個(gè)物理量的改變中使其轉(zhuǎn)速變化。據(jù)此,我們?cè)O(shè)法對(duì)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)采用間接控制的辦法,應(yīng)用一種曲折移相調(diào)速技術(shù)將發(fā)電機(jī)組改變?yōu)殡p定子的結(jié)構(gòu),或?qū)膳_(tái)繞線式異步電機(jī)同軸組合為一體,具體用調(diào)節(jié)兩只定子繞組電勢(shì)相量的電勢(shì)合成原理對(duì)兩臺(tái)電機(jī)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)調(diào)速。因?yàn)榉殖呻p定子鐵心及繞組,其中之一的副繞組要相對(duì)主繞組進(jìn)行幅值恒定而相位變化的移相控制,考慮到移相控制中可用電容器簡(jiǎn)化變流電路結(jié)構(gòu)而提高功率因數(shù),運(yùn)用了組合移相調(diào)速技術(shù)。
      這種通過改變兩只定子繞組相對(duì)的電勢(shì)相量而間接控制串聯(lián)為一體的轉(zhuǎn)子電勢(shì)的調(diào)速方法,一方面是基于用普通晶閘管構(gòu)成變流裝置而降低造價(jià);另一方面是基于用電容器進(jìn)行變流而提高功率因數(shù)及獲得綜合的節(jié)電效果。柴油發(fā)電機(jī)組
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      組合移相調(diào)速電路的結(jié)構(gòu)及控制方式
      在將兩臺(tái)同型號(hào)及同功率的繞組轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)組的輸出軸直接相聯(lián)或間接相聯(lián)時(shí),主電機(jī)的三相轉(zhuǎn)子繞組Wa1、Wb1、Wc1 與副電機(jī)的三相轉(zhuǎn)子繞組Wa2、Wb2Wc2,經(jīng)分別的滑環(huán)及碳刷并用三根導(dǎo)線以相同的電勢(shì)相位方式連接成回路,如圖1所示。主電機(jī)的三相定子繞組WA1、WB1WC1連接成三角形或星形接線,并經(jīng)三相交流開關(guān)K1連接于三相工頻電源的AB、C三端。副電機(jī)的定子繞組與其組合變流裝置的接線方式是:三相定子繞組WA2WB2WC2連接成其中性端為E0 的星形接線;采用普通整流管D1~D6連接成三相橋式整流電路,三個(gè)輸入端經(jīng)交流開關(guān)K2連接于三相工頻電源的A、B、C端,直流輸出端E1E2兩端連接兩只濾波電容器C01C02;采用普通晶閘管T1~T6連接成三相橋式逆變器,三個(gè)交流端分別經(jīng)串聯(lián)的換流電容器C1、C2、C3與三相星形接線的定子繞組連接,并將繞組的中性端與兩只濾波電容器之間的E0端連接。柴油發(fā)電機(jī)組
      三相逆變橋的控制及通流順序?yàn)椋?/span>6只晶閘管按照T1—T2—T3—T4—T5—T6 的順序依次并循環(huán)地進(jìn)行觸發(fā)導(dǎo)通,并按照分別導(dǎo)通120~180°的電角度而進(jìn)行六節(jié)拍的換流。柴油發(fā)電機(jī)組
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      只換流電容器C1、C2、C3利用連接的感性繞組起到吸收并釋放電磁能量的作用,在逆變橋以正向或以反向的通流順序中,形成正、負(fù)幅值相等并間隔一定時(shí)間的交流電壓量。例如,晶閘管T1的觸發(fā)導(dǎo)通使儲(chǔ)存電荷的電容器C1 的電壓從幅值減小至零并反向充電,繞組WA2中的電流從零逐漸上升至幅值,再逐漸下降至零,并使晶閘管T1在電流過零時(shí)自行關(guān)斷;間隔一定時(shí)間觸發(fā)晶閘管T4導(dǎo)通時(shí),換流電容C1 反向儲(chǔ)存的電荷經(jīng)由濾波電容器C02 與繞組WA2形成反方向的放電回路,使電機(jī)繞組流過與其幅值相等的負(fù)向脈波電流。在6 只晶閘管循環(huán)地觸發(fā)導(dǎo)通時(shí),三相定子繞組隨其形成相位可轉(zhuǎn)移的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),并同相對(duì)地經(jīng)交流開關(guān)K1接通于三相電源的另一臺(tái)電機(jī)的三相繞組以磁場(chǎng)相量合成的方式共同經(jīng)氣隙磁場(chǎng)作用于串聯(lián)的兩只轉(zhuǎn)子繞組。
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      移相變流的調(diào)速原理
