UMH11N-TN 諧波電樞反應(yīng)的自勵(lì)作用

發(fā)布時(shí)間:2020/2/13 12:56:59 訪問(wèn)次數(shù):1287

UMH11N-TN與三相半波整流器類似,可以推導(dǎo)出換相重疊角γ與電抗負(fù)載因數(shù):翕的關(guān)系為:

cosγ=P=9tI (4-30)

式中,當(dāng)電抗負(fù)載因數(shù)在0~πb范圍內(nèi)變化時(shí),換相重疊角γ在0~t/3內(nèi)變化。這時(shí)整流器工作在一相導(dǎo)通與兩相交替導(dǎo)通輪流出現(xiàn)的狀態(tài)。

三相全波整流器整流電壓平均值與電抗負(fù)載因數(shù)之間的關(guān)系曲線如圖4-20所示。

同三相半波整流電路一樣,當(dāng)電抗負(fù)載因數(shù)進(jìn)一步增大時(shí),整流器還會(huì)工作在一相導(dǎo)通、兩相導(dǎo)通及三相短路狀態(tài)交替出現(xiàn)或兩相導(dǎo)通與三相短路交替出現(xiàn)的狀態(tài),其結(jié)果是使整流電壓進(jìn)一步下降。在正常情況下,應(yīng)通過(guò)設(shè)計(jì)參數(shù),盡量減小電抗負(fù)載因數(shù),以保證有較高的輸出電壓。只有在故障情況下,才會(huì)出現(xiàn)后兩種整流方式,如主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組短路或主發(fā)電機(jī)電樞繞組短路,這時(shí)整流電壓下降,但流過(guò)整流管的電流增大,容易造成過(guò)熱。當(dāng)考慮交流勵(lì)磁機(jī)電樞繞組電阻R口和整流器正向壓降時(shí),整流電壓將下降(h=Ru+ri)。因?yàn)閮上嚯妷合嗟葧r(shí)開(kāi)始換相,因此換相點(diǎn)由A點(diǎn)提前到A/點(diǎn),α角稱為換相提前角,整流電壓波形如圖4-21所示。

圖4-20 三相全波整流器整流電壓與電抗負(fù)載因數(shù)的關(guān)系

圖4-21 三相半波整流器考慮電阻壓降時(shí)的整流電壓波形

交流勵(lì)磁機(jī)的工作特性,交流勵(lì)磁機(jī)的電樞反應(yīng),交流勵(lì)磁機(jī)電樞反應(yīng)的特點(diǎn).

交流勵(lì)磁機(jī)的輸出經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器整流后給主發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組供電,其電樞電流為非正弦波,因此其工作特性有別于帶線性負(fù)載的同步發(fā)電機(jī)。

三相半波整流器的電樞電流波形如圖4-22(a)所示。由圖可見(jiàn),基波電流滯后于相電動(dòng)勢(shì)一個(gè)相位角甲,cosp可看作交流勵(lì)磁機(jī)的功率因數(shù),其大小取決于電抗負(fù)載因數(shù)為了測(cè)量諧波電樞反應(yīng)的自勵(lì)作用,可以采用圖4-24所示的試驗(yàn)電路。用蓄電池E作為勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組VI的供電電源,與勵(lì)磁繞組并聯(lián)的二極管D可以將諧波電動(dòng)勢(shì)整流為直流,從而得到諧波電樞反應(yīng)電流的直流分量。圖中串聯(lián)的電感線圈L起平滑勵(lì)磁電流的作用。電流表A1測(cè)量由蓄電池提供的勵(lì)磁電流分量,A2測(cè)量流過(guò)勵(lì)磁繞組的實(shí)際電流。對(duì)某臺(tái)容量為30kVA、采用三相半波整流器的無(wú)刷交流發(fā)電機(jī),測(cè)量結(jié)果為A1的讀數(shù)為2.21A,A2的讀數(shù)為2.60A,兩個(gè)電流之差為0.39A,這就是諧波電動(dòng)勢(shì)經(jīng)整流后形成的自勵(lì)電流,約占所需勵(lì)磁電流的15%。顯然,主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流越大,諧波電樞反應(yīng)越大,自勵(lì)作用也隨之增強(qiáng)。

圖4-24 測(cè)量諧波電樞反應(yīng)自勵(lì)作用的試驗(yàn)電路

正確利用諧波電樞反應(yīng)的自勵(lì)作用,可以減輕調(diào)壓器的負(fù)擔(dān),減小調(diào)壓器的功耗。但若參數(shù)匹配不當(dāng),也可能干擾調(diào)壓器的正負(fù).

利用諧波電樞反應(yīng)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)整在無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)的維護(hù)過(guò)程中內(nèi)容。但直接檢測(cè)旋轉(zhuǎn)整流器的狀態(tài)又比較困難諧波申感應(yīng)電的工作狀態(tài)。

對(duì)三相半波整流器,正常情況下2、4次諧波電流的影響比較大。2次諧波電流形成順序電樞反應(yīng)磁勢(shì),其轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相同;4次諧波電流形成逆序電樞反應(yīng)磁勢(shì),其轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反,兩者都在勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組中感應(yīng)出3倍基波頻率的電動(dòng)勢(shì)。其波形如圖4-25所示。