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船舶电气设备及系统_12第十二章发电机调节PPT课件

按装置元件分:1.相复励;2.三次谐波励磁;3.晶闸管 励磁。 —— 这部分注意各自特点。
[第一节要点]:功能(具体含义,规范要求);分类 (方法和特点)。
§12-2.不可控相复励恒压原理
本节主要内容有五个部分
1.相复励自励恒压装置; 2.电流叠加相复励自励恒压装置; 3.电磁叠加相复励自励恒压装置; 4.交流侧电势叠加相复励自励恒压装置; 5.相复励装置的起压和参数调整。 主要掌握相复励自励恒压装置的原理和各种相 复励各自的特点。
相复励:既反映电流的大小,也能反映电流相位的(同 步发电机)励磁电路称为相位复励线路,简称相复励线路。
发电机输出电压变化原因:1.输出电流大小变化(电枢 反应程度变化);2.输出电流相位变化(电枢反应性质、或 分量变化) 。
恒压的方法:励磁电流根据输出电流的大小和相位的变 化进行相应的调整、控制。
电势叠 加,电流互 感器与电抗 并联,则合 成电势移相 90°。
移相后的电流互感器电势信号再与电压 检测信号串联(叠加)。
起压:自励靠很小剩磁电压,为了克 服二极管死区,采用谐振电容。
调整: 1.空载偏差:调节移相电抗器的气隙 或匝数; 2.满载偏差:调节电流互感器匝数或 三绕组变压器电流线圈匝数。
电流分量称为复励分量;电
后得到直流励磁电流。 压分量称为空载分量。
励磁电流大小分析:复励线路单线图如图12-2-2。
将励磁回路直流电阻等效到交流侧(用三相电阻代替
实际直流电阻),可得一相等效电路(图12-2-3)。由电
路定律,且∵R>>x,∴励磁电流表达式(12-2-1/2)为:
I f
U R jx
移相电抗器的结构:带气隙的铁心线圈。—— 铁心线圈才有足够的电感值;带气隙才能保证磁路不 饱和,才能得到线性的电感元件,而只有线性元件才 能有足够的控制精度。
根据变压器的磁势关系, 可得到平衡方程式:
即:IIvNf 1IIvNiN13/N2IfNI2iN3/N2 。 调节由变压器的匝数,可 获得比电流叠加相复励更好的 复励恒压特性。 电磁叠加是在磁路中的叠 加,但其大小和相量关系与在 电路中叠加是一样的。
作过程; 本章主要是原理性的概念不要求计算。
相对比较难的点: 1. 相复励的工作原理;2.无功功率分配与调压器特性
的关系和有功功率分配与调速器特性的关系。
§12-1.同步发电机电压的自动调节
本节主要内容有两个部分
1.自动调压装置的功能: 主要掌握功能、《规范》具体要求。
2.自动调压装置的分类: —— 两种分类方法
j
Ix R jx
U jx
I I v I i
补偿原理
复励原理: 1.电流大小变化、相位
(滞后)不变时,根据调节 特性,滞后的电流增加,电 枢反应的去磁作用增强,要 保持电压不变,应增大励磁 电流。由相量图分析可知, 相复励线路满足这一要求。
2.电流大小不变、相位 更加滞后时,相复励线路也 将使励磁电流增大。
分类方法:通常3种:①.按直流励磁电流获取方式分; ②.按自动调压作用原理分;③.按励装置组成元件分。
按励磁电流分:1.直流励磁机他励;2.静止自励(不是 旋转的,大功率半导体整流元件,有刷同步发电机);3.交 流励磁机他励(无刷同步发电机)。
按调压作用分:1.按电压偏差调节。静态精度高、动态 特性差;2.按负载扰动调节。动态性能好、及时,静态精度 较差、精度低;3.复合调节(按负载扰动为基础,同时采用 AVR按电压偏差)。动静态性能都较好,结合两者优点。
第十二章 船舶同步发电机 的自动调节装置
§12-1.同步发电机电压的自动调节 §12-2.不可控相复励恒压原理 §12-3.晶闸管(可控硅)自动励磁装置 §12-4.可控相复励恒压原理 §12-5.无刷同步发电机恒压系统 §12-6.并联运行同步发电机无功自动分配 §12-7.调速器特性与并联有功分配 §12-8.自动调频调载原理 §12-9.自动分级卸载及自动增减机组
∵电压分量移相90°,才使总励磁电流适应无功电流变化。
移相电抗器
移相电抗器的作用:是使电压移相90°。否则, 电压和电流相位关系就不是复励时的关系,不能满足 励磁电流既随负载电流变化、又随负载电流相位变化 而变化(只随电流大小变化,失去相位补偿作用), 也就不能满足相复励要求。(有复励补偿,无相位补 偿)。
主要掌握各类的特点
影响电压因素:电枢反应、内阻压降。∴需恒压。 主要功能:⑴.自励起压;⑵.满足静态电压调整;⑶. 满足动态电压调整;⑷.强行励磁;⑸.合理分配无功。 规范调整要求: ⑴.静态电压:主发电机≤±2.5%;应急发电机≤±3.5%。 ⑵.动态电压:突加/减50%额定电流及功率因数不超过0.4 (滞后)对称负载时,动态电压变化率应≤±15%,恢复时 间≤1.5秒。 强行励磁:电压突然大降时,使励磁电流升至最大。 目的:⑴.保证系统运行;⑵.选择性保护装置准确动作。 合理分配无功:保证并联运行发电机能最大限度地发 挥其功效(不会一台过载,另一台仍有很大的余量)。
特点:①.动态性能优良,能在恶劣环境下可靠工作; ②.静态精度较差(由于同步发电机的调节特性非线性,相 复励线路不能完全准确按调节特性来调节励磁。∴相复励尤 其是不可控相复励线路的静态精度较差)。
类型:较多,通常可归纳为三种方式:—— ①.按电流 叠加;②.电磁叠加;③.按电势叠加。
等效电路:
对称三相电
学习第十二章应该注意的点
第十二章学习应注意的几个问题: 1. 影响同步发电机电压因素,《规范》对船舶发电机
电压的规定,自动调压装置的调节原理类型、特点; 2. 不可控相和可控相复励恒压的原理; 3. 发电机无功功率分配的基本原理、要求,均压线的
作用; 4. 柴油发电机组有功功率分配、要求; 5. 自动调频调载装置、自动分级卸载装置的功能和工
单线图
流叠加相复励线
路是最典型的线
路,其等效电路
、励磁电流解析
式和相量图等分
析结果也适合其
它线路。
等效电路
电流叠加相复励线路
电容C1C2C3起压用,谐振电容。—— 其它线路都省略。
原理分析
组成原理:图12-2-1
电流互感器CT测量输
出电流大小,输出电压经
电抗器x移相90°后,再
等效电路
进行电流叠加,经过整流
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