      因?yàn)榘l(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電流成正比,其組合的轉(zhuǎn)子回路的電流數(shù)值又取決于合成電勢(shì)相量的數(shù)值及轉(zhuǎn)差率,因此采用轉(zhuǎn)移兩只定子繞組的電勢(shì)相位角的方式來間接改變組合轉(zhuǎn)子繞組合成的電勢(shì)相量。同軸連接的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化的特點(diǎn)是:在三相定子繞組WA2、WB2WC2的感應(yīng)電勢(shì)相量相對(duì)另一臺(tái)電機(jī)的三相定子繞組WA1、WB1、WC1的電勢(shì)相量分別一致時(shí),其轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行于額定轉(zhuǎn)速;在定子繞組的電勢(shì)相量的相角差向180°變化時(shí),其轉(zhuǎn)速將趨近于零。因?yàn)檗D(zhuǎn)子繞組的電勢(shì)相量依賴于對(duì)應(yīng)定子繞組的電勢(shì)相量,因此,在調(diào)速控制中僅須對(duì)定子繞組進(jìn)行相應(yīng)的電勢(shì)相量的相位轉(zhuǎn)移而無須變動(dòng)頻率。在兩只繞線式轉(zhuǎn)子的三相繞組串聯(lián)連接時(shí),運(yùn)轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)子相電流的方程式為
      6 只晶閘管依次相差0.02/6 s的觸發(fā)導(dǎo)通順序中,副電機(jī)的定子繞組的感應(yīng)電勢(shì)相量受旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的主導(dǎo)作用仍是正弦波形,換流電容器與整流器疊加的脈沖電壓量主要作用于定子繞組的漏抗X1上。在選擇400~500 V的電力電容器作為換流電容器,并在其容量與電機(jī)輸入功率接近于相等時(shí),可使系統(tǒng)的功率因數(shù)接近于1.0。定子繞組的漏抗X1受換流電容器的充放電作用,也使其影響輸出轉(zhuǎn)矩的降壓作用基本消除。
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      移相變流電路的參數(shù)選擇及功率傳輸?shù)姆治?/span>
      在定子繞組WA2、WB2、WC2 與轉(zhuǎn)子繞組Wa2Wb2Wc2用等值電路表示其參數(shù),按額定轉(zhuǎn)速及額定負(fù)載將電機(jī)的每相電路折算為RL的串聯(lián)支路,用EC表示換流電容器交流電壓的幅值,并用E01表示濾波電容器的直流電壓,經(jīng)拉氏變換及運(yùn)算可寫出回路的動(dòng)態(tài)電流為
      這是衰減振蕩曲線,其第一個(gè)波形近似為正弦波。柴油發(fā)電機(jī)組
      經(jīng)小型試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),換流電容器的交流電壓的幅值接近于逆變器直流側(cè)的電壓值。因此,可先選擇在每只換流電容器的容量值、電機(jī)輸入的每相功率值相等時(shí)開始進(jìn)行調(diào)試,之后再根據(jù)實(shí)際的變化情況進(jìn)行修正。對(duì)三相低壓整流器的整流管與逆變器的晶閘管的電壓值,可選擇為1 000~1 500 V,其額定電流按2~3倍的電機(jī)銘牌電流值選取。逆變器的觸發(fā)控制回路基本類似于普通的三相可控整流器的常規(guī)回路,但須配置在某一換流過程中要可靠地關(guān)斷相應(yīng)的晶閘管后才允許觸發(fā)同一橋路的另一只晶閘管的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)。柴油發(fā)電機(jī)組
      移相變流電路從改變串聯(lián)轉(zhuǎn)子的電勢(shì)值而改變轉(zhuǎn)速這一點(diǎn)來看,與低同步串級(jí)調(diào)速的原理有一定的相似之處,但是移相變流電路不必用電力電子器件回饋轉(zhuǎn)差功率。因?yàn)樵趦芍晦D(zhuǎn)子繞組的網(wǎng)站建設(shè)感應(yīng)電勢(shì)相對(duì)曲折轉(zhuǎn)移至某一琢角時(shí),對(duì)應(yīng)的兩只定子繞組的電勢(shì)相量勢(shì)必分別發(fā)生相位角為琢/2 的轉(zhuǎn)移,使經(jīng)由氣隙磁場(chǎng)的對(duì)定子繞組的去磁作用處在磁勢(shì)平衡的關(guān)系中,網(wǎng)站建設(shè)而使定子繞組電流增大的比例隨琢相角的增大而減小。由于兩臺(tái)電機(jī)的氣隙磁通椎m保持恒定,因此兩個(gè)轉(zhuǎn)子合成的電勢(shì)量與理想空載轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。在電勢(shì)量隨移相角增大而變小時(shí),理想空載轉(zhuǎn)速也隨著下降,并使得兩臺(tái)電機(jī)輸入的電磁功率對(duì)應(yīng)降低。柴油發(fā)電機(jī)組網(wǎng)

       

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