發電機的自勵和恆壓問題

2020-12-05 百家號

一、帶整流器的發電機的自勵

帶機械整流器或半導體整流勵磁系統的發電機,與帶勵磁機的發電機,自勵的本質是相同的。但是這種帶整流器的發電機剩磁電壓較低,而整流器上的電壓降較大,所以自勵較為困難。在每次運行停機前,要先斷開用戶閘刀,以便保持較高的剩磁。此外,半導體整流器的磁場變阻器與轉子線圈是並聯的,所以自勵開始時應將電阻調到最大值。

二、帶勵磁機的發電機恆壓裝置

帶有勵磁機的小型發電機,常裝有成套的炭阻式自動電壓調整器,炭阻式自動電壓調整器的主要組成部分是電磁鐵(測量發電機電壓元件)和炭質變阻器(調節磁場電流元件)。發電機電壓通過半導體整流器接到電磁鐵上,炭質變阻器由許多圓形炭阻片組成,並與勵磁機磁極線圈串聯。當發電機電壓升高時,電磁鐵吸力增強,於是彈簧被拉伸,使槓桿另一端對炭阻片的壓力減小,導致炭質變阻器的電阻值增加,使勵磁機的磁場電流減小,因此勵磁機電壓、電流和發電機電壓均隨之下降而向正常值接近。

當發電機電壓降低時,電磁鐵吸力減小,於是炭阻片被壓緊,使勵磁機磁場電流增大,因此發電機電壓也隨之上升。穩定變壓器在勵磁機電壓變化時起延緩變化過程的作用,可以防止在調整過程中的過調現象,使電壓能平穩地趨近於正常值。這種恆壓裝置使用方便,但調整時間長(大約需要3~5秒),而且比較貴,所以常用於單機運行的小型水電站。

三、帶整流器的發電機的恆壓裝置

在半導體勵磁系統中,接入一個電抗器,即可達到恆壓目的,這種發電機叫做半導體自勵恆壓發電機,當發電機空載時,附加線圈產生的交流電供給發電機的空載勵磁電流,在帶上負載以後,電抗器線圈上就產生一個電壓降,這個電壓降與附加線圈的電壓相加,使勵磁電流增大。由於這一電壓降是隨負載電流的增大而增大,因此只要電抗器的匝數配合適當,就能利用這一增加的勵磁電流來提高發電機的感應電壓,以抵消電壓降,從而使發電機的電壓維持穩定。

裝有一個三聯圓盤式變阻器,作用與電抗器類似,可以起到恆壓的作用。在接線時要注意下列幾個問題。第一個,不同工廠生產的矽整流器正負極性可能不同,在接線前必須查明正負極。第二點,發電機與電抗器的連接線必須按照圖來,不能接錯,否則將破壞發電機的自勵恆壓特性。

第三個,電抗器的氣隙中必須嵌裝硬紙板等非磁性墊片(一般厚度約2毫米左右),以免勵磁迴路阻抗太大而不能自勵。第四個,矽整流器的陰極必須與發電機轉子線圈正極相連,使整流器的輸出電流加強剩磁以保證自勵。第五個,保護阻容的作用是防止較高的感應電壓損壞矽整流器。電容為電解電容器,在接線時注意不要把正負極接反。第六個,發電機附加線圈由剩磁感應的電壓較低,因此勵磁迴路各導線必須接觸良好,這一部分導線最好用銅線。

